назад к тексту
Чипсет материнских плат
Набор микросхем материнской платы, обеспечивающий обмен данными между центральным процессором, ОЗУ и периферийными устройствами, называют Системным набором или Чипсетом. Чипсет определяет основные функциональные возможности материнской платы. На материнской плате, в зависимости от ее модификации, может находится различное количество разъемов для подключения дополнительных устройств и наращивания оперативной памяти. Каждая материнская плата имеет разъем для установки центрального процессора определенного типа. В современных материнских платах применяются разъемы стандартов Socket 7, Slot 1, Socket 370.
Традиционно сложилось так, что главные элементы чипсета называют «северным мостом» и «южным мостом». Архитектура чипсетов претерпела заметные изменения и в конкретных моделях эти элементы называют узлами – хабами, но в общих чертах она остается «мостовой», то есть состоящей из двух частей. Некоторые модели чипсетов реализованы на одной микросхеме, которая внутри сохраняет мостовую конфигурацию.
Cеверный мост
Как правило, северный мост отвечает за поддержку процессора, памяти графической подсистемы. Тем самым параметры северного моста определяют платформенную ориентацию(тип поддерживаемых процессоров и памяти) и масштабируемость (то есть возможность модернизации платформы без замены чипсета)
Южный мост
Южный мост комплекта системной логики заведует функциональностью чипсета, то есть поддержкой интерфейсов внутренних и внешних устройств, шин ввода-вывода. Часто к одной модели северного моста могут подключатся разные варианты южного моста. Как правило все интерфейсы совместимы сверху вниз
Лидером в разработке и изготовлении системных наборов является корпорация Intel, поэтому прочие производители чипсетов вынуждены ориентироваться на решения Intel и обеспечивать совместимость с ее компонентами и стандартными интерфейсами. Современные системные наборы включают в себя две «базовые микросхемы»-северный мост и южный мост. Первая из них обычно управляет шиной оперативной памяти, шиной AGP, шиной PCI и обеспечивает взаимодействие с системной шиной процессора. Южный мост управляет интерфейсами IDE, USB, ACPI, IEEE1294, эта микросхема включает в себя мост ISA-PCI, контроллеры клавиатуры, мыши, FDD. Сейчас появились чипсеты со встроенными видео и звуковыми контроллерами.
Материнские платы под процессоры AMD Athlon 64
Во многом материнская плата определяет возможности создаваемой компьютерной системы. А, как известно, основой любой материнской платы, ее, если можно так выразиться, важнейшим классификационным признаком является набор микросхем системной логики, на котором она построена. В настоящее время практически все производители чипсетов предложили свои решения для работы с новыми процессорами Athlon 64 компании AMD: в их числе и NVIDIA, и VIA, и SiS, и даже подзабытая многими ALi. Но, несмотря на все это многообразие, сегодня на рынке наиболее широко представлены материнские платы, построенные на базе наборов микросхем системной логики лишь двух производителей: NVIDIA (NVIDIA nForce3 150) и VIA (VIA K8T800), причем Socket754-платы на чипсетах VIA являются самыми распространенными.
NVIDIA nForce3 150
Рис. 6.2.3.. Чипсет NVIDIA nForce3 150
В недалеком прошлом успешными были наборы микросхем системной логики, выпущенные компанией NVIDIA для работы с процессорами семейства AMD Athlon/Duron/Athlon XP (речь, естественно, идет о чипсетах nForce и nForce2), совсем не кажется удивительным тот факт, что именно NVIDIA стала партнером компании AMD по продвижению на рынок новых процессоров семейства AMD Athlon 64. Какими же реализованными в новом чипсете nForce3 150 инновациями решила на этот раз удивить всех компания NVIDIA? Здесь прежде всего обращает на себя внимание тот факт, что nForce3 150 — моночиповое решение. Таким образом, данный чипсет представляет собой одну-единственную микросхему, выполненную по 150-нанометровой технологии и имеющую 1309-пиновую BallBGA-упаковку. Северный и южный мосты этого чипсета выполнены здесь на одной микросхеме. Правда, в данном случае (для процессоров архитектуры AMD 64) северный мост выполняет куда более скромные функции, и по большому счету это всего лишь AGP-туннель, обеспечивающий работу графического порта (AGP), соответствующего требованиям спецификации AGP 3.0 и AGP 2.0, то есть способного поддерживать работу 0,8- и 1,5-вольтовых графических карт с интерфейсом 8x, 4x и 2x. Кроме того, необходимо отметить, что шина HyperTransport, связывающая чипсет с процессором, несколько «заужена» и в одном из направлений для передачи используется лишь 8 бит (против 16 бит в другом); при этом скорость передачи пакетов данных составляет 600 МГц. Для того чтобы более эффективно использовать потенциал канала HyperTransport, применена технология StreamThru, которая позволяет организовывать несколько виртуальных изохронных потоков для передачи данных от различных устройств, что увеличивает для них скорость обмена информацией за счет отсутствия прерываний. Что касается функций южного моста, то здесь их набор довольно стандартный, и более того — даже несколько более бедный, чем в случае использования микросхемы MCP-T в чипсетах nForce и nForce2:
• двухканальный ATA133 IDE-контроллер;
• USB-хост-контроллер (один USB 2.0 хост-контроллер (Enhanced Host Controller Interface (EHCI)) и два USB 1.1 хост-контроллера (Open Host Controller Interface (OHCI)), поддерживающий шесть портов USB 2.0;
• поддержка шести 32-битных 33-мегагерцевых слотов PCI 2.3;
• поддержка одного ACR-слота;
• интегрированный звуковой контроллер;
• 10/100-мегабитный Ethernet-контроллера (MAC-уровень).
В новой версии чипсета NVIDIA nForce3 250, помимо упомянутых возможностей, будет также реализована поддержка SATA-интерфейса с возможностью организации RAID-массива уровня 0, 1 или 0+1, причем в RAID-массив могут быть включены все подключенные IDE-устройства, как SerialATA, так и ParallelATA, а кроме того, будет интегрирован гигабитный Ethernet-контроллер (MAC).
VIA K8T800
Рис. 6.2.4. Чипсет VIA K8T800
Набор микросхем системной логики VIA K8T800 включает два чипа: AGP-туннель, или, по старинке, микросхема северного моста K8T800, выполненная в 578-пиновой BallBGA-упаковке, и микросхема южного моста VT8237, выполненная в 539-пиновой BallBGA-упаковке.
Здесь необходимо сразу же отметить, что данное двухчиповое решение, как и всегда, не только обеспечивает ряд преимуществ, но и имеет свои недостатки. К недостаткам можно отнести необходимость создания внешнего канала передачи данных между микросхемами северного и южного мостов, который, естественно, обеспечивает меньшую пропускную способность и значительно большую латентность, нежели внутренний интерфейс. В данном случае чипы VIA K8T800 и VIA VT8237 связаны каналом V-Link, имеющим максимальную пропускную способность 533 Мбайт/с. В то же время такое решение позволяет использовать более гибкий подход к разработке и производству микросхем чипсета. Так, микросхемы системной логики южного и северного мостов могут выпускаться с использованием разных норм техпроцесса, а кроме того, при унификации интерфейса связи могут использоваться различные комбинации этих чипов. Именно такой подход и нашел свое воплощение в технологии V-MAP, реализованной компанией VIA для этого набора микросхем системной логики. А это означает, что, в принципе, место чипа VT8237 может с успехом занять и другой вариант южного моста, выполненный в соответствии с технологией V-MAP, к примеру более дешевый, но, естественно, менее функциональный VT8335. Но это теоретическая возможность, а в настоящее время традиционной является связка чипов VIA K8T800 и VIA VT8237. Рассмотрим возможности этого чипсета. Микросхема северного моста VIA K8T800 имеет контроллер графического порта, отвечающий требованиям спецификации AGP 3.0 и поддерживающий работу графических карт с интерфейсом AGP 8x/4x. Кроме того, данный чип поддерживает работу двух интерфейсов, обеспечивающих его взаимодействие с центральным процессором и южным мостом, — речь, конечно же, идет о шинах HyperTransport и V-Link соответственно. И если о возможностях шины V-Link уже было упомянуто выше, то о канале HyperTransport следует поговорить отдельно. Здесь прежде всего необходимо отметить тот факт, что чип VIA K8T800 поддерживает работу 16-битного двунаправленного канала HyperTransport с частотой передачи данных 800 МГц. При этом для повышения производительности была применена фирменная технология — VIA Hyper8, благодаря которой специалистам компании VIA удалось снизить шум и интерференцию сигнала для канала HyperTransport, что позволило полностью реализовать для чипсета VIA K8T800 возможности этой шины обмена, заложенные в спецификации процессоров семейства AMD Athlon 64.
Южный мост чипсета — VIA VT8237 — отвечает самым высоким требованиям, предъявляемым к современному южному мосту, предоставляя в распоряжение разработчиков системных плат весь необходимый набор интегрированных устройств, позволяющих реализовать внушительный перечень базовых функциональных возможностей. Так, данная микросхема имеет:
• интегрированный 100-мегабитный Ethernet-контроллер (MAC);
• двухканальный IDE-контроллер, поддерживающий работу IDE-устройств с интерфейсом ATA33/66/100/133 или ATAPI;
• SATA-контроллер, поддерживающий работу двух портов SATA 1.0 и интерфейс SATALite, что позволяет при использовании дополнительного контроллера с интерфейсом SATALite поддерживать работу еще двух портов SATA и при помощи технологии V-RAID организовывать их (только при подключении четырех дисков) в RAID-массив уровня 0+1;
• V-RAID-контроллер, позволяющий организовывать SATA-диски в RAID-массив уровня 0, 1 или 0+1 (последний режим возможен только при подключении четырех SATA-устройств);
• поддержка работы восьми портов USB 2.0;
• цифровой контроллер AC’97 с поддержкой технологии VinyI Audio;
• поддержка управления питанием по протоколу ACPI;
• поддержка интерфейса LPC (Low Pin Count);
• поддержка шести 32-битных 33-мегагерцевых слотов PCI 2.3.
• Поддерживаемая память: небуферизированная (unbuffered) ECC и non-ECC DDR SDRAM PC 3200 (DDR400), PC 2700 (DDR333) или PC 2100 (DDR266).
• Количество DIMM-слотов: 3 DIMM-слота (для PC3200 предусмотрено использование только 2 слотов).
• Максимальный объем: 2 Гбайт.
Назад к тексту щелкните по стрелке