Чипсеты 4 страница

В зависимости от частоты канала памяти могут использо­ваться один из трех вариантов модулей DRDRAM в конструктиве. RIMM. Это могут быть модули РС600 RIMM, рассчитанные на частоту канала до 300 МГц и скорость пе­редачи данных с частотой до 600 МГц. Могут быть исполь­зованы и модули РС700 RIMM, рассчитанные на частоту канала до 356 МГц и скорость передачи данных с частотой до 712 МГц. Однако работа этих модулей будет определяться частотой канала памяти 300 МГц, в результате чего частота передачи данных будет соответствовать конфигурации РС600, то есть 600 МГц. Максимальная производительность подсистемы памяти достигается при использовании модулей РС800 RIMM, рассчитанных на частоту канала до 400 МГц и частоту передачи данных до 800 МГц.

При использовании модулей РС800 RIMM скорость передачи данных достигает 1,6 Гбайт/с для каждого канала. Это позволяет при использовании двухканальной структуры подсистемы памяти чипсета i850 достичь 3,2 Гбайт/с. Ранее данное значение скорости передачи данных было доступно только в относительно дорогих системах с чипсетом i840 (i840 Chipset), который был специально разработан для высокопроизводительных мультипроцессорных систем на базе процессоров Pentium III и Pentium III Xeon.

Максимальный объем памяти DRDRAM, представленной соответствующими модулями RIMM, в системах, созданных на основе i850, может достигать величины 1 Гбайт при использовании микросхем емкостью 128 Мбит и 2 Гбайт — при емкости 256 Мбит.

Встроенный в состав чипсета интерфейс AGP обеспечивает работу одного устройства AGP с поддержкой режимов 1X/ 2Х/4Х (1,5 В), SBA и Fast Writes. При этом AGP-устройство может быть внешним или интегрированным в архитектуру материнской платы.

Рис 1.29. Состав и сигналы управления микросхемы 82850 Memory Controller Hub (MCH)

Таблица 1.17.Информационные потоки чипсета i850

Интерфейс	Тактовая частота, МГц	Передач данных за такт	Разрядность шины, байт	Полоса пропускания, Мбайт/с
FSB
RDRAM на 1 канал	300/400			1200/1600
AGP 2.0 2Х/4Х	66/66	2/4		533/1066
Hub interface
PCI 2.2

Управление периферийными устройствами осуществляет хаб ввода/вывода (I/O) — I/O Controller Hub (ICH2), прошедший апробацию в составе ранее выпущенных чипсетов i820E и 1815Е. В состав хаба ICH2 входят следующие контроллеры: интерфейса с МСН, 2-канального UltraDMA/100 IDE (4 устройства IDE, чтение до 100 Мбайт/с, запись до 89 Мбайт/с), 2 USB (всего 4 порта), I/O APIC, SMBus, интерфейса с FWH, LPC (позволяет подключать устройства ISA и X-Bus, такие как Super I/O, контроллеры клавиатуры, гибкого дисковода, параллельного, последовательного портов), АС'97 2.1 (до 6 каналов аудио), PCI 2.2 (до 6 уст­ройств PCI), LAN (с Intel 82562EH - 1 Мбит/с HomePNA, Intel 82562 ЕТ - 10/100 Мбит/с Ethernet), System и Power Management.

Базовый вариант чипсета i850 состоит из трех микросхем: 82850 Memory Controller Hub (MCH) в конструктиве 615 OLGA (13´35 мм), 82801ВА I/O Controller Hub (ICH2), 82802 Firmware Hub (FWH).

Системы на основе чипсета i850 обладают высокой производительностью и широкими функциональными возможностями. Данный чипсет, по-видимому, постепенно заменит непопулярный и менее производительный i820/i820E в высокопроизводительных компьютерах — рабочих станциях (Workstation) и мощных настольных компьютерах (Performance Desktop).

Рис 1.30. Структура компьютера с чипсетом i850 Chipset

Таблица 1.18. Сравнительные характеристики чипсетов i850/i820E/i815E

Характеристики	i850	i820E	i815Е
North Bridge
Процессоры Pentium II/III	Pentium 4	Pentium II/III	Celeron
Тип FSB	AGTL+	AGTL+	AGTL+
Частота FSB, МГц	100(400)	100/133	66/100/133
Шина памяти, МГц	300/400	256/300/356/400	100/133
Максимальный объем памяти, Мбайт
Тип памяти	DRDRAM (2 канала)	DRDRAM (1 канал)	SDRAM
ЕСС/Четность	Да	Да	Нет
AGP	2Х/4Х (только 1,5 В)	2Х/4Х.	2Х/4Х.
Интегрированная графика	Нет	Нет	Да, i752
South Bridge	82801ВА	82801ВА	82801ВА
IDE	UltraDMA/100	UltraDMA/100	UltraDMA/100
USB, портов
PCI,устройств
Интегрированный звук	Да, 6 каналов	Да, 6 канала	Да, 6 каналов
Мониторинг	Да	Да	Да
LAN	Да	Да	Да
ACPI/OnNow	Да	Да	Да

По мнению некоторых специалистов, новый чипсет i850 в связке с мощным процессором Pentium 4 поможет возродить угасающий интерес к технологии памяти Rambus. Насколько это удастся, покажет время. А пока модули памяти Rambus остаются единственным решением для систем, основой которых являются процессоры Pentium 4 и чипсет i850.

Таблица 1.19. Полосы пропускания шин компьютеров при использовании чипсетов i850/i820E/i815E

Шины	i850	i820E	i815E
FSB, Мбайт/с
Память, Мбайт/с
AGP 2.0 4Х, Мбайт/с
Hub interface, Мбайт/с
PCI 2.2, Мбайт/с

Необходимо отметить, что о намерении выпустить собственные чипсеты для процессора Pentium 4 объявили такие фирмы, как VIA (чипсет РХ266, ожидаемое время выпуска -II квартал 2001 г.) и SiS (чипсет SiS645, AGP 4X, DDR SDRAM и т.д., ожидаемое время выпуска— IV квартал 2001 г.). Работу над аналогичными чипсетами ведет и фирма ALi.

1.3.19. Характеристики чипсетов Intel для Pentium II/III

Таблица 1.20. Компьютеры начального уровня

	i810 Chipset	i440LX AGPset	i440ЕХ AGPset	i440ZX-66 AGPset
Процессор	Pentium III, Pentium II Celeron	Pentium II Celeron	Celeron	Celeron
Число процессоров		1-2
Шина процессора	AGTL+	GTL+	GTL+	GTL+
Частота шины, МГц	100/66
Память DRAM
Регенерация		CAS-before-RAS
Максимальное количество строк памяти (RAS)
Микросхемы, Мбит	16/64/128	4/16/64	4/16/64	16/64
Максимальный объем, Мбайт		512 SDRAM 1024 EDO
Тип памяти	SDRAM	SDRAM, EDO	SDRAM, EDO	SDRAM, EDO
ЕСС/Четность	Нет/Нет	Да/Да	Нет/Нет	Нет/Нет
PCI интерфнейс
PCI	PCI 2.2	PCI 2.1	PCI 2.1	PCI 2.1
Режим Concurent PCI	Да	Да	Да	Да
AGP-интерфейс
Интегрированная графика	Да	Нет	Нет	Нет
AGP	Интегр. графика	1Х/2Х	1Х/2Х	1Х/2Х
PIPE	Интегр. графика	Да	Да	Да
SBA	Интегр. графика	Да	Да	Да
Арбитраж
MTT	Dynamic
Int. Arbiter	Да	Да	Да
Мост ISA-контроллер ввода/вывода
Тип	ICН	PIIX4	PIIX4E	PIIX4E
USB, портов
IDE	UDMA/66	UDMA/33	UDMA/33	UDMA/33
RTC	Да	Интегр.	Да	Да
Управляемость
Управление энергопотреблением	SMM&ACPI	SMM&ACPI	SMM&ACPI	SMM&ACPI
Управление I/O	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO

Таблица 1.21. Высокопроизводительные компьютеры (Performance Desktop)

	i820E Chipset	i820 Chipset	i810E Chipset	i440BX AGPset	i440ZX AGPset
Процессор	Pentium III Pentium II	Pentium III Pentium II	Pentium III Pentium II	Pentium III Pentium II	Pentium III Pentium II
Число процессоров	1-2	1-2		1-2
Шина процессора	AGTL+	AGTL+	AGTL+	GTL+	GTL+
Частота шины, МГц	133/100	133/100	133/100/66	100/66	100/66
Память DRAM
Регенерация	RDRAM	RDRAM SDRAM		CAS-before-RAS
Максимальное количество строк памяти (RAS)	32 RDRAM	32 RDRAM
Микросхемы, Мбит	64/128/256	64/128/256	16/64/128	16/64	16/64
Максимальный объем, Мбайт
Тип памяти	RDRAM SDRAM	RDRAM SDRAM	SDRAM	SDRAM EDO	SDRAM EDO
ЕСС/Четность	Да/Да	Да/Да	Нет/Нет	Да/Да	Нет/Нет
PCI-интерфейс
PCI	PCI 2.2	PCI 2.2	PCI 2.2	PCI 2.1	PCI 2.1
Режим Concurent PCI	Да	Да	Да	Да	Да
AGP-интерфейс
Интегрированная графика	Нет	Нет	Да	Нет	Нет
AGP	1Х/2Х/4Х	1Х/2Х/4Х	Интегр. графика	1Х/2Х	1Х/2Х
PIPE	Да	Да	Интегр. графика	Да	Да
SBA	Да	Да	Интегр. графика	Да	Да
Арбитраж
МTT	Да	Да	Dynamic
Int. Arbiter	Да	Да
Мост isa-контроллер ввода/вывода
Тип	ICH2	ICH	ICH	PIIX4E	PIIX4E
USB, портов
IDE	UDMA/100	UDMA/66	UDMA/66	UDMA/33	UDMA/33
RTC	Да	Да	Да	Да	Да
Управляемость
Управление энерго-потреблением	SMM&ACPI	SMM&ACPI	SMM&ACPI	SMM&ACPI	SMM&ACPI
Управление I/O	SMBus/GPIC	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO	SMBus/ GPIO

Таблица 1.22. Серверы и рабочие станции

	i450NX PCIset	i840 Chipset	i440GX AGPset
Процессоры	Pentium III Xeon Pentium II Xeon	Pentium III Xeon Pentium III	Pentium III Xeon Pentium II Xeon
Число процессоров	До 4	1-2	1-2
Шина процессора	AGTL+	AGTL+	GTL+
Частота шины, МГц		133/100
Память DRAM
Регенерация	CAS-before-RAS	RDRAM	CAS-before-RAS
Максимальное количество строк памяти (RAS)		(32+32) RDRAM
Микросхемы, Мбит	16/64	64/128/256	64/128/256
Макс. объем, Гбайт

Таблица 1.22. Серверы и рабочие станции (продолжение)

	i450NX PCIset	i840 Chipset	i440GX AGPset
Тип памяти	EDO	RDRAM	SDRAM
ЕСС/Четность	Да/Да	Да/Да	Да/Да
PCI-интерфейс
РСI	PCI 2.1	PCI 2.2	PCI 2.1
Режим Concurent PCI	Да	Да	Да
AGP-интерфейс
Интегрированная графика	Нет	Нет	Нет
AGP	Нет	1Х/2Х/4Х	1Х/2Х
PIPE	Нет	Да	Да
SBA	Нет	Да	Да
Арбитраж
MTT	Да	Да	Да
Мост ISA-контроллер ввода/вывода
Тип	PIIX4E	ICH	PIIX4E
USB, портов
IDE	UDMA/33	UDMA/66	UDMA/33
RTC	Да	Да	Да
Управляемость
Управление энергопотреблением	Нет	SMM&ACPI	SMM&ACPI
Управление I/O	Нет	SMBus/GPIO	SMBus/GPIO

1.3.20. Развитие чипсетов

Компьютерная техника развивается столь быстро, что действительность часто обгоняет самые амбициозные планы руководителей и разработчиков. Тем не менее на основании анализа существующих и возможных путей развития компьютерных технологий постоянно делаются попытки различного рода прогнозов. Так, например, в начале 1999 г. в Интернете появилась информация о чипсетах фирмы Intel с указанием вероятного времени их выпуска. Эта информация представлена в форме карты развития чипсетов (Chipset Roadmap). Насколько этот прогноз достоверен, покажет время. Однако данная информация представляет опреде­ленный интерес даже по прошествии некоторого времени, так как наглядно демонстрирует ожидания потенциальных пользователей, а также возможности и реальное развитие перспективных технологий электронной промышленности.

Рис 1.31. Прогноз развития чипсетов фирмы Intel

Контрольные вопросы.

1. Какие средства и возможности ПК поддерживают современные чипсеты?

2. Что понимается под "Северным мостом" (North Bridge) и каковы его функции?

3. Что понимается под "Южным мостом" (South Bridge) и каковы его функции?

4. Что понимают под Bandwidth и Peak Bandwidth?

5. Охарактеризуйте пиковые потоки данных в шинах современных ПК.

6. Охарактеризуйте пиковые потоки чипсетов и оперативной памяти.

7. Охарактеризуйте чипсет i430FX PCIset и его использование в ПК.

8. Охарактеризуйте чипсет i430VX PCIset и его использование в ПК.

9. Охарактеризуйте чипсет i430HX PCIset и его использование в ПК.

10. Охарактеризуйте чипсет i430TX PCIset и его использование в ПК.

11. Охарактеризуйте чипсет i450KX/GX PCIset и его использование в ПК.

12. Охарактеризуйте чипсет i440FX PCIset и его использование в ПК.

13. Охарактеризуйте чипсет i440LX AGPset и его использование в ПК.

14. Охарактеризуйте чипсет i440BX AGPset и его использование в ПК.

15. Какие микросхемы применяются совместно с чипсетом i440BX AGPset для расширения его функциональных возможностей?

16. Охарактеризуйте чипсет i440GX AGPset и его использование в ПК.

17. Охарактеризуйте чипсет i450NX PCIset и его использование в ПК.

18. Охарактеризуйте чипсет i440EX AGPset и его использование в ПК.

19. Охарактеризуйте чипсеты i440ZX AGPset и i440ZX-66 AGPset и их использование в ПК.

20. Охарактеризуйте чипсет i810 Chipset и его использование в ПК.

21. Что понимается под хаббовой архитектурой?

22. Охарактеризуйте отличительные особенности чипсетов i810, i810-DC100, i810-L и i810E.

23. Охарактеризуйте чипсеты i815 и i815E и их использование вПК.

24. Охарактеризуйте чипсет i820 Chipset и его использование в ПК.

25. Охарактеризуйте чипсет i820E Chipset и его использование в ПК.

26. Охарактеризуйте чипсет i840 Chipset и его использование в ПК.

27. Дайте краткую характеристику чипсету i870.

28. Чем отличается шина процессора Alpha EV6 от шин процессоров Pentium?

29. Чем примечательна шина процессора Pentium 4?

30. Дайте краткую характеристику чипсету i850.

31. Охарактеризуйте состав микросхемы 82580 Memory Controller Hub (MCH).

32. Охарактеризуйте состав микросхемы 82801BA I/O Controller Hub (ICH2).

33. Начиная с какого чипсета появилась поддержка UltraDMA/33 и с какого - AGP?

34. Начиная с какого чипсета была введена хаббовая архитектура (Accelerated Hub Architecture)?

35. Какие чипсеты перестали поддерживать шину ISA?

1.4.Чипсеты других фирм

1.4.1 Чипсеты фирмы SiS

Фирма SiS (Silicon Integrated System Corporation) имеет богатую историю разработки и выпуска специализированных наборов микросхем, обеспечивавших эффективную работу нескольких поколений процессоров. Изделия фирмы пользовались большой популярностью, так как обеспечивали сравнительно высокую производительность при хорошей стабильности систем, основанных на использовании этих наборов. В качестве примеров удачных вариантов можно назвать чипсеты SiS471 и SiS496, предназначенные для процессоров i486 и их клонов. Однако после того, как вслед за выпуском процессоров на рынок комплектующих вышла фирма Intel со своими высокопроизводительными чипсетами, доля фирмы SiS стала стремительно уменьшаться. Кроме того, свою часть этого рынка захватили такие конкурирующие фирмы, как ALi и VIA, качество изделий которых также было очень высоким и часто не уступало лучшим образцам фирмы SiS. Тем не менее, несмотря на все трудности, фирма продолжает выпускать чипсеты, многие из которых нашли широкое распространение благодаря относительно неплохим параметрам, стабильной работе и сравнительно низким ценам, полученным благодаря высокой степени интеграции. В последнее время фирма сосредоточила свои усилия на разработке интегрированных решений, что позволяет уменьшить стоимость компьютерных систем за счет сокращения набора комплектующих. И если системы, использующие изделия фирмы SiS, уступают по производительности системам, созданным на альтернативных элементах, они, как правило, отличаются очень низкими ценами, что часто делает их привлекательными для разработчиков и пользователей. Многие фирмы, производящие материнские платы, охотно используют чипсеты фирмы SiS в своих изделиях.

Далее рассмотрены наиболее распространенные чипсеты, предназначенные для систем с процессорами типа Pentium и Pentium II/III.

1.4.1.1. SiS5581

Чипсет SiS5581 предназначен для компьютеров, в составе которых используются процессоры типа Pentium с разъе­мом Socket 7. Рассчитан на частоту шины CPU Bus до 75 МГц. Реализован на одной микросхеме.

Поддерживает FPM/EDO/SDRAM, мост Host-PCI, мост PCI-ISA, два порта IDE UltrDMA/33, USB, PC, RTC, ACPI и т.д.

Микросхема SiS5591 выполнена в конструктиве 480 BGA.

1.4.1.2. SiS5591

Чипсет SiS5591 предназначен для компьютеров, в составе которых используются процессоры типа Pentium с разъемом Socket 7. Рассчитан на частоту шины CPU Bus до 83 МГц.

Поддерживает Pipelined Burst SRAM, объем кэш-памяти 256/512/1024 Кбайт SRAM, память FPM/EDO/SDRAM, модули DIMM/SIMM с объемом от 2 до 768 Мбайт (6 RAS) при объеме кэшированной памяти до 256 Мбайт, модули памяти 256/512 Кбит и 1/2/4/8/16/32 Мбит, 3 DIMM, AGP 66 МГц, до 5 PCI Bus Master, UltraDMA/33, USB, PC, ACPI и т.д.

Совместно с микросхемой SiS5591 (533 BGA) использует­ся SiS5595 PCI-ISA Bridge (208 PQFP).

Таблица 1.23. Сравнительные характеристики SiS5591 и Intel 430TX

Характеристики	SiS5591	Intel 430TX
Максимальный объем кэш-памяти L2, Кбайт
Типы памяти	FPM.EDO, SDRAM	FPM.EDO, SDRAM
Максимальный объем памяти, Мбайт	768 (6 RAS)	256 (6 RAS)
Максимальный объем кэшируемой памяти, Мбайт
DRAM Refresh Циклы памяти	CAS-before-RAS	CAS-before-RAS
FPMRAM	5/6-3-3-3	6-3-3-3
EDO RAM	5/6-2-2-2	5-2-2-2
SDRAM	5/6/7/8-1-1-1	6-1-1-1
ЕСС	Нет	Нет
Макс. PCI
USB	Да	Да
UltraDMA/33	Да	Да
AGP	Да	Нет

1.4.1.3. SiS530

Чипсет SiS530 предназначен для настольных компьютеров и ноутбуков, в составе которых используются процессоры с рабочей частотой 100 МГц и разъемом Socket 7 (Super Socket 7 — Super 7). Это процессоры фирм AMD и Cyrix. Рассчитан на частоту шины CPU Bus 100 МГц. Является интегрированным чипсетом со встроенными видеосредствами.

В состав чипсета SiS530 входят контроллеры: кэш-памяти L2, оперативной (системной) памяти, шины PCI, 3D-акселератор VGA с AGP 2Х, PCI IDE и т. д.

Поддерживает объем кэш-памяти до 2 Мбайт SRAM, объем памяти до 1,5 Гбайт, 3 модуля SDRAM, объем кэшируемой памяти до 256 Мбайт.

Совместно с микросхемой SiS530V используется SiS5595, выполняющая функции PCI—ISA Bridge.

1.4.1.4. SiS540

Чипсет SiS540 - SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset предназначен для настольных компьютеров и ноутбуков, в составе которых используются процессоры с разъемом Socket 7 (Super Socket 7 - Super 7). Это процессоры фирм Intel, AMD, Cyrix, IDT. Рассчитан на 3,3В интерфейс шины процессора (Pentium CPU Host Bus) и на работу с частотой: 66, 75,83,90, 95,100 МГц. Построен на одной микросхеме.

Поддерживает синхронные режимы Host/DRAM - 100/100, 95/95, 90/90 и 83/83 МГц и асинхронные режимы Host/ DRAM - 100/133, 100/66 и 66/100 МГц, Host Bus Direct Access GUI Engine для интегрированного 3D VGA-контроллера.

Интегрированный контроллер кэш-памяти второго уровня поддерживает Pipelined Burst SRAM объемом 256/512/1024/ 2048 Кбайт; циклы чтения Back-To-Back 3-1-1-1-1-1-1-1 и т. д.

Интегрированный контроллер памяти DRAM поддерживает 64-разрядную шину памяти; максимальный объем - до 1.5 Гбайт при объеме кэшируемой памяти до 512 Мбайт, до 3 DIMM (Double Sided, 6 Rows Memory) с микросхемами 16, 64, 128, 256, 512 Мбит SDRAM; PC100/PC133 SDRAM; VCM SDRAM (NEC Virtual Channel Memory), контроль четности и ЕСС и т. д.

В состав высокоинтегрированного чипсета входит подсистема реализации графических функций, названная Ultra-AGP: 128-битная шина с частотой 133 МГц для передачи данных между графическим ядром и контроллером памяти. Обеспечена совместимость с АСР 2.0. В состав чипсета входит 128-Bit 2D-ускоритель с полным набором функций (2D Engine, Full Instruction Set). Используется программируемый 24-битный (True-Color) RAMDAC с рабочей частотой до 270 МГц. Поддерживается DirectX 6.0. Использование UltraAGP с 128-битным интерфейсом позволяют достичь полосы пропускания до 2 Гбайт/с.

Архитектура SSMA (Share System Memory Architecture) позволяет выделять 64 Мбайт под фрейм-буфер (линейная адресация). Производительность видеоподсистемы (Peak Polygon Rate): 4 М полигонов в секунду при 16-битном цвете (High Color), Bilinear Textured, Z Buffered, Alpha Blended и т. д.

Рис 1.32. Структура компьютера с чипсетом SiS540

В состав чипсета включены все основные функции, традиционно присущие микросхеме South Bridge, например, поддержка: клавиатуры и манипулятора мышь, 10/100 Мбит Fast Ethernet, интерфейс AC'97 с программной реализацией функций аудио и модема. Кроме того, обеспечена поддержка: UltraDMA/33 и UltraDMA/66, PCI 2.2, до четырех PCI Master, 4 портов USB (dual controller), последовательный интерфейс PC Bus/SMBUS и т. д.

Возможные режимы графической системы при строчном способе (NI) формирования изображения представлены в таблице 1.24.

Таблица 1.24. Графические режимы SiS540

Разрешение	Количество цветов	Частота кадров, Гц
640х480	16/256/32К/64К/16М
800х600	16/256/32К/64К/16М
1024х768	256/32К/64К/16М
1280х1024	256/32К/64К/16М
1600х1200	256/32К/64К/16М
1920х1200	256/32К/64К/16М

С микросхемой SiS301 Video Bridge обеспечена поддержка NTSC/PAL, монитора Digital LCD и второго монитора CRT.

Микросхема SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset выпущена в конструктиве 618 BGA.

Комплект SiS540 и SiS301 может быть дополнен микросхемой SiS950 Super I/O, расширяющей функции работы с периферийными устройствами и осуществляющей аппаратный мониторинг. Подключается SiS950 Super I/O посредством специальной шины LPC (LPC 1.0).

Дата добавления: 2015-07-25