Чипсеты материнских плат, выбор системной платы для выполнения определенных задач на ПК.

Процессор не может работать в одиночку. Память и магнитные накопители, а также многочисленная периферия связывают воедино набор микросхем системной логики, расположенной на системной плате.

Первые системные платы IBM PC имели до двух сотен микросхем. Они занимали много места и потребляли значительную мощность. Использование специализированных интегральных схем с высокой степенью интеграции позволило резко сократить количество элементов и межвыводных соединений на платах, снизить их стоимость и потребляемую мощность.

В 1986 году компания Chips and Technologies представила качественно новый компонент, названный 82С206, который и стал основной частью первого набора микросхем системной логики системной платы PC. Эта единственная микросхема выполняла все основные функции микросхем системной платы в компьютерах, совместимых с AT. На системной плате было всего пять микросхем. Четыре дополнительные микросхемы использовались в качестве буферов и контроллеров памяти, расширяя возможности компонента 82С206. Идею набора микросхем системной логики поддержали и другие изготовители микросхем. В 1994 году на рынке появился новый изготовитель наборов микросхем системной логики— фирма Intel. Через год эта компания уже полностью контролировала рынок. Вскоре Intel стала выпускать и сами системные платы. Большинство системных плат в настоящее время имеют набор микросхем системной логики, разработанный Intel.

По традиции наборы микросхем системной логики имеют два уровня: North Bridge (Северный мост) и South Bridge (Южный Мост). Северный мост считается основным, так как он отвечает за общение процессора с памятью и остальной частью системной платы. Он работает на частоте процессора. Южный мост более медленный. Он обслуживает шины PCI (ISA), содержит контроллер жесткого диска и интерфейс USB, а также схемы, реализующие функции памяти CMOS и часов.

Северный мост может быть дополнен графическим процессором, а южный – кодеком для обработки многоканального звука. Встроенные в системную плату видео и звук обычно не котируются среди меломанов, так как платы расширения дают больший выбор по качеству обработки видео и звука.

Новинкой в конструкции чипсетов стало размещение северного и южного мостов в одной микросхеме.В настоящий момент это нобор системной логики nForce для процессоров AMD фирмы Nvidia.Последние разработки nForce4 совместимы со всеми процессорами Athlon 64. Базовая модификация набора микросхем имеет 800-МГц контроллер Hyper-Transport, а модели Ultra, SLI и SLI X16 – более высокопроизводительные 1066-МГц контроллеры. Кроме того, они оснащены интерфейсами Serial ATA c пропускной способностью 300 Мбайт/с, восьмиканальными звуковыми контроллерами, слотами PCI-Express и поддержкой памяти DDR2-667. Еще для платформы AMD чипсеты выпускают следующие фирмы: SiS, VIA.

Компания Intel в 2005 году представила семь новых HMC (последний 975X). Его характеристики следующие: поддержка памяти DDR2-667, Serial ATA (4 канала), PCI-Express x 16 (два графических адаптера), 1066 МГц процессорная шина. Фирмы производители HMC: ATI, Nvidia, SiS, ULI и VIA.

Основные понятия об оперативной памяти, разновидности RAM, их разъёмы.

Оперативная память — это рабочая область для процессора компьютера. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная память часто рассматривается как временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере.

В современных компьютерах используются запоминающие устройства трех основных типов:

• ROM (Read Only Memory). Постоянное запоминающее устройство — ПЗУ, не способное выполнять операцию записи данных.

• DRAM (Dynamic Random Access Memory). Динамическое запоминающее устройство с произвольным порядком выборки.

• SRAM (Static RAM). Статическая оперативная память.

Динамическая оперативная память (Dynamic RAM — DRAM) используется в большинстве систем оперативной памяти современных персональных компьютеров. Основное преимущество памяти этого типа состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т.е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, а значит, на их основе можно построить память большой емкости.

Ячейки памяти в микросхеме DRAM — это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды. В устройствах DRAM для хранения одного бита используется только один транзистор и пара конденсаторов, поэтому они более вместительны, чем микросхемы других типов памяти.

Совершенствование динамической памяти привели к следующим ее разновидностям: SDR SDRAM (1997 г.), Rambus DRAM (RDRAM в 1999 г.) DDR SDRAM (зима 2001 г.), DDR-II (2003г.).

В персональных компьютерах, рабочих станциях и серверах сегодня для оперативного хранения данных и программного кода используется память только одного вида — синхронная динамическая с произвольным доступом (Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM), которая пришла в 1997 г. на смену асинхронной памяти EDO DRAM. Ее основное отличие от асинхронной: она управляема поступающими по шине тактовыми импульсами, SDRAM на их основе сама генерирует часть управляющих сигналов, что разгружает шину. Синхронная память позволяет начать обработку следующего обращения, не дожидаясь, пока закончится предыдущая операция, на что асинхронная память была неспособна. Кроме того, микросхемы памяти на модулях DIMM разделены на несколько банков (обычно их четыре). Это дает возможность ускорить обмен данными, например, выполняя считывание из одного банка и одновременно перезаряжая другой или параллельно записывая данные в несколько банков.

Обычно память конструктивно располагалась в модулях DIMM (168 выводов) сперва 1-го потом 2-го поколений. Это однорядная линейка с выводами на одну сторону корпуса. Разъем имеет ключ для возможности изменения в разводке проводников и смены питания, что и было не раз использовано при модификациях памяти. Память RDRAM устанавливаются в другие модули под названием RIMM (184 контакта и 2 ключа). Память DDR SDRAM выпускается в виде 184-контактных модулей DIMM.

Память DDR (Double Data Rate — двойная скорость передачи данных) — это еще более усовершенствованный стандарт SDRAM, при использовании которого скорость передачи данных удваивается. Это достигается не за счет удвоения тактовой частоты, а за счет передачи данных дважды за один цикл. Модули DDR реализованы на базе новой архитектуры со 184 контактными выводами и обычно работают при напряжении 2,5 В.

DDR2 SDRAM представляет собой более быстродействующую версию стандартной памяти DDR SDRAM — большая пропускная способность достигается за счет использования дифференциальных пар сигнальных контактов, обеспечивающих улучшенную передачу сигналов. рабочая частота модулей памяти DDR2 начинается с 400 МГц, доходит до 800 МГц и выше. Предполагалось, что DDR2 обеспечит учетверенную скорость передачи данных, однако финальные образцы предоставляют лишь удвоенную скорость передачи, а модифицированный метод передачи сигналов позволяет достичь более высокой производительности. Это достигается за счет уменьшенного по сравнению с памятью DDR напряжения питания (1,8 вместо 2,5 В), благодаря чему модули памяти DDR2 потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла. Микросхемы DDR2, обладающие большим количеством контактных выводов (240), поставляются в корпусе FBGA.

Стандарт Rambus DRAM (RDRAM) представляет собой радикально новую архитектуру модулей памяти, которые устанавливались в высокопроизводительных компьютерах с 1999 по 2002 год. Компании Intel и Rambus подписали соглашение о сотрудничестве в 1996 году, согласно которому Intel обязалась поддерживать память стандарта RDRAM до 2001 года. После этой даты Intel продолжала поддерживать память RDRAM, установленную в выпущенных ранее системах, однако новые наборы микросхем системной логики и системные платы были уже предназначены для DDR SDRAM. Более того, все последующие наборы микросхем и системные платы Intel поддерживают установку исключительно модулей памяти DDR или DDR2.

Память RDRAM является устройством с узким каналом передачи данных. Количество данных, передаваемых за один такт, достигает только 16 бит (2 байт). Современные модули памяти RIMM работают не только с исходной частотой 800 МГц, но и с частотами 1066 и 1200 МГц и существуют как в одноканальных 16-разрядных, так и в многоканальных 32- и 64-разрядных версиях, пропускная способность которых превышает 9,6 Гбайт/с.

Статическая оперативная память (Static RAM — SRAM). Она названа так потому, что, в отличие от динамической оперативной памяти (DRAM), для сохранения ее содержимого не требуется периодической регенерации. Но это не единственное ее преимущество. SRAM имеет более высокое быстродействие (не более 2 нс), чем динамическая оперативная память, и может работать на той же частоте, что и современные процессоры.