Chip Set

ChipSet- це набір з однієї або декількох мікросхем, на яку і покладається основне навантаження по забезпеченню центрального процесора даними і командами, а також, по керуванню периферією, такою як як відео карти, звукова система, оперативна пам'ять, дискові накопичувачі і порти введення/виведення. Вони містять у собі контролери переривань прямого доступу до пам'яті, звичайно в одну з мікросхем набору входить також годинник реального часу з CMOS-пам'яттю й іноді - контролер клавіатури. Однак ці блоки можуть бути присутніми і у вигляді окремих чіпів. В останніх розробках до складу мікросхем наборів для інтегрованих плат стали включатися і контролери зовнішніх пристроїв. Зовні мікросхеми Сhірsеt'а виглядають, як найбільші після процесора, за кількістю виводів від декількох десятків до двох сотень. Назва набору звичайно походить від маркірування основної мікросхеми - і810,і810E,і440BX,I820,VIA Apollo pro 133A, Si630, UMC491, і82C437VX і т.п. При цьому використовується тільки код мікросхеми усередині серії: наприклад, повна назва Si471 - Si85C471. Останні розробки використовують і власні імена; у ряді випадків це - фірмова назва (INTEL,VIA, Viper) Тип набору в основному визначає функціональні можливості плати: типи підтримуваних процесорів, структура і обсяг кеша, можливі сполучення типів і обсягів модулів пам'яті, підтримка режимів енергозбереження, можливість програмного налаштування параметрів тощо. На тому самому наборі може випускатися кілька моделей системних плат, від найпростіших до досить складних з інтегрованими контролерами портів, дисків, відео і т.д.

3.2. Різновиди слотів

Слотами називаються роз’єми розширення, розташовані на материнській платі. Вони бувають наступних типів ISA, EISA, VLB, PCI, AGP.

ISA (Industry Standard Architecture - архітектура промислового стандарту) - основна шина на комп'ютерах типу PC AT (інша назва - AT-Bus), розрядність - 16/24 (16 Мб), тактова частота - 8 МГц, гранична пропускна здатність - 5.55 Мб/с. Конструктив - 62-контактний роз’єм XT-Bus із прилягаючим до нього 36-контактним роз’ємом розширення.

EISA (Enhanced ISA - розширена ISA) - функціональне і конструктивне розширення ISA. Зовні роз’єми мають такий самий вигляд, як і ISA, і в них можуть встановлюватися плати ISA, але в глибині роз’єма знаходяться додаткові ряди контактів EISA, а плати EISA мають більш високу ножову частину роз’єму з двома рядами контактів, розташованих у шаховому порядку одні трохи вище, інші трохи нижче. Розрядність - 32/32, працює також на частоті 8 Мгц. Гранична пропускна здатність - 32 Мб/с.

VLB (VESA Local Bus - локальна шина стандарту VESA) - 32-розрядне доповнення до шини ISA. Конструктивно являє собою додатковий роз’єм (116-контактний) при роз’ємі ISA. Розрядність - 32/32, тактова частота - 25..50 Мгц.

PCI (Peripheral Component Interconnect - з'єднання зовнішніх компонентів) -PCI є подальшим кроком у розвиток VLB. Розрядність - 32/32 (розширений варіант - 64/64), тактова частота - до 33 МГц (PCI 2.1 - до 66 МГц), пропускна здатність - до 132 Мб/с (264 Мб/с для 32/32 на 66 МГц і 528 Мб/с для 64/64 на 66 МГц).

AGP (Acselerated Graphic Port- Прискорений Графічний Порт). Є подальшим розвитком PCI, спрямованим на прискорений обмін із графічними акселераторами. Відмінності від PCI полягають у фізичному розташуванні слота на материнській платі і його конструкції. Так як AGP слот конструювався для установки в нього відео плат, у ньому передбачена швидкісна передача даних у пам'ять відео карт, а так як вони не мають потреби в двосторонньому швидкісному обміні, то і відповідно зворотній зв'язок досить повільний. Пропускна здатність - 528 Мб/с, а з відео карти на системну шину до 132 Мб/с. Існує також новий стандарт AGP Pro. Суть його відмінностей від звичного AGP полягає в тому, що до звичайного роз’єму AGP по краях додані виводи для підключення додаткових ланцюгів живлення 12В и 3.3В. Ці ланцюги покликані забезпечити збільшене енергоспоживання відео карти.

PCI Express (PCIe або PCI-E, не плутати з PCI-X), раніше відома як Arapaho або 3GIO, відрізняється від PCI і AGP тим, що це послідовний, а не паралельний інтерфейс, що дозволило зменшити число контактів і збільшити пропускну здатність. PCIe - це лише один з прикладів переходу від паралельних шин до послідовних, ось інші приклади цього руху: HyperTransport, Serial ATA, USB і FireWire. Важлива перевага PCI Express в тому, що він дозволяє складати кілька поодиноких ліній в один канал для збільшення пропускної здатності. Багатоканальність послідовного дизайну збільшує гнучкість, повільним пристроїв можна виділяти меншу кількість ліній з малим числом контактів, а швидким - більше.

Інтерфейс PCIe пропускає дані на швидкості 250 Мбайт/с на одну лінію, що майже вдвічі перевищує можливості звичайних слотів PCI. Максимально підтримуване слотами PCI Express кількість ліній - 32, що дає пропускну здатність 8 ГБ/с. А PCIe слот з вісьмома робочими лініями приблизно порівняний за цим параметром з якнайшвидшої з версій AGP. Що ще більше вражає при обліку можливості одночасної передачі в обох напрямках на високій швидкості. Найбільш поширені слоти PCI Express x1 дають пропускну здатність однієї лінії (250 Мбайт/с) у кожному напрямку, а PCI Express x16, який застосовується для відеокарт, і в якому поєднується 16 ліній, забезпечує пропускну здатність до 4 ГБ/с у кожному напрямку.

3.3 Типи роз’ємів оперативної пам'яті

На даний момент існує також кілька типів роз’ємів для встановлення оперативної пам'яті, такі як: SIMM, DIMM, RIMM

SIMM (Single In line Memory Module - модуль пам'яті з одним рядом контактів) - модуль пам'яті, що вставляється в роз'єм, що затискає, крім комп'ютера використовується також у багатьох адаптерах, принтерах і інших пристроях. SIMM має контакти з двох сторін модуля, але усі вони з'єднані між собою, утворюючи як би один ряд контактів. Модулі SIMM бувають двох видів (30 і 72 pin) основне розходження в кількості контактів на модулі. Але 30 pin -ві модулі вже досить давно зняті з виробництва.

DIMM (Dual In line Memory Module - модуль пам'яті з двома рядами контактів) - модуль пам'яті, схожий на SIMM, але з роздільними контактами (172 pin тобто 2 x 84pin). Контакти розташовані з 2х сторін, але гальванічно розділені, на відміну від SIMM модулів, за рахунок чого збільшується розрядність або число банків пам'яті в модулі. Також застосовані роз’єми іншого типу ніж для модулів SIMM.

RIMM (Rambus In-line Memory Module) менш поширені, в них випускається пам'ять типу RDRAM. Вони представлені 168 - та 184-контактними різновидами, причому на материнській платі такі модулі обов'язково повинні встановлюватися тільки в парах, у противному випадку в порожні роз'єми встановлюються спеціальні модулі-заглушки (це пов'язано з особливостями конструкції таких модулів). Також існують 242-контактні PC1066 RDRAM модулі RIMM 4200, не сумісні [2] з 184-контактними роз'ємами, і зменшена версія RIMM - SO-RIMM, які застосовуються в портативних пристроях.

CELP (Card Egde Low Profile - невисока карта з ножовим роз’ємом на краю) - модуль зовнішньої кеш-пам'яті, зібраний на мікросхемах SRAM (асинхронний) або PB SRAM (синхронний). По зовнішньому вигляду схожий на 72-контактний SIMM, має ємність 256 або 512 кб.

Роз’єми для підключення зовнішніх пристроїв

USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна магістраль) - один із сучасних інтерфейсів для підключення зовнішніх пристроїв. Передбачає підключення до 127 зовнішніх пристроїв до одного USB-каналу, принципово зроблений за принципом загальної шини, реалізації звичайно мають по два канали на контролер. Обмін по інтерфейсу - пакетний, швидкість обміну до 12 Мбіт/с.

LPT порт- спочатку був призначений для підключення до нього принтера, але надалі з'явився ряд пристроїв, здатних працювати через LPT порт (сканери, Zip приводи тощо). LPT порт конструктивно представляє собою паралельний восьми розрядний порт плюс 4 розряди стану.

Режими роботи паралельного (LPT) порту:

SPP (Standard Parallel Port - стандартний паралельний порт) Здійснює 8-розрядний вивід даних із синхронізацією по опитуванню або по перериваннях. Максимальна швидкість виводу - близько 80 кб/с. Може використовуватися для введення інформації з ліній стану, максимальна швидкість введення - приблизно вдвічі менше.

EPP (Enhanced Parallel Port - розширений паралельний порт) - швидкісний дво-направлений варіант інтерфейсу. Змінено призначення деяких сигналів, уведена можливість адресації декількох логічних пристроїв і 8-розрядного введення даних, 16-байтовий апаратний FIFO-буфер. Максимальна швидкість обміну - до 2 Мб/с.

ECP (Enhanced Capability Port - порт із розширеними можливостями) - інтелектуальний варіант EPP. Уведено можливість поділу переданої інформації на команди і дані, підтримка DMA і стиску передаючих даних методом RLE (Run-Length Encoding - кодування повторюваних серій).

COM порт - послідовний порт. Швидкість обміну до 115кбіт/с. Можливо підключення лише одного пристрою до порту. В основному використовується для підключення маніпулятора миша або модему. Стандартно в материнську плату вбудовано два послідовних порти.

PS/2 порти. Практично повний аналог COM порту. Призначений для підключення клавіатури або маніпулятора миші.

Роз’єми для підключення дискових пристроїв

FDD (Floppy Disk Drivers- Накопичувач на Гнучких Магнітних Дисках) Конструктивно представляє собою 12х2 контактний голчастий роз'єм з можливістю підключення двох дисководів. Пристрій, підключий до перевитого шлейфа, буде диском A:, до прямого B:. Реалізовано одночасне звертання тільки до одного пристрою.

HDD (Hard Disk Drivers- Накопичувач на Жорстких Магнітних Дисках) Конструктивно може бути виконаний у декількох варіантах: IDE, SCSI

IDE - Більш дешевий і на даний час найпоширеніший інтерфейс. Конструктивно представляє із себе 2х20 контактний голчастий роз'єм. Стандартно контролер IDE має один такий роз'єм, до якого можна підключити до 2-х дискових пристроїв. Стандартно на материнській платі зібрані 2а IDE контролера Primary і Secondary. Існують також кілька протоколів обміну даними: UDMA/33 - 33МБ/сек і UDMA/66 - 66МБ/сек.

Протокол UDMA/66 має вдвічі більшу швидкість передачі даних за рахунок того, що дані передаються по обох фронтах тактуючого сигналу на відміну від UDMA/33, у наслідок чого необхідний шлейф, у якому були б відсутні перешкоди від 2х паралельних провідників. Для рішення цієї проблеми застосовується 80 жильний шлейф, кожен другий провідник якого з'єднаний із загальним проводом для зменшення перешкод.

SCSI - Дорожчий і в даний час менш розповсюджений інтерфейс. Один контролер може обслуговувати від 1 до 32 пристроїв у залежності від конструкції. Конструктивно розрізняються два типи SCSI:

Контролер SCSI зовні представляє із себе плату розширення або може бути вбудований у материнську плату і тоді ми можемо бачити лише 25х2 голчастий роз'єм. Швидкість обміну до 20МБ/с.

Контролер UWSCSI зовні теж представляє із себе плату розширення або вбудований у материнську плату і тоді ми можемо бачити 34х2 трапециидальный роз’єм плюс для підтримки SCSI 25x2 голчастий роз'єм. Швидкість обміну до 80МБ/с по каналі UWSCSI.

Роз’єми процесорів

Власне кажучи, процесор - саме той пристрій, що робить всі обчислення і керує всіма контролерами. Тож як визначити який процесор ви зможете поставити в ту материнську плату, що вибрали? На даний момент існує досить багато типів роз'ємів для встановлення процесора, такі як Socket 7, Socket 370, Socket FC-PGA, Slot I, Slot A..

Тип роз’ємну Socket-ZIF (Zero Input Force- уставляй не прикладаючи сил) конструктивно представляє пластиковий роз’єм з засувкою, що затискає, розташованою збоку корпуса роз'єму, призначеної для запобігання мимовільного випадання процесора. При установці процесора засувка повинна бути максимально піднята нагору.

Роз’єм Socket 7 - стандартний ZIF (Zero Input Force) - роз’єм з 296 контактами, що використовується всіма процесорами класу Р5 - Intel Pentium, AMD K5 і K6, Cyrix 6x86 і 6x86MX і Centaur Technology IDT-C6.

Роз’єм Socket 8 - нестандартний ZIF має 387 контактів і несумісний з Socket 7, призначений для встановлення в нього процесора класу Р6 - Pentium Pro. Через те що ядро процесора і кеш були об'єднані на одному кристалі, його форма його вийшла прямокутною а не квадратною як у Socket 7.

Роз’єм Socket 370 - нестандартний ZIF несумісний ні з Socket 7, ні з Socket 8, призначений для встановлення в нього дешевшого прототипу P6 Celeron, за винятком останньої моделі Celeron II, побудованої за технологією Coppermine. Роз’єм Socket FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) зовні нагадує Socket 370. На відміну від 370 на FC-PGA заводиться два живлення 1,5В и 1,6В. Призначений для встановлення нього процесорів зроблених за технологією Coprmine.

Тип роз’єму Slot конструктивно представляє пластиковий роз’єм з двома рядами контактів, у нього вставляються процесори з ножовими роз’ємами. INTEL пішла на таке в зв'язку з тим, що для здешевлення вартості процесора кеш був винесений із кристала і став розташовуватися на платі процесора.

Тип роз'єму Slot I - призначений для встановлення в нього процесора P6 Pentium II,Pentium III і процесора P6 Celeron Slot I.

Тип роз'єму Slot 2 - відрізняється від Slot I по комерційних причинах, тому що в нього ставляться більш дорогі моделі процесорів Xeon, вартість яких у багато разу перевищує вартість процесорів Pentium II і Pentium III.

Тип роз'єму Slot A- практично той самий що і Slot I тільки перевернений навпаки, призначений для встановлення процесора Athlon від AMD.

Висновки:

Материнська плата (англ. motherboard), відома також як головна плата (англ. mainboard), системна плата - плата, на якій містяться основні компоненти комп'ютера, що забезпечують його роботу.

Питання і завдання для самостійної роботи студента:

1. Що таке материнська плата?

2. Які елементи розміщені на материнській платі?

3. Які основні базові типорозміри плат?

4. Основне призначення CMOS-пам’яті?

5. Які бувають різновиди слотів, розташованих на материнській платі?

6. Типи роз’ємів оперативної пам'яті?

7. Які можуть бути роз’єми для підключення зовнішніх пристроїв?

8. Основні типи роз’ємів для підключення процесора?

Рисунок 1 – компоненти материнської плати

Рисунок 2 – компоненти материнської плати

Дата добавления: 2014-01-11