Евгений Рудометов 
 

Долгое время рост производительности компьютерных решений осуществлялось за счет совершенствования процессорных микроархитектур, направленных на увеличение тактовых частот. Однако побочным свойством данного подхода является сравнительно большое энергопотребление. К сожалению, это энергопотребление довольно трудно компенсировать специальными технологиями типа Enhanced Intel SpeedStep и Deeper Sleep Alert.

Именно поэтому специалистами Intel с учетом накопленного опыта было разработано ядро, созданное «с нуля» и названное Banias.

Разработанные на основе ядра Banias процессоры были представлены в 2003 г. и получили наименование Intel Pentium M.

Не вдаваясь в особенности данной архитектуры и особенности реализации внутренних структур, следует признать, что проект был крайне удачен. В результате затраченных усилий созданные процессоры не только обеспечивали высокие уровни производительности, но и характеризовались чрезвычайно низким энергопотреблением.

Потребляемую энергию экономят все узлы процессора и системы, включая кэш-память второго уровня, расположенную на кристалле ядра, и системную шину процессора, не используемые линии которой отключаются.

Ядро процессора оптимизирует потребляемую мощность за счет отключения от электропитания и линий связи простаивающих блоков.

Однако в экономичных режимах работают не только внутренние цепи ядра, кэш-память и процессорная шина, но и подсистема оперативной памяти.

Все не участвующие в работе узлы и модули находятся либо в режиме сна, либо временно отключаются до тех пор, пока они не будут востребованы выполняемыми на компьютере модулями системного и прикладного программного обеспечения.

Необходимо добавить, что перечисленные особенности требовали соответствующей поддержки от чипсета. Поэтому одновременно с процессором Intel Pentium M был разработан специальный чипсет, получивший наименование Intel 855 (i855) и реализующий совместно с процессором средства и технологии энергосбережения.

Данный чипсет представлен тремя вариантами. По аналогии со своим предшественником i852 они получили следующие наименования:

• Intel 855GME ( i855GME ),
• Intel 855GM   ( i855GM ),
• Intel 855PM   ( i855PM ).

Первый, самый мощный вариант чипсета – i855GME имеет встроенные графические средства и предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера стандарта подключения AGP 4X.

Он поддерживает процессорную шину с частотой передачи данных 400 МГц, оперативную память типа DDR 333/266/200, общим объемом до 2 Гбайт.

Структура мобильного компьютера с чипсетом i855GME представлена на рис. 1.

Рис. 1.  Структура мобильного компьютера с чипсетом Mobile Intel 855GME

В следующей части  данной статьи рассмотрены основные характеристики чипсетов i855. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Итак, в процессе эволюции компьютерных комплектующих, технологий и архитектур постепенно менялась и сама концепция мобильных систем. В результате постепенно изменились и критерии выбора комплектующих, и критерии проектирования и выпуска мобильных компьютерных систем. Среди этих критериев на первое место вышли вес и энергоэкономичность мобильных решений.

В связи с этим мобильные процессоры стали проектировать с расчетом на пониженное энергопотребление, а функции поддержки легли на соответствующие мобильные чипсеты.

Одним из таких чипсетов, сменивших изделия поколения i440BX, 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 следующего после изделий i440xx поколения.

Прежде всего, это наличие встроенных видеосредств. Набор микросхем i815EM позволяет установить дополнительно 4 Мбайт дисплейной кэш-памяти, либо использовать внешний графический контроллер AGP4X для повышения качества видеоизображений и ускорения вывода трехмерной графики.

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

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 высокопроизводительных систем, и i845MZ для систем начального уровня. Оба набора микросхем разработаны под процессоры Intel Pentium 4 – M.

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.

Улучшенным вариантом чипсетов i845 являются чипсеты семейства i852, оптимизированные под модели мобильного процессора Intel Pentium 4-M. На их основе в сравнительно короткий срок удалось создать компактные и высокопроизводительные мобильные системы.

Оценивая потенциальные возможности чипсетов данного семейства, не следует забывать об особенностях обслуживаемых ими мобильных процессоров. Созданные на основе архитектуры ядра NetBurst, хорошо отработанной на настольных и серверных прототипах, они обеспечивают относительно высокие уровни производительности. Однако побочным свойством данной архитектуры, основанной на использовании высоких тактовых частот работы ядра, является сравнительно большое энергопотребление. К сожалению, это энергопотребление довольно трудно компенсировать специальными технологиями типа Enhanced Intel SpeedStep и Deeper Sleep Alert.

Именно поэтому специалистами Intel с учетом накопленного опыта было разработано новое ядро, созданное «с нуля» и названное Banias.

Остается добавить, что тема мобильных чипсетов и платформ, послуживших основой для ноутбуков, будет продолжена в следующих статьях. 
    

>>    Часть 1