Для шины PCI частота синхронизации определяется частотой системной шины процессора. Кроме того, в Bios Setup для этой шины могут определяться некоторые ее возможные режимы.

Для шины ISA кроме частоты задают время восстановления для 8- и 16-битных обращений к памяти вводу выводу. Неустойчивая работа адаптеров может потребовать замедления шины ISA, но сейчас время понижение ее производительности не сильно отражается на производительности компьютера в целом.

Для шин ISA и PCI иногда опциями Bios Setup приходится распределять системные ресурсы.

17. Чипсет

Как уже упоминалось выше, чипсет является связующим звеном между всеми компонетами системной платы.

Центральную роль в архитектуре играет процессор. К его локальной шине адреса и данных подключаются модули вторичного кэша. Основная динамическая память имеет собственную мультиплексированную шину адреса и шину данных, обычно изолированную от локальной шины процессора. На этом "этаже" архитектуры чипсет решает следующие задачи:

· Обслуживание управляющих и конфигурационных сигналов процессора.

· Мультиплексирование адреса и формирование управляющих сигналов динамической памяти, связь шины данных памяти с локальной шиной.

· Формирование управляющих сигналов вторичного кэша, сравнение его тегов текущим адресом обращения на локальной шине.

· Обеспечение когерентности данных в обоих уровнях кэш-памяти и основной памяти при обращении как со стороны процессора, так и от контроллеров шины PCI.

· Связь мультиплексированной шины адреса и данных шины PCI с локальной шиной процессора и шиной динамической памяти.

· Формирование управляющих сигналов шины PCI, арбитраж контроллеров шины.

3 микросхемы чипсета - системный контоллер и 2 корпуса коммутаторов данных определяют:

· типы и частоты поддерживаетмых процессоров

· политику записи, возможности применения различных микросхем и скоростные характеристики вторичного кэша, возможный размер кэша и кэшируемой области основной памяти

· типы, объемы и максимальное количество модулей динамической памяти, возможность чередования банков, скоростные характеристики обмена

· поддерживаемые частоты шины PCI, возможное количество контроллеров шины, способы буферизации.

Следующий этаж архитектуры - устройства, подключенные к шине PCI. Эта шина является центральной в современных системных платах, и все интерфейсные адаптеры, а также системные средства ввода/вывода в конечном счете общаются с ядром системы через шину PCI. Кроме плат расширения, устанавливаемых в слоты шины PCI, ее абонентом является и мост PIIX - практически неотъемлемая часть современных плат.

PIIX представляет собой многофункциональное устройство, на которое возлагаются следующие функции:

· организация моста между шинами PCI и (E)ISA с согласованием частот синхронизации этих шин

· реализация высокопроизводительного, двухканального интерфейса АТА, подключенного к шине PCI

· реализация стандартных систем средств ввода-вывода - двух контроллеров прерываний, двух контроллеров прямого доступа к памяти, трехканального системного счетчика-таймера, канала управления динамиком, логики немаскируемого прерывания

· коммутация линий запросов прерывания шин PCI & ISA, а также встроенной периферии на линии запросов контроллеров прерываний, управление их чувствительностью, обслуживание прерывания от сопроцессора

· коммутация каналов прямого доступа к памяти

· поддержка режимов энергосбережения - обработка SMM, программирование событий управления потреблением, управление частотой процессора, переключение режимов

· реализация моста с внутренней шиной X-Bus, используемой для подключения микросхем контроллера клавиатуры, BIOS, CMOS, RTC, контроллеров гибких дисков и интерфейсных портов

· реализация контроллера USB

Реализация перечисленных функций влияет на такие параметры системной платы, как:

· производительность шины ISA

· производительность, число каналов АТА, возможные режимы обращения

· гибкость системы управления энергопотреблением

· гибкость конфигурирования системных ресурсов и поддержка PnP

· гибкость управления адресацией ROM BIOS, позволяющая использовать большой объем хранимого кода, не занимая излишнего пространства в верхней памяти

Контроллеры гибких дисков, интерфейсных портов, клавиатуры, CMOS RTC могут входить собственно в чипсет, а могут быть реализованы на отдельных "инородных" микросхемах. От них зависят следующие параметры системной платы:

· типы поддерживаемых дисководов;

· режимы параллельного порта;

· режимы последовательных портов;

Чипсеты ориентируются на разные применения системных плат, и функции, необходимые для сервера, могут оказаться излишествами для офисного компьютера. Поэтому нельзя чипсеты выстроить по порядку от худшего к лучшему, они позиционируются в многомерном пространстве противоречивых требований.

18. 100-мегагерцовые Pentium II чипсеты

Базовый набор микросхем Intel 440BX состоит из двух чипов - ядра 82443BX и контроллера ввода-вывода PIIX4E 82371EB. Интеловский чипсет поддерживает двухпроцессорность (SMP), и 64-разрядный оптимизированный 3.3-вольтовый интерфейс памяти, не поддерживающий 5-вольтовые модули. Поддерживается 33-мегагеровая шина PCI версии 2.1 и AGP 1.0, функционирующая в режимах 1х и 2х.

Фирма ALI, являющаяся подразделением ACER, предлагает свой чипсет - Aladdin Pro II, состоящий из контроллера AGP, поддерживающего режимы 1х и 2х, памяти и буферизированного контроллера ввода-вывода, позволяющего реализовать 66-мегагерцовую шину PCI, M1621 и моста PCI-ISA, контроллера ACPI, IDE, USB, PS/2 и портов M1533/M1543.

Отличительной особенностью чипсетов от ALI уже давно является достаточно быстрая работа с памятью. И на этот раз в Aladdin Pro II используются различные методы ускорения работы с памятью и разгрузки системной шины. В частности, применяется так называемый конвейерный цикл обращения к памяти, когда периодические регенерации данных в ней выполняются во время ожидания.

Давний конкурент Intel, тайваньская компания VIA, в настоящий момент предлагает чипсет VIA Apollo Pro - второе поколение Apollo P6, первого неинтеловского чипсета для Slot-1. Состоит из ядра VT82C691, обеспечивающего как синхронное, так и асинхронное функционирование шин памяти, AGP и PCI, и южного моста VT82C596, позаимствованного от MVP-3 и позволяющего, кроме базовых функций ввода-вывода (ACPI, USB, порты), реализовать новый интерфейс UltraATA-66. VIA Apollo Pro, как и i440BX, поддерживает режим Suspend to DRAM.

VIA делает не самые производительные чипы, но зато самые продвинутые по функциям. В частности, южный мост у VIA уже давно совместим по выводам с интеловским PIIX4E 82371EB.А новая версия Apollo Pro, VT82C692, также именуемая BXPro, стала совместима по выводам с i440BX.

SiS представляет 100-мегагерцовый чипсет 5600/5595. Состоит из ядра 5600, поддерживающего до полутора гигабайт оперативной памяти - больше чем все остальные, но только 4 PCI-устройства и 1x/2x режимы AGP. Южный мост 5595 кроме базовых функций (ACPI, USB, порты) и интегрированных часов реального времени имеет встроенный модуль мониторинга системы, имеющий 5 аналоговых датчиков вольтажа, 2 - счетчика оборотов и один вход для термоэлемента.