Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Наиболее известные наборы микросхем для СП выпускает фирма 1пге1. Сейчас популярны ее чипсеты 440ВХ, 440ОХ, 4402Х, 810, 815, 820, 840 и последний, раз- работанный для МП Репггпш 4 чипсет 1850. Распространены также весьма удачные микросхемы фирмы г'1А ТесЬпо1о81ез — '71А Аро11о Рго 133, фирм Азег Еа- Ьогагог1ез, 5111соп 1пгейгагег( 5уэгеш н т, д, 127 Системные платы Сравнительные характеристики некоторых популярных чипсетов представлены в табл. 5.2. Табпйца 8.2. Сравнительные характеристики чипсетов Макс.
число слетов О1ММ/Н1ММ Макс. объем поддержи- ваемой ОП, Мбайт Пиковый трансфер с памятью, Мбайт/с Параметр Частота Поддержка шины ВОНАМ 800-1064 4 66, 100, 133 РС66, РС! 00, РС133" 66, 100, 133 РС100, РС133 100, 133 ПОПАМ 400 ПОПАМ 300 и 400 Мгц 66, 100, 133 РС66, РС100, РС133 1024 1пга14408Х 1064 3 512 1024 1пге1 815 1пге1 820 1п1е1 850 1600 3200 2048 1024 1064 Н1А Арозо Рго 1ЗЗА Системная плата имеет разъемы (слоты) для установки определенных модулей оперативной памяти. Для модулей ОЗУ используются 30-, 72- и 168-контактные разъемы и они сгруппированы в 2 — 4 слотах. Слоты 30- и 72-контактные рассчитаны на модули памяти типа 51ММ, которые в новых машинах уже не используются; 168-контактные слоты предназначены для современных модулей 1)1ММ. С точки зрения поддерживаемой оперативной памяти важными характеристиками СП являюгся также число слотов памяти, рабочая тактовая частота памяти (например, память РС100, РС133 и т.
и.), общая емкость поддерживаемой памяти (так, чипсет 1815 обеспечивает работу только 512 Мбайт памяти, в то время как 440ВХ, 1820 и У1А Аройо — 1024 Мбайт). На системных платах может размещаться дополнительная кзш-память второго уровня !'Сас/ге Еепе! 2), которая предназначена лля ускорения процесса обмена данными между процессором и оперативной памятью и служит для временного хранения часто используемых данных и команд, снимая во многих случаях необходимость обращения к более медленной оперативной памяти. Расположенная непосредственно па материнской плате кэш-память относится, как правило, ко второму уровню, так как во многих процессорах уже имеется встроенная в кристалл кэш-память первого уровня.
Объем Сас!1е 1 ече! 2 на СП варьируется от 128 до 1024 Кбайт: микросхемы кэш-памяти выполнены в корпусах типа О1Р или 5ОР и устанавливаются либо в соответствующие разъемы О1Р-панельки, либо распаиваются непосредственно на плате. Синхронная кзш-память может размещаться в специальных модулях СОА5Т, очень напоминающих модуль 51ММ, устанавливаемых в специальный разъем. Современные модели процессоров Репшгп П, П! и 4 имеют Сас)ге 1.еле! 2 на плате самого процессора, поэтому для них кзш-память на материнской плате может отсутствовать. На системной плате (в новых моделях обычно в составе микросхем чипсета) располагается микросхема постоянного заполшнающего устройства (ПЗУ), содержащая программы В105, необходимые для управления многи- 128 Глава 5.
Микропроцессоры и системные платы ми компонентами компьютера. ВЮ5 доступна постоянно, независимо от работоспособности внешних компонентов, таких, например, как системные загрузочные диски (назначение В105 более подробно рассмотрено в разделе «Операционные системы компьютеров» главы 10). В В105 есть программа, которая яазывается 5узгепт 5егцр — именно с ее помощью пользователь управляет самыми глубокими настройками системы.
В современных материнских платах используются, как правило, микросхемы Е!азп В105, в которые могут перезаписываться при помощи специальных средств, что облегчает модернизацию этих программ при появлении новых устройств, которым нужно обеспечить поддержку (например, новых типов микросхем оперативной памяти). У Р1азн В105 есть один существенный недостаток, Существует много вирусов, которые, попав в систему, просто стирают все содержимое Р1азл В105, после чего системная плата выходит из строя. Печально известный вирус «Чернобыль» испортил очень большое количество компьютеров, От вирусов можно защититься только одним способом — в 5уьчеш 5егцр запретить перезапись содержимого В!05.
Если эта опция активизирована, то ни один вирус ничего сделать не сможет. Важным компонентом, размещенным на системной плате (часто в системном чппсете), является микросхема СМ05-памяти. Она питается от своего локального аккумулятора (батарейки) и поэтому является энергонезависимой (сохраняет информацию при отключении компьютера от сети). Название СМ05 произошло от названия технологии исполнения ее элементов. Память хранит информацию о параметрах многих устройств, входящих в ПК.
Информация в ней может изменяться по мере необходимости, то есть память может отслеживать текущую конфигурацию компьютера, чего не может выполнять микросхема ВЮ5. Поэтому при загрузке компьютера В105 берет необходимую для своей работы информацию об изменяемых параметрах компонентов ПК именно из этой памяти. Так, из СМ05- памяти считывается информация об установленном МП, о типах и емкости оперативной и всех видах дисковой памяти, о работоспособности устройств компьютера и т. д. Четкое отслеживание времени (в том числе и календаря), даже в отключенном от энергосети состоянии, также связано с тем, что информация о времени хранится в СМ05-памяти. На системных платах располагаются также длсаиперы и Р!Р-переключатлели, используемые для конфигурирования различных компонентов: переключатели используемого напряжения (5 В, 3,5 В н т, д.), переключатели внутренней частоты МП и др. Джампер представляет собой съемную перемычку, устанавливаемую на штырьковые контакты СП; 01Р-переключатели представляют собой миниатюрные выключатели в 1)1Р-корпусе.
В современных компонентах пытаются сократить количество механических переключателей, перекладывая их функции на автоматические программно-управляемые электронные схемы. Компоненты, которые после установки конфигурируются автоматически, относят к категории Рпр-устройств (РпР— Р!ия апг) Р1ау, «Вставляй и играй») В заключение несколько слов о системной плате А5()Б Р4Т для процессора РепВшп 4.
Внешний вид этой платы показан на рис. 5.5. 129 Системные платы р/ ~н Рис.8.8. Системная плата Д808 Р4Т Вот спецификация этой платы с небольшими сокращениями: гз процессор: ° процессор 1пге! Репг!шп 4 (однопроцессорная конфигурация) на разъеме Бес!гег-423 с тактовой частотой 1,4 — 1,5 ГГц и выше; ° системная шина с возможностью передачи данных на частоте 400 МГц. а чипсет (функциональная схема чипсета показана на рис. 5.6): ° северный мост: 1пге! 82850 Мепюгу Сопгго!!ег НпЬ (МСН); ° южный мост: 1пге! 82801 1/О Сопгго!!ег НпЪ 2 (1СН2); ° интерфейс с южным мостом — 8-разрядный,4 х 66 МГц НпЫпгег(асс. Мик- росхема 1пге! 82802АВ Р!гшттаге НпЬ (РЮН). гз системная памяты ° четыре слота К1ММ; ° поддержка двух каналов РС800/РС600 КГЖАМ памяти, общей емкостью до 2 Гбайт; ° поддержка ЕСС (Еггог СЬес!г!пй аш! Соггесг!оп) — режима автоматического обнаружения и исправления одиночных бит в хранимых числах (применяется код Хэмминга — см.
главу 20); а слоты интерфейсов расширения: ° один АСР Рго/АСР слог для 66 МГц АОР интерфейса с поддержкой режима 4х; ° пять слогов РС1; Глава б. Микропроцессоры и системные платы 1ЗО >не> НяЬ Аники>шн> Рис. 8.6. Функциональная схема чипсета >850 О порты ввода-нынола: ° один порт для шшконола, л»а ноглеловатсльных и один параллельный норты, норты для мыши и клавиатуры; ° два встроеинл>х и лна дополнительных порта 11ВВ; интсгрированный ЮЕ контроллер: ° два капала П)Г, поддерживающие протоколы ЛТЛЗЗ/66/100 (с поддержкой до четырех ЛТЛР1.устройств); О ВЮЯ: ° 4-мегабитный Р(акЬ КОМ; ° Лаагна В106 с поддержкой РпР и режима энергосбережения; О форм-фактор: ° Втапг1агд ЛТХ 24,4 х ЗО,З см (9,6" х 12,0").
Значимость этих данных в плане пропускной сносоГ>ности каждой подсистемы показана и табл. 5.3. ~ Таблица 6.3. Пропускная способность интерфейсов СП Р4Т ~ Интерфейс Количество Разрядность, Пропускная блоковданных бит/байт способность, за такт Мбайт/с Тактовая частота,МГц Системная шина >00 66 400 66 ЗЗ 64/8 32/4 32/4 8/> 32/4 3200 >066 3200 266 133 АОР двухканальный ИпяАМ нцЫнгепасе РС! Внутримашиниый системный и периферийный интерфейс 11так, при выборе системной платы слелуьч учнтыиатгк (з микроироцсссор, который должен быть установлен на юат«; гз тиц>)раза>ср системной платы (должен быть согласован с возможностями с>ктскшого блока); ) тактовую частоту.
иа которой работает системная плата; набор ошюииых и исиомшител иных микросхем (чипсст), обеспечивающих эффективную работу ПК; ! осноннун>. локальные н периферийные шины. с которыми плата может работать, и количество слотов лля иих; д нгьшчне нли возможность установки кэш-памяти; ! наличие разъемов для иодсоелциеш>н микросхем (раз нем ллм процессора Омег 1)г!ес, слоты для микросхем памяти и т, д.). Внутримашинный системный и периФерийный интерфейс Инл>ерфейс (пцсг!асс)' совокупность срсдств сопряжения и связи, обеспечиваюшаи ифг!>е>стив>тое изаимолейстиие систем или их частей.
В инте!и!>сбсе обычно предусмотрены вопросы сопряжения иа механическом (число проводов, элсмси> ы сняли, > ниы соединений, раз немы, номера контакгон и >. и ) и лоп>песком (ноиятиыс аггиалы, их дшгтсльности, полярности, частоты и амплитуда, протоколы изанмолюц > ния) уровнях. В современных нигерфгчюах лли формирования станларта полключсиия устройств к системс широко используются наборы микросхем, генерирукицих стандартные сипилы. Это сушествеш>о усложняет и удорожает ие только сам иитсрфсйс, по и компьютер в целом. Ви>ути!>ил>(иииииыи иигиер4ейс — шктема связи и сопряжения узлов и блоков компьютера мсжлу собой.
Представляет собой совокупность алекгрнческих линий связи (прополов), схем сопряжения с компоисптами компьютсра, протоколов (алгоритмон) исрсггач» и»рег>(>!кгзг>ш>ним гн>'н»лон. Суи!ествуетлва в»риаита организации виутримашиииого интерфейса: ~ .ыноаогентн>ий т»тгит рфейс кюклый блок ПК связан с ирочикш блоками своими локальными проволами; многосвязный шггсрфсйс иногда применяется в качестве периферийном>нн>ерфейса(л,шс инзис инеи>нимиуггройсгкии1! К),дополияюшего системный, а в качестве системного — лишь в некоторых простых компьютерах; з одиоевязныи иии>ергрггис: все блоки ПК связаны друг с другом через обшую или системную пш ну).