Эволюция мобильных чипсетов Intel

Евгений Рудометов

authors@rudometov.com

Корректное использование процессоров и успешное развитие их архитектуры требует адекватных наборов микросхем системной логики — чипсетов. От работы этих наборов в значительной степени зависит реализация потенциальных возможностей процессоров, а также и эффективность их взаимодействия с другими элементами и подсистемами компьютера, что в конечной роли определяет функциональные возможности компьютеров

Стало уже аксиомой, что ключевыми элементами компьютеров являются их центральные процессоры (далее ЦП или просто процессоры). Однако реализация значительных потенциальных возможностей этих важнейших комплектующих зависит от их электронного окружения, представленного специализированными микросхемами и другими радиоэлементами. Эти компоненты задают необходимые  рабочие режимы электропитания и передачи компьютерных данных, то есть обеспечивают корректную работу ЦП. Они также осуществляют электрические и логические связи процессора с остальными частями всей системы, осуществляя координацию их работы и оказывая влияние на функциональные возможности компьютеров, стремясь обеспечить наибольшую эффективность работы всех компонентов. Именно поэтому данные микросхемы нередко называют микросхемами системной логики, и одной из важнейших функций является обслуживание процессоров.  

Интенсивное развитие архитектуры процессоров, основанное каждый раз на использовании новейших технологий, породило множество типов этих важнейших элементов. Они  отличаются как внутренней структурой, так и параметрами, включая особенности подключения. Все это в свою очередь потребовало соответствующего разнообразия и совершенствования радиоэлектронного процессорного окружения, обеспечивающего соответствующую инфраструктуру эксплуатации процессоров в рамках архитектуры персональных компьютеров (ПК).

Оценивая эволюцию ПК, следует отметить, что эти устройства какое-то время были представлены исключительно настольными вариантами с материнскими платами. Их основу  составляли множество микросхем, представляющих окружение ЦП и определяющих функции системной логики.

Совершенствование полупроводниковых и компьютерных технологий позволило повысить степень интеграции комплектующих. В результате, начиная с некоторого момента, удалось создать компактные системы, постепенно приобретающих черты мобильных устройств.

На начальном этапе становления относительно портативные компьютеры были выполнены в виде небольших чемоданчиков и портфелей. Однако в дальнейшем по мере совершенствования архитектур и технологий удалось довести компьютеры, предназначенные для мобильного использования, до размеров книг и блокнотов, правда, пока довольно больших. В соответствии с размерами первые из них были названы лэптопами (laptop), вторые же составили класс ноутбуков (notebook). В дополнение к сказанному необходимо отметить, что указанные мобильные компьютеры во многом унаследовали архитектуру своих настольных прототипов, включая микросхемы системной логики, специализированные наборы которых были названы чипсетами (chipsets).

От согласованной работы этих наборов в значительной степени зависит реализация потенциальных возможностей процессоров, а также и эффективность их взаимодействия с другими элементами и подсистемами компьютера. Поэтому специализированные наборы микросхем, их внутренняя структура и функциональные возможности должны быть тесно увязаны с особенностями архитектуры конкретных вариантов процессоров, на работу с которыми они ориентированы и которым должны помочь в реализации их потенциальных возможностей. Кроме того, такие набор создаются с учетом различных конфигураций компьютеров и возможного разнообразия решаемых задач. Остается добавить, что чипсеты представляют основу материнских плат и во многом определяют функциональные возможности компьютерных систем.

Использование оптимально спроектированного специализированного набора является залогом высокой производительности компьютера, и наоборот, применение неоптимального набора микросхем окружения процессора приводит к снижению общей производительности и ограничению функциональных возможностей всей системы компьютера.

Таким образом, наряду с выпуском новых процессоров обычно осуществляется практически одновременное проектирование специализированного набора системной логики. Без такого набора современный процессор остается просто микросхемой, бесполезным, но сравнительно дорогостоящим кусочком кремния с чрезвычайно сложной внутренней электронной структурой, представленной сегодня уже более чем сотней миллионов транзисторов.

Существуют свои специализированные наборы микросхем системной логики — чипсеты — для каждого поколения процессоров. Более того, для каждого из поколений процессоров может существовать несколько вариантов чипсетов, отличающихся внутренней архитектурой, составом и количеством микросхем, а также фирмой-изготовителем, функциональными возможностями и эффективностью работы такого специализированного набора, в значительной степени определяющего параметры основных подсистем. Именно поэтому так важно детальное рассмотрение структуры, параметров и возможностей чипсетов, анализ которых необходим для обеспечения их оптимального выбора с целью наиболее адекватного соответствия поставленным задачам.

Основные компоненты чипсетов

Прежде чем переходить к анализу возможностей наборов микросхем системной логики, необходимо отметить, что развитие их архитектуры  позволило сократить число используемых в их составе микросхем. Основой современных чипсетов в настоящее время являются, за редким исключением, всего две компоненты.

Первая представлена микросхемой, получившей наименование North Bridge. Эта компонента, посредством встроенных в нее контроллеров определяют работу основных подсистемам компьютера, обеспечивая связь между процессором, модулями оперативной памяти, а с некоторых пор и видеоадаптером. В дополнение к этому, данная компонента контролирует работу карт расширения, подключаемых к North Bridge, если, конечно, это предусматривает архитектура чипсета. Кроме того, еще одной функцией является поддержка связи со второй компонентой (или компонентами) чипсета.

Этой компонентой является микросхема, называемая South Bridge. Она с помощью встроенных средств и внешних элементов обеспечивает контроль за работой большого числа сравнительно медленных периферийных устройств.

Необходимо отметить, что разделение чипсетов на компоненты позволяет разрабатывать специализированные микросхемы. Это обеспечивает за счет комбинирования компонентов эффективное решение задач.

Остается добавить, что одной из основных функций микросхем чипсетов является эффективное управление ресурсами компьютеров. К этим ресурсам относятся, кстати, многочисленные шины, входящие в состав архитектуры компьютерной системы и потоки передаваемой с их помощью информации. Кроме того, учитывая специфику мобильных систем, чипсеты играют активную роль в управлении и экономии энергоресурсов, представленных автономными источниками питания.    

Предыстория чипсетов

Рассматривая эволюцию чипсетов мобильных систем, необходимо отметить, что корпорация Intel является основным производителем чипсетов не только для изделий этого рынка, но и для сектора настольных систем, с которых и началась эра специализированных микросхем. И лидерство Intel здесь бесспорно, хотя это дается ей не легко.

Однако это было далеко не всегда. Более того, некоторое время Intel вообще не имела своих решений, и настольные компьютеры собирались на основе специализированных наборов от других фирм.

Считается, что, вообще говоря, первый чипсет, названный (82С206) предложила фирма Chips and Technologies в 1986 г. Конечно, этот набор не был чипсетом мобильных систем, более того, он совсем не походил на те комплекты микросхем, которые используются сегодня, однако простейшие функции по координации компьютерных подсистем он выполнял.

Чипсет 82С206 состоял из пяти микросхем, среди которых одна была основной и четыре —  вспомогательными элементами. Он уже содержал контроллер шин, генератор тактовой частоты, системный таймер, контроллер прерываний и т. п. Как следует из названия, этот чипсет был ориентирован на ЦП класса Intel 286 (i286). Вскоре этот набор был усовершенствован и получил наименование New Enhanced AT. А потом появились более совершенные наборы для Intel 386 (i386), Intel 486 (i486) и т. д., эволюция которых привела к современным мобильным устройствам.  

Оценивая развитие архитектуры компьютеров, необходимо отметить, что, мобильные компьютеры появились еще до появления чипсетов в современном понимании, даже в многокомпонентном варианте с реализацией основных функций в виде отдельных микросхем.

Здесь следует отметить, что концепция мобильного компьютера была разработана Аланом Кейем в 1968 г. Некоторые положения были реализованы в 12 кг компьютере для NASA в 1979 г. Однако автономные модели были созданы существенно позже.

Одной из первых мобильных разработок стал компьютер Osborne 1, созданный в 1981 г. на основе процессора Z80 без чипсета в современном понимании. В архитектуре этого компьютера не было даже жестких дисков, но были накопители на гибких дисках размером 5,25’’. Кроме того, в конструкции был представлен и миниатюрный дисплей на основе электронно-лучевой трубке.

Рис.1 Компьютер Osborne 1

Необходимо отметить, что в дальнейшем свои мобильные решения предложили такие известные фирмы, как IBM, Toshiba, Compaq, Apple и другие. Некоторые ранние модели были основаны на процессорах архитектуры Intel с поддержкой их работы соответствующими микросхемами.

В процессе совершенствования компьютерной архитектуры идея разработки и выпуска специализированных наборов микросхем была подхвачена вслед за пионером чипсетостроения — фирмой фирма Chips and Technologies такими компаниями, как Suntac, Opti, VLSI, UMC и др. Некоторые изделия данных фирм стали основой первых моделей мобильных компьютеров, созданных на основе ЦП i286 и i386 и обладающих не редко весом, существенно превышающем 5 кг.

В 1994 г. на рынке чипсетов активно заявила о себе компания Intel со своими удачными изделиями, которые позволили уже через год стать ей доминирующим производителем наборов микросхем системной логики, правда сначала для настольных систем. Однако, используя свой опыт, эта компания не упустила свой шанс и с мобильными компьютерами в период начала их массового выпуска, создав ряд удачных мобильных чипсетов. В дальнейшем с помощью более совершенных разработок Intel закрепила свой успех, и практически вытеснила конкурентов с этого сегмента рынка, агрессивно захватив и удерживая в последующие годы более 80% объема мобильных чипсетов.

От настольных к мобильным

Первым специализированным набором от Intel считается чипсет i82350, поддерживающий шину EISA и созданный для процессоров класса i386DX и i486. Однако следует отметить, что он не имел особого успеха, поскольку данная шина не получила распространения. Тем не менее,  попытки выпуска настольных и переносных компьютеров, в архитектуре которых использовалась данная шина, все-таки были предприняты. Однако такие системы не стали массовыми, даже на рынке настольных решений, что отразилось на судьбе и самого чипсета 82350.

Следующими наборами микросхем системной логики, созданными под i486, стали чипсеты i420TX (1992 г.), i420EX (1994  г.) и i420ZX (1994 г.). Они хотя и были более удачными, но их трудно было назвать чипсетами мобильных устройств из-за особенностей их архитектуры, функций и особенностей эксплуатации. Однако, строго говоря, следует отметить, что в то время мобильными считались любые относительно компактные компьютеры с автономными источниками питания. Что же касается их архитектуры, то обычно за основу брали известные решения с комплектующими настольных компьютеров. В результате так называемые мобильные устройства были довольно тяжелыми. Однако даже первые, сравнительно несовершенные и не очень мобильные изделия были сравнительно популярными, поскольку вес 5-10 кГ тогда не считался чрезмерным и пользователей не слишком отпугивал.

По сути, прорыв осуществился только после появления процессоров Intel Pentium. В ряде наборов, ориентированных на ЦП данного класса, появился, наконец-то, чипсет, анонсированный как мобильный набор. Им стал i430MX (1995 г.). Основой послужил, как и можно было ожидать, настольный вариант i430FX: ЦП — P75+, оперативная память — модули FPM/EDO с максимальным объемом 128 Мбайт при кэшировании только 64 Мбайт. По сути, отличие мобильного варианта от настольного решения заключалось в компоненте South Bridge: в настольном варианте использовалась микросхема PIIX, а в мобильном — более совершенная и компактная компонента MPIIX.

Но по настоящему популярным стал чипсет i430TX. Дело в том, что именно этот чипсет даже в настольном варианте получил от своих создателей ряд важных технологий. Среди них необходимо отметить технологию MMX, повышаюшую эффективность обработки потоковых данных (одна команда и много данных) и ориентированную на мультимедийные приложения. Кроме того, в чипсете реализован один из первых стандартов стандарт энергосбережения, получивший наименование DPMA (Dynamic Power Management Architecture). Благодаря технологиям, основанным на реализации DPMA, чипсет можно было использовать как в настольных, так и мобильных компьютерах. Результатом было пониженное энергопотребление, а, следовательно, и увеличение времени работы системы от автономного источника питания. В дополнение к перечисленным достоинствам, следует отметить возможность использования модулей оперативной памяти FPM/EDO/SDRAM, протокола UltraDMA/33 для накопителей, параллельного интерфейса подключения карт расширения PCI 2.1 (параллельные операции PCI), последовательного интерфейса USB со скоростью передачи данных до 12 Мбит/с и другие функции. Остается добавить, что реализация технологии ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) сделало возможным быстрое включение компьютера, а также переход системы в режим пониженного энергопотребления при отсутствии активности пользователя или модулей программного обеспечения, что обеспечивало лучшие по сравнению с предшественниками условия эксплуатации. Все это способствовало популярности набора микросхем i430TX как в настольных, так и в мобильных решениях. Однако, несмотря на все достоинства данного чипсета, компания Intel не ограничилась настольным решением набора и специально объявила и выпустила мобильный вариант, который, по сути, являлся тем же чипсетом i430TX. Конечно, этот шаг был направлен против конкурентов и должен был по замыслу разработчиков стимулировать производство мобильных систем.

Рис. 2. Структура компьютера с чипсетом i430TX

В дальнейшем производителями мобильных решений не прекращались попытки использования чипсетов настольных решений, тем более, что этому способствовала и сама Intel, выпуская чипсеты, которые могли быть использованы как в настольных, так и в мобильных решениях.

Примером может послужить i440BX, созданный для процессоров Intel Pentium II. Этот чипсет стал вторым после i440LX набором двойного применения,  поддерживающим видеоподсистему AGP. Здесь следует напомнить, что до этого видеоподсистемы строились исключительно на основе шины PCI. Новый же стандарт не только освободил шину PCI от возросших потоков информации, но и обеспечили прирост производительности для графики. Кстати, это обстоятельство нашло отражение и в самом наименовании чипсета — Intel 440BX AGPset. Что же касается других существенных преимуществ, то i440BX стал первым чипсетом, поднявшим тактовую частоту до 100 МГц. Это, конечно же, обеспечило адекватный рост производительности компьютерной системы. Остается добавить, что в чипсете i440BX поддержана технология QPA (Quard Port Acceleration), обеспечивающая параллельность внутренних операций работы за счет реализации четырехпортового арбитража шины процессора, графической шины AGP, шины PCI и шины памяти. Кроме того, данный чипсет официально поддерживал память EDO/SDRAM до 512 Мбайт (1 Гбайт в случае регистровой памяти), протокол UltraDMA/66, интерфейс USB, а также ACPI как для настольных, так и мобильных вариантов.

Вскоре объявлен и мобильный вариант i440BX, который фактически являлся клоном  настольного прототипа. Этот шаг являлся, по сути, исключительно маркетинговым ходом.

Рис. 3. Структура компьютера с чипсетом i440BX

В дальнейшем были созданы упрощенные варианты, получившие наименование i440ZX с поддержкой тактовой частоты 66 и 100 МГц, на базе которых создавались и настольные и мобильные системы.

Рассматривая эволюцию чипсетов от Intel, следует обратить внимание, что при реализации мобильных решений не редко использовались настольные варианты, даже в случае объявления мобильных моделей чипсетов. Как правило, это делалось по экономическим соображениям.  Однако было бы ошибкой считать, что все мобильные наборы микросхем системной логики того времени были исключительно клонами своих настольных аналогов. Как пример отдельной разработки, не копирующей настольный прототип, можно привести чипсет i440MX. Этот вариант, созданный на основе i440BX, представлял собой одночиповый вариант, ориентированный исключительно на мобильный рынок.

 

Рис. 4. Структура компьютера с чипсетом i440MX

Данный чипсет был ориентирован на поддержку мобильных процессоров Intel Celeron с архитектурой ядра P6, как и у процессоров Intel Pentium II и Intel Pentium III. И как анонсировалось, основой внутренней структуры i440MX послужили микросхемы North Bridge и South Bridge чипсета i440BX с сохранением в новой разработке всех функций его прототипа. Исключением послужила видеоподсистема, которая в новом чипсете представлена решениями на основе PCI в отличие от прототипа, где основой видеоподсистемы послужил порт AGP.

Было создано два варианта: i440MX и i440MX-100, отличающихся тактовой частотой шины памяти. Остается добавить, что у i440MX одночипового аналога среди настольных решений не было. Это выгодно отличало мобильный вариант от прототипа и позволяло существенно снизить общую цену системы.

Рассматривая архитектуру и возможности этого решения, следует отметить, что с момента его появления линии чипсетов для настольных и мобильных систем стали расходиться все чаще и чаще. Связано это, прежде всего, с требованиями, налагаемыми процессорами, ориентированными на разные сегменты рынка и проектируемыми по-разному. Это связано в первую очередь с тем, что цели, стоящие перед разработчиками настольных и мобильных систем, постепенно стали изменяться. Если для настольных решений главное — это производительность, то для мобильных компьютеров на первое место стали выходить параметры связанные с эксплуатацией, из которых важнейшими являются вес и экономичность энергопитания. Действительно, именно вес в значительной степени определяет портативность, а энергоэкономичность системы наряду с емкостью аккумулятора — время автономной работы мобильного устройства. Именно поэтому мобильные процессоры стали проектировать с расчетом на пониженное электропитание, а функции  поддержки ложились на соответствующие чипсеты.

Одним из таких чипсетов стал набор i815EM, поддерживающий тактовую частоту процессорной шины до 100 МГц и ориентированный на мобильные варианты процессоров. Такими вариантами стали мобильные Intel Pentium III – M и Intel Celeron. Чипсет i815EM получил широкое распространение для систем, построенных на основе данных процессоров. Созданный на отлаженной базе технологий i440BX, набор микросхем i815EM обладает рядом характеристик нового поколения. Прежде всего, это встроенные в его состав видеосредства. Набор микросхем i815EM позволял установить дополнительно 4 Мбайт дисплейной кэш-памяти, либо использовать внешний графический контроллер AGP4X для повышения качества видеоизображений и ускорения вывода трехмерной графики.

Набор микросхем i815EM состоит из двух микросхем, названных разработчиками хабами (контроллерами-концентраторами).

Первая из микросхем данного набора — это традиционная, типовая компонента, которая реализует связь с процессором, подсистемой оперативной памяти, видеоподсистемой и второй компонентой.

Вторая компонента данного чипсета отвечает за ввод/вывод. Она имеет наименование ICH2-M,  имеет встроенные функции LAN и четыре порта USB, контроллер AC’97 (поддерживает полностью объемный 6-канальный звук и работу программ, реализующих функции модема) и др. Кроме того, микросхема ICH2-M, созданная для мобильных систем, поддерживает технологию Intel SpeedStep. Данная технология осуществляет автоматическое переключение процессора между двумя основными тактовыми частотами в зависимости от нагрузки на процессор, что обеспечивает оптимизацию времени работы от батарей и производительности приложений. Это обеспечивает повышенное время работы в автономном режиме от встроенного в состав мобильного компьютера внутреннего источника питания. В дальнейшем технология Intel SpeedStep подвергалась неоднократному усовершенствованию.

Следующим мобильным чипсетом стал i830. Созданный на основе своего предшественника — i815EM, он ориентирован на системы с мобильными Intel Pentium III-M и Intel Celeron. Этот чипсет имеет тактовую частоту шины процессора до 133 МГц и поддерживает модули оперативной памяти PC133 SDRAM.

Здесь следует напомнить, что к этому времени мобильные процессоры успешно перешли от ножевого разъема (SECC) к стандартному, так называемому сокетному (Socket). Процессоры были выпущены в корпусах двух типов - MicroFCPGA (Flip Chip Pin Grid Array) и MicroFCBGA (Flip Chip Ball Grid Array), подходящих даже для самых маленьких субноутбуков и планшетных ПК. Для этих устройств были выпущены модели с низким и сверхнизким энергопотреблением, достигнутым за счет пониженного напряжения питания (LV — Low Voltage и ULV — Ultra Low Voltage) и уменьшенной частоты работы ядра. В результате при работе от батарей процессор Intel Pentium III - M (866 МГц/533 МГц) потребляет менее 1 Вт. Модель процессора со сверхнизким напряжением питания (700 МГц/350 МГц) в режиме работы от батарей потребляет 0,5 Вт. Такие уровни энергопотребления позволяют создавать мини- и субноутбуки с временем автономной работы более 7 часов. Однако широкие функциональные возможности стандартных и экономичных вариантов Intel Pentium III - M требуют соответствующего окружения. В качестве центрального элемента микросхемной поддержки процессора выступил именно чипсет i830.  

Чипсет i830 имеет три версии реализации контроллера памяти. Первая модификация — это набор микросхем i830MP, поддерживающий внешний графический адаптер AGP 2X/4X. Вторая модификация — это набор микросхем i830M со встроенным графическим контроллером; эта модификация позволяет использовать и внешний графический адаптер. Наконец, третья модификация — это набор микросхем i830MG со встроенной недорогой графической подсистемой для сегмента недорогих решений рынка мобильных компьютеров.

Из ключевых особенностей i830 следует отметить поддержку памяти до 1 Гбайт, шести портов USB и улучшенные по сравнению с предшественниками режимы энергосбережения, что позволяет еще больше увеличить время работы мобильных систем от встроенного источника электропитания.

Подводя итог анализу  возможностей мобильных наборов микросхем системной логики  семейства i830, следует отметить, что развитие данной архитектуры получило свое логическое продолжение в чипсете i845.

Семейство мобильных наборов микросхем i845 включает в себя два варианта микросхем: i845MP, созданный для производительных систем, и i845MZ для систем начального уровня. Оба набора микросхем разработаны, протестированы и оптимизированы для работы с мобильным процессором новой для мобильных систем архитектуры. Эта архитектура, известная из настольных решений как NetBurst, сменила предыдущее поколение P6, в мобильном секторе завершившее свое развитие в соответствующих моделях Intel Pentium III-M и Intel Celeron. Более совершенные модели мобильных процессоров получили наименование, кстати, схожее со своими высокопроизводительными настольными аналогами, — Intel Pentium 4 - M.

Семейство наборов микросхем i845MP/i845MZ (контроллер-концентратор памяти 82845MP/82845MZ) поддерживает внешнее графическое решение AGP 4X и процессорную шину, унаследованную от настольного прототипа.

Для мобильных решений, созданных на основе указанных вариантов этого набора, данная шина FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus) работает на тактовой частоте 100 МГц. Как известно шина FSB типа QPB при тактовой частоте 100 МГц осуществляет передачу данных с частотой 400 МГц, адресной части — 200 МГц, что обеспечивает пиковую пропускная способность до 3,2 Гбайт/с.

Кроме того, чипсетом i845MP обеспечена поддержка  модулей оперативной памяти типа DDR 200 и DDR 266 SDRAM общим объемом до 1 Гбайт, а чипсетом i845MZ — только DDR 200 SDRAM общим объемом до 512 Гбайт.

Рассматривая возможности подсистемы памяти, следует напомнить, что память DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) — является памятью SDRAM, обеспечивающей передачу данных по передним и задним фронтам тактовых импульсов шины памяти, то есть работает фактически на удвоенной тактовой частоте. Это означает, что новая память — DDR 200 и DD R266 обладает удвоенной полосой пропускания (обеспечивает передачу данных в два раза больше за единицу времени) по сравнению с ранее используемым типом SDRSDRAM (Single Data Rate SDRAM или просто SDRAM), представленным в мобильных системах предыдущего поколения модулями PC100 и PC133 SDRAM. Использование в мобильных системах нового типа памяти обеспечило существенный рост производительности.   

Семейство наборов микросхем i845MP/i845MZ также поддерживает усовершенствованную технологию Intel SpeedStep, режимы Deep и Deeper Sleep пониженного энергопотребления, обеспечивающие надежный переход между различными состояниями энергопотребления.

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep динамически изменяет тактовую частоту и напряжение питания процессора в зависимости от необходимой вычислительной мощности. Например, потребляемая мощность процессора Intel Pentium 4 - M в среднем составляет 2 Вт благодаря тому, что напряжение питания процессора снижается до величины менее 1 В. Это происходит, например, в периоды между ударами по клавишам клавиатуры. Однако когда необходима максимальная производительность, напряжение питания ядра повышается до 1,3 В. Такое динамическое переключение делителя тактовых частот шин, напряжения питания ядра и тактовой частоты ядра значительно увеличивает время работы от батарей.

Еще один подход, применяемый в мобильных элементах и поддерживающих их работу системах, созданных на основе соответствующих чипсетов, — это специальные средства управления энергопотреблением, такие как технология Deeper Sleep. В состоянии Deeper Sleep напряжение питания процессора снижается до наименьшего возможного уровня, при котором не происходит потери данных. Очевидно, что в данном режиме расход энергии батарей существенно сокращается.

Все эти модификации режимов оптимального управления режимами энергопотребления, поддержанные чипсетом i845, позволяют сочетать высокую производительность со сравнительно длительным сроком автономной работы, что вместе с компактностью и сравнительно низким весом являются основными параметрами мобильных компьютеров.

Что же касается возможностей управления устройствами ввода/вывода, то они определяются второй компонентой чипсета i845, в базовом комплекте которого используется ICH3-M, что обеспечивает UltraATA/100, PCI, LAN, USB, AC’97 2.2 и т. п.

Улучшенным вариантом чипсетов i845 являются чипсеты семейства i852, оптимизированные под модели мобильного процессора Intel Pentium 4 - M. Эти чипсеты представлены тремя вариантами: i852GME, i852GM, i852PM.

Первый самый мощный вариант чипсета имеет встроенные графические средства и предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Поддерживает процессорную шину с частотой передачи данных 533 и 400 МГц, модули оперативной памяти типа DDR 333/266, объемом до 2 Гбайт.

Рис. 5. Структура компьютера с чипсетом i852GME

Второй вариант чипсета имеет встроенные графические средства и не предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера. Поддерживает процессорную шину с частотой 400 МГц, память типа DDR 200/266, объемом до 1 Гбайт.

Третий вариант чипсета не имеет встроенных графических средства, но предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Поддерживает процессорную шину с частотой 533 и 400 МГц, память память типа DDR 333/266, объемом до 2 Гбайт.

Все варианты поддерживают 6 портов USB, UltraDMA/100 и т.п., а также технологии энергосбережения. К этим технологиям относятся Enhanced Intel SpeedStep — технология изменение напряжения питания и частоты процессора, охватывающие режимы от уровня максимальной производительности, до режима экономии энергии для продления работы аккумуляторов. Кроме того, поддерживается состояние ожидания Deeper Sleep Alert — режим динамического управления электропитанием функционирует при меньшем напряжении питания, чем режим Deep Sleep. Все это увеличивает срок службы батарей и соответственно повышает уровень мобильности портативных систем.

Однако, несмотря на эффективность используемых решений, созданных на основе Intel Pentium 4 – M и чипсеты семейства i852, специалисты Intel продолжили работу над совершенствованием архитектуры важнейших компьютерных компонентов.

Эти усилия не пропали даром и нашли воплощение в мобильных моделях процессора новой архитектуры, а также в соответствующих мобильных чипсетах.

Но об этом в следующей части статьи.     

В статье использованы открытые материалы корпорации Intel


Статья опубликована в журнале Байт (http://www.bytemag.ru).