Наборы микросхем системной логики
Набор микросхем системной логики (чипсет) включает в себя интерфейс шины процессора (Front-Side Bus или FSB), контроллеры памяти, контроллеры шин, контроллеры ввода-вывода и т.п. Этот набор микросхем обеспечивает рабочее окружение процессора для взаимодействия с различными компонентами компьютера. Платы с одинаковыми чипсетами функционально идентичны.
Архитектура North/South Bridge
Большинство выпускаемых чипсетов созданы на основе многоуровневой архитектуры и содержат в своей основе, как правило, три основных микросхемы: North Bridge (северный мост), South Bridge (южный мост), а также микросхему Super I/O (многофункциональный контролер ввода/вывода).
– North Bridge обеспечивает соединение процессора с памятью и видеоподсистемой. Частота работы этой микросхемы равна тактовой частоте системной шины, поэтому используются устройства охлаждения.
– South Bridge обеспечивает связь с периферией (IDE, USB, COM и LPT-портами, контроллерами FDD, PS/2 и др). Как правило, осуществляет взаимодействие всех блоков системы с BIOS’ом. Выполняет мультимедийные, сетевые функции и т.д.Иногда некоторые из перечисленных функции возлагаются на микросхему Super I/O.
– Super I/O– отдельная микросхема (зачастую поставляется сторонним производителем, например, Winbond, ITE) соединяется с южным мостом и дополняет его, отвечая за поддержку интерфейсов флоппи-дисковода, COM- и LPT-портов, PS/2-мыши и клавиатуры и т.д.
Hub-архитектура
Нub-архитектура (терминология Intel) именует North Bridge как Memory Controller Hub (MCH), а компонент South Bridge – I/O Controller Hub (ICH), т.е. все равно используется стандартная конструкция North/South Bridge. В hub-архитектуре соединение компонентов выполняется с помощью выделенного hub-интерфейса, скорость которого вдвое выше скорости шины PCI. Благодаря обходу PCI hub-архитектура позволяет увеличить пропускную способность устройств, непосредственно соединенных с I/O Controller Hub (ранее South Bridge), к которым относятся быстродействующие интерфейсы, например, ATA-100, USB 2.0
Некоторые основные компоненты материнских плат представлены далее на рисунках. В таблице приведена информация о назначении и названиях типичных разъемов.
Таблица 2
Разъемы
Socket | Гнездо процессора | |
DIMM | Разъемы для установки модулей памяти | |
PCI-слоты | Разъемы для установки плат расширения | |
AGP-слот | Разъем для видеокарты | |
IDE-разъемы | Разъемы для накопителей (жесткие диски, CD-ROM-дисковод) | |
FDD-разъем | Разъем для подключения флоппи-дисковода | |
AMR-слот | Подключение AMR-модема | |
Power | Разъем питания | |
North Bridge | Микросхема северного моста |
Различные модели материнских плат могут существенно различаться по типу процессорных разъемов, по наличию или отсутствию контроллеров и, соответственно, разъемов SATA, по используемой памяти, по компоновке и т.п.
Рисунок 3 – ASRock K8Upgrade-760GX, чипсет SiS 760GX для AMD Socket 754/939
Ниже приведен еще один пример материнской платы:
Рисунок 4 – Внешний вид платы
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с составом вычислительного комплекса, типами подключенных устройств: монитора (диагональ, фирма-производитель, соответствие международным стандартам MPR, TCO), мыши (COM, PS/2, USB), клавиатуры (AT, PS/2, USB).
2. Определить модель системной платы, ее основные компоненты и назначения разъемов на ней (желательно использовать информацию с сайта производителя).
3. Ознакомиться с расположением разъемов системного блока и идентифицировать их.
4. Зафиксировать системную конфигурацию ПК на начальном этапе загрузки, записав частоту системной шины, множитель, тип процессора, типы накопителей и их емкость, тип и объем ОЗУ.
5. Ознакомиться с особенностями работы одной из диагностических программ общего назначения (Norton Utilities, SiSoft Sandra, AIDA, Everest и т.п.).
6. Используя произвольную программу выполнить тестирование компьютера, определив основные характеристики: тип процессора, объем ОЗУ и сравнить их с полученными ранее.
7. Заполнить таблицу вида:
Таблица 3
Таблица отчета
CPU | Частота системной шины | HDD (изготовитель, емкость) | Video (изготовитель, память) | RAM (емкость, тип) | Мышь (тип) |
8. Идентифицируйте компоненты системной платы, изображенной на последнем рисунке.
9. Составьте отчет о выполнении работы и защитите ее.
Контрольные вопросы
1. Какие типы корпусов вам известны?
2. Чем неудобен корпус типа Slimline?
3. Определите тип корпуса компьютера, с которым вы работаете.
4. Что такое форм-фактор?
5. Сколько контактов содержит разъем питания материнской платы вашего компьютера?
6. Какова причина применения дополнительного 4-х контактного разъема питания?
7. Перечислите основные компоненты системной платы компьютера.
8. Что такое чипсет?
9. Перечислите ведущих производителей чипсетов.
10. Перечислите ведущих производителей материнских плат.
11. Идентифицируйте разъемы системного блока и материнской платы (слоты расширения, разъемы накопителей, AMR, IDE, SATA, USB и т.д.) по заданию преподавателя
Литература: [1-3, 8, 10-12]
Лабораторная работа № 2