Евгений Рудометов 
 

Как следует из описания мобильных чипсетов, часть из них имеют интегрированные в их состав графические средства, другие же варианты предусматривают использование внешних видеоадаптеров, созданных на основе использования дискретных элементов, главным из которых является графический процессор (GPU).

В свете стремления к снижению энергопотребления компьютерных компонентов следует напомнить, что в наборах микросхем системной логики реализуют оптимальное управление частотой ядра трехмерной графики видеосредств, осуществляющих вывод видеоинформации на экран.

В результате обеспечено снижение энергопотребления трехмерной графики и вывода оптимального изображения на экран в зависимости от потребностей приложения.

Кроме того, в зависимости от настроек технологии энергосбережения Intel Display Power Saving и используемых аппаратных средств обеспечивается значительное снижение энергопотребление подсветки дисплея мобильной компьютерной системы. Как утверждают разработчики, это снижение может достигать 25%. Эта сравнительно немалая экономия сопровождается минимальными, почти незаметными, потерями качества изображения.

Необходимо также отметить поддержку чипсетами технологии Intel Dual-Frequency Graphics. Эта технология обеспечивает пониженное энергопотребление интегрированной графической подсистемы.

Остается упомянуть, что высокая степень интеграции, обеспеченная постоянным совершенствованием технологических процессов, позволяет создавать более тонкие и легкие по сравнению с предшественниками мобильные компьютеры.

Что же касается производительности систем, то ее уже более чем достаточно не только для выполнения офисных приложений, но и решения большинства мультимедийных задач, например, просмотра видео. А в двухъядерных системах – еще и видео стандартов HD.

Все перечисленное является только частью преимуществ интегрированных средств, реализованных инженерами компании Intel. Эта компания контролирует с помощью своих изделий более трех четвертей (по некоторым данным более 80%) современного компьютерного рынка мобильных решений.

Однако необходимо отметить, что определенные преимущества имеют и решения, в основе которых лежат дискретные варианты видеосредств, представленных соответствующими миниатюрными видеоадаптерами.

Учитывая, что графический процессор дискретного видеоадаптера  пространственно отделен от ядра компонента North Bridge (MCH), появляется реальная возможность обеспечить оптимальные условия для эксплуатации за счет улучшения:

• электромагнитной совместимости,
• тепловых режимов и т. п.

Это благотворно сказывается на качестве выводимого видеоизображения при высоких частотах работы компонентов графической подсистемы, что требуется для качественного видеовоспроизведения при высоких параметрах разрешениях.

А еще использование внешних видеоадаптеров предоставляет возможность обеспечить более высокие уровни производительности.

Однако большие уровни производительности часто достигаются за счет повышения энергопотребления и ухудшения ряда потребительских параметров, к которым относятся, например:

• вес компьютерной системы,
• габариты компьютерной системы,
• время автономной работы от встроенных батарей и т. п.

Конечный выбор решения интегрированного или дискретного — зависит от поставленных задач, также как и то, каким платформам (и чипсетам) следует отдать предпочтение. 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В дополнение к уже описанным характеристикам микросхем North Bridge трех вариантов мобильных чипсетов семейства i915 остается добавить еще и характеристики South Bridge.

Для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильных чипсетов семейства i915 в качестве South Bridge предусмотрено использование мобильного компонента ICH6-M, отвечающего за связь компьютерной системы с устройствами ввода/вывода (ICH6-M – хаб вввода/вывода).

Компонент ICH6-M, используемый в составе всех трех вариантов мобильных чипсетов семейства i915, поддерживает работу следующих встроенных в его состав контроллеров и технических средств:

• до двух портов Serial ATA-150,
• одного порта Parallel ATA-100,
• до восьми портов USB 2.0,
• аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков),
• 10/100 Mbit Ethernet LAN,
• шины PCI и PCI Express x1 для карт расширений и т. п.

Кроме того, мобильными чипсетами семейства i915 поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology 2 (Intel DPST 2), обеспечивающую снижение энергопотребления LCD-дисплеев.

Встроенные в данные мобильные чипсеты видеосредства предоставляют возможность просмотра двух независимых изображений при подключении внешнего монитора или панели к ноутбуку.

Оценивая функциональные возможности мобильных чипсетов семейства i915, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в очередной версии технологии Intel Centrino (пожалуй, корректнее – комплект Intel Centrino).

Таким образом, у Intel Centrino, как и в случае предыдущей версии, по-прежнему три элемента:

• мобильный процессор Intel,
• мобильный чипсет Intel,
• модуль беспроводной передачи данных Wi-Fi.

Компоненты Intel Centrino мобильной платформы Sonoma представлены на рис. 4.

Рис. 4.  Компоненты Intel Centrino платформы Sonoma

В следующей части  данной статьи продолжено рассмотрение основных характеристик мобильных чипсетов семейства i915. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Рассматривая эволюцию чипсетов от Intel, следует обратить внимание, что при реализации мобильных решений нередко использовались настольные варианты, даже в случае объявления и последующего выпуска именно специальных мобильных моделей чипсетов.

Как правило, это делалось по экономическим соображениям. Дело в том, что мобильные варианты, как правило, имели более высокую цену. 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.

Структура мобильного компьютера с чипсетом i440MX представлена на рис. 3.

Рис. 3.  Структура мобильного 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.

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.

Рассматривая архитектуру и возможности этого решения, следует отметить, что с момента его появления линии чипсетов для настольных и мобильных систем стали расходиться все дальше и дальше. Связано это, прежде всего, с требованиями, налагаемыми процессорами, ориентированными на разные сегменты рынка и по-разному проектируемыми.

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. Именно вес в значительной степени определяет портативность компьютера, а энергоэкономичность системы наряду с емкостью аккумулятора — время автономной работы мобильного устройства.

В связи с этим мобильные процессоры стали проектировать с расчетом на пониженное электропотребление, а функции соответствующих логической и электрической поддержек ложились на соответствующие мобильные чипсеты.

Одним из таких чипсетов стал набор i815EM

В следующей части  данной статьи рассмотрены основные характеристики восьмисотых чипсетов. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

Оценивая эволюцию персональных компьютеров (ПК), следует отметить, что эти устройства какое-то время были представлены исключительно настольными вариантами с огромными материнскими платами. Их основу составляли множество микросхем, являющихся окружением центрального процессора и определяющих функции системной логики.

На начальном этапе 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. В соответствии с размерами первые из них были названы лэптопами (laptop), вторые 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. Кроме того, такие наборы 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.

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 анализ структуры, параметров и возможностей чипсетов необходим для обеспечения их оптимального выбора с целью наиболее адекватного соответствия поставленным задачам.

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 мобильных чипсетов в настоящее время являются, за редким исключением, всего два компонента.

Первый представлен микросхемой, получившей наименование North Bridge. Этот компонент, посредством встроенных в него контроллеров определяет работу основных подсистем компьютера, обеспечивая связь между процессором, модулями оперативной памяти, а с некоторых пор и видеоадаптером. Кроме того данный компонент контролирует работу карт расширения, подключаемых к North Bridge, еслиэто предусматривает архитектура чипсета. Еще одной функцией является поддержка связи со вторым компонентом (или компонентами) чипсета.

Этим компонентом является микросхема, называемая South Bridge. С помощью встроенных средств и внешних элементов он обеспечивает контроль за работой большого числа сравнительно медленных периферийных устройств.

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

Остается добавить, что одной из основных функций микросхем чипсетов является эффективное управление ресурсами компьютеров. К этим ресурсам относятся 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 автономных источников питания.

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 корпорации 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 других фирм.

В следующей части  данной статьи продолжена тема эволюции, в результате которой появились чипсеты.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Как было отмечено выше, аппаратную поддержку данных возможностей осуществляют специально спроектированные электронные цепи, задающие частотные режимы основных подсистем.

Для целей гибкого управления производительностью конструкторы создают различные варианты, позволяющие изменять коэффициенты, задающие соотношение частот шин процессора, памяти и, возможно, видеоадаптера.

Изменение частотных режимов осуществляется с помощью встроенных в архитектуру материнских плат специальных средств.

Например, к их числу относятся чипы PLL (Phase-Locked Loop), реализующие в своем составе управляемые током или напряжением генераторы (VCO — Voltage Controlled Oscillator), которые осуществляют постоянное отслеживание фазы входного сигнала. Такие генераторы используются для управления частотой.

Остается добавить, что на материнской плате PLL используется для формирования нескольких частот, определяющих работу всех элементов материнской платы, а также всех основных подсистем.

Один из примеров реализации и использования PLL, используемый в ряде материнских плат, приведен на рис. 6 и рис. 7.

Рис. 6.  Вариант реализации схемы чипа PLL

Рис. 7.  Вариант схемы с чипом PLL 

Электронные цепи с аппаратно-программным изменением частот, подаваемых на основные подсистемы компьютера, обеспечивают широкие возможности для управления производительностью и энергопотреблением.

Изменяемые по частоте тактовые сигналы подаются на компоненту чипсета, выполняющую функции North Bridge, через которую осуществляется управление скоростными параметрами процессора, а также других компонентов, подключаемых посредством материнской платы.

Остается отметить, что в некоторых случаях используются дополнительно еще и специализированные чипы, расширяющие возможности цепей управления. Как следствие, расширяются и функциональные возможности материнских плат, а через них — и созданных на их основе компьютерных систем.

В следующей части  данной статьи — некоторые особенности дизайна материнских плат, связанные с реализацией режимов разгона (оверклокинга).
    

>>    Часть 8 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H представлен на рис. 2 и  рис. 3.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-880GMA-UD2H 

Рис. 3.  Разъемы материнской платы GA-880GMA-UD2H 

Таблица 1.  Основные параметры Gigabyte GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки своих процессоров AMD Phenom II / Athlon II, выполненных в стандарте подключения AM3, компания AMD предлагает специализированные наборы микросхем системной логики (чипсеты) восьмой серии. Входящие в эту серию представители отличаются от своих предшественников — чипсетов седьмой серии улучшенной архитектурой, обеспечивающей большую производительность и более широкие  функциональные возможности.

Восьмая серия чипсетов AMD в настоящее время состоит из четырех моделей:

• AMD 890FX,
• AMD 890GX,
• AMD 880G,
• AMD 870.

Среди этого списка два варианта обладают встроенными в состав компоненты North Bridge видеосредствами. Этими вариантами являются чипсеты:

• AMD 890GX ,
• AMD 880G.

На основе этих чипсетов, обладающих интегрированными графическими средствами (интегрированной графикой), все основные производители материнских плат выпустили соответствующие модели своих изделий, активно используемые конструкторами настольных компьютерных систем (Desktop PC).

Важнейшими достоинствами настольных компьютерных систем с интегрированной графикой являются:

• компактность,
• энергоэкономичность,
• низкий шум от систем охлаждения, 
• сравнительно небольшая конечная цена.

В качестве примера материнской платы, созданной на основе младшего представителя с интегрированными средствами графики — чипсета AMD 880G, можно привести модель Gigabyte GA-880GMA-UD2H (GA-880GMA-UD2H).

Указанная материнская плата GA-880GMA-UD2H упакована в традиционную картонную коробку белого цвета, на поверхость которой нанесено множество надписей и фирменных эмблем. На лицевой и обратной сторонах данной упаковки обозначены все основные функции и технологии, реализованные в данном изделии компании Gigabyte.

Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H приведен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H 

В состав комплекта материнской платы  GA-880GMA-UD2H  входят следующие основные компоненты:

• красочная картонная коробка,
• материнская плата GA-880GMA-UD2H,
• два кабеля SATA,
• один кабель UltraDMA 100/66/33,
• заглушка задней панели (I/O Shield),
• руководство пользователя,
• оптический диск с драйверами и утилитами.

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H, созданной на основе чипсета AMD 880G с интегрированными видеосредствами, а также основные характеристики данной платы представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

За долгие годы интенсивного соревнования со своим традиционным конкурентом в области разработки и выпуска центральных процессоров, чипсетов и других продуктов высоких технологий компания AMD (Advanced Micro Devices, Inc.) неоднократно предлагала рынку перспективные элементы и технологии.

Реализуя накопленный за эти годы научно-технический потенциал, компания AMD организовала выпуск новых элементов обработки информации, являющихся гибридными процессорами, получившими наименование AMD Fusion APU (APU — Accelerated Processing Unit — ускоренное обрабатывающее устройство или ускоренный процессорный элемент).

Необходимо отметить, что микроархитектура гибридных процессоров AMD Fusion APU (AMD APU) отличается от ранее выпускаемых моделей этого производителя. Новое изделие компании AMD — это центральный (CPU) и графический процессоры (GPU), размещенные на едином полупроводниковом кристалле (рис. 1).

Такое объединение позволяет увеличить тактовые частоты и уменьшить задержки в передачах сигналов между данными важнейшими подсистемами, расположенными на расстоянии всего в несколько миллиметров друг от друга в едином корпусе микросхемы APU. В результате достигаются более высокие уровни производительности и эффективности обработки информации по сравнению с ранее разработанными традиционными решениями.

Рис. 1.  Ключевые элементы Fusion APU  

Остается добавить, что перенос в состав элемента AMD APU, который выполняет в компьютерной системе функции центрального процессора, еще и контроллера оперативной памяти и графических средств, ранее размещавшихся в составе специализированного набора микросхем системной логики — чипсета, позволило исключить микросхему North Bridge из специализированного набора.

Данное обстоятельство позволило перейти от традиционной трехчиповой архитектуры, предусматривающей использование центрального процессоры и двух микросхем чипсета (North Bridge и South Bridge) к двухчиповой архитектуре. Данноя двухчиповая архитектура состоит из центрального процессора, представленного AMD APU, и однокомпонентного чипсета, выполняющего функции и являющейся, по сути, компонентой South Bridge.

А это позволило не только существенно упростить общую архитектуру и уменьшить число элементов, но и существенно снизить общую стоимость системы.

Для поддержки гибридных процессоров компания AMD предлагает специализированные наборы микросхем системной логики (чипсеты) серии A (рис. 2).

Рис. 2.  Архитектура компьютера с материнской платой на чипсете AMD A75

На основе чипсетов данного семейства соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат. Среди них компания Gigabyte, создавшая на основе на основе чипсета AMD A75 материнские платы, поддерживающие гибридные процессоры AMD Fusion APU.  

Пример материнской платы и ряд перспективных технологий приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В материнской плате GA-870A-UD3 (Rev. 2.0) традиционно используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями. Все это обеспечивает существенное снижение рабочей температуры компьютера, повышение энергоэффективности и улучшение стабильности работы системы, как в штатных режимах, так и в условиях разгона.

Материнская плата GA-870A-UD3 ориентирована на процессоры AMD линеек Phenom II и Athlon II. Обеспечена поддержка моделей, как начального уровня, так и верхнего. К последним относятся и высокопроизводительные шестиядерные процессоры, например, такие как AMD Phenom II X6 1090T (технология — 45 нм, число ядер — 6, частота — 3,2 ГГц, L3 — 6 Мбайт, L2 — 6 x 512 Кбайт).

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти DDR3-1866/1333/1066 (1866 МГц — в режимах оверклокинга). Здесь следует напомнить, что контроллеры памяти уже много лет являются атрибутами процессоров AMD, а не микросхем North Bridge, чья структура в результате данного перемещения стала существенно проще.

Кстати, для охлаждения микросхем чипсета AMD 870 применены лишь небольшие радиаторы. Это стало  возможным благодаря низкими значениями их теплообразования, что связано не только с технологией их производства, но и с особенностями их внутренней микроархитектуры.

Необходимо отметить, что микросхема North Bridge чипсета AMD 870 согласно его спецификациям предусматривает использование только одного слота видеоадаптера.

Однако в архитектуре материнской платы GA-870A-UD3, как во многих других изделиях этого производителя, присутствуют два видеослота (видеоразъемов) конструктива PCI Express x16. Достигается это за счет использования линий слотов PCI Express x1. 

Один из реализованных в GA-870A-UD3 видеослотов рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express x4 (рис. 3).

Рис. 3.  Реализация двух видеослотов

Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX для высокой производительности графической подсистемы.

Остается добавить, что второй видеослот делит четыре линии PCI Express x1 с двумя слотами PCI Express x1. Поэтому использование второй видеокарты в режиме работы PCI Express x4 блокирует работу слотов PCI Express x1.

Из особенностей архитектуры GA-870A-UD3 следует отметить поддержку как традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, так и новых разработок. Часть из них связана с микросхемами чипсета, другая — с дополнительными чипами.

Благодаря компоненте AMD SB850 в материнской плате, кроме традиционных функций, реализовано 6 портов нового интерфейса SATA3 с пропускной способностью 6 Гбит/с и поддержкой RAID 0, 1, 5, 10. А еще этой микросхемой реализована поддержка 12 портов USB 2.0/1.1.

В дополнение к чипсету в составе GA-870A-UD3 используется ряд специализированных микросхем. Например, с их помощью реализуются функции:

• аудио (Realtek ALC892),
• сети (Realtek RTL8111D),
• IDE и SATA 3Gbit/s (GIGABYTE SATA2),
• eSATA 3Gbit/s (JMicron JMB362),
• USB 3.0 (NEC D720200F1),
• FireWire (TSB43AB23).

Используемый в составе GA-870A-UD3 контроллер NEC SuperSpeed USB 3.0 обеспечивает очень высокую пропускной способностью — до 5 Гбит/с. При этом функция GIGABYTE 3x USB Power Boost призвана обеспечить максимальную совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличает повышенное энергопотребление. 

Дополнительные подробности архитектуры материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид и разъемы материнской платы Gigabyte GA-870A-UD3 (GA-870A-UD3) представлены на рис. 1 и рис. 2. В таблице 3 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-870A-UD3

Рис. 2.  Back-панель с разъемами

Таблица 3.  Основные параметры GA-870A-UD3

Архитектурные и конструктивные особенности материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки современных процессоров компания AMD предлагает наборы микросхем системной логики (чипсеты) восьмой серии.

Эта серия, восьмая серия чипсетов AMD, состоит из следующих моделей:

• AMD 890FX,
• AMD 890GX,
• AMD 880G,
• AMD 870.

Наибольшими функциональными возможностями обладают наборы AMD 890FX и AMD 890GX, два других набора имеют существенно более простую архитектуру и меньшие возможности.

Каждый чипсет традиционно состоит из двух компонентов, представленных двумя специализированными микросхемами:

• North Bridge,
• South Bridge.

Основные параметры компонентов North Bridge и South Bridge чипсетов AMD восьмой серии приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1.  Основные параметры компонентов North Bridge
чипсетов  AMD  восьмой серии (AMD 890FX / 890GX / 880G / 870)

Таблица 2.  Основные параметры компонентов South Bridge 

На основе восьмого семейства чипсетов AMD соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат. Данные изделия отличаются архитектурными решениями, функциональными возможностями и ценой.

Оценивая возможности чипсетов восьмой серии, следует отметить, что плата на AMD 890FX необходима лишь в том случае, если имеется потребность в использовании нескольких видеокарт в режиме CrossFire: две карты, работающие на полной скорости PCI Express 2.0 x16 или сразу четыре на скорости x8. Если же такой потребности нет, то следует обратить внимание на изделия, основанные на логике AMD 870.

В качестве примера  материнской платы, созданной на основе младшего представителя наборов восьмой серии — чипсета AMD 870, можно привести модель Gigabyte GA-870A-UD3 (далее — GA-870A-UD3).

Основные технические параметры материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

После появления процессоров, выполненных в стандарте LGA1156 (ядро Linnfield), возникла потребность в соответствующих материнских платах, обеспечивающие поддержку данных процессоров.

Соответствующие изделия сравнительно быстро выпустили все основные производители.

Среди этих производителей была и компания Gigabyte, которая выпустила серию соответствующих материнских плат.

Одной из топовых моделей, обеспечивающих поддержку процессоров, выполненных в стандарте LGA1156 (ядро Linnfield), является плата Gigabyte GA-EP55-UD5, выполненная на основе чипсета Intel P55.

Чипсет Intel P55 Express Chipset (iP55) поддерживает процессоры Intel Core i7/i5, подключаемые через разъем LGA1156 и работающие c шиной DMI.

Комплект является однохабовым.

Это означает, что в комлекте чипсета отсутствует компонента, выполняющая роль северного моста (North Bridge).

Таким образом,  данный чипсет состоит из одной микросхемы iP55, фактически выполняющей роль южного моста (South Bridge).

Эта единственная в чипсете микросхема получила наименование Platform Controller Hub (PCH).

Микросхема PCH поддерживает:

• до 8 портов PCI Express x1,
• до 4 PCI,
• 6 Serial ATA II c RAID,
• до 14 USB 2.0,
• MAC-контроллер Gigabit Ethernet,
• High Definition Audio (7.1) и т. п.

Материнская плата Gigabyte GA-EP55-UD5, созданная на основе iP55,  относится к изделиям топового уровня.

Ее внешний вид приведен на Рис. 1, внешние порты — на Рис. 2.

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-EP55-UD5

Рис. 2.  Внешние порты GA-EP55-UD5

Основные технические параметры материнской платы GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов
 

Материнская плата являются наиболее важной и, пожалуй, наиболее сложной частью компьютерной системы, как настольной, стационарной, так и мобильной.

Материнская плата несет на себе большинство полупроводниковых элементов, реализующих основные контроллеры большинства внутренних и внешних интерфейсов.

В дополнение к этому, материнские платы являются своеобразными центрами, осуществляющими электрические и логические связи с остальными компонентами.

Основа материнской платы

Основой материнских плат являются специализированные наборы микросхем системной логики — чипсеты. Они обычно состоят из двух компонентов, хотя встречаются и однокомпонентные варианты.

Двухкомпонетный чипсет и основные информационные потоки в компьютерной системе.

Рис. 1.  Система с двухкомпонентным чипсетом

Первый чип двухкомпонентного набора традиционной архитектуры, часто называется Северным Мостом (от англ. North Bridge — NB). Он содержит основные контроллеры, отвечающие за работу процессора, оперативной памяти, видеосредств, связь со вторым компонентом чипсета. Его характеристики определяют частоту процессорной шины, тип памяти и ее максимальный объем, а также интерфейс и характеристики видеоподсистемы, которая может быть как внешней, так и встроенной (интегрированной). Подчеркивая важность и сложность данного чипа, его нередко обозначают по имени всего чипсета, хотя обычно у него свое уникальное наименование. 

Второй чип, называемый Южным Мостом (от англ. South Bridge — SB), отвечает за связь с дисковой подсистемой, картами расширения и периферийными устройствами.

Чипсеты определяют функциональные свойства системных плат.

Остается добавить, что кроме архитектуры и особенностей чипсетов, важнейшими характеристиками материнской платы являются:

• поддерживаемые модели процессоров,
• тип (число контактов) процессорного разъема,
• тип модулей оперативной памяти,
• особенности видеоподсистемы,
• интерфейсы для подключения внутренних и внешних устройств, расширяющих возможности компьютеров.

Центральный процессор

В настоящее время в настольных компьютерах применяются в основном центральные процессоры (процессоры), созданные и выпущенные  компаниями Intel (Рис. 2) и AMD.

Рис. 2.  Двухъядерный процессор Intel

Используемые процессоры разных производителей имеют свои внутренние и конструктивные особенности, что исключает их взаимозаменяемость. В частности, они отличаются между собой разъемами, обеспечивающими подключение процессоров к системной плате.

Тема важнейших характеристик материнских плат, которые необходимо учитывать во время выбора оптимальной модели, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

Микроархитектура NetBurst, пришедшая в 2000 году на смену микроархитектуре P6 (последние представители P6 – 0,18 мкм Coppermine, и финальный 0,13 нм Tualatin в 2001 году) уже стала историей, как, впрочем, и соответствующие модели процессоров, созданные на основе разных версий процессорных ядер.

В разное время микроархитектура NetBurst была представлена рядом разных дизайнов ядра: 
  -  Willamette (2000 год, 0,18 мкм, 0,13 мкм),
  -  Northwood (2002 год, 0,13 мкм),
  -  Prescott/Smithfield (2004 год, 90 нм),
  -  Cedar Mill/Presler (2006 год, 65 нм).

Четыре поколения дизайна ядра и шесть лет на одной микроархитектуре!

Такая политика привела к некоторому застою в развитии соответствующих технологий и не способствовали процветанию компании. Это обстоятельство признали высшие руководители Intel. В результате были внесены соответствующие коррективы в планы  компании.

В настоящее время конструкторы Intel придерживаются иной стратегии.

Согласно новым планам Intel предусмотрена смена микроархитектур и переход на новый техпроцесс каждые два года. Сегодня сложно сказать, удастся ли лидеру процессорной индустрии удерживать в течение длительного периода столь высокие темпы развития. В Intel такую стратегию выпуска продукции называет “tick-tock” (“тик-так”).

Каждый “тик” отражает новый этап развития полупроводниктехновых производственных технологий и усовершенствования в области микроархитектуры процессорных ядер.

Каждый “так” соответствует созданию новой микроархитектуры и выпуску на ее основе принципиально новых процессоров.

Остается отметить, что в результате реализации стратегии “tick-tock” каждый четный год компания Intel представляет новую архитектуру, а каждый нечетный — уменьшает ее до следующих норм техпроцесса. Это позволяет как развивать архитектуры процессоров, так и совершенствовать полупроводниковые процессы.

Как важный пример реализации данного подхода, можно рассматривать разработку процессоров с ядром Penryn. Это ядро создано по технологии 45 нм. Оно унаследовало  удачную   архитектуру Intel Core многократно проверенную в двух и четырехъядерных моделях процессоров Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quad.

Процессоры с рабочим названием Penryn построены на базе усовершенствованной микроархитектуры Intel Core. Основным их отличием стал переход на 45-нм техпроцесс и некоторые архитектурные новшества, вследствие чего повысится энергоэффективность, расширится частотный потенциал, увеличится количество выполняемых команд за такт и прочее.

Семейство 45 нм чипов Penryn стало основой для 2-ядерных чипов Wolfdale и 4-ядерных чипов Yorkfield, проишедших на замену 65 нм процессорам Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quad соответственно.

Соответственно, процессоры семейства Penryn легли в основу очередного поколения мобильной платформы Intel Centrino с кодовым названием Montevina. Эта платформа постепенно заменила в 2008 г. обе версии предыдущей разработки: Santa Rosa и Santa Rosa Refresh. 

Все это стало возможным благодаря технологическому процессу 45 нм, освоенному компанией Intel.

Благодаря этому техпроцессу четырехъядерные процессоры Penryn включают около 820 млн. транзисторов. Они размещены на двух кристаллах площадью 107 кв. мм. Для сравнения, четырехъядерные процессоры, выполненные по 65 нм техпроцессу и носящие кодовое наименомание Intel Kentsfield, имеют 582 млн. транзисторов, размещенные на площади кристаллов 143 кв. мм.

Здесь просматривается сохранение закона Мура, согласно которому по-прежнему с периодичностью примерно раз в два года удваивается количество транзисторов, снижается удельная цена изготовления одного транзистора, увеличивается производительность.

Рис. 1. Закон Мура

Некоторые подробности техпроцесса и микроархитектуры рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Элементы тестовой системы

Новая процессорная архитектура, реализующая перечисленные выше технологии, обеспечивает двухъядерным процессорам высокий уровень производительности при значительном сокращении энергопотребления, а, следовательно, и теплообразования. В материалах, представленных еще на сессиях Intel Developer Forum, фигурировало 40-процентное повышение производительности при таком же снижении теплообразования.

Теплообразование, как известно, определяется показателем TDP (Thermal Design Power — максимальная мощность теплообразования микросхемы). Для верхней модели Intel Core Microarchitecture он соответствует 75 Вт, для остальных — 60 Вт. Эти значения существенно ниже аналогичных показателей двухъядерных предшественников в лице моделей NestBurst, в которых TDP достигал уровня 130 Вт.

Что же касается производительности, обеспечиваемой процессорами Intel Core Microarchitecture, то ее оценку целесообразно осуществить в процессе тестирования.

В качестве объекта тестирования была использована модель Intel Core 2 Extreme X6800, обеспечивающая наивысший уровень производительности среди процессоров Intel Core Microarchitecture, выпущенных в числе первых моделей для сектора настольных компьютеров.

Внешний вид инженерного образца двухъядерного процессора Intel Core 2 Extreme X6800 приведен на рис. 5.

Рис. 5. Инженерный сэмпл процессора Intel Core 2 Extreme X6800

В роли эталона в исследовании выступил Intel Pentium D 820, созданный на базе микроархитектуры NetBurst. Данная модель относится к предыдущему поколению двухъядерных процессоров, разработанных для настольных компьютеров. Эта модель входит в группу продуктов с кодовым именем Smithfield и создана по технологии 90 нм. Тактовая частота работы ядер — 2,8 ГГц, кэш-память L1 Data имеет объем 16 Кбайт, L1 Trace — 12 Kuops (микроопераций), L2 — 1024 Кбайт.

В качестве основы тестовой системы была использована материнская плата Intel D975XBX, созданная на основе «топового» чипсета Intel 975X.

Основные параметры данной платы приведены в таблице 3, внешний вид — на рис. 6.

Таблица 3. Основные параметры материнской платы Intel D975XBX

Рис. 6. Материнская плата Intel D975XBX

Результаты тестирования рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 7  
      

- 153 - 

 К стр. 152 

Чипсеты фирмы ALi/ULi

 
    
Компания ALi — подразделение Acer Group (ALi — Acer Laboratories Inc. — AcerLab). Эта компания долгое время являлась крупным производителем чипсетов для процессоров. Ее изделия отличались высоким качеством, а производительность этих изделий нередко не уступала аналогичным продуктам конкурирующих фирм. Это достигалось использованием в разработках передовых технологий, что наряду с невысокой ценой способствовало популярности ее чипсетов у производителей материнских плат.

В дальнейшем ALi выделила данный бизнес в отдельную компанию ULi (ULi Electronics Inc.), которая продолжила разработку и выпуск сравнительно дешевых и энергоэкономичных чипсетов. Ее изделия используются не только в настольных компьютерах, но и в ноутбуках. Более того, ряд моделей South Bridge производители материнских плат используют совместно с North Bridge более именитых брендов.

Однако, несмотря на популярность изделий у ряда производителей бюджетных ПК и некоторых моделей ноутбуков, в декабре 2005 года было объявлено, что компания Nvidia покупает ULi. Окончание процесса поглощения было запланировано на первый квартал 2007 года. И как ожидается, известная марка может исчезнуть. Тем не менее, до этого времени чипсеты данной компании продолжаются выпускаться и использоваться под брендом ULi.

ALi Aladdin IV+/5/7

Чипсеты ALi Aladdin IV+, ALi Aladdin 5, ALi Aladdin 7 ориентированы на процессоры с Socket 7.

Комплект ALi Aladdin IV+ состоит из двух микросхем, соединенных шиной PCI: M1531, M1543.

North Bridge M1531 поддерживает: частоты шины процессора до 83 МГц, объем внешней кэш-памяти до 1 Мбайт, размер кэшируемой памяти до 64 Мбайт при 8 бит Tag SRAM или до 512 Мбайт при 11 бит Tag SRAM, FPM/EDO/SDRAM при максимальном объеме памяти 1 Гбайт, модули DIMM/SIMM, ECC, до 5 PCI.

South Bridge M1543 поддерживает:
  -  встроенные контроллеры клавиатуры  и PCI 2.1,
  -  UltraDMA/33,
  -  USB,
  -  Super I/O  и  т. п.

Чипсет ALi Aladdin IV+, позиционируемый в качестве альтернативы Intel 430TX, нередко встречался под именами: ALi Aladdin TXPro, ALi TXP или TXPro.

Чипсет ALi Aladdin 5 (ALi Aladdin 5 AGPset) состоит из двух микросхем, соединенных шиной PCI: M1541, M1543.

North Bridge M1541 поддерживает: частоты шины процессора до 100 МГц, объем внешней кэш-памяти до 1 Мбайт, память FPM/EDO/SDRAM при максимальном объеме — 4 Гбайт (до 1 Гбайт кэшируемой памяти при 10 бит Tag), ECC, PCI 2.1 25/30/33 МГц, AGP 1.0 с режимами 1X/2X, Enhanced Power Management и т. п.

Структура компьютера с чипсетом ALi Aladdin 5 представлена на рис. 1.77.

Чипсет ALi Aladdin 7 традиционно состоит из компонентов North Bridge и South Bridge.

North Bridge M1561 с интегрированными видеосредствами поддерживает: частоту шины процессора 66 и 100 МГц, 128-разрядную шину памяти, до четырех модулей DIMM PC100/PC133 SDRAM с объемом до 1 Гбайт и т. д. Возможны конфигурации с Intel Pentium II/III.

 К стр. 154 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 152 - 

 К стр. 151 

Чипсеты фирмы SiS

SiS761GL/761FX

Чипсеты SiS761GL и SiS761FX ориентированы на системы с процессорами AMD Sempron, Athlon 64, Athlon 64 FX и двухъядерные модели Athlon 64 X2 (Athlon 64 X2 Dual-Core).

Чипсет SiS761GL поддерживает тактовую частоту 1600 МГц шины HyperTransport, соединяющей процессор и компонент North Bridge.

Чипсет состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

В составе North Bridge SiS761GL отсутствует контроллер подсистемы памяти, поскольку он встроен в процессор.

В составе чипсета имеются встроенные графические средства, получившие наименование Mirage (SiS315). Использование внешнего видеоадаптера не предусмотрено.

Компонент South Bridge SiS965L обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  2 PCI Express x1,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  8 каналов звука и т. п.

Чипсет SiS761FX поддерживает тактовую частоту 2000 МГц шины HyperTransport и является также двухчиповым решением.

Как и SiS761GL, North Bridge SiS761FX имеет графические средства Mirage. Однако для этого чипсета предусмотрено использование внешнего видеоадаптера PCI Express x16.

Компонент South Bridge SiS966 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  4 SATA с возможностью объединения HDD в RAID-массивы уровня 0 / 1 / 0+1,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  2 PCI Express x1,
  -  Gigabit Ethernet,
  -  8 каналов звука стандарта High Definition Audio v.1.0 (HDA)  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS761GL и SiS761FX приведены в табл. 1.59.

Таблица 1.59. Основные параметры чипсетов SiS761GL и SiS761FX

 К стр. 153 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 151 - 

 К стр. 150 

Чипсеты фирмы SiS

SiS760/760GX

Чипсеты SiS760 и SiS760GX ориентированы на системы с процессорами AMD Sempron, Athlon 64, Athlon 64 FX и двухъядерные модели Athlon 64 X2 (Athlon 64 X2 Dual-Core).

Чипсет SiS760 поддерживает тактовую частоту 1600 МГц шины HyperTransport, соединяющей процессор и компонент North Bridge.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

В составе North Bridge SiS760 отсутствует контроллер подсистемы памяти, поскольку он встроен в процессор.

В составе чипсета имеются встроенные графические средства, получившие наименование Mirage 2. Встроенное графическое ядро имеет 256-разрядный 3D-блок и 128 бит 2D-блок. Аппаратно поддерживаются MPEG-2, DirectX 8.1 и пиксельные шейдеры версии 1.3. Кадровый буфер может располагаться не только в оперативной памяти, но и в локальной видеопамяти.

Возможности встроенной графики могут быть усилены с помощью дополнительного чипа SiS301/302, что позволяет подключить второй монитор. Поддерживаемый объем видеопамяти — до 128 Мбайт.

Кроме встроенных видеосредств, предусмотрена возможность использования внешнего видеоадаптера, подключаемого посредством шины AGP 8X/4X.

Чипсет SiS760GX имеет аналогичные возможности, за исключением возможности использования микросхемой North Bridge SiS760GX внешней видеопамяти для размещения кадрового буфера.

Компонент South Bridge SiS964 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  6 каналов звука  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS760 и SiS760GX приведены в табл. 1.58.

Таблица 1.58. Основные параметры чипсетов SiS760 и SiS760GX

 К стр. 152 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 150 - 

 К стр. 149 

Чипсеты фирмы SiS

Компонент South Bridge SiS964, входящий в состав SiS755, обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  6 каналов звука и т. п.

Чипсет SiS755FX поддерживает тактовую частоту 2000 МГц шины HyperTransport, соединяющей процессор и компонент North Bridge.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины AGP 8X/4X.

В составе North Bridge SiS755FX отсутствует контроллер подсистемы памяти, поскольку он встроен в процессор.

Компонент South Bridge SiS964 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  6 каналов звука  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS755 и SiS755FX приведены в табл. 1.57.

Таблица 1.57. Основные параметры чипсетов SiS755 и SiS755FX

SiS756

Чипсеты SiS755 ориентированы на системы с процессорами AMD Sempron, Athlon 64, Athlon 64 FX и двухъядерные модели Athlon 64 X2 (Athlon 64 X2 Dual-Core).

Чипсет SiS756 поддерживает тактовую частоту 2000 МГц шины HyperTransport,, соединяющей процессор и компонент North Bridge.

Чипсет состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В составе North Bridge SiS756 отсутствует контроллер подсистемы памяти, поскольку он входит в состав процессора.

Компонент South Bridge SiS965 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  6 PCI,
  -  2 PCI Express x1,
  -  8 USB 2.0,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  6 каналов звука и т. п.

 К стр. 151 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 149 - 

 К стр. 148 

Чипсеты фирмы SiS

Состоит чипсет SiS656FX из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge  SiS656FX интегрирован двухканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 667/533/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333/266. Максимальный объем памяти может достигать 4 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS966 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  4 SATA с возможностью объединения HDD в RAID-массивы уровня 0 / 1 / 0+1,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  2 PCI Express x1,
  -  Gigabit Ethernet,
  -  8 каналов звука стандарта High Definition Audio v.1.0 (HDA)  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS656 и SiS656FX приведены в табл. 1.56

Таблица 1.56. Основные параметры чипсетов SiS656 и SiS656FX

Sis755/755FX

Чипсеты SiS755 и SiS755FX ориентированы на системы с процессорами AMD Sempron, Athlon 64, Athlon 64 FX и двухъядерные модели Athlon 64 X2 (Athlon 64 X2 Dual-Core).

Чипсет SiS755 поддерживает тактовую частоту 1600 МГц шины HyperTransport, соединяющей процессор и компонент North Bridge.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины AGP 8X/4X.

В составе North Bridge SiS755 отсутствует контроллер подсистемы памяти, поскольку он встроен в процессор.

 К стр. 150 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 148 - 

 К стр. 147 

Чипсеты фирмы SiS

Таблица 1.55. Основные параметры чипсетов SiS649 и SiS649FX

SiS656/656FX

Чипсеты SiS656 и SiS656FX ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium 4 с/без Hyper-Threading  и двухъядерные модели Intel Pentium D.

SiS656 поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800 МГц.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS656 интегрирован двухканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 667/553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333/266. Максимальный объем памяти может достигать 4 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS965 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  4 SATA с возможностью объединения HDD в RAID-массивы уровня 0 / 1 / 0+1,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  2 PCI Express x1,
  -  Gigabit Ethernet,
  -  8 каналов звука и т. п.

SiS656FX поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200, 256 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800, 1066 МГц.

 К стр. 149 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 147 - 

 К стр. 146 

Чипсеты фирмы SiS

Управление периферийными устройствами осуществляет вторая микросхема чипсета SiS645, получившая наименование MuTIOL Media I/O.

Встроенные средства поддерживают:
  -  два канала IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до 4 устройства IDE),
  -  два канала USB (6 портов),
  -  PCI 2.2 (до 6 BusMaster устройств),
  -  работу PS/2 клавиатуры и мыши,
  -  интерфейс LPC 1.0 (Low Pin Count),
  -  AC’97 2.2 с поддержкой 6 аудиоканалов для 5.1 Dolby Digital,
  -  10/100 Mb Fast Ethernet или 1/10 Mb HomePNA 1.0/2.0,
  -  ACPI 1.0b,
  -  APM, а также другие средства и функции.

Чипсет SiS645 состоит из двух микросхем, выполненных в корпусах стандарта BGA:
  -  SiS645 Host & Memory & AGP Controller — North Bridge, 702 BGA, 0,18 мкм, 1,9 В;
  -  SiS961 MuTIOL Media I/O — South Bridge.

Разработка и выпуск сложных, высокопроизводительных чипсетов свидетельствует о том, что фирма SiS не собирается уступать свою долю рынка конкурентам.

Опуская несколько морально устаревших моделей, следует рассмотреть ряд популярных чипсетов для высокопроизводительных моделей процессоров Intel и AMD.

SiS649/649FX

Чипсеты SiS649 и SiS649FX ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium 4  с/без  Hyper-Threading  и двухъядерные модели Intel Pentium D.

Чипсет SiS649 поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800 МГц.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS649 интегрирован одноканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 667/553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333. Максимальный объем памяти может достигать 2 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS965L обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  2 PCI Express x1,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  8 каналов звука  и  т. п.

Чипсет SiS649FX поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200, 266 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800, 1066 МГц.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS649FX интегрирован одноканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333. Максимальный объем памяти может достигать 2 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS966L обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  2 PCI Express x1,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  8 каналов звука стандарта High Definition Audio v.1.0 (HDA)  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS649 и SiS649FX приведены в табл. 1.55.

 К стр. 148 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 146 - 

 К стр. 145 

Чипсеты фирмы SiS

SiS735

Чипсет SiS735 ориентирован на системы с процессорами AMD Athlon и AMD Duron с разъемами типа Socket A (Socket-462) и работающими на тактовых частотах 100 и 133 МГц шины FSB типа EV6, осуществляющей передачу данных на удвоенной тактовой частоте за счет передачи данных по обоим фронтам тактовых импульсов.

Чипсет SiS735 поддерживает системы только однопроцессорной конфигурации.

Состоит из одного чипа, в который встроены компоненты, выполняющие функции North Bridge и South Bridge и соединенные фирменной шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) c пропускной способностью 1,2 Гбайт/с.

Встроенные контроллеры поддерживают: 64-разрядную шину FSB типа EV6 с тактовой частотой 100/133 МГц, максимальный объем памяти — до 1,5 Гбайт в 3 DIMM 200/266 МГц DDR SDRAM. Возможно использование модулей памяти PC66/100/133 SDRAM.

Возможности ECC чипсетом не поддерживаются.

Контроллер AGP совместим со спецификацией AGP v2.0 и поддерживает режимы AGP 1Х/2Х/4Х.

Встроенный компонент South Bridge осуществляет поддержку:
  -  двух каналов IDE с поддержкой UltraDMA/33/66/100,
  -  двух контроллеров USB (6 портов),
  -  до 6 устройств PCI BusMaster,
  -  LPC (Low Pin Count),
  -  PS/2-клавиатуры и мыши,
  -  AC’97,
  -  10/100Mb Fast Ethernet или 1/10Mb HomePNA 1.0/2.0,
  -  ACR или CNR,
  -  AMR и т. д.

Для реализации полноценной системы, кроме однокристального чипсета SiS735, требуются микросхемы Super I/O и Hardware Monitoring.

Микросхема чипсета SiS735 выполнена в корпусе 682 BGA по технологии 0,18 мкм, напряжение ядра 1,8 В.

SiS645

Чипсет SiS645 ориентирован на системы с процессорами Intel Pentium 4 с разъемами Socket 423/478 и с тактовой частотой 100 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus).

Состоит из двух чипов, для соединения которых применяется фирменная двунаправленная 16-разрядная шина MuTIOL с пропускной способностью 512 Мбайт/с (16 бит 4×66 МГц).

Основное преимущество этой шины — возможность конкурентного доступа, при котором для каждого использующего шину устройства выделяется свой независимый поток.

Средства интерфейсов работы с процессором, видеоадаптером, оперативной памятью и South Bridge встроены в микросхему North Bridge, входящую в состав чипсета SiS645, — Host & Memory & AGP Controller.

Встроенный контроллер памяти предусматривает поддержку: памяти DDR SDRAM с максимальным объемом до 3 Гбайт в 3 DIMM 200/266 МГц DDR SDRAM  или  до 2 Гбайт в 2 DIMM 333 МГц DDR SDRAM.

Встроенный контроллер графики поддерживает одно устройство AGP с поддержкой режимов AGP v2.0  1Х/2Х/ 4Х.

 К стр. 147 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 145 - 

 К стр. 144 

Чипсеты фирмы SiS

Для реализации полноценной системы, кроме однокристального чипсета SiS635, требуются микросхемы Super I/O и Hardware Monitoring, что является традиционным для чипсетов.

Микросхема чипсета SiS635 выполнена в корпусе 677 BGA по технологии 0,18 мкм, напряжение ядра 1,8 В.

Для поддержки процессоров с ядром Tualatin была выпущена соответствующая модификация SiS635 — чипсет SiS635T, совместимый с предыдущими моделями процессоров Intel Pentium III.

Чипсет SiS635T, как и его предшественник SiS635, поддерживает системы только однопроцессорной конфигурации, состоит из одного чипа, в который встроены компоненты, выполняющие функции North Bridge и South Bridge и соединенные фирменной шиной MuTIOL (до 1,2 Гбайт).

Контроллеры, входящие в состав этого чипсета, практически, совпадают с теми, что составляют основу его прототипа.

Для реализации полноценной системы, кроме однокристального чипсета SiS635T, требуются микросхемы Super I/O и Hardware Monitoring.

Микросхема чипсета SiS635T выполнена в корпусе 677 BGA по технологии 0,18 мкм, напряжение ядра 1,8 В.

Структура компьютера с чипсетом SiS635T представлена на рис. 1.76.
   

Рис. 1.76. Структура компьютера с чипсетом SiS635T
   

Чипсеты SiS635/635T рассчитаны на использование в системах с процессорами, которые подключаются через шину FSB типа P6 AGTL+. Однако фирма SiS выпускает и наборы системной логики, поддерживающие процессоры фирмы AMD.

 К стр. 146 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 144 - 

 К стр. 143 

Чипсеты фирмы SiS

Рис. 1.75. Структура компьютера с чипсетом SiS630

SiS635/635T

Чипсеты SiS635 ориентирован на системы с процессорами Intel Pentium III и Celeron с разъемами Socket 370, работающими на тактовых частотах 66, 100 и 133 МГц.

Чипсет SiS635 поддерживает системы только однопроцессорной конфигурации.

Состоит из одного чипа, в который встроены компоненты, выполняющие функции North Bridge и South Bridge. Такое решение удешевляет чипсеты, а также материнские платы за счет упрощения их дизайна.

В качестве основной шины для соединения встроенных в микросхему компонентов North Bridge и South Bridge применяется фирменная шина MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link), обеспечивающей пропускную способность в 1,2 Гбайт/с.

Средства встроенных интерфейсов работы с процессором и оперативной памятью поддерживают: 64-разрядную шину FSB 66/100/133 МГц, максимальный объем памяти — до 1,5 Гбайт в 3 DIMM 200/266 МГц DDR SDRAM. Возможно использование модулей памяти PC66/100/133 SDRAM.

Возможности ECC чипсетом не поддерживаются.

Контроллер AGP совместим со спецификацией AGP v2.0 и поддерживает режимы AGP 1Х/2Х/4Х.

Встроенный компонент South Bridge осуществляет поддержку:
  -  двух каналов IDE с поддержкой UltraDMA/33/66/100,
  -  двух контроллеров USB (6 портов),
  -  до 6 устройств PCI BusMaster,
  -  LPC (Low Pin Count),
  -  клавиатуры и мыши PS/2,
  -  ACR или CNR,
  -  10/100Mb Fast Ethernet или 1/10Mb HomePNA 1.0/2.0,
  -  AC’97,
  -  AMR  и  т. д.

 К стр. 145 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 141 - 

 К стр. 140 

Чипсеты фирмы SiS

Чипсет SiS530 является двухчиповым набором. Поддерживает: частоту процессорной шины 100 МГц, внешнюю кэш-память до 2 Мбайт SRAM, оперативную память в 3 модулях SDRAM c объемом до 1,5 Гбайт при кэшировании до 256 Мбайт.

В состав чипсета входят интегрированные видеосредства.

Комплект SiS530 состоит из микросхем:
  -  SiS530 — North Bridge, 
  -  SiS5595 — South Bridge.

Чипсет SiS540 — SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset реализован на одной микросхеме. Поддерживает: частоты процессорной шины 66, 75, 83, 90, 95, 100 МГц, максимальный объем памяти до 1,5 Гбайт в 3 DIMM PC100/PC133 SDRAM при кэшировании до 512 Мбайт, контроль четности и ECC, и т. д.

В состав чипа входит 128 бит 2D-ускоритель, программируемый 24 бит 270 МГц RAMDAC. Поддерживается DirectX версии до 6.0.

Структура компьютера с чипсетом SiS540 представлена на рис. 1.72.

В состав микросхемы чипсета включены все основные функции, традиционно присущие микросхеме South Bridge. Обеспечена поддержка:
  -  UltraDMA/33/66,
  -  до 4 PCI 2.2,
  -  до 4 портов USB,
  -  10/100 Мбит/с Fast Ethernet,
  -  AC’97 с программной реализацией функций аудио и модема и т. п.

С микросхемой SiS301 Video Bridge обеспечена поддержка NTSC/PAL, монитора Digital LCD и второго монитора CRT.

Микросхема SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset выпущена в конструктиве 618 BGA.

Комплект SiS540 и SiS301 может быть дополнен микросхемой SiS950 Super I/O, подключаемой через шину LPC 1.0 и расширяющей функции работы с периферийными устройствами и осуществляющей аппаратный мониторинг.

SiS600/620/630

Чипсеты SiS600, SiS620, SiS630 ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium II.

SiS600 (SiS600 Pentium II PCI/A.G.P. Chipset) поддерживает: частоту процессорной шины 60/66/100 МГц, модули памяти FPM/EDO/SDRAM DIMM/SIMM (с/без ECC) с объемом до 1,5 Гбайт и автоматическим определением типа памяти, AGP 1X/2X, до 4 PCI Rev. 2.1, UltraDMA/33, 2 порта USB, ACPI Rev. 1.0 и т. д.

Чипсет SiS600 Pentium II PCI/A.G.P. Chipset состоит из двух микросхем: SiS600 PCI/A.G.P./Host/Memory Controller (487 BGA) и SiS5595 PCI SYSTEM I/O (PCI-to-ISA Bridge).

Структура компьютера с чипсетом SiS600 представлена на рис. 1.73.

SiS620 (SiS620 Pentium II Integrated 3D Graphics Chipset), предназначенный для настольных и мобильных компьютеров, поддерживает частоты процессорной шины 66/100 МГц и предусматривает использование 3 DIMM памяти с объемом до 1,5 Гбайт.

 К стр. 142 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 138 - 

 К стр. 137 

Чипсеты фирмы VIA

Встроенные в North Bridge чипсета VIA P4M900 средства интегрированной графики VIA Chrome9 HC IGP (Integrated Graphics Processor) поддерживают 128 бит 2D/3D вычисления. Обеспечена поддержка DirectX 9.0 и Pixel Shader 2.0. Графическое ядро имеет два пиксельных конвейера и работает на частоте 250 МГц. Обеспечен вывод видео в форматах HDTV, включая 1920х1080p.

Архитектура North Bridge допускает использование внешнего видеоадаптера, подключаемого посредством интерфейса PCI Express x16. В дополнение к данному интерфейсу в составе чипсета присутствуют средства PCI Express x1, которые можно использовать для подключения скоростных устройств.

Предусмотрено использование одноканальной подсистемы памяти DDR200/266/333/400 или DDR2-400/533/667, максимальный объем — 4 Гбайт.

Компонент South Bridge, отвечающий за связь с устройствами ввода/вывода, представлен микросхемой VT8251. Поддерживает:
  -  два канала Parallel ATA 133 (4 устройства),
  -  четыре канала Serial ATA 300 (4 устройства),
  -  VIA V-RAID для организации RAID-массива (0, 1, 0+1, JBOD) из SATA-устройств,
  -  10/100 Мбит/с и Gigabit Ethernet (с помощью чипа-компаньона),
  -  VIA Vinil Audio (High Definition, AC’97, Gold 8-channel),
  -  до 8 USB 2.0,
  -  до 6 PCI 2.1,
  -  LPC  и  т. д.

Базовый комплект чипсета VIA P4M900 состоит из двух микросхем:
  -  VIA P4M900 — North Bridge, 951 HSBGA;
  -  VT8251 — South Bridge, 645 BGA.

Структура компьютера с чипсетом  VIA P4M900  представлена на рис. 1.71.
   

Рис. 1.71. Структура компьютера с чипсетом VIA P4M900

 К стр. 139 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 137 - 

 К стр. 136 

Чипсеты фирмы VIA

Рис. 1.70. Структура компьютера с чипсетом VIA K8T900
  

VIA P4M900

Чипсет VIA P4M900 создан для поддержки процессоров Intel Pentium 4, работающих с шиной FSB типа QPB. Обеспечена поддержка Intel Core Duo и ОС Microsoft Windows Vista.

Состоит из двух компонентов: North Bridge и South Bridge, соединенных локальной шиной Ultra V-Link с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Компонент North Bridge представлен микросхемой VIA P4M900. Поддерживаются тактовые частоты процессорной шины 100/133/200/266 МГц, обеспечивающие передачу данных с частотами 400/533/800/1066 МГц.

Чипсет VIA P4M900 обладает интегрированными средствами графики.

 К стр. 138 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 136 - 

 К стр. 135 

Чипсеты фирмы VIA

Рис. 1.69. Структура компьютера с чипсетом VIA K8M890

Компонент South Bridge чипсета VIA K8T900, отвечающий за связь с устройствами ввода/вывода, представлен, как и в случае чипсета VIA K8M890, микросхемой VT8251.

Этот компонент поддерживает:
  -  два канала Parallel ATA 133 (4 устройства),
  -  четыре канала Serial ATA 300 (4 устройства),
  -  VIA V-RAID для организации RAID-массива (0, 1, 0+1, JBOD) из SATA-устройств,
  -  10/100 Мбит/с и Gigabit Ethernet (с помощью чипа-компаньона),
  -  VIA Vinil Audio (High Definition, AC’97, Gold 8-channel),
  -  до 8 USB 2.0,
  -  до 6 PCI 2.1,
  -  LPC  и  т. д.

Базовый комплект чипсета VIA K8T900 состоит из двух микросхем:
VIA K8T900 — North Bridge, 933 BGA; 
VT8251 — South Bridge, 645 BGA.

Структура компьютера с чипсетом VIA K8T900 представлена на рис. 1.70.

 К стр. 137 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 135 - 

 К стр. 134 

Чипсеты фирмы VIA

Архитектура  North Bridge  чипсета  VIA K8M890  допускает использование внешнего видеоадаптера, подключаемого посредством интерфейса  PCI Express x16.

В дополнение к данному интерфейсу PCI Express x16 в составе чипсета присутствуют четыре линии PCI Express x1:  по две в каждом компоненте.

Компонент  South Bridge,  отвечающий за связь с устройствами ввода/вывода, представлен микросхемой VT8251. Поддерживает:
  -  два канала Parallel ATA 133 (4 устройства),
  -  четыре канала Serial ATA 300 (4 устройства),
  -  VIA V-RAID для организации RAID-массива (0, 1, 0+1, JBOD) из SATA-устройств,
  -  10/100 Мбит/с и Gigabit Ethernet (с помощью чипа-компаньона),
  -  VIA Vinil Audio (High Definition, AC’97, Gold 8-channel),
  -  до 8 USB 2.0,
  -  до 6 PCI 2.1,
  -  LPC  и  т. д.

Базовый комплект чипсета VIA K8M890 состоит из двух микросхем:
VIA K8M890 — North Bridge, 933 BGA;
VT8251 — South Bridge, 645 BGA.

Структура компьютера с чипсетом VIA K8M890 представлена на рис. 1.69.

VIA K8T900

Чипсет VIA K8T900 создан для поддержки процессоров AMD Athlon 64, Athlon 64 FX, Opteron и т. п., работающих с шиной HyperTransport.

Состоит из двух компонентов: North Bridge и South Bridge, соединенных локальной шиной Ultra V-Link с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Компонент North Bridge чипсета VIA K8T900 представлен микросхемой VIA K8T900. Учитывая, что контроллер памяти встроен в процессор, данная микросхема содержит только средства управления шинами процессора, видео, а также шиной связи со вторым компонентом.

Встроенные в North Bridge контроллеры поддерживают: двунаправленную процессорную шину HyperTransport с частотой 1 ГГц при разрядности 16 бит в каждом направлении.

Встроенные видеосредства представлены интерфейсами PCI Express. При этом для подключения внешних видеоустройств может быть использован либо один порт PCI Express x16, либо два порта PCI Express x8. Наличие двух портов позволяет подключать к системе два видеоадаптера, одновременная работа которых значительно увеличивает производительность видеоподсистемы.

Кроме указанных возможностей, в компоненте North Bridge реализована поддержка четырех портов PCI Express x1.

 К стр. 136 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги