2.3 Компоненты материнской платы
2.3.1 Набор микросхем системной логики (Chipset)
Chipset - это набор или одна микросхема, на которую, и возлагается основная нагрузка по обеспечению центрального процессора данными и командами, а также, по управлению периферией как то видео карты, звуковая система, оперативная память, дисковые накопители и различные порты ввода/вывода. Они содержат в себе контроллеры прерываний прямого доступа к памяти, обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда - клавиатурный контроллер. Однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов. В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств. Внешне микросхемы Chipset'a выглядят, как самые большие после процессора, по количество выводов от нескольких десятков до двух сотен. Название набора обычно происходит от маркировки основной микросхемы - 1810,1810Е, i440BX,I820,VIA Apollo pro 133A, S1S630, UMC491,182C437VX и т.п. При этом используется только код микросхемы внутри серии: например, полное наименование S1S471 - S1S85C471. Последние разработки используют и собственные имена; в ряде случаев это - фирменное название (INTEL, VIA, Viper) Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы: типы поддерживаемых процессоров, структура объем кэша, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п. На одном и том лее наборе может выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно сложных с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.д.
Большинство набором современных микросхем системной логики компании Intel имеют двухуровневую архитектуру (см. 8) и состоит из двух блоков: North Bridge и South Bridge.
North Bridge - основной блок набора микросхем системной логики, в него включен интерфейс процессора и остальной части системной платы: кеш, контроллер оперативной памяти и интерфейс меду быстродействующей шиной процессора (33 МГц, 50 МГц, 66 Мгц, 100 МГц, 133 МГц), шиной PCI (Peripheral Component Interconnect, 33 МГц), и шиной ускоренного графического порта AGP (Accelerated Graphics Port 66 Мгц). North Bridge в современных наборах микросхем системной логики часто называется РАС (PCI/AGP Controller). North Bridge, no существу, является главным компонентом системной платы: это единственная схема системной платы (помимо процессора), которая обычно работает на полной тактовой частоте системной платы (на частоте шины процессора). В современных наборах микросхем North Bridge реализован на одном кристалле, раньше же требовалось до трех микросхем для его реализации.
South Bridge - компонент в наборе системной логики с более низким быстродействием. Он подключается к шине PCI (33 МГц) и содержит интерфейс шины ISA (8МГц), контроллер жесткого диска IDE и USB (Universal Serial Bus), схемы реализующие функции памяти CMOS и часов, контроллер прямого доступа в память и контроллер прерываний. ROM BIOS содержит программу начального тестирования POST (Power-On Self Test), программу начальной загрузки (которая загружает операционную систему), драйверы
устройств, встроенных в плату (фактически код базовой системы ввода вывода), и,
Рис. 8: Структура современных чипсетов (сверху Intel 845, внизу - VIA Apollo Pro KT333)
правило, программу установки параметров системы (часто называемых установками (или параметрами) CMOS, BIOS, или базовой системы ввода-вывода) для конфигурирования системы.