Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 31
Текст из файла (страница 31)
д. В качестве примера на рис. 9.1 показано размещение основных компонентов на мультимедийной системной плате ТС430НХ. 2 34 8 8 29 10 28 27 26 11 12 26 13 24 14 23 22 21 20 19 181716 18 Рис. 9.1. Системная плата ТС430НХ На рисунке показаны: 1. Интегральная схема звукового адаптера т'ащаЬа ОР1.4-М1. — звуковая карта с поддержкой табличного синтеза звука Жаче ТаЫе. 2.
Интегральная схема звукового адаптера г'ашаЬа ОР1З-5А — звуковая карта с поддержкой цифрового частотно-модулированного синтеза звука. 3. Аудиовыход СО-КОМ. 4. Разъем для подключения внешнего звукового адаптера. 5. Разъем для подключения телефонной линии. 6. Интегральная схема аудиостереоадаптера. 7. Разъемы ввода-вывода на задней панели ПК. 8. Последовательный порт СОМ2. 9. Разъем типа 5оске1 7 для микропроцессора.
10. Микросхемы кэш-памяти 2-го уровня. Разновидности системных плат 11. Разъем питания материнской платы (два раздельных напряжения питания, 2,8 и 3,3 В). 12. Регулятор напряжения. 13, Разъемы (слоты) для микросхем оперативной памяти. 14. Разъем для подключения вентилятора микропроцессора. 15. Разъем для подключения дисководов гибких дисков.
16. Набор системных микросхем — чипсет !430НХ. 17. Разъемы передней панели. 18. Разъем первичного канала дискового интерфейса 1ПЕ. 19. Разъем вторичного канала дискового интерфейса 1РЕ. 20. Аккумулятор для системы СМОК (в том числе и для внутреннего таймера). 21. Интегральная схема контроллера шин РС!/!8А/!ПЕ. 22. Блок конфигурационных перемычек (еджамперовь), позволяющих изменять режимы работы платы. 23.
Пьезоэлектрический системный динамик. 24. Интегральная схема контроллера ввода-вывода (для универсальной шины 1!ЯВ), поддерживающего интерфейсы гибких дисков, последовательных и параллельного порта, часов реального времени (таймера), контроллера клавиатуры и т. д. 25. Видеопамять — память графики типа Е1)О (2 Мбайт).
26. Видеокарта — графический контроллер 53 Ч1КСЕ, поддерживающий растровую и трехмерную графику. 27. Разъемы шины расширения !8А. 28. Разъем для внешних адаптеров работы с видео. 29. Разъемы расширения локальной шины РС1. Разновидности системных плат В настоящее время десятки фирм выпускают большое число системных плат, различающихся и конструктивно, и по типу поддерживаемых ими микропроцессоров, и по тактовой частоте их работы, и по величине рабочих напряжений и т. д. Расположенные на системной плате набор системных микросхем и микропроцессорный разъем определяют типы микропроцессоров, которые на ней могут быть установлены. Поскольку микропроцессоры фирмы !пге! и МП некоторых других фирм, в частности фирмы АМП, используют разные электрические интерфейсы и геометрические разъемы, можно разделить все материнские платы на две группы: «интеловские» СП и прочие.
МП фирмы !псе! распространены гораздо шире, в дальнейшем основное внимание уделим именно им. Так, по типу 156 Глава 9. Системные платы поддерживаемых !псе!-микропроцессоров, СП следует разделить на следующие группы. !з Платы, рассчитанные на МП 8086, 8088, в новых компьютерах они уже не применяются более десятка лет, но кое-где, особенно в нашей стране, их найти еще можно. 0 Платы для МП 80286 тоже устарели, но кое-где еще используются (для МП 80386 и выше они непригодны). !3 Платы для микропроцессоров 80386 и 80486 используются в соответствующих ПК прежних лет выпуска.
Следует иметь в виду, что системные платы, установленные в компьютерах с МП 80386, часто не пригодны для установки МП 80486, а в компьютерах с МП 80486 чаще всего несовместимы с МП Репйшп (в случае модернизации (прйгаде) при замене МП приходится менять и системные платы); некоторые из плат этой группы позволяют устанавливать дополнительно МП Очег 1)г!че, расширяющий характеристики основного микропроцессора до уровня характеристик МП Репсшв. В этой группе определены многие важные параметры системных плат, характеризующие современные СП и поныне, в частности, стандартным стал тип микропроцессорного разъема с нулевым усилием сочленения (тип 21Р— Хего 1пзегг!оп апогее), что позволяет проводить замену МП в домашних условиях без применения специальных инструментов.
!з Платы для МП Реп1шв и Репг!пв Рго рассчитаны на напряжения питания З,З и 5 В и тактовые частоты 60, 66, 75 МГц. СП, ориентированные на МП Репг!пв Рго, отличаются лишь другим процессорным разъемом и отсутствием кэш-памяти второго уровня, которая интегрирована непосредственно на плату МП. !2 Платы для МП Репг!пв ММХ, отличающиеся от плат для МП Репйшп и Репгшв Рго двумя раздельными напряжениями питания (2,8 и 3,3 В), наличием модифицированного процессорного разъема Бос!гес 7 и специальной микросхемы В1ОЗ, поддерживающей ММХ.
О СП для МП Репг!пв П (а также и Се!егоп) имеют разъем Я!ос 1 или Бес!геС 370, пониженное напряжение питания 2,0 В; у них отсутствует кэш-память 2-го уровня. Материнские платы этой группы (в частности, с чипсетами !ВХ) впервые могут работать с тактовыми частотами 100, 133, 150 МГц. С7 СП для микропроцессоров Репсшв П1 с разъемами типа Яоскег 370 (для Хеоп— Я!ог 2) используют еще более низкие напряжения — 1,65 В и работают с чипсетами !ВХ, !ОХ, !ЕХ, !810, !815, !820, !840, Ч1А Аро!1о Рго и некоторыми другими, поддерживающими тактовые частоты от 100 до 266 МГц.
а СП для микропроцессоров Реп!!пв 4 с разъемами Зос!ге! 423 или Зоскес 478, раздельными напряжениями питания пяти уровней от 1,1 до 1,8 В, на чипсетах !850 и более новых, поддерживающие тактовые частоты до 400 МГц. !з Системные платы для процессоров Реп1шв 4 с ядром Ргезсосс и разъемом 1.СА 775, поддерживающие тактовые частоты до 800 МГц с чипсетами серии 900. Разновидности системных плат 157 Взжным параметром системной платы является тактовая частота (Р5В) на которой она работает: современные СП имеют рабочие частоты 100, 133, 150, 200, 266, 400 и 800 МГц. Этот параметр особенно сильно влияет на производительность ПК, выполняющего задания, не содержащие большого количества математических операций, а связанные с процедурами пересылки информации (например, большинство преобразований экономической информации).
5ос!тес 7, 5!ос 1, 5ос!тес 370, 5ос!тес 8, 5!ос 2, 5!ос А, 5ос!тес 423, Кос!сес 428, 1.СА 775 — процессорные разъемы, установленные на материнской плате. Спецификация разъема определяет как сам конструктив разъема, так и назначение контактов, электрические параметры, порядок взаимодействия с шинами данных, особенности взаимодействия с оперативной памятью и т. п. Существуют различные базовые типоразмеры (форм-факторы) плат. Форм-фактор определяет не только внешние размеры системных плат, но и ряд специфических параметров, характеризующих функциональные и эксплуатационные свойства СП: ~1 Ри11-з(ге АТ размером 12 х 13,8 дюйма (использовались в первых моделях 1ВМ РС, сейчас не выпускаются); (2 ВаЬу АТ вЂ” имеют размеры 8,57 х 13,04 дюйма. Их разновидность М(п( АТ— 8,57 х 9,85 дюйма; они могут устанавливаться во все корпуса, кроме 51пп 11пе (выпускаются, но также постепенно устаревают); [2 полномасштабные платы АТ вЂ” отличаются от ВаЬу АТ только размером (ширина их составляет 12 дюймов, что затрудняет установку в корпус); (2 ЕРХ и М(п1 ЕРХ размерами 9х13 и 8,2х10,4 дюйма соответственно — устанавливаются в сверхнизкие корпуса 5!!ш1зпе; а АТХ вЂ” самый популярный формат системной платы размером 9,6 х 12 дюймов, отличающийся от ВаЪу АТ более удобным расположением элементов на плате (позволяет легко без снятия платы менять ее элементы), лучшей вентиляцией (не требуется устанавливать отдельный вентилятор на микропроцессор), наличием разъема универсальной шины ()ЯВ и возможностью дистанционного выключения питания компьютера с модема или по локальной сети.
На плате установлены разъемы только под модули оперативной памяти Г) ВАМ. С2 В 1997 году была представлена модификация М!шАТХ вЂ” СП размером 9,6 х 9,6 дюймов. а В 2002 году 1псе! анонсировала плату формата ВТХ (Ва!апсес! ТесЬпо1ойу еХсепдед — расширенная сбалансированная технология), призванную начиная с 2005 года активно заменять плату АТХ, поскольку ВТХ имеет обособленные области для разного типа комплектующих и линейное расположение компонентов, что обеспечивает меньшие взаимные тепловые и электромагнитные влияния компонентов друг на друга, лучшее охлаждение, низкий уровень шума системы охлаждения и более удобную раскладку этих компонентов для построения малогабаритных систем.
Спецификация ВТХ 1.0 оговаривает три размера материнских плат: ВТХ, М!его ВТХ и Р1со ВТХ. Ширина плат ВТХ составляет 325 мм, М!его ВТХ вЂ” 264 мм и Р!со ВТХ вЂ” 203 мм. Модификация ВТХ предназначена для стандартных настольных компьютеров, М!его ВТХ 158 Глава 9. Системные платы и Р1со ВТХ вЂ” для компактных мобильных и промышленных систем.
На платах ВТХ используется термальный модуль, который позволит сохранять на низком уровне температуры ключевых компонентов, включая процессор Репйцш 4 Ргезсогг, выделяющий большое количество тепла, системный и графический чипсеты. Системные платы поддерживают разные виды интерфейсных системных, локальных и периферийных шин.
От состава поддерживаемых шин, количества слотов для этих шин, имеющихся на СП, существенно зависит эффективность работы ПК в целом. Чипсеты системных плат Микропроцессоры, устанавливаемые на материнской плате, в определенном диапазоне моделей можно менять, а главным несменяемым функциональным компонентом СП является набор системных микросхем (чипсет).
От типа установленного на СП набора системных микросхем зависят многие важные характеристики ПК. Обычно системные платы и именуют по типу расположенного на ней чипсета. Действительно, чипсеты определяют во многом тактовую частоту шин СП; обеспечивают надлежащую работу микропроцессора, системной шины, интерфейсов взаимодействия с оперативной памятью и другими компонентами ПК.
В частности, они содержат в себе контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, микросхемы управления памятью и шиной — все те компоненты, которые в оригинальной 1ВМ РС были собраны на отдельных микросхемах. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с СМОК-памятью и иногда — контроллер клавиатуры, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных микросхем.