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