Интерфейсная система ПК

Чипсеты системных плат

От типа используемого на СП набора системных микросхем (чипсета) зависят многие важные характеристики ПК. 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 IBM PC были собраны на отдельных микросхемах. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памя­тью и иногда — контроллер клавиатуры, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных микросхем. В последних разработках в состав микросхем набо­ров для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств. Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы:

□ типы поддерживаемых процессоров;

□ структуру и объем кэш-памяти;

□ возможные сочетания типов и объемов модулей памяти;

□ поддержку режимов энергосбережения;

□ возможность программной настройки параметров и т. п.

Современные системные наборы состоят из двух базовых микросхем с условными именами северный мост (North bridge) и южный мост (South bridge). Северный мост обеспечивает управление четырьмя компонентами: шиной оперативной па­мяти, интерфейсными шинами PCI, AGP и системной шиной МП, поэтому его иногда называют 4-портовым контроллером. Южный мост имеет в своем составе контроллеры (адаптеры) дисководов, клавиатуры, мыши, управляет интерфейс­ными шинами IDE/ATA, SCSI, USB, IEEE 1284, PCI Express и др.; его также называют функцио­нальным контроллером.

Наиболее известные наборы микросхем для СП выпускает фирма Intel. Известны ее чипсеты 440ВХ, 440GX, 440ZX, чипсеты серий 700, 800, 900. Распространены также весьма удачные мик­росхемы фирмы VIA Technologies — VIA Apollo, фирм Acer Laboratories, Silicon Integrated System.

Для МП Core Penryn и Core i5/i7 Intel выпускает чипсеты серий Рхх и Ххх (Р35, Р45, Р55, Х38, Х48, Х58).

Интерфейс (interface) — совокупность средств сопряжения и связи, обеспечи­вающая эффективное взаимодействие систем или их частей. В интерфейсе обыч­но предусмотрены вопросы сопряжения на механическом (число проводов, эле­менты связи, типы соединений, разъемы, номера контактов и т. п.) и логическом (сигналы, их длительность, полярность, частоты и амплитуда, протоколы взаи­модействия) уровнях. В современных интерфейсах для формирования стандарта подключения устройств к системе широко используются наборы микросхем, генерирующих стандартные сигналы. Это существенно усложняет и удорожает не только сам интерфейс, но и компьютер в целом.

Внутримашинный интерфейс — система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой. Представляет собой совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов. Существуют два варианта организации внутримашинного интерфейса:

□ многосвязный интерфейс: каждый блок ПК соединен с прочими блоками своими локальными проводами; многосвязный интерфейс иногда применяет­ся в качестве периферийного интерфейса (для связи с внешними устройства­ми ПК), дополняющего системный, а в качестве системного — лишь в некото­рых простых компьютерах;

□ односвязный интерфейс: все блоки ПК связаны друг с другом через общую или системную шину).

В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфей­са используется системная шина. Шина (bus) — совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно. Под основной, или системной, шиной обычно понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью и частотой. Структура и состав систем­ной шины были рассмотрены в разделе «Интерфейсная часть МП». Важнейши­ми функциональными характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность, то есть максимально возможная скорость передачи информации. Пропускная способность шины зави­сит от ее разрядности (есть шины 8-, 16-, 32- и 64-разрядные) и тактовой частоты, на которой шина работает.

Разрядность или ширина шины (bus width) — количество линий связи в шине, то есть количество битов, которое может быть передано по шине одновременно.

Тактовая частота шины (bus frequency) — частота, с которой передаются после­довательные биты информации по линиям связи.

В качестве системной шины в разных ПК использовались и могут использоваться:

□ шины расширений — шины общего назначения, позволяющие подключать большое число самых разнообразных устройств;

□ локальные шины, часто специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса, преимущественно видеосистем.

В компьютерах широко используются также периферийные шины — интерфейсы для внешних запоминающих и многочисленных периферийных медленно дейст­вующих устройств. Сравнительные технические характеристики некоторых шин приведены в табл. 5.4.

Дата добавления: 2014-01-06