Архитектура ЭВМ и ВС

 

АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛГОРОДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА

Кафедра информационных систем и технологий

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Архитектура ЭВМ и ВС»

Белгород 2012

Введение

Чипсет (англ. chipset) - набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других.

1. История

Первые чипсеты в современном понимании этого термина появились в середине 1980-х. Первопроходцами стали разработчики компьютеров серии Amiga с чипсетом OCS (позже его сменил ECS и AGA). Немногим позже компания Chips & Technologies предложила чипсет CS8220 (основной чип 82C206) для IBM PC/AT-совместимых систем. Примерно тогда же появились компьютеры серии Atari ST, также созданные с использованием чипсета.

На развитие советской вычислительной техники, при существующих самобытных школах (Глушкова, Лебедева, Петрова, Ершова, Абрамова, Брусенцова, Каляева, Шура-Бура и др), существенное влияние оказали успешные разработки зарубежной микроэлектроники, в первую очередь американской. Специфика использования вычислительной техники в СССР и её разработки сыграли свою роль и в разработке отечественных «чипсетов» - ими стали так называемые «наборы микросхем» и «микропроцессорные комплекты». Учитывая состояние развития технологий на момент распада СССР и последующие события в стране, в настоящее время в России существует заметный перевес теоретических разработок над практическими.

. Чипсеты современных компьютеров

Чаще всего чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):

контроллер-концентратор памяти (англ. Memory Controller Hub, MCH) или северный мост (англ. northbridge) - обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной шиной (FSB, HyperTransport или QPI). В современных ЦП (например Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1) контроллер памяти может быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может интегрироваться графический процессор;

контроллер-концентратор ввода-вывода (англ. I/O Controller Hub, ICH) или южный мост (англ. southbridge) - обеспечивает взаимодействие между ЦП и жестким диском, картами PCI, низкоскоростными интерфейсами PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.

Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.

Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.

. Чипсеты ARM

Для систем, использующих процессоры ARM, также создавались и создаются чипсеты. И если первые образцы (такие как ARM2 для Acorn Archimedes в составе собственно процессора и чипов IOC, MEMC, VIDC, VIDC20 и более поздний ARM3) были в целом похожи на современные им чипсеты IBM PC, то современные (такие как Qualcomm Snapdragon и Texas Instruments DaVinci), из-за ориентированности на мобильные устройства, заметно отличаются как по структуре, так и по техническим особенностям.

Схематическое изображение традиционного чипсета материнской платы.

Семейство чипсетов Intel 915/925 Express

Таблица 1. Семейство чипсетов Intel 915/925 Express

Прежде всего новые чипсеты ориентированы на поддержку процессоров Intel Pentium 4 (Prescott) в новом корпусе LGA775, что означает наличие нового разъема на материнских платах и невозможность использования старых версий процессоров, рассчитанных на разъем Socket 478. Другой важный момент заключается в том, что новые чипсеты (правда, не все) ориентированы на поддержку нового типа памяти DDR2-533/400. Технология Intel Flex Memory позволяет работать с памятью как в одноканальном, так и в двухканальном режиме. Третий важный момент - это поддержка новой шины PCI Express. В новом поколении материнских плат предусматривается наличие слота PCI Express x16 для видеокарты.

Кроме того, ряд моделей семейства Intel 915/925 Express имеет интегрированный графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900).

Северный мост чипсетов Intel 915/925 Express связан по высокоскоростной шине DMI (Direct Media Interface), являющейся измененной версией PCI Express x4 (~2 Гбайт/с), с концентратором ввода-вывода (южный мост) ICH6. Всего существует три типа южного моста: ICH6R (чип 82801FR), ICH6W (80801FW) и ICH6RW (80801RW).

Новая версия южного моста имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с предыдущей версией ICH5, а именно:

новый 8-канальный звук Intel High Definition Audio (Intel HD Audio);

восемь портов USB 2.0;

шина PCI Express x1;

шина PCI;

четыре SATA-канала;

один PATA-канал;

технология Intel Wireless Connect;

сетевой гигабитный интерфейс Intel GbE.

Начнем с нового звука Intel HD Audio, известного также под кодовым названием Azalia. Эта совместная разработка компаний Dolby Laboratories и Intel поддерживает 8-канальный звук (формат 7.1) и обеспечивает 24-разрядное кодирование при 192-кГц частоте дискретизации, что гарантирует высокое качество звучания. Кроме того, Intel HD Audio работает со всеми новыми аудиоформатами: Dolby, DTS, DVD-Audio.

Важной особенностью нового южного моста ICH6 является поддержка шины PCI Express x1, которая обеспечивает пропускную способность до 500 Мбайт/с. Кроме того, эта шина поддерживает двусторонний трафик и имеет меньшие задержки. Все чипсеты семейства Intel 915/925 Express поддерживают до четырех каналов PCI Express x1.

Южный мост ICH6 имеет встроенный четырехканальный SATA-контроллер, а если это вариант южного моста ICH6R или ICH6RW, то поддерживается SATA RAID-контроллер на всех четырех каналах. При этом возможна организация RAID-массивов уровней 0, 1 или 0+1. SATA RAID-контроллер, интегрированный в южный мост чипсета, поддерживает технологию маршрутизации команд (Native Command Queuing, NCQ), что позволяет снизить задержки, а следовательно, повысить производительность.

Кроме того, SATA RAID-контроллер поддерживает возможность горячего подключения дисков и функцию автовосстановления.

И последняя особенность, на которую хотелось бы обратить внимание, - это технология Intel Wireless Connect, которая реализована в версиях южного моста ICH6W и ICH6RW. Фактически в южный мост интегрированы беспроводная точка доступа и беспроводной сетевой адаптер, отвечающие стандарту IEEE 802.11 b/g. При этом ПК можно сконфигурировать и как клиентское устройство, и как точку доступа.

. Intel 910GL Express

Чипсет Intel 910GL Express рассчитан на массовые и недорогие офисные ПК. По функциональным возможностям его можно отнести к семейству чипсетов Intel 915, речь о которых пойдет далее, и, таким образом, рассматривать его как «младшую» модель чипсетов семейства Intel 915. 910GL Express поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading, а его отличительной особенностью является поддержка системной шины с частотой только 533 МГц (пропускная способность шины составляет 4,2 Гбайт/с). Следовательно, оптимальным является сочетание данного чипсета с процессором Intel Celeron D.

Контроллер памяти чипсета Intel 910GL Express (микросхема 82910GL GMCH) является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM)

Всего чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти - по 1 Гбайт на каждый канал. При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по одному DIMM-слоту. Именно поэтому чипсет Intel 910GL Express находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

Контроллер памяти позволяет использовать небуферизованную 64-битную память без коррекции ошибок ECC.

Поскольку чипсет ориентирован на бюджетные офисные решения, то в нем интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), а интерфейса для установки внешней графической карты не предусмотрено.

. Intel 915PL Express

Чипсет Intel 915PL Express, предназначенный для массовых и недорогих офисных ПК, во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 910GL Express, однако есть ряд нюансов, которые позволяют говорить о более высокой производительности чипсета Intel 915PL Express. Прежде всего чипсет Intel 915PL Express поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading. В отличие от чипсета Intel 910GL Express, помимо поддержки системной шины с частотой 533 МГц, поддерживается частота системной шины 800 МГц. Таким образом, наилучшим будет сочетание данного чипсета с процессором Intel Pentium 4 (Prescott).

Контроллер памяти чипсета Intel 915PL Express является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM).

Чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти, то есть по 1 Гбайт на каждый канал, причем в каждом из каналов для установки модулей памяти имеется по одному DIMM-слоту. Вследствие этого Intel 915PL Express, как и рассмотренный ранее чипсет Intel 910GL Express, находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

В отличие от Intel 910GL Express, в чипсете 915PL Express отсутствует интегрированный графический контроллер, а имеется шина PCI Express x16 для установки внешней графической карты.

. Intel 915GL Express

Чипсет Intel 915GL Express, ориентированный на массовые и недорогие офисные ПК, во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 910GL Express и предназначен для процессоров Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading, корпусом LGA775 и частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти этого чипсета является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM). Чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти - по 2 Гбайт на канал, и в каждом из этих каналов для установки модулей памяти имеются по два DIMM-слота. Собственно, если не считать поддержку частоты системной шины 800 МГц, именно в этом и заключается главное отличие данного чипсета от Intel 910GL Express. В остальном же эта модель полностью повторяет чипсет Intel 910GL Express.

. Intel 915GV Express

915GV Express, как и все рассмотренные выше чипсеты семейства Intel 915/925 Express, предназначен для недорогих массовых ПК, однако, в отличие от рассмотренных чипсетов, Intel 915GV Express ориентирован на процессор Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и с частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти этого чипсета является двухканальным и обеспечивает работы как с памятью DDR333 и DDR400, так и с памятью DDR2-533 и DDR2-400. Всего чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти, то есть по 2 Гбайт на каждый канал. При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по два DIMM-слота.

В остальном чипсет Intel 915GV Express полностью повторяет модель Intel 915GL Express. Так, здесь интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), но отсутствует интерфейс для установки внешней графической карты.

. Intel 915P Express

Чипсет Intel 915P Express практически полностью повторяет Intel 915GV Express, за одним исключением - здесь нет встроенного графического контроллера, а вместо него для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express x16. Во всем остальном чипсеты Intel 915P Express и Intel 915GV Express идентичны.

. Intel 915G Express

915G Express является наиболее функциональным и соответственно дорогим в линейке чипсетов Intel 915.

Единственное отличие данного чипсета от Intel 915P Express заключается в том, что в Intel 915G Express интегрирован графический контроллер IGMA 900, а для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express x16. Во всем остальном чипсеты Intel 915G Express и Intel 915P Express совершенно одинаковы.

. Intel 925X Express

925X Express ориентирован на создание массовых, но высокопроизводительных ПК. Данный чипсет поддерживает процессор Intel Pentium 4 (Prescott), выполненный по 90-нанометровой технологии, а частота системной шины составляет 800 МГц. Соответственно максимальная пропускная способность системной шины равна 6,4 Гбайт/с. Чипсет Intel 925X Express рассчитан на процессоры Intel Pentium 4 и Intel Pentium 4 Extreme Edition, а потому частота системной шины 533 МГц там не предусмотрена.

Контроллер памяти чипсета (MCH) является двухканальным и поддерживает только новую память DDR2-533/400. При использовании памяти DDR2-533 в двухканальном режиме максимальная пропускная способность шины памяти составляет 8,5 Гбайт/с.

Всего же контроллер памяти в соответствии со спецификацией поддерживает до 4 Гбайт памяти и четыре DIMM-слота (по два на каждый канал). Отметим, что, в отличие от всех остальных чипсетов семейства Intel 915/925 Express, контроллер памяти Intel 925X Express поддерживает работу с ECC-памятью.

Поскольку данный чипсет предназначен для производительных ПК, там нет интегрированного графического контроллера IGMA 900, а интерфейс PCI Express x16 для установки внешней графической карты, естественно, имеется.

. Intel 925XE Express

Поддержка частоты системной шины 1066 МГц, реализованная в процессоре Intel Pentium 4 Extreme Edition, потребовала и использования нового чипсета, а точнее новой ревизии уже известного чипсета Intel 925X Express, которая получила название Intel 925XE Express. Фактически же единственное отличительное свойство новой версии чипсета заключается в поддержке новой частоты FSB - 1066 МГц. Все остальные характеристики Intel 925XE Express не претерпели изменений, за исключением того, что контроллер его памяти не поддерживает ECC-память.

Контроллер памяти данного чипсета поддерживает память DDR2-533 в двухканальном режиме, а шина памяти имеет у него пропускную способность 8,5 Гбайт/с.

Если в чипсете Intel 925X Express процессорная шина имеет пропускную способность 6,4 Гбайт/с (800 МГцЅ64 бит = 6,4 Гбайт/с), что делает ее не вполне сбалансированной с шиной памяти, то в Intel 925XE Express процессорная шина имеет пропускную способность 8,5 Гбайт/с (1066 МГцЅ64 бит = 8,5 Гбайт/с), то есть в этом смысле она полностью сбалансирована с шиной памяти.

Но, помимо сбалансированности по пропускной способности шины памяти и процессорной шины, есть у этой модели еще одно преимущество - переход на частоту системной шины (опорную частоту) в 266 МГц. Дело в том, что в этом случае память DDR2-533 работает в синхронном с процессорной шиной режиме, что минимизирует задержки передачи данных к контроллеру памяти.

Семейство чипсетов Intel 945/955 Express

Таблица 2. Семейство чипсетов Intel 945/955 Express

Небольшие улучшения коснулись, по сути, только поддержки больших скоростей работы интерфейсов и поддержки новых двухъядерных процессоров Intel. Незначительные изменения претерпел и южный мост чипсетов: в данном семействе в качестве южного моста используется концентратор ввода-вывода ICH7 или ICH7R, который связан с северным мостом по шине DMI, имеющей пропускную способность порядка 2 Гбайт/с.

Основное отличие нового южного моста от прежней версии ICH6 заключается в поддержке нового стандарта SATA II (второе поколение стандарта) с пропускной способностью 300 Мбайт/с. Так, южный мост ICH7 поддерживает четыре канала SATA II с поддержкой AHCI и функций NCQ. Версия ICH7R допускает возможность организации RAID-массива уровней 0, 1, 0+1 (10) и 5 из SATA-дисков.

Еще одно небольшое различие между ICH7 и ICH6 заключается в том, что южный мост ICH7R поддерживает шесть каналов PCI Express x1, тогда как южный мост ICH7 поддерживает только четыре канала. В остальном южный мост в ICH7 ничем не отличается от такового в ICH6.

. Intel 945PL Express

945PL Express - младшая модель в семействе чипсетов Intel 945/955 Express, ориентированная на поддержку двухъядерных процессоров семейства Intel Pentium D и одноядерных процессоров семейства Intel Pentium 4. Отличительной особенностью этого чипсета является поддержка частоты системной шины 800 и 533 МГц. Кроме того, двухканальный контроллер памяти поддерживает работу только с памятью DDR2-533 и DDR2-400 с максимальным объемом до 2 Гбайт, причем для установки модулей памяти предусматривается всего два DIMM-слота - по одному на канал.

Чипсет не имеет встроенного графического контроллера, а для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express x16.

. Intel 945P Express

Чипсет Intel 945P Express отличается от предыдущего тем, что, кроме частот системной шины 80 и 533 МГц, здесь реализована поддержка частоты системной шины 1066 МГц. Кроме того, двухканальный контроллер памяти поддерживает работу не только с памятью DDR2-533 и DDR2-400, но и с памятью DDR2-667 с максимальным объемом до 4 Гбайт, к тому же для установки модулей памяти предусматривается уже четыре DIMM-слота, то есть по два на канал. Во всем остальном Intel 945P Express подобен чипсету Intel 945PL Express.

. Intel 945G Express

Модель Intel 945G Express отличается от Intel 945P Express только наличием встроенного графического контроллера IGMA 950 (интерфейс PCI Express x16 также присутствует). По сравнению с предыдущей версией интегрированного графического контроллера IGMA 900, новая версия имеет ряд улучшений. В частности, увеличена тактовая частота ядра (400 против 333 МГц). Соответственно увеличилась и скорость заполнения текстур (1,6 ГТ/с против 1,3 ГТ/с). А использование памяти DDR2-667 позволяет увеличить максимальную пропускную способность видеопамяти до 10,6 Гбайт/с.

Остальные параметры чипсета Intel 945G Express идентичны Intel 945P Express.

15. Intel 955X Express

Чипсет Intel 955X Express является старшей моделью в семействе чипсетов Intel 945/955 Express и предназначен для высокопроизводительных ПК и графических станций. В отличие от всех остальных чипсетов данного семейства, он ориентирован на использование двухъядерного процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 840, двухъядерных процессоров семейства Intel Pentium D, одноядерных процессоров семейства Intel Pentium 4 Extreme Edition и обычных процессоров семейства Intel Pentium 4.

Данный чипсет поддерживает частоту системной шины 1066 и 800 МГц (частота 533 МГц спецификацией не предусмотрена). Кроме того, контроллер памяти данного чипсета поддерживает работу только с памятью DDR2-667 и DDR2-533 с максимальным объемом до 8 Гбайт (поддерживается работа с ECC-памятью). Во всем остальном данный чипсет такой же, как и Intel 945P Express.

Чипсеты SiS для процессоров Intel

Таблица 3. Чипсеты SiS для процессоров Intel

SiS656

Чипсет SiS656 поддерживает шину PCI Express x16, что позволяет рассматривать его как основу для построения современных высокопроизводительных ПК. Кроме того, в северный мост чипсета SiS656 интегрирован двухканальный контроллер памяти DDR2, обеспечивающий работу с памятью DDR2-667/533/400. В дополнение к этому чипсет поддерживает работу и с памятью DDR400/333/266. Максимальный объем памяти, который может быть установлен в систему, составляет 4 Гбайт.

Поддерживаемая частота FSB составляет 800/533/400 МГц, то есть чипсет поддерживает процессоры Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и двухъядерные процессоры семейства Intel Pentium D.

Северный мост чипсета SiS656 связан с южным мостом - чипом SiS965 - по шине MuTIOL с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

В южном мосте SiS965, помимо традиционных функций (двухканальный ATA133-контроллер, восемь портов USB 2.0, 8-канальный звук, шесть PCI-слотов), имеется четырехканальный SATA-контроллер с возможностью объединения дисков в RAID-массив уровней 0, 1 и 0+1. К тому же в южный мост интегрирован двухканальный контроллер PCI Express x1 и гигабитный сетевой контроллер (MAC-уровень).

Модель чипсета SiS649, северный мост которого используется вместе с южным мостом SiS965L, является своего рода облегченной, урезанной версией SiS965. Отсюда следует вывод о том, что этот чипсет ориентирован на бюджетные решения начального уровня.

Северный мост поддерживает частоту FSB 800/533/400 МГц, следовательно, чипсет поддерживает процессоры Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и двухъядерные процессоры семейства Intel Pentium D.

Как и в чипсете SiS656, поддерживается шина PCI Express x16 для установки видеокарты. Собственно говоря, единственное различие между северными мостами чипсетов SiS649 и SiS656 заключается в том, что в SiS649 используется одноканальный контроллер памяти. При этом поддерживается память DDR2-533/400, а также память DDR400/333 с максимальным объемом до 2 Гбайт.

Южный мост SiS965L - это тоже облегченная версия моста SiS965. Разница лишь в том, что используется двухканальный, а не четырехканальный SATA-контроллер и что отсутствует гигабитный сетевой контроллер (MAC-уровень).FXFX представляет собой улучшенную версию чипсета SiS649, хотя улучшений у северного моста только два. Во-первых, добавлена поддержка частоты FSB 1066 МГц, а во-вторых, одноканальный контроллер памяти поддерживает работу с памятью DDR2-667. Во всем остальном северный мост чипсета SiS649FX полностью повторяет таковой у модели SiS649.

В качестве южного моста в чипсете SiS649FX используется чип SiS966L, но от южного моста SiS965L он отличается одной деталью: в новой версии применяется 8-канальный аудиоконтроллер стандарта High Definition Audio v1.0 (HDA). FX

На данный момент SiS656FX является наиболее функциональным и производительным чипсетом SiS для процессоров семейства Intel Pentium 4 и Intel Pentium D, из чего следует, что этот чипсет ориентирован на использование в высокопроизводительных платформах.

Северный мост чипсета используется в паре с южным мостом SiS966.

Северный мост SiS656FX поддерживает частоты FSB 1066/800/533/400 МГц, а двухканальный контроллер памяти позволяет использовать память DDR2-667/533/400 и DDR400/333/266. Максимальный объем памяти, поддерживаемый контроллером памяти, составляет 4 Гбайт. Кроме того, северный мост содержит контроллер интерфейса PCI Express x16 для установки видеокарты, а также интерфейс шины MuTIOL, по которой он связан с южным мостом SiS966.

Южный мост SiS966 отличается от SiS966L тем, что здесь используется четырехканальный SATA-контроллер с возможностью объединения дисков в RAID-массив уровней 0, 1 и 0+1, а также добавлением сетевого гигабитного контроллера (MAC-уровень).

Чипсеты VIA для процессоров Intel

Таблица 4. Чипсеты VIA для процессоров Intel

PT894

Чипсет VIA PT894 стал первым чипсетом от VIA с полной поддержкой интерфейса PCI Express x16. Северный мост этого чипсета поддерживает частоту FSB 1066/533/800 МГц, а двухканальный контроллер памяти, поддерживающий технологию VIA StepUp, позволяет использовать память стандарта DDR2-667/533/400 или DDR400/333/266, причем слоты для памяти разных стандартов могут быть установлены на материнской плате одновременно. Кроме шины PCI Express x16, северный мост чипсета VIA PT894 поддерживает еще два канала PCI Express x1. Северный мост VIA PT894 рассчитан на работу с южным мостом VT8237, для связи с которым используется шина Ultra V-Link с пропускной способностью 1066 Мбайт/с.

Коль скоро речь зашла о взаимодействии микросхем северного и южного мостов, стоит упомянуть о технологии V-MAP (VIA Modular Architecture Platform), реализованной компанией VIA для указанного набора микросхем системной логики, а это означает, что, в принципе, место чипа VT8237 может с успехом занять и другой вариант южного моста, выполненный в соответствии с технологией V-MAP. Правда, это лишь теоретическая возможность, а на практике в настоящее время традиционной является связка чипов VIA PT894 и VT8237. Говоря о возможностях микросхемы северного моста PT894, необходимо упомянуть и о технологии VIA FastStream64 Technology, реализованной в данном чипе и призванной снизить латентность контроллера памяти, для чего используется увеличенный буфер предвыборки (prefetch buffers). Таким образом, по утверждению производителя, удается достичь увеличения производительности при меньшем количестве транзисторов северного моста, чем при реализации двухканального доступа к памяти.

Южный мост имеет встроенный двухканальный IDE-контроллер, поддерживающий работу IDE-устройств с интерфейсом ATA33/66/100/133 или ATAPI, а также SATA-контроллер, поддерживающий работу двух портов SATA 1.0 и интерфейс SATALite, что при использовании дополнительного контроллера с интерфейсом SATALite позволяет поддерживать работу еще двух портов SATA. Встроенный V-RAID-контроллер дает возможность организовывать SATA-диски в RAID-массив уровней 0, 1 и 0+1 (последний режим возможен только при подключении четырех SATA-устройств).

Отметим также наличие встроенного сетевого контроллера Fast Ethernet, контроллера USB 2.0 с поддержкой восьми портов и поддержку до шести PCI-слотов. Цифровой контроллер AC97 с технологией Vinyl Audio предоставляет возможность реализации как звука 5.1 при использовании 6-канального AC97-кодека, так и восьмиканального звука формата 7.1, для чего требуется контроллер VIA Vinyl Gold Audio 7.1.PT894 Pro

Отличие чипсета VIA PT894 Pro от VIA PT894 заключается в том, что чипсет VIA PT894 Pro поддерживает технологию DualGFX Express. Суть данной технологии заключается в следующем: в модели VIA PT894 Pro имеется 20 каналов PCI Express x1, из которых 16 используются для интерфейса PCI Express x16, а еще 4 - для интерфейса PCI Express x4, но в формфакторе PCI Express x16. Таким образом, на материнских платах на основе чипсета VIA PT894 Pro имеется два слота PCI Express x16, что позволяет одновременно устанавливать две видеокарты с возможностью организации режима наподобие SLI, но по схеме PCI Express x16+ PCI Express x4.

Во всем остальном чипсет VIA PT894 Pro идентичен VIA PT894.

. Чипсеты ATI для процессоров Intel

чипсет компьютер плата

Модельный ряд чипсетов ATI для процессоров Intel пока еще довольно мал, а если говорить о современных чипсетах, то их всего два - ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor (кодовое название RS400) и ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor (RD400).

17. ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor

Само название чипсета (for Intel Processor) говорит о том, что этот чипсет предназначен для процессоров Intel. Собственно, различия по функциональности между ATI Radeon Xpress 200 и ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor минимальны, однако северные мосты этих чипсетов существенно отличаются друг от друга.

Северный мост чипсета ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor объединяет в себе интерфейс шины FSB с тактовой частотой 533/800 МГц (неофициально поддерживается также частота 1066 МГц). Соответственно и чипсет поддерживает процессоры семейства Intel Celeron D, Intel Pentium 4 и Intel Pentium 4 Extreme Edition (двухъядерные процессоры Intel Pentium D не поддерживаются).

Интегрированный в северный мост двухканальный контроллер поддерживает память DDR2 400/533/667 с максимальным объемом до 4 Гбайт. Кроме того, северный мост ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor поддерживает шину PCI Express x16 для установки внешней графической карты и имеет четыре линии PCI Express x1. Естественно, в северный мост чипсета интегрировано графическое ядро ATI Radeon X300. Однако поддержка технологии HyperMemory в чипсете ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor не реализована, то есть выделенный кадровый буфер в виде отдельной микросхемы на материнской плате отсутствует.

Южный мост IXP400 чипсета ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor точно такой же, как и в варианте для процессоров AMD64, и включает поддержку до семи слотов PCI, до четырех устройств SATA с возможностью организации двух независимых RAID-массивов уровней 0 и 1, до восьми портов USB 2.0 и до четырех устройств (два канала) ATA133. Кроме того, в южном мосте интегрирован аудиоконтроллер AC97.

18. ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor

ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor, известный под кодовым названием RD400, - вариант чипсета ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor, но с поддержкой технологии CrossFire, которая подразумевает возможность объединения двух видеокарт для увеличения производительности. В системах на базе чипсета ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor имеется два слота PCI Express x16, но каждый из них использует шину PCI Express x8. Таким образом, в чипсете ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor одна шина PCI Express x16 разделена на две шины PCI Express x8.

Есть и еще одно незначительное отличие чипсетов ATI Radeon Xpress 200 for Intel Processor и ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition for Intel Processor: в последнем из них используется южный мост IXP450, который полностью совместим по интерфейсу и по разводке с мостом IXP400.

Различие между IXP400 и IXP450 заключается в том, что в IXP450 добавлена поддержка High Definition Audio вместо морально устаревшего интерфейса AC97.

. Чипсеты ULi для процессоров Intel

Сегодняшний модельный ряд чипсетов Uli для процессоров Intel состоит из двух моделей: ULi M1683 и ULi M1685, построенных по классической двухмостовой схеме.M1683

Чипсет ULi M1683 предназначен для систем на базе процессоров семейства Intel Pentium 4, а также для мобильных процессоров семейства Intel Pentium M.

Северный мост ULi M1683 содержит одноканальный контроллер памяти, поддерживающий работу с памятью DDR266/333/400 или PC133 SDRAM с максимальным объемом до 4 Гбайт. Контроллер системной шины поддерживает частоту FSB 800/533/400 МГц. Кроме того, для установки внешней видеокарты в ULi M1683 имеется интерфейс AGP8x/4x.

Для связи с южным мостом используется универсальная шина HyperTransport (800 МГц, 8/8 бит) с пропускной способностью 1,6 Гбайт/с. В качестве южного моста в сочетании с ULi M1683 может использоваться чип Uli M1563, в котором интегрированы двухканальный контроллер ATA133, контроллер USB 2.0 с поддержкой до шести портов, контроллер 32-битной PCI-шины, сетевой Ethernet-контроллер и традиционный звуковой контроллер на базе AC97.M1685

Модель ULi M1685 ориентирована на бюджетное решение - процессоры семейства Intel Pentium 4 и мобильные процессоры Intel Pentium M.

В северный мост ULi M1685 входит одноканальный контроллер памяти, поддерживающий работу с памятью DDR266/333/400 или DDR2-400/533/667 с максимальным объемом до 3,5 Гбайт. Контроллер системной шины поддерживает частоту FSB 800/533/400 МГц.

Следует отметить, что северный мост ULi M1685 поддерживает графический интерфейс PCI Express x16, позволяющий позиционировать этот чипсет как основу для систем среднего уровня.

Для связи с южным мостом в чипсете ULi M1685 используется универсальная шина HyperTransport с тактовой частотой 1600 МГц и с пропускной способностью 1,6 Гбайт/с. В качестве южного моста может использоваться любой чип семейства ULi M15xx, однако оптимальным является сочетание ULi M1685 с ULi M1566. Функциональность южного моста ULi M1566 отличается поддержкой шины PCI Express (один порт PCI Express x4 или два порта PCI Express x1), а также наличием двухканального SATA-контроллера.

. Южные мосты ULi M1573/M1575

В отличие от других компаний, занимающихся производством чипсетов, компания ULi производит универсальные варианты южных мостов, совместимые с северными мостами других производителей. В частности, южный мост ULi M1566 оказался, по всей видимости, последним чипом, в котором для соединения с северным мостом использовалась шина HyperTransport. Новое поколение южных мостов ULi (чипы ULi M1573/M1575) задействует для этой цели более универсальную шину - PCI Express. Замена соединения HyperTransport на PCI Express открывает более широкие возможности по комбинированию южных мостов ULi M1573/M1575 с северными мостами других производителей. В частности, интегрированные чипсеты компании ATI могут дополняться этими южными мостами.

По функциональности южные мосты ULi M1573/M1575 превосходят возможности чипов M1563 и M1566. Так, в чипе ULi M1573 интегрирован четырехканальный SATA-контроллер с возможностью создания RAID-массивов уровней 0, 1 и 0+1, реализована поддержка восьми портов USB 2.0, а кроме того, интегрирован звуковой контроллер High Definition Audio. Для связи с северным мостом в чипе ULi M1573 используется шина PCI Express x2.

Чип ULi M1575 несколько превосходит по функциональности ULi M1573. Например, для связи с северным мостом задействуется шина PCI Express x4. Кроме того, чип ULi M1575 оснащен четырехканальным контроллером SATA II с возможностью создания RAID-массивов уровней 0, 1, 0+1 и 5.

К тому же чипы ULi M1573/M1575 отличаются пониженным уровнем энергопотребления, что создает предпосылки для их использования в мобильных платформах.

Источники

1.http://www.compress.ru/article.aspx?id=15080&iid=713

.http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_чипсетов_Intel

АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛГОРОДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА Кафедра ин

Больше работ по теме: