Главная » Информационные системы » Архитектура ЭВМ » Чипсеты системных плат ПК. Семейство чипсетов.

Чипсеты системных плат ПК. Семейство чипсетов.

В буквальном переводе чипсет (chipset) означает «набор микросхем». Чипсет, который также называют набором системной логики, — это одна или чаще две микросхемы (чипы), предназначенные для организации взаимодействия между процессором, памятью, портами ввода-вывода и остальными компонентами компьютера. На заре развития компьютерной техники для организации взаимодействия между отдельными элементами ПК использовались десятки отдельных микросхем, что, конечно же, было крайне неудобно. И только с появлением процессора i486 отдельные микросхемы стали объединять в одну-две большие микросхемы, которые и получили наименование чипсета.

С созданием шины PCI отдельные микросхемы чипсета стали называть мостами — так появились устоявшиеся термины: северный мост (North Bridge) и южный мост (South Bridge) чипсета, при этом северный мост соединяется непосредственно с процессором, а южный — с северным. В некоторых случаях производители объединяют северный и южный мост в одну микросхему, и такое решение называют одночиповым, а если микросхемы две, то это — двухмостовая схема.

В северный мост чипсета традиционно включены контроллер памяти (за исключением чипсетов для процессоров с архитектурой AMD64), контроллер графической шины (AGP или PCI Express x16), интерфейс взаимодействия с южным мостом и интерфейс взаимодействия с процессором. В некоторых случаях северный мост чипсета может содержать дополнительные линии PCI Express x1 для организации взаимодействия с картами расширения, имеющими соответствующий интерфейс.

На южный мост чипсета возлагается функция организации взаимодействия с устройствами ввода-вывода. Южный мост содержит контроллеры жестких дисков (SATA и/или PATA), USB-контроллер, сетевой контроллер (только MAC-уровень), контроллер PCI-шины и PCI-Express-шины, контроллер прерывания и DMA-контроллер. К тому же в южный мост обычно встраивается звуковой контроллер, и в этом случае еще необходима внешняя к чипсету микросхема кодека. Кроме того, южный мост соединяется с еще двумя важными микросхемами на материнской плате: микросхемой ROM-памяти BIOS и микросхемой Super I/O, отвечающей за последовательные и параллельные порты и за флоппи-дисковод.

Для соединения северного и южного мостов друг с другом используется специальная выделенная шина, причем разные производители используют для этого разные шины (с различной пропускной способностью):

Intel — DMI (Direct Media Interface),
ULi — HyperTransport;
VIA — V-Link;
SiS — MuTIOL;
ATI — HyperTransport, PCI Express;
NVIDIA — HyperTransport.

Как правило, название чипсета совпадает с названием северного моста, хотя более правильным является указание именно совокупности северного и южного мостов, поскольку во многих случаях один и тот же северный мост чипсета может сочетаться с различными вариантами южных мостов.

Чипсет является основой любой материнской платы. Фактически функциональность материнской платы и ее производительность на 90% определяются именно чипсетом, от которого зависят поддерживаемый тип процессора, тип памяти, а также функциональные возможности по подключению периферийных устройств.

Выбор чипсетов на сегодня очень велик. И если процессоры выпускают всего две компании: Intel и AMD, то чипсеты производят и Intel, и VIA, и SiS, и NVIDIA, и ATI, и ULi.

Чипсеты компании Intel

Сегодня компания Intel выпускает весьма разнообразный спектр чипсетов для процессоров Intel Pentium D, Intel Pentium 4 и Intel Celeron D. И если говорить о современных чипсетах компании Intel, то начать стоит с семейства Intel 915 Express.

Семейство чипсетов Intel 915/925 Express

У чипсетов семейства Intel 915/925 Express (табл. 1) имеется несколько характерных особенностей.

Таблица

Таблица 1. Семейство чипсетов Intel 915/925 Express

Прежде всего новые чипсеты ориентированы на поддержку процессоров Intel Pentium 4 (Prescott) в новом корпусе LGA775, что означает наличие нового разъема на материнских платах и невозможность использования старых версий процессоров, рассчитанных на разъем Socket 478. Другой важный момент заключается в том, что новые чипсеты (правда, не все) ориентированы на поддержку нового типа памяти DDR2-533/400. Технология Intel Flex Memory позволяет работать с памятью как в одноканальном, так и в двухканальном режиме. Третий важный момент — это поддержка новой шины PCI Express. В новом поколении материнских плат предусматривается наличие слота PCI Express x16 для видеокарты.

Кроме того, ряд моделей семейства Intel 915/925 Express имеет интегрированный графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900).

Северный мост чипсетов Intel 915/925 Express связан по высокоскоростной шине DMI (Direct Media Interface), являющейся измененной версией PCI Express x4 (~2 Гбайт/с), с концентратором ввода-вывода (южный мост) ICH6. Всего существует три типа южного моста: ICH6R (чип 82801FR), ICH6W (80801FW) и ICH6RW (80801RW).

Новая версия южного моста имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с предыдущей версией ICH5, а именно:

новый 8-канальный звук Intel High Definition Audio (Intel HD Audio);
восемь портов USB 2.0;
шина PCI Express x1;
шина PCI;
четыре SATA-канала;
один PATA-канал;
технология Intel Wireless Connect;
сетевой гигабитный интерфейс Intel GbE.

Начнем с нового звука Intel HD Audio, известного также под кодовым названием Azalia. Эта совместная разработка компаний Dolby Laboratories и Intel поддерживает 8-канальный звук (формат 7.1) и обеспечивает 24-разрядное кодирование при 192-кГц частоте дискретизации, что гарантирует высокое качество звучания. Кроме того, Intel HD Audio работает со всеми новыми аудиоформатами: Dolby, DTS, DVD-Audio.

Важной особенностью нового южного моста ICH6 является поддержка шины PCI Express x1, которая обеспечивает пропускную способность до 500 Мбайт/с. Кроме того, эта шина поддерживает двусторонний трафик и имеет меньшие задержки. Все чипсеты семейства Intel 915/925 Express поддерживают до четырех каналов PCI Express x1.

Южный мост ICH6 имеет встроенный четырехканальный SATA-контроллер, а если это вариант южного моста ICH6R или ICH6RW, то поддерживается SATA RAID-контроллер на всех четырех каналах. При этом возможна организация RAID-массивов уровней 0, 1 или 0+1. SATA RAID-контроллер, интегрированный в южный мост чипсета, поддерживает технологию маршрутизации команд (Native Command Queuing, NCQ), что позволяет снизить задержки, а следовательно, повысить производительность.

Кроме того, SATA RAID-контроллер поддерживает возможность горячего подключения дисков и функцию автовосстановления.

И последняя особенность, на которую хотелось бы обратить внимание, — это технология Intel Wireless Connect, которая реализована в версиях южного моста ICH6W и ICH6RW. Фактически в южный мост интегрированы беспроводная точка доступа и беспроводной сетевой адаптер, отвечающие стандарту IEEE 802.11 b/g. При этом ПК можно сконфигурировать и как клиентское устройство, и как точку доступа.

Intel 910GL Express

Чипсет Intel 910GL Express рассчитан на массовые и недорогие офисные ПК. По функциональным возможностям его можно отнести к семейству чипсетов Intel 915, речь о которых пойдет далее, и, таким образом, рассматривать его как «младшую» модель чипсетов семейства Intel 915.

Intel 910GL Express поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading, а его отличительной особенностью является поддержка системной шины с частотой только 533 МГц (пропускная способность шины составляет 4,2 Гбайт/с). Следовательно, оптимальным является сочетание данного чипсета с процессором Intel Celeron D.

Контроллер памяти чипсета Intel 910GL Express (микросхема 82910GL GMCH) является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM)

Всего чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти — по 1 Гбайт на каждый канал. При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по одному DIMM-слоту. Именно поэтому чипсет Intel 910GL Express находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

Контроллер памяти позволяет использовать небуферизованную 64-битную память без коррекции ошибок ECC.

Поскольку чипсет ориентирован на бюджетные офисные решения, то в нем интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), а интерфейса для установки внешней графической карты не предусмотрено.

Intel 915PL Express

Чипсет Intel 915PL Express, предназначенный для массовых и недорогих офисных ПК, во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 910GL Express, однако есть ряд нюансов, которые позволяют говорить о более высокой производительности чипсета Intel 915PL Express. Прежде всего чипсет Intel 915PL Express поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading. В отличие от чипсета Intel 910GL Express, помимо поддержки системной шины с частотой 533 МГц, поддерживается частота системной шины 800 МГц. Таким образом, наилучшим будет сочетание данного чипсета с процессором Intel Pentium 4 (Prescott).

Контроллер памяти чипсета Intel 915PL Express является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM).

Чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти, то есть по 1 Гбайт на каждый канал, причем в каждом из каналов для установки модулей памяти имеется по одному DIMM-слоту. Вследствие этого Intel 915PL Express, как и рассмотренный ранее чипсет Intel 910GL Express, находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

В отличие от Intel 910GL Express, в чипсете 915PL Express отсутствует интегрированный графический контроллер, а имеется шина PCI Express x16 для установки внешней графической карты.

Intel 915GL Express

Чипсет Intel 915GL Express, ориентированный на массовые и недорогие офисные ПК, во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 910GL Express и предназначен для процессоров Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading, корпусом LGA775 и частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти этого чипсета является двухканальным и обеспечивает работу с памятью DDR333 и DDR400 (PC3100/2700 SDRAM). Чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти — по 2 Гбайт на канал, и в каждом из этих каналов для установки модулей памяти имеются по два DIMM-слота. Собственно, если не считать поддержку частоты системной шины 800 МГц, именно в этом и заключается главное отличие данного чипсета от Intel 910GL Express. В остальном же эта модель полностью повторяет чипсет Intel 910GL Express.

Intel 915GV Express

Intel 915GV Express, как и все рассмотренные выше чипсеты семейства Intel 915/925 Express, предназначен для недорогих массовых ПК, однако, в отличие от рассмотренных чипсетов, Intel 915GV Express ориентирован на процессор Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и с частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти этого чипсета является двухканальным и обеспечивает работы как с памятью DDR333 и DDR400, так и с памятью DDR2-533 и DDR2-400. Всего чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти, то есть по 2 Гбайт на каждый канал. При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по два DIMM-слота.

В остальном чипсет Intel 915GV Express полностью повторяет модель Intel 915GL Express. Так, здесь интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), но отсутствует интерфейс для установки внешней графической карты.

Intel 915P Express

Чипсет Intel 915P Express практически полностью повторяет Intel 915GV Express, за одним исключением — здесь нет встроенного графического контроллера, а вместо него для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express x16. Во всем остальном чипсеты Intel 915P Express и Intel 915GV Express идентичны.

Intel 915G Express

Intel 915G Express является наиболее функциональным и соответственно дорогим в линейке чипсетов Intel 915.

Единственное отличие данного чипсета от Intel 915P Express заключается в том, что в Intel 915G Express интегрирован графический контроллер IGMA 900, а для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express x16. Во всем остальном чипсеты Intel 915G Express и Intel 915P Express совершенно одинаковы.

Intel 925X Express

Intel 925X Express ориентирован на создание массовых, но высокопроизводительных ПК. Данный чипсет поддерживает процессор Intel Pentium 4 (Prescott), выполненный по 90-нанометровой технологии, а частота системной шины составляет 800 МГц. Соответственно максимальная пропускная способность системной шины равна 6,4 Гбайт/с. Чипсет Intel 925X Express рассчитан на процессоры Intel Pentium 4 и Intel Pentium 4 Extreme Edition, а потому частота системной шины 533 МГц там не предусмотрена.

Контроллер памяти чипсета (MCH) является двухканальным и поддерживает только новую память DDR2-533/400. При использовании памяти DDR2-533 в двухканальном режиме максимальная пропускная способность шины памяти составляет 8,5 Гбайт/с.

Всего же контроллер памяти в соответствии со спецификацией поддерживает до 4 Гбайт памяти и четыре DIMM-слота (по два на каждый канал). Отметим, что, в отличие от всех остальных чипсетов семейства Intel 915/925 Express, контроллер памяти

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Дисциплины