Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 

 >>   Часть 2 
  

Основой контроллера внешнего накопителя Maxtor One Touch 4 Mini емкостью 320 Гбайт служит микросхема INIC-1605L. Эта микросхема является USB to SATA Bridge. Она выполняет функции взаимного преобразования сигналов интерфейсов USB (соместимость USB 1.1 и USB 2.0) и SATA (SATA I, SATA II и eSATA). Поддерживается SATA NCQ. Содержит ряд сравнительно сложных встроенных компонентов, таких как ядро USB 2.0 PHY IP, вычислительное ядро 8051 (Turbo 8051 uP c 16 Кбайт встроенной памяти SRAM), а также регистры, шинные преобразователи, интерфейсные схемы и т. п. Чип INIC-1605L  характеризуется низким энергопотреблением и сравнительно высокой производительностью.

Обычно совместно с INIC-1605L используются микросхемы флэш-памяти. Такие двухчиповые варианты применяются в контроллерах HDD, CD/DVD и в составе некоторых портативных мультимедийных устройствах.

Такое же решение используется и в архитектуре контроллера накопителя Maxtor One Touch 4 Mini емкостью 320 Гбайт. Здесь компаньеном INIC-1605L выступает микросхема SST25VF512A, являющаяся 512 Kbit SPI Serial Flash, то есть микросхемой флэш-памяти. Она подключается посредством специального последовательного интерфейса (SPI, Serial Peripheral Interface) и обеспечивает энергонезависимое хранение информации, например, таких как BIOS илиFirmware компактных устройств. В контроллере используется микросхема варианта 33-4С-SAE. Данная микросхема характеризуется низким энергопотреблением: режим чтения — 7 mA, режим покоя — 8 мкA. Удовлетворяет коммерческому стандарту, предусматривающему эксплуатацию в температурном диапазоне от 0 С до +70 С. Максимальная тактовая частота работы — 33 МГц, напряжение питания — 2,7-3,6 В, информация сохраняется более 100 лет.

Упрощенные структурные схемы основных микросхем контроллера внешнего, мобильного накопителя Maxtor One Touch 4 Mini емкостью 320 Гбайт приведены на рис. 4 и рис. 5.
      

Рис. 4. Структурные схемы контроллера и чипа INIC-1605L

Рис. 5. Структурные схемы контроллера и чипа SST25VF512A
     

К слову сказать, как показало аналогичное исследование, подобные решения использованы в конструкции и ранее выпущенных моделей накопителей, чья информационная емкость составляет 160 и 250 Гбайт. Различия заключалются по сути только в используемых жестких магнитных дисках и микросхемах флэш-памяти.

Основные параметры старших моделей Maxtor OneTouch 4 Mini приведены в Таблице 3,
системные требования — в Таблице 1.
        

Таблица 3. Основные параметры старших моделей Maxtor OneTouch 4 Mini

    
При подключении накопитель становится виден в системе как обычный жесткий диск и не требует какого-либо дополнительного программного обеспечения при выполнении традиционных операций по копированию файлов. Однако использование фирменного ПО существенно расширяет функциональные возможности устройства.

Поставляемое в комплекте с накопителем Maxtor OneTouch 4 Mini 320 Гбайт  программное обеспечение такое же, как и в предыдущих моделях накопителей этой линейки. Как и ранее, ПО обеспечивает синхронизацию файлов в двух или более системах на одной операционной платформе. Возможна как автоматическая синхронизация, так и  синхронизация вручную. При этом предусмотрены конфигурации ПО с использованием клавиши Maxtor OneTouch, что существенно повышает удобство использования накопителя.

В дополнение к этому предоставляется возможность защиты программ и данных паролем, а также шифрование информации с помощью 256-битного программного шифрования AES.  

Что же касается производительности, то оценка скоростных параметров была выполнена в процессе тестирования. Результаты данного тестирования приведены в следующей части данной статьи.
    

>>   Часть 4 
     

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 

 >>   Часть 2 
  

Итак, в тестировании накопителей на жестких магнитных дисках использовались следующие модели:

• Накопитель на жестких магнитных дисках 1:   HDD  Seagate  ST31000340AS  (Barracuda 7200.11, 1000 Гбайт, 32 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 2:   HDD  Seagate    ST3750640AS  (Barracuda 7200.10,   750 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300, firmware — 3.AAE),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 3:   HDD  Seagate    ST3750640AS  (Barracuda 7200.10,   750 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300, firmware — 3.AAС).

Остальные важнейшие компоненты тестовой системы:

• Материнская плата Intel D975XBX (чипсет i975X),
• Процессор Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe, Dual Core, технология — 65 нм, тактовая частота процессора — 2,93 ГГц, шина процессора — 1066 МГц, кэш-память L2 — 4 Мбайт),
• Оперативная память DDR2 667,  два модуля Apacer по 1 Гбайт, два канала,
• Видеокарта X600 XT,
• Операционная система OC Windows 2003 Enterprise Server.

В качестве программного инструмента анализа скоростных свойств использовался известный пакет Winbench 99.

В Таблице 3, Таблице 4 и на Рис. 3 и Рис. 4 приведены результаты сравнительного тестирования указанных накопителей.
   

Рис. 3. График Transfer Rate теста Winbench 99

Таблица 3. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate

Рис. 4. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate

Таблица 4. Результаты тестирования HDD

Из приведенных результатов оценки скоростных параметров следует, что накопитель Seagate Barracuda 7200.11 с информационным объемом 1000 Гбайт и с интерфейсом SATA/300 обладает не только большой емкостью, но и очень высокой производительностью.

Остается добавить, что несмотря на отмеченные высокие значения производительности, и они могут быть перекрыты после появления моделей HDD Seagate Barracuda 7200.11 со следующими, более совершенными вариантами прошивок (firmware), а возможно и с более скоростными встроенными контроллерами.

Накопители на жестких магнитных дисках Seagate Barracuda 7200.11 и Barracuda 7200.10 были предоставлены компанией EAST SIDE Consulting
    

>>   Часть 1 
     

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 

 >>   Часть 1 
  

Кроме информационной емкости, важными особенностями 1000 Гбайт модели, входящей в состав линейки Barracuda 7200.11, являются встроенная кэш-память объемом 32 Мбайт (ST31000340AS), а также последовательный интерфейс Serial ATA со скоростью передачи данных до 300 Мбайт/с — SATA/300.

Рассматривая указанную старшую модель, необходимо отметить, что младшим представителем линейки накопителей Barracuda 7200.11 в настоящее время является устройство с емкостью 320 Гбайт. А вся одиннадцатая линейка в момент ее объявления  состоит из пяти моделей: 1000, 750, 640, 500, 320 Гбайт.

Накопители данной линейки могут использоваться как с контроллерами, поддерживающими интерфейс SATA/300 (SATA II), так и с контроллерами предыдущей версии SATA-интерфейса — SATA/150 (SATA I). Необходимая совместимость обеспечивается с помощью применения  специальной перемычки (Рис. 2), использование которой разъясняет краткая инструкция, традиционно приведенная на корпусе накопителя.
   

Рис. 2. Обеспечение совместимости с котроллерами SATA
     

Остается отметить, что все накопители обеспечивают поддержку технологии NCQ (Native Command Queuing — встроенная очередь команд). Эта технология позволяет устройству накапливать запросы и оптимизировать порядок их выполнения с учётом внутренней архитектуры устройства за счет минимизации количества перемещений головок и простоя в ожидании нужного сектора на треке. В результате NCQ повышает производительность задач, связанных с обработкой запросов от нескольких программ.

Основные параметры моделей HDD Barracuda 7200.11 приведены в Таблице 2.
      

Таблица 2. Основные параметры моделей HDD Barracuda 7200.11

     
В конструкции старшей модели накопителей линейки Barracuda 7200.11 использованы четыре магнитных диска. Каждый из них вмещает около 250 Гбайт информации. Объединение в одном устройстве четырех таких дисков позволило конструкторам компании Seagate достичь психологически важного рубежа в 1000 Гбайт. К слову сказать, это значение нередко представляется в многочисленных пресс-релизах и прайс-листах как 1 Тбайт. Однако реальное значение, выводимое средствами операционных систем, несколько отличается от этого значения. Связано это с тем, что производители жестких дисков при оценке емкостных параметров уже сравнительно давно оперируют не двоичными, а десятичными основаниями чисел. Именно поэтому операционные системы оценивают емкость старшей модели Barracuda 7200.11, как величину, соответствующую примерно 930 Гбайт, что не является ошибкой, а связано с выбранным масштабом. 

Что же касается конкретных значений параметров производительности старшей модели Barracuda 7200.11 в распространенных прикладных задачах, то соответствующие значения были получены в процессе тестирования. Ниже приведены результаты проведенного исследования модели 1000 Гбайт в сравнении с несколькими эталонными накопителями.

В качестве эталонов, с которыми сравнивалась указанная старшая  модель линейки Barracuda 7200.11, использовались два варианта старшей модели предыдущей линейки — HDD 750 Гбайт Barracuda 7200.10.

Здесь следует отметить, что эталонные накопители идентичны по емкости, конструкции и даже номеру модели (шифру), но отличаются скоростными параметрами. Дело в том, что стремясь  увеличить производительность своих моделей, инженеры Seagate ведут работы по совершенствованию не только материалов, конструкции и комплектующих, но и улучшению программного кода — firmware. Так, например, в случае HDD 750 Гбайт Barracuda 7200.10 на смену прошивке с кодом 3.ААС пришла версия 3.AAE (цифро-буквенный код прошивки всегда указывается на корпусе накопителя). В результате на рынке присутствуют два варианта старшей модели линейки Barracuda 7200.10. Они и были использованы в качестве эталонов в тестировании старшей модели Barracuda 7200.11 — HDD 1000 Гбайт — ST31000340AS.

Некоторые особенности тестирования и результаты приведены в следующей части данной статьи.
    

>>   Часть 3 
     

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 

>>   Часть 1
  

Конкретные значения параметров производительности старшей модели Barracuda 7200.11 в распространенных прикладных задачах были получены в процессе тестирования. Ниже приведены результаты проведенного исследования модели 1000 Гбайт в сравнении с несколькими эталонными накопителями.

В качестве эталонов, с которыми сравнивалась указанная старшая  модель линейки Barracuda 7200.11, использовались ранее выпущенные высокопроизводительные накопители. Каждый из них на момент выпуска являлся вершиной технологических разработок в области накопителей на жестких магнитных дисках и обладал выдающейся для того времени емкостью и производительностью.

Итак, в тестировании использовались следующие модели накопителей на жестких магнитных дисках:

• Накопитель на жестких магнитных дисках 1: HDD Seagate ST31000340AS (Barracuda 7200.11, 1000 Гбайт, 32 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 2: HDD Seagate ST3750640AS (Barracuda 7200.10, 750 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 3: HDD Seagate ST3500641AS (Barracuda 7200.9, 500 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 4: HDD Seagate ST3400832AS (Barracuda 7200.8, 400 Гбайт, 8 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, Serial ATA/150),
• Накопитель на жестких магнитных дисках 5: HDD Seagate ST3200822AS (Barracuda 7200.7, 200 Гбайт, 8 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/150).
• Накопитель на жестких магнитных дисках 6: HDD Seagate ST3160023AS (Barracuda 7200.7, 160 Гбайт, 8 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/150).

В качестве программного инструмента анализа скоростных свойств использовался известный пакет Winbench 99.

В Таблице 2 и на Рис. 4 приведены результаты сравнительного тестирования указанных накопителей.

Таблица 2. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate

Рис. 3. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate

Из приведенных результатов оценки скоростных параметров следует, что накопитель Seagate Barracuda 7200.11 1000 Гбайт с интерфейсом SATA/300 обладает не только большой емкостью, но очень высокой производительностью. Остается добавить, что несмотря на отмеченные высокие значения производительности, и они могут быть перекрыты после появления моделей HDD Seagate Barracuda 7200.11 со следующими, более совершенными вариантами прошивок (firmware), а возможно и с более скоростными контроллерами.
   

Накопитель на жестких магнитных дисках Seagate Barracuda 7200.11 емкостью 1000 Гбайт был предоставлен компанией EAST SIDE Consulting
    

>>   Часть 1 
  

Евгений Рудометов,
          Виктор   Рудометов 

>>   Часть 1 
  

Конкретные значения показателей производительности моделей HDD 750 Гбайт моделей с разными вариантами firmware были получены в процессе тестирования. В качестве еще одного объекта, своеобразного эталона, в исследовании скоростных свойств накопителей участвовала старшая модель 500 Гбайт из линейки Seagate Barracuda 7200.9.

Итак, в тестировании использовались:

• HDD Seagate ST3750640AS (Barracuda 7200.10, 750 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300, версия firmware 3.AAE) — 750 SATA new,
• HDD Seagate ST3750640AS (Barracuda 7200.10, 750 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300, версия firmware 3.AAС) — 750 SATA old,
• HDD Seagate ST3500641AS (Barracuda 7200.9, 500 Гбайт, 16 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, SATA/300) — 500 SATA,

В качестве программного инструмента анализа скоростных свойств накопителей применялся известный пакет  Winbench 99.

В Таблице 3 и на Рис. 4 приведены результаты сравнительного тестирования указанных моделей HDD.
    

Таблица 3. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate

Рис. 4. Результаты выполнения теста Winbench 99 Disk Transfer Rate
     

Из приведенных результатов тестирования следует, что накопитель Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт с интерфейсом SATA/300 и firmware 3.AAC обладает не только большой емкостью, но сравнительно высокой производительностью. При этом скоростные параметры этого представителя линейки Barracuda 7200.10 значительно превышают аналогичные параметры верхней модели Barracuda 7200.9. Что же касается влияния на производительнсть кодов прошивки, то  переход HDD 750 Гбайт на новую версию firmware обеспечил дальнейший рост производительности и увеличил разрыв со старшей моделью предыдущей линейки. 

Seagate HDD были предоставлены компанией EAST SIDE Consulting
    

>>   Часть 1 

Евгений Рудометов,
          Виктор   Рудометов 

В современных компьютерах в обработке информации участвуют практически все его комплектующие. Однако за долговременное и энергонезависимое хранение больших объемов информации отвечает специальная подсистема – дисковая подсистема, основой которой служат накопители на жестких магнитных дисках (HDD). Несмотря на появление многочисленных альтернативных устройств, призванных выполнять данную функцию, именно HDD остаются основными хранителями информации, представленной компьютерными файлами, объемы которых постоянно увеличиваются.

Оценивая неослабевающую роль накопителей на жестких магнитных дисках, необходимо отметить, что их технические параметры из года в год улучшаются. И в первую очередь это касается роста информационной емкости, обеспечивающей сохранение все больших объемов. Это достигается в основном за счет улучшения технологий записи, совершенствования конструкции, а также используемых компонентов.

Однако кроме емкости, большую роль играет и производительность дисковой подсистемы, от которой в конечном счете зависят функциональные возможности всего компьютера.

Производительность же дисковой подситемы определяемая, как правило, скоростью (темпом) передачи информации и временем доступа к необходимым секторам.

Конечно, из года в год улучшаются эти параметры, но рост объемов программ и данных требует от подсистемы энергонезависимой памяти, представленной  в основном HDD, все более лучших параметров. А эти параметры зависят от многих факторов. К ним относятся и особенности конструкции головок, и плотность записываемой информации, и скорость вращения магнитных дисков.

Но оказывается, что на производительность оказывает влияние и микрокод встроенной программы (firmware). Эта программа, являющаяся неотъемлемой частью контроллера, управляет работой всех элементов HDD, и от нее в значительной степени зависят параметры накопителя.

Осознавая влияние на производительность этого важного фактора, конструкторы постоянно работают над совершенствованием встроенного программного обеспечения. Это позволяет повышать потребительские свойства накопителей, к важнейшим из которых относится производительность.

Влияние разных версий firmware на производительность накопителей, созданных на основе жестких магнитных дисков, можно проследить на примере моделей HDD, предоставленных на тестирование. Но сначала о самих объектах проведенного исследования.

В рамках десятой линейки 3.5-дюймовых HDD, получивших официальное наименование Barracuda 7200.10, верхней моделью является накопитель с информационной емкостью 750 Гбайт (здесь 1 Гбайт = 1 000 000 000 байт). А верхней моделью предыдущей – девятой линейки является модель HDD 500 Гбайт.

Внешний вид накопителей на жестких магнитных дисках Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт и Seagate Barracuda 7200.9 500 Гбайт представлен на Рис. 1.
  

Рис. 1. Накопители на жестких магнитных дисках Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт (слева) и
            Seagate Barracuda 7200.9 500 Гбайт (справа)
    

Вид этих же моделей накопителей со стороны встроенных контроллеров представлен на Рис. 2.
  

Рис. 2. Накопители Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт (слева) и
            Seagate Barracuda 7200.9 500 Гбайт (справа)
            со стороны контроллеров
    

Рассматривая указанные старшие модели, необходимо отметить, что помимо них в  линейках накопителей Seagate Barracuda 7200.10 и Seagate Barracuda 7200.9 имеются и варианты с теми же значениями емкостей 750 Гбайт и 500 Гбайт, но с интерфейсом Parallel ATA/100.

В настоящее время линейка Seagate Barracuda 7200.10 состоит из следующих моделей: 750, 500, 400, 320, 250, 160, 80 Гбайт, а линейка Seagate Barracuda 7200.9 — 500, 400, 300, 250, 200, 160, 120, 80, 40 Гбайт.

Основные параметры моделей Seagate HDD Barracuda 7200.10 и Seagate Barracuda 7200.9 представлены в Таблице 1 и Таблице 2.
      

Таблица 1. Основные параметры моделей HDD Seagate Barracuda 7200.10

Таблица 2. Основные параметры моделей HDD Seagate Barracuda 7200.9

   
Оценивая параметры указанных накопителей, необходимо отметить, что в связи с естественной сменой поколений компьютерных комплектующих и появлением более совершенных накопителей популярность изделий девятой линейки быстро снижается. В результате развития технологий магнитной записи и разработки новых моделей HDD их сменили представители Barracuda 7200.10, завоевавшие популярность среди пользователей и получивших широкое распространение.

Стремясь увеличить производительность моделей этой линейки, инженеры Seagate ведут работы по совершенствованию не только материалов, конструкции и комплектующих, но и по улучшению программного кода — firmware. Так, например, на смену прошивки с кодом 3.ААС пришла версия 3AA.E. Кстати, цифро-буквенный код прошивки всегда указывается на корпусе накопителей.

На Рис. 3 представлена маркировка моделей Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт с интерфейсом SATA/300, обладающих разными версиями firmware. Как видно на приведенном Рис. 3,  первый экземпляр имеет прошивку с кодом  3.ААС ,  второй —  3AA.E.
   

Рис. 3. Маркировка 750 Гбайт HDD  Seagate Barracuda 7200.10 с разными версиями firmware 
     

Что же касается конкретных значений показателей производительности 750 Гбайт моделей с разными вариантами firmware, то они были получены в процессе тестирования, результаты которого приведены в следующей части данной статьи.
    

>>   Часть 2 

Евгений Рудометов
          

 Часть 3  
  

Функциональная схема  CY7C68013  (FX2)  представлена на Рис. 8.
  

Рис. 8. Функциональные схемы CY7C68013 (FX2)
   

Второй в приведенном списке приведена микросхема OXFW911-TQ-A (Oxford Semiconductor OXFW911-TQ-A, OXFW911). Эта микросхема является контроллером периферии для шины IEEE 1394a, обеспечивающим в соответствии со стандартом скорость обмена данными до 400 Мбит/сек. Необходимо отметить, что в наименовании микросхемы TQ означает конструктив — 128 TQFP, A – ревизию. 

Данная микросхема поддерживает протокол SBP-2. Является мостом между IEEE 1394a и ATA/ATAPI (IDE). Поддерживает UDMA5 (ATA100), PIO modes 0 to 4, DMA modes 0 to 2 и Ultra DMA modes 0 to 5.

Имеет в своем составе довольно мощный 32-разрядный процессор ARM7TDMI,  а также Scratch RAM, 512 Кбайт Flash memory, средства интерфейса внешнего Serial ROM и другие компоненты.

Микросхема OXFW911 используется во многих устройствах и контроллерах, обслуживающих накопители. К числу таких устройств относятся внешние накопители и различные внешние контейнеры (storage drive case) для эксплуатации HDD, дисководов CD и DVD.

Функциональная схема OXFW911 представлена на Рис. 9.
  

Рис. 9. Функциональная схема OXFW911
    

Последней из списка основных микросхем приведена FW802B (AGERE FW802B). Эта микросхема является  контроллером шины IEEE 1394a: FW802B Low-Power PHY 1394a-2000 Two-Cable Transceiver/Arbiter Device. Поддерживает три скорости передачи данных: 100, 200, 400 Мбит/с. Это второй контроллер стандарта IEEE 1394a, необходимость которого следует из архитектуры рассматриваемого внешнего накопителя. Действительно, как это можно видеть на Рис. 1, Рис. 3 и Рис. 4, предоставленная модель внешнего накопителя External Hard Drive имеет два разъема IEEE 1394a. Вероятно, поэтому используется два контроллера, поддерживающих данный высокоскоростной интерфейс. Правда, при этом остается загадкой, почему для реализации двух портов IEEE 1394a конструкторы выбрали разные микросхемы контроллеров. Вероятно, это связано с чисто экономическими соображениями и возможно удобством проектирования. Кстати, указанная микросхема AGERE FW802B встречается в качестве контроллера IEEE 1394a в составе некоторых моделей материнских плат ряда известных производителей.

Описывая указанные микросхемы, нельзя не упомянуть еще один чип, расположенный на управляющей плате внешнего накопителя External Hard Drive рядом с CY7C68013. На Рис. 7 этот чип расположен у правого нижнего угла CY7C68013 на печатной плате. Наименование этой небольшой микросхемы 24LC65. Ее суть выражена в ее техническом описании как 64K 2.5V I2C Smart Serial EEPROM (Serial Electrically Erasable PROM) и представляет собой память EEPROM объемом 8 Кбайт, подключаемую посредством последовательной шины I2C. Говоря о 24LC65, следует отметить, что последовательный интерфейс EEPROM применяется в широком спектре устройств. Прежде всего, этот тип памяти используется, чтобы хранить привилегированные данные и параметры конфигурации/установки. Последовательные EEPROM являются гибким и сравнительно недорогим типом энергонезависимой памяти, микросхемы которой характеризуются малым количеством контактов, низкими уровнями напряжения, а также низким расходом энергии. Данная микросхема 24LC65 здесь является сателлитом вышеописанного контроллера CY7C68013, подключаясь к нему именно через шину I2C, на работу с которой 24LC65 и рассчитана. Она хранит информацию, определяющую функционирование контроллера CY7C68013 (то есть выполняет в какой-то степени роль BIOS), а, следовательно, и последовательной шины USB 2.0. А это, в конечном счете, влияет на работу внешнего накопителя External Hard Drive и скорость передачи информации с компьютером при подключении через порт USB 2.0.

Остается отметить, что перечисленными микросхемами не исчерпывается набор элементов, расположенных на управляющей плате, входящей в состав внешнего накопителя External Hard Drive. На этой плате традиционно присутствуют также генераторы тактовых частот, компоненты преобразователей уровней напряжений электропитания, буферные схемы, резисторы, конденсаторы и т. п. Все они выполняют хотя и важные, но все-таки не основные функции. Поэтому эти элементы, их внутренняя структура и связанная с ними схемотехника особого интереса не вызывают и здесь не рассматриваются. Кроме того, они не имеют отношения к следующему разделу, некоторые положения которого явно заслуживают особого внимания.
  

Тенденция

Рассматривая архитектуру перечисленных микросхем, с помощью которых были реализованы интерфейсы IEEE1394а и USB 2.0, следует отметить, что они демонстрируют довольно любопытную тенденцию в проектировании сложных чипов.

Благодаря возможностям современных полупроводниковых технологий у конструкторов чипов появилась возможность встраивания в их структуру относительно мощных процессоров, а также оперативной и flash-памяти в состав массовых и сравнительно дешевых микросхем. Примером же таких высоко интегрированных элементов служат перечисленные микросхемы контроллеров последовательных интерфейсов. Основой данных микросхем являются ядра процессоров, родственные настольным и карманным аналогам. Эти ядра дополнены соответствующими шинами, а также элементами памяти, играющими роль оперативной (ОЗУ) и постоянной (флэш) с аналогом BIOS. Учитывая наличие нескольких таких наборов, рассматриваемую плату управления внешним накопителем можно считать не только многопроцессорной, но даже и многокомпьютерной  системой.

Кстати, нечто подобное можно обнаружить и в случае многих традиционных компонентов, типа HDD, дисководов DVD/CD, видеоадаптеров и т.п. Действительно каждое из этих устройств стандартно имеет в своем составе довольно сложные контроллеры, выполняющие функции процессоров, а также микросхемы оперативной памяти и элементы флэш-памяти, содержащие firmware (по сути BIOS компьютера). Дополнительные же контроллерами последовательных и параллельных интерфейсов, нередко содержащими собственные процессорные ядра, память и BIOS, превращают подобные устройства в многокомпьютерные системы с распределенными вычислениями. Впрочем, все это уже стало уже нормой и у специалистов не вызывают удивления подобные «открытия».

Для тех же, кто не является профессионалами в схемотехнике компьютерных компонентов, остается напомнить, что основой внешнего накопителя является именно стандартный HDD, в составе которого использованы все полагающиеся микросхемы, содержащие в своем составе перечисленные выше элементы. И именно это позволяет считать External Hard Drive многопроцессорной и даже мнококомпьтерной системой

Все это означает, что эра многопроцессорных систем и параллельных вычислений, о наступлении которой нас недавно известили компании Intel и AMD, уже наступила несколько лет назад. И это произошло без маркетингового шума.

Конечно, в случае Intel, AMD (а также IBM, SUN и т.п.) речь идет о мощных центральных процессорах. Однако не следует принижать и достижения конструкторов чипов, в составе которых уже несколько лет используются процессорные ядра, во многом совпадающие с внутренностями центральных процессоров, господствовавших сравнительно недавно в наших настольных и мобильных компьютерах. Конечно, речь идет о микросхемах, традиционно считающихся второстепенными, но без которых, вообще говоря, не могут быть созданы полноценные, многофункциональные, современные, высокопроизводительные компьютеры.     

В заключение следует добавить, что новые модели внешних накопителей Seagate, являющихся наследниками данной модели External Hard Drive, способны еще больше расширить функциональные возможности компьютеров. 

Часть 1
     

- 71 - 

 К стр. 70 

Чипсеты фирмы Intel

Управление периферийными устройствами осуществляет хаб ввода-вывода (I/O) — I/O Controller Hub 6 (ICH6).

Встроенные средства ICH6 поддерживают: один канал IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до двух устройств IDE), четыре порта Serial ATA 150, восемь портов USB 2.0, до четырех PCI Express x1, до семи PCI (PCI Rev 2.3, 32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), контроллер Intel High Definition Audio (7.1-каналов, Dolby Digital, DTS и т. д.) с поддержкой трех кодеков, AC’97 2.3 (до 8 каналов), интегрированный контроллер LAN (10/100 Mb/s Ethernet), SMBus, APIC, ACPI Rev.2.0, а также другие средства и функции.

Чипсет i910GL состоит из микросхем: 82915GL Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 1210 pin FC-BGA), 82801FB I/O Controller Hub 6 (ICH6, 609 pin MBGA). Совместно с ними используется микросхема Firmware Hub (FWH).

Кроме 82801FB возможно использование расширенной версии хаба ICH6 — ICH6R. Данная версия представлена микросхемой 82801FR, обладающей расширенными возможностями работы с дисковой подсистемой памяти. Данная микросхема позволяет реализовать функции RAID .

i915P/PL/G/GV/GL Chipset

Линейка чипсетов Intel 915 (i915) состоит из моделей i915P Chipset Express (i915P), i915PL Chipset Express (i915PL), i915G Chipset Express (i915G), i915GV Chipset Express (i915GV), i915GL Chipset Express (i915GL). Данная линейка чипсетов ориентированная на разработку однопроцессорных компьютерных систем c процессорами Celeron D или Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading, работающих с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus). Все модели чипсетов поддерживают тактовые частоты FSB 200 и 133 МГц, обеспечивающие передачу данных на частотах 800 и 533 МГц.

Традиционно для наборов микросхем системной логики каждый из чипсетов имеет хабовую архитектуру  и состоит из двух компонентов MCH/GMCH и ICH. Они соединены специальной локальной шиной Direct Media Interface (DMI) со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с (2 Гбайт/с — по 1 Гбайт/с в каждом направлении).

Компонент MCH/GMCH содержит контроллеры, предоставляющие интерфейсы с высокой пропускной способностью. Эти контроллеры управляют системной шиной и двухканальной оперативной памятью. Кроме того, они организуют работу графического интерфейса PCI Express x16 и средств связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

 К стр. 72 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 62 - 

 К стр. 61 

Чипсеты фирмы Intel

i848P Chipset

Чипсет i848P Chipset (i848P) ориентирован на сектор настольных компьютеров. Поддерживает процессоры Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading, созданные по технологии 0,13 мкм, подключаемые через разъем Socket 478 и работающие с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus). Рассчитан на тактовую частоту 100, 133 и 200 МГц, что обеспечивает частоту передачи данных 400, 533, 800 МГц. Спустя некоторое время после анонса было объявлено, что он поддерживает Intel Pentium 4 и Celeron, созданные на основе ядра Prescott (технология 90 нм).

Чипсет i848P создан на основе набора i865PE, известного также как и Springdale и являющегося флагманом линейкиi 865.

i848P имеет хабовую архитектуру и содержит чипы MCH и ICH, соединенные 266 Мбайт/с (8 бит, 1,5 В, 466 МГц) шиной, получившей наименование Hub Interface.

Микросхема MCH содержит контроллеры, предоставляющие интерфейсы с высокой пропускной способностью. Эти контроллеры управляют системной шиной с передачей данных с частотой 800 МГц и подсистемой оперативной памяти. Кроме того, они организуют работу графического интерфейса AGP 8X (1,5 В) и средств связи с микросхемой ввода/вывода хаба ICH.

Особенностью чипсета, как и наборов линейки i865, является поддержка средств архитектуры Intel Communication Streaming Architecture (CSA) с интерфейсом на основе выделенной сетевой шины (Dedicated Network Bus, DNB). Эта шина обеспечивает передачу данных по стандарту Gigabit Ethernet (GbE) посредством подключенного контроллера 82547EI.

Микросхемой MCH чипсета i848P поддерживается одноканальная подсистема оперативной памяти DDR266, DDR333 и DDR400 без ECC c общим объемом до 2 Гбайт при 2 DIMM (в наборах линейки i865 используется двухканальная память DDR SDRAM).

Для расширения диапазона конфигураций компьютерных систем, а также управления их производительностью в чипсете предусмотрена установка разных частот передачи данных для шин процессора и памяти. Возможны следующие установки FSB/Memory: 800/400, 800/333, 533/333, 533/266, 400/333, 400/266 МГц.

За связь с периферийными устройствами отвечает хаб ввода/вывода пятой версии — ICH5, поддерживающий: до 6 устройств PCI Busmaster, AC’97 (20 бит, AC’97 2.2), 8 портов USB 2.0, 4 устройства IDE Parallel ATA/100, 2 устройства IDE с интерфейсом Serial ATA-150.

Базовый комплект i848P состоит из микросхем: 82848P Memory Controller Hub (MCH, 932 pin FC-BGA), 82801EB I/O Controller Hub 5 (ICH5, 460 pin BGA). Совместно с ними используется традиционная микросхема Firmware Hub (FWH). 

 К стр. 63 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 60 - 

 К стр. 59 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсет  i845GE  состоит из микросхем:  82845GE Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 760 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA).

Чипсет  i845GV  состоит из микросхем:  82845GV Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 760 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA).

Чипсет  i845GL  состоит из микросхем:  82845GL Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 760 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA).

Совместно с перечисленными наборами используется микросхема Firmware Hub (FWH).

На рис. 1.32 представлена структура компьютера с чипсетом i845GE.
 

Рис. 1.32. Структура компьютера с чипсетом i845GE
   

Сравнительные характеристики микросхем MCH/GMCH, входящих в состав чипсетов линейки i845 приведены в табл. 1.27. Сравнительные характеристики микросхем ICH, входящих в состав чипсетов линейки i845 приведены в табл. 1.28.

 К стр. 61 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 59 - 

 К стр. 58 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсеты i845GE, i845G, как и i845, поддерживают внешние видеоадаптеры AGP 2X/4X.  У  i845GV,  i845GL  данная возможность отсутствует.

В дополнение к этому  i845GE,  i845G,  i845GV,  а также  i845PE  и  i845E  рассчитаны на тактовые частоты процессорной шины 100 и 133 МГц, обеспечивающие передачу данных с частотами 400 и 533 МГц, набор  i845GL,  как  и  i845,  поддерживает только 100 МГц.

Чипсеты i845G, i845GV, i845GL поддерживают одноканальные 64 бит конфигурации оперативной памяти с максимальным объемом модулей (64, 128, 256, 512 Мбит) до 2 Гбайт в 2 DIMM. С чипсетом совместимы модули SDR SDRAM, unregistered, non-ECC PC133 или DDR SDRAM, unregistered, non-ECC DDR200/266 (для  i845GV  DDR333/200/266).

Чипсеты i845GE и i845PE поддерживают одноканальные 64 бит конфигурации оперативной памяти с максимальным объемом модулей (64, 128, 256, 512 Мбит) до 2 Гбайт в 2 DIMM. Могут использоваться только модули DDR SDRAM, unregistered, non-ECC DDR266/333.

Чипсет i845E поддерживает одноканальную 64 бит (72 бит с ECC) конфигурацию оперативной памяти с максимальным объемом модулей (64, 128, 256, 512 Мбит) до 2 Гбайт в 2 DIMM. Могут использоваться только модули DDR SDRAM, unregistered, non-ECC или ECC DDR200/266.

С целью расширения диапазона конфигураций компьютерных систем, а также управления их производительностью в чипсетах предусмотрена установка разных частот передачи данных для шин процессора и памяти.

Для i845GE, i845PE возможны установки FSB/Memory: 533/333, 533/266, 400/266 МГц.

Для i845, i845GL возможны установки FSB/Memory: 400/266, 400/200, 400/133 МГц.

Для i845E возможны установки FSB/Memory: 533/266, 533/200, 400/266, 400/200 МГц.

Для i845GV возможны установки FSB/Memory: 533/333, 533/266, 533/200, 400/266, 400/200, 400/133 МГц.

Совместно с хабами MCH/GMCH наборов  i845E,  i845G,  i845PE,  i845GE,  i845GV,  i845GL, используются чипы ввода/вывода ICH4. Они поддерживают: интерфейс с MCH/GMCH, 2 UltraDMA/33/66/100 IDE (4 устройства IDE), 6 портов USB 2.0, SMBus 2.0, интерфейс с FWH (поддержка FWH Flash BIOS до 8 Мбайт), LPC (LPC — Low Pin Count позволяет подключать устройства ISA и X-Bus, такие как Super I/O, контроллеры клавиатуры, дисковода для гибких дисков, параллельного, последовательного портов), AC’97 2.3 (до 6 каналов 20 бит аудио), PCI 2.2 (до 6 устройств PCI), LAN (10/100 Mbit/s ethernet), APIC, ACPI Power Management и т. п.

Чипсет i845E состоит из микросхем: 82845E Memory Controller Hub (MCH, 593 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA). Совместно с ним используется 82802 Firmware Hub (FWH).

Чипсет i845PE состоит из микросхем: 82845PE Memory Controller Hub (MCH, 593 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA).

Чипсет i845G состоит из микросхем: 82845G Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 760 pin FC-BGA), 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4, 421 pin MBGA).

 К стр. 60 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 57 - 

 К стр. 56 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсет i845 состоит из микросхем: 82845 Memory Controller Hub (MCH, 593 pin FC-BGA), 82801BA I/O Controller Hub 2 (ICH2, 360 pin EBGA). Совместно с ними используется микросхема Firmware Hub (FWH).

Информационные потоки чипсета i845 приведены в табл. 1.25.

Структура  компьютера  с  чипсетом  i845 Chipset  в  конфигурации с  SDR  и  DDR SDRAM  приведена  на  рис. 1.31.

Таблица 1.25. Информационные потоки чипсета i845

Рис. 1.31. Структура компьютера с чипсетом i845 Chipset в конфигурации с SDR и DDR SDRAM

 К стр. 58 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 51 - 

 К стр. 50 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсет i850 является продолжением линии специализированных наборов микросхем системной логики фирмы Intel, родоначальником которой послужил  i810 (i810 Chipset).

Встроенный интерфейс работы с памятью (DRAM interface) поддерживает два канала памяти технологии Direct Rambus, ориентированных на использование соответствующих модулей RIMM, для которых передача данных осуществляется на удвоенной частоте. Могут использоваться три типа модулей: PC600 RIMM с тактовой частотой 300 МГц, PC700 RIMM — 350 МГц, PC800 RIMM — 400 МГц

При использовании модулей PC800 RIMM скорость передачи данных достигает 1,6 Гбайт/с для каждого канала. Это позволяет при использовании двухканальной структуры подсистемы памяти чипсета i850 достичь 3,2 Гбайт/с. Ранее такая скорость передачи данных была доступна только в относительно дорогих системах с чипсетом i840 (i840 Chipset), который был специально разработан для высокопроизводительных мультипроцессорных систем на базе процессоров Pentium III и Pentium III Xeon. Но преимущества двухканальной структуры в системах на основе i840 не могли быть реализованы из-за относительно низкой пропускной способности шины процессора Pentium III и Pentium III Xeon.

Максимальный объем памяти DRDRAM, представленной соответствующими модулями RIMM, в системах, созданных на основе i850, может достигать величины 1 Гбайт при использовании микросхем емкостью 128 Мбит и 2 Гбайт — при емкости 256 Мбит.

Встроенный в чипсет интерфейс AGP обеспечивает работу одного устройства AGP с поддержкой режимов 1X/2X/4X (1,5 В), SBA и Fast Writes.

Информационные потоки чипсета i850 приведены в табл. 1.18.
  

Таблица 1.18. Информационные потоки чипсета i850

  
Управление периферийными устройствами осуществляет хаб ввода-вывода — I/O Controller Hub (ICH2), прошедший апробацию в составе ранее выпущенных чипсетов i820E и i815E. В состав хаба ICH2 входят следующие контроллеры: интерфейса с MCH, двухканального UltraDMA/100 IDE (4 устройства IDE, чтение до 100 Мбайт/с, запись до 89 Мбайт/с), 2 USB (всего 4 порта), I/O APIC, SMBus, интерфейса с FWH, LPC (позволяет подключать устройства ISA и X-Bus, такие как Super I/O, контроллеры клавиатуры, гибкого дисковода, параллельного, последовательного портов), AC’97 2.1 (до 6 каналов аудио), PCI 2.2 (до 6 устройств PCI), LAN (c Intel 82562EH — 1 Мбит/с HomePNA, Intel 82562ET — 10/100 Мбит/с Ethernet), System и Power Management.

Базовый вариант чипсета i850 состоит из трех микросхем: 82850 Memory Controller Hub (MCH) в конструктиве 615 OLGA (13×35 мм), 82801BA I/O Controller Hub (ICH2), 82802 Firmware Hub (FWH).

На рис. 1.28 представлена структура компьютера с чипсетом i850 Chipset.

 К стр. 52 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 48 -  

 К стр. 47 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсет i820E Chipset (i820E) является улучшенной модификацией чипсета  i820.  Ориентирован, как и его прототип, на процессоры с частотой шины процессора Host Bus (FSB) 100 и 133 МГц.

Все преимущества i820E по сравнению с  i820  связаны с использованием более совершенного варианта хаба ввода/вывода — I/O Controller Hub2 (ICH2).

В состав ICH2 входят следующие контроллеры: контроллер интерфейса с MCH, двухканального UltraDMA/100 IDE (4 устройства IDE, чтение до 100 Мбайт/с, запись до 89 Мбайт/с), 2 USB (всего 4 порта), I/O APIC, SMBus, интерфейса с FWH, LPC (позволяет подключать устройства ISA и X-Bus, такие, как Super I/O, контроллеры клавиатуры, гибкого дисковода, параллельного, последовательного портов), AC’97 2.1 (до 6 каналов аудио), PCI 2.2 (до 6 устройств PCI), LAN (c Intel 82562EH — 1 Мбит/с HomePNA, Intel 82562ET — 10/100 Мбит/с Ethernet), System и Power Management.

Базовый вариант чипсета i820E включает: 82820 Memory Controller Hub (MCH), 82801BA I/O Controller Hub (ICH2). Еще одной микросхемой является 82802 Firmware Hub (FWH).

На рис. 1.27 представлена структура компьютера с чипсетом i820E Chipset.
  

Рис. 1.27. Структура компьютера с чипсетом i820E Chipset

 К стр. 49 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 46 -  

 К стр. 45 

Чипсеты фирмы Intel

Встроенные в чипсет  i820  средства ввода/вывода (I/O) соответствующего хаба — I/O Controller Hub (ICH) осуществляют поддержку:  до 6 устройств PCI (PCI Rev. 2.2),  IDE, Ultra ATA/33,  Ultra ATA/66,  2 портов USB, SMBus,  AC’97 2.1,  ACPI 1.0,  интерфейса Low Pin Count (LPC)  и  т. д.,  а также интерфейса  Firmware Hub (FWH).  Важная функция хаба FWH — обеспечение средств защиты и управления для компьютера.

Как и i810, i820 имеет встроенный аппаратный генератор случайных чисел, что позволяет создавать высоконадежные систем идентификации, необходимые, например, для работы в больших сетях, а также в системах, требующих использования электронной подписи.

Базовый вариант чипсета i820 состоит из трех микросхем: 82820 Memory Controller Hub (MCH), 82801AA I/O Controller Hub (ICH), 82802 Firmware Hub (FWH). Для поддержки модулей памяти SDRAM в дополнение к базовому набору используется четвертая микросхема — 82805AA Memory Translator Hub (MTH).

На рис. 1.26 представлена структура компьютера с чипсетом i820 Chipset.
 

Рис. 1.26. Структура компьютера с чипсетом i820 Chipset  

 К стр. 47 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 42 -  

 К стр. 41 

Чипсеты фирмы Intel

Чипсет i815G состоит из:   82815G Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 544 BGA) и 82801AA I/O Controller Hub (ICH, 241 BGA).

Чипсет i815EG состоит из:   82815G Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 544 BGA) и 82801BA I/O Controller Hub (ICH2, 360 EBGA).

Совместно с ними используется чип 82802 Firmware Hub (FWH).

На рис. 1.24 представлена структура контроллера графики и системной памяти (GMCH).

 Рис. 1.24. Структура контроллера графики и системной памяти (GMCH)
 

Семейство чипсетов i815 и контроллер I/O в чипсетах i815 приведены в табл. 1.11, табл. 1.12.

Таблица 1.11. Семейство чипсетов i815

Таблица 1.12. Контроллер I/O в чипсетах i815

 К стр. 43 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 41 -  

 К стр. 40 

Чипсеты фирмы Intel

Таблица 1.10. Информационные потоки чипсета i815EP

Базовый состав чипсета i815EP состоит из микросхем-хабов: 82815EP Memory Controller Hub (MCH, 544 BGA, 1,85 В core и 3,3 В CMOS I/O), 82801BA I/O Controller Hub (ICH2). Еще одна микросхема — 82802 Firmware Hub (FWH).

С целью уменьшения цены компьютерных систем на основе чипсета у i815EP фирма Intel выпустила упрощенный его вариант, который она назвала i815P Chipset (i815P). Отличие этого набора от своего более мощного прототипа заключается в использовании более простого и дешевого контроллера I/O. Вместо ICH2 в чипсете i815P применена микросхема ICH.

В зависимости от используемых хабов встроенные средства i815P и i815EP поддерживают: до 6 устройств PCI Rev.2.0; 2 (ICH) или 4 (ICH2) порта USB; 2 порта IDE либо с UltraDMA/33/66 (ICH), либо с UltraDMA/33/66/100 (ICH2); интерфейс LPC (Low Pin Count), контроллер LAN (ICH2); AC’97 audio c двумя (ICH) или с шестью (ICH2) каналами; ACPI и другие функции и устройства.

Базовый состав чипсета i815P состоит из 3 микросхем-хабов: 82815EP Memory Controller Hub (MCH, 544 BGA, 1,85 В core и 3,3 В CMOS I/O), 82801AA I/O Controller Hub (ICH). Совместно с ними используется еще одна микросхема — 82802 Firmware Hub (FWH).

Создав чипсеты, поддерживающие только внешние видеоадаптеры, производитель предложил рынку и их дополнения в лице вариантов с интегрированными видеосредствами.

Чипсеты i815EG Сhipset (i815EG) и i815G Сhipset (i815G) построены на основе той же хабовой архитектуры. Предназначены для компьютеров с процессорами типа Pentium III и Celeron с разъемом Socket 370 (FC-PGA/FC-PGA2) и частотой шины FSB 66/100/133 МГц. Чипсеты ориентированы на системы только однопроцессорной конфигурации.

Все параметры видео идентичны их прототипам со встроенной графикой — i815E и i815.

Функциональные возможности ввода/вывода чипсетов i815EG и i815G определяются используемыми чипами I/O Controller Hub. При этом i815EG является более мощным вариантом, поскольку в его составе используется микросхема ICH2, обладающая по сравнению с ICH у i815G расширенными возможностями ввода-вывода. 

 К стр. 42 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 37 -  

 К стр. 36 

Чипсеты фирмы Intel

i815 / i815E / i815EP / i815P / i815EG / i815G Chipset

Чипсеты i815 Сhipset (i815) и i815E Сhipset (i815E) построены на основе использования хабовой архитектуры (Accelerated Hub Architecture) и предназначены для высокопроизводительных компьютеров с процессорами типа Pentium II/III и Celeron с разъемами Slot 1 и Socket 370 и частотой шины FSB 66/100/133 МГц.

Встроенный контроллер памяти поддерживает: 64-битный интерфейс памяти SDRAM, объем памяти — от 32 до 512 Мбайт; микросхемы SDRAM 16/64/128/256 Мбит, до 3 модулей DIMM PC100 SDRAM (double sided DIMM) при 100 МГц шины памяти, 2 (double sided DIMM) или 3 (single sided DIMM) модуля DIMM PC133 SDRAM при частоте шины памяти 133 МГц.

Функциональные возможности чипсетов i815 и i815E определяются наборами микросхем, входящих в их состав. При этом чипсеты i815 и i815E отличаются только используемыми микросхемами хабов, отвечающих за ввод-вывод — I/O Controller Hub.

Встроенные видеосредства поддерживают внешний видеоадаптер AGP 2.0 с поддержкой режимов AGP 1X/2X/4X или интегрированную графику на основе i752 (до 16001200 при 8 битах на цвет и вертикальной развертке 85 Гц, 24 бита 230 МГц RAMDAC и т. д.).

Кроме того, поддерживаются: до 6 устройств PCI Rev.2.0; 2 (i815) или 4 (i815E) порта USB; 2 порта IDE либо с UltraDMA/33/66 (i815), либо с UltraDMA/33/66/100 (i815E); интерфейс LPC (Low Pin Count); контроллер LAN (i815E); AC’97 audio c 2 (i815) или с 6 (i815E) каналами; ACPI и другие функции и устройства.

Чипсет i815 состоит из: 82815 Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) (рис. 1.20), 82801AA I/O Controller Hub (ICH). Совместно с ними используется 82802 Firmware Hub (FWH для хранения программного кода.

Чипсет i815E отличается чипом ввода/вывода, в качестве которого используется 82801BA I/O Controller Hub (ICH2).

Режимы AGP и уровни сигналов и основные характеристики чипсетов i815/i815E приведены в табл. 1.8, табл. 1.9.
  

Таблица 1.8. Режимы AGP и уровни сигналов

 К стр. 38 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 36 -  

К стр. 35 

Чипсеты фирмы Intel

Комплект i810E, обладающий максимальными для линейки i810 возможностями и в состав которого входит чип ICH2, получил официальное наименование i810E2 (i810E2 Chipset).

На рис. 1.19 представлена структура компьютера с чипсетом i810E2 Chipset.

Рис. 1.19. Структура компьютера с чипсетом i810E2 Chipset
  

Чипсет i810E2 состоит из трех микросхем: 82810E Graphics and Memory Controller Hub (GMCH), 82801BA Integrated I/O Controller Hub (ICH2), 82802 Firmware Hub (FWH).

Чипсеты линейки i810 были разработаны давно, однако они сравнительно долго не теряли свою актуальность. Связано это с тем, что данные специализированные наборы системной логики оказались востребованными на рынке потребительской электроники из-за активного внедрения цифровых технологий в разные сферы человеческой деятельности.

 К стр. 37 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 35 -  

  К стр. 34 

Чипсеты фирмы Intel

Разработан и выпущен более совершенный вариант чипсета i810, получивший наименование i810E. Этот вариант имеет ряд дополнительных возможностей. В первую очередь стоит отметить поддержку системной шины 133 МГц, которая используется современными высокопроизводительными процессорами фирмы Intel. Такие высокопроизводительные процессоры имеют специальную маркировку. К ним относятся процессоры Pentium III с индексом B (ядро Katmai, частота шины 133 МГц) и EB (ядро Coppermine, частота шины 133 МГц).

Функциональные возможности чипсетов  i810  и  i810E  определяются наборами микросхем, входящих в их состав.  При этом чипсеты i810 и i810E отличаются только используемыми микросхемами Graphics and Memory Controller Hub. Однако возможны и комплекты с использованием разных хабов, отвечающих за ввод-вывод — I/O Controller Hub, например, ICH и ICH0.

Базовый комплект чипсета i810E состоит из трех микросхем: 82810E Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) (рис. 1.18), 82801 Integrated I/O Controller Hub (ICH), 82802 Firmware Hub (FWH).

Рис. 1.18. Состав микросхемы 82810E (GMCH)
  

Как еще более мощный вариант чипсета i810E можно рассматривать комплект, в котором совместно с 82810E Graphics and Memory Controller Hub в качестве хаба, отвечающего за ввод-вывод, используется микросхема 82801BA I/O Controller Hub (ICH2). Данная микросхема, применяемая в составе более мощных чипсетов, например таких, как i820E, i815E, i850, обладает высокой производительностью и широкими функциональными возможностями, превышающими возможности 82801AB (ICH0) и 82801AA (ICH).

В состав ICH2 входят следующие контроллеры: интерфейса с MCH, двухканального UltraDMA/100 IDE (4 устройства IDE, чтение до 100 Мбайт/с, запись до 89 Мбайт/с), 2 USB (всего 4 порта), I/O APIC, SMBus, интерфейса с FWH, LPC (позволяет подключать устройства ISA и X-Bus, такие, как Super I/O, контроллеры клавиатуры, floppy, параллельного, последовательного портов), AC’97 2.1 (до 6 каналов аудио), PCI 2.2 (до 6 устройств PCI), LAN (c Intel 82562EH — 1 Мбит/с HomePNA, Intel 82562ET — 10/100 Мбит/с Ethernet), System и Power Management.

 К стр. 36 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 33 –

  К стр. 32 

Чипсеты фирмы Intel

Рис. 1.15. Структура компьютера с чипсетом i810 Chipset
 

Для систем различной стоимости выпущены разные варианты комплектации чипсета i810 (табл. 1.7), отличающиеся версиями используемых хабов GMCH, ICH и FWH:  i810-L, i810,  i810-DC100.
  

Таблица 1.7.  Модификации чипсета Intel 810 Chipset

Чипсет i810-DC100 — самый мощный вариант, основанный на использовании микросхем: 82810-DC100 Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) и 82801AA Integrated I/O Controller Hub (ICH) (рис. 1.16). Этот вариант чипсета i810 предусматривает поддержку до 6 устройств PCI, жестких дисков с UltraDMA/33, UltraDMA/66 и работу с дисплейным кэшем 4 Мбайт 32 бит 100 МГц SDRAM, обеспечивающим высокую скорость вывода 2D/3D-изображений.

 К стр. 34 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 32 –

   К стр. 31 

Чипсеты фирмы Intel

i810/i810E/i810E2 Chipset

Чипсет i810 Сhipset (i810) разработан на основе i440BX AGPset. Предназначен для компьютеров начального уровня (Basic PC, Value PC). Оптимизирован для процессоров Celeron, хотя может быть использован и с более мощными процессорами типа Pentium II. Является первым представителем перспективной линейки чипсетов фирмы Intel, в основу которой положен ряд новейших архитектурных решений, не использовавшихся ранее в наборах системной логики и направленных на дальнейшее повышение производительности компьютерных систем.

Структура чипсета i810 базируется на использовании хабовой архитектуры (Accelerated Hub Architecture), которая позволяет значительно ускорить информационный обмен между устройствами. Чипсет i810 — это первый чипсет с реализацией данной архитектуры, позволяющей уменьшить загрузку процессора при операциях обмена.

Однако для этого потребовалось коренным образом изменить традиционную структуру чипсетов, состоящую обычно из двух микросхем, называемых часто как North Bridge и South Bridge, соединенных шиной PCI с частотой 33 МГц и с пропускной способностью до 133 Мбайт/с. В качестве основной шины для соединения своих компонентов — хабов в чипсете i810 применяется специально разработанная, закрытая шина, обеспечивающая пропускную способность до 266 Мбайт/с.

В соответствии с требованиями спецификаций PC99 и PC2000 в архитектуре чипсета i810 не предусмотрена шина ISA, которая использовалась в ряде предыдущих разработок для связи с периферийными устройствами. Эта шина не только не обеспечивает необходимых потоков информации, но и создает определенные проблемы для ряда современных комплектующих. Кроме того, она не соответствует в полной мере спецификации plug-and-play. Роль данной магистрали взяла на себя шина PCI. В случае необходимости для реализации шины ISA может быть использован внешний специализированный контроллер, не входящий в состав чипсета.

В чипсет i810 интегрирован высокопроизводительный видеоадаптер с использованием ранее разработанной и хорошо известной, но, тем не менее, не нашедшей широкого применения архитектуры UMA, предусматривающей выделение части ОЗУ под видеопамять. i810 имеет встроенные 24-разрядный 230 МГц RAMDAC и средства AGP, IDE, USB, PCI (до 266 Мбайт/с) и т. п.

Чипсет поддерживает 64-разрядную асинхронную шину памяти с частотой 100 МГц (частота шины памяти может не совпадать с частотой шины процессора); объем ОЗУ — до 256 Мбайт SDRAM при использовании микросхем памяти 16 и 64 Мбит и до 512 Мбайт при микросхемах памяти 128 Мбит; до 2 DIMM (double sided); расширенные возможности и аппаратные средства ускорения 2D/3D; разрешение — 16001200 при 8 бит и частоте кадров 85 Гц; DirectX 5.0, DirectX 6.0, OpenGL ICD; воспроизведение DVD — 30 кадров/c (fps), полный экран (full screen); AC’97 для программных модема и звуковой карты; TV-out (NTSC и PAL); реализованный аппаратно генератор случайных чисел, используемый, например, в системах идентификации, и т. п.

Состоит чипсет i810 из трех микросхем (рис. 1.15): 82810 Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) в 421-pin Ball Grid Array (BGA), 82801 Integrated I/O Controller Hub (ICH) в 241-pin BGA, 82802 Firmware Hub (FWH) в 32-pin PLCC или 40-pin TSOP.

 К стр. 33 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги