SPIS TEŚCI
1. WSTĘP
2. CHIPSET
3. CHIPSET INTEL 875P
4. CHIPSET VIA Apollo K8T400M
5. CHIPSET SIS645A2
6. PODSUMOWANIE
7. LITERATURA
1. WSTĘP
Komputer określany mianem PC (Personal Computer), czyli osobisty, zdobył największą popularność, zarówno w różnych dziedzinach działalności zawodowej, jak i w domach. Określenie PC spotyka cię w literaturze fachowej, reklamach i mowie potocznej od 1981 roku, kiedy to firma IBM (International Business Machines Corporation) wprowadziła na rynek mikrokomputer serii IBM PC. Komputer (mikrokomputer) jest to zestaw urządzeń elektronicznych, realizujący przetwarzanie informacji (danych). Pojęcie przetwarzania danych jest bardzo szerokie, bo kryje się pod nim zarówno przetwarzanie prostych i złożonych tekstów, organizacja baz danych, realizacja obliczeń finansowych a także przetwarzanie grafiki oraz dźwięku w praktycznie dowolnej postaci. Za pomocą komputera można sterować innymi urządzeniami takimi jak np. centrala telefoniczna.
Aby właściwie i efektywnie wykorzystywać komputer potrzebna była ogromna wiedza z dziedziny elektronicznej. Wiele wiodących firm w tej dziedziny wypracowało i udoskonaliło stosowane w pierwszych komputerach układy scalone i powstały o wielkiej skali integracji układy zwany chipsetami. Jak poważną i odpowiedzialną rolę odgrywają one w komputerach chciałbym przedstawić poniżej.
2. Chipset
Współpraca poszczególnych układów systemu, takich jak jednostka centralna , podstawowa pamięć operacyjna , pamięć ceche, wymaga dodatkowych układów logicznych, koordynujących ich działanie. Zadaniem tych układów jest między innymi dekodowanie adresów wytwarzanie sygnałów taktujących i sterujących poszczególną pracą układów. We wczesnych rozwiązaniach płyt głównych układy te były budowane przy użyciu wielu układów scalonych, co owocowało dużą ilością ich na płycie głównej. Wraz z rozwojem technologii coraz więcej tych układów poddano wielkiej skali integracji i nazwano ich chipsetami. Chipset to zazwyczaj dwa największe układy scalone zwane mostkami północnym i południowym to chipset steruje całą płytą i nadzorujący komunikację między wszystkimi elementami komputera . Najpopularniejsze firmy produkujące chipsety to Intel, Via , AMD, Ali, SIS. Poniżej przedstawiony jest schemat przekształcenia pojedynczych układów funkcjonalnych w chipsety.
Chipsety to zestaw specjalizowanych układów scalonych o bardzo wysokiej skali integracji, W konstrukcji płyt głównych odpowiadają za zapewnienie współpracy poszczególnych elementów składających się na system komputerowy. Jego zadaniem jest organizacja przepływu informacji pomiędzy poszczególnymi komponentami komputera. Pełni on funkcję pośrednika pomiędzy procesorem a współpracującymi z nim urządzeniami. Wszystkie dane przesyłane z pamięci operacyjnej do procesora \"przechodzą\" przez chipset.
W skład chipsetu wchodzi najczęściej od jednego do czterech odrębnych układów (chipów) rozmieszczonych czasem w różnych częściach płyty. W zależności od rodzaju, chipsetu może on zawierać następujące elementy:
- kontroler pamięci cache L2;
- kontroler procesora, w tym także obsługa cache pierwszego poziomu L1 (Każdy chipset jest przystosowany do pracy tylko z określonym typem (typami) procesorów, z stąd w procesie wytwarzania najpierw opracowywany jest procesor, a następnie konstruuje się dla niego odpowiedni chipset wykorzystujący jego możliwości takie jak np. częstotliwość taktowania);
- kontroler magistrali PCI, ISA - szerokość magistrali, częstotliwość taktowania;
- kontroler IDE/EIDE;
- kontroler przerwań IRQ;
- kontroler kanałów DMA;
- zegar czasu rzeczywistego RTC;
- kontroler klawiatury;
- kontroler myszy - port (PS/2);
- kontroler napędu dysków elastycznych (FDD);
- kontroler portu równoległego (złącze Centronics);
- kontroler portów szeregowych (RS232, USB);
- oszczędne zarządzanie energią (power management).
Do właściwości chipsetu należy również możliwość obsługi systemów składających się z więcej niż jednego procesora (architektura SMP Symmetric Multi-Processing). Rola chipsetu polega wówczas na takim zarządzaniu procesorami, aby jednocześnie wykorzystywały różne zadania i nie \"wchodziły sobie wzajemnie w drogę\". Rozwiązanie takie wykorzystywane jest głównie w serwerach sieciowych, od których wymagana jest wysoka efektywność i szybkość.
Producenci dążą, aby coraz więcej kontrolerów było wbudowanych bezpośrednio w układ(y) chipsetu, a także zmierzają do zmniejszenia liczby wchodzących w jego skład układów, zachowując jednocześnie jego techniczne możliwości. Chipset jako integralna część całej płyty jest z nią nierozerwalnie związana, związku, z czym niemożliwa jest jego wymiana tak ja to ma miejsce z innymi elementami komputera. Wymiana chipsetu jest, więc równoznaczna z wymianą całej płyty głównej
Aby sprawdzić rodzaj zainstalowanego na naszej płycie chipsetu i zasadę funkcjonowanie najlepiej zajrzeć do dokumentacji płyty głównej i pozycji zawartej w Setupie . Setup pozwala nam zapoznać się z dużą ilością informacji. Dokładne ich zapoznanie umożliwia nam zrozumienie i poznanie możliwości komputera. Odpowiednie ustawienie i konfiguracja w Setupie,jak też dokładne ustawienie zworek i mikroprzełączników na płycie głównej spowoduje zmianę w pracy chipsetów , a co za tym idzie zmianę pracy komputera. W przypadku, gdy jest to niemożliwe, bo nie posiadamy dokumentacji możemy dokonać sprawdzenia chipset z poziomu systemu operacyjnego. Start / Ustawienia / Panel sterowania a następnie ikona System. W jej właściwościach odnajdujemy menadżera urządzeń a następnie opcje - Urządzenia systemowe. Tam na długiej liście urządzeń znajdują się pozycje nazwane: Mostek PCI do ISA, typu nazwa jednego z układów wchodzących w skład chipsetu (PCI - ISA bridge), oraz Mostek Procesor, typ procesora do PCI typu nazwa chipsetu.
Powyżej przedstawiłem najbardziej ogólną wiedzę o chipsetach , poniżej chciałbym przedstawić chipsety kilku rywalizujących ze sobą najważniejszych firm takich jak INTEL, VIA, SiS.
3. CHIPSET INTEL 876P
Nowy chipset zawiera dwa rozwiązania techniczne, zwiększające szybkość transmisji danych między procesorem i pamięcią i podwajające przepustowość wykorzystywanego przez komputer łącza sieciowego. Chipset to układ scalony (lub zestaw kilku układów scalonych), pełniący rolę „układu nerwowego” komputera, przesyłającego sygnały z „mózgu”, czyli mikroprocesora, do pozostałych elementów systemu. Wprowadzone produkty są zgodne z technologią hiperwątkowości Intela (Hyper-Threading) i zostały opracowane z myślą o stacjach roboczych i komputerach biurkowych, wyróżniających się wielką wydajnością i bogatymi możliwościami.
„Nowy procesor, współpracujący z nowym chipsetem Intela, zapewnia uzyskanie bezprecedensowej wydajności, pożądanej przez użytkowników wymagających od komputerów PC coraz większego bogactwa cyfrowych mediów, gier i szerokopasmowej łączności z Siecią” - mówi Louis Burns, wiceprezes i dyrektor generalny Intel Desktop Platforms Group – „W zaawansowanych zastosowaniach komputerów szybkość dostępu do danych stała się jednym z największych ograniczeń wydajności. Użytkownicy, poszukujący systemów o największej szybkości działania, z pewnością docenią korzyści z obsługiwanej przez chipset bardzo szybkiej magistrali systemowej i wielkiej szybkości współpracy z pamięcią, a także z udogodnień w pracy wielozadaniowej i wielowątkowej, wynikających z technologii hiperwątkowej procesora Pentium 4.”
Procesor Pentium 4 z technologią hiperwątkową (Hyper-Threading, HT) ** pracujący z szybkością 3 GHz może teraz korzystać z magistrali systemowej o częstotliwości pracy 800 MHz, zamiast najszybszej do tej pory magistrali 533 MHz. Nowa magistrala, pracująca z częstotliwością 800 MHz, przesyła informacje z szybkością większą nawet o 50 procent od dostępnej w poprzedniej wersji. Dzięki technologii hiperwątkowej, użytkownicy mogą jednocześnie wykonywać kilka złożonych zadań bez zauważalnego spowolnienia działania komputera. W przypadku popularnych zastosowań PC oznacza to na przykład możliwość wysyłania komunikatów natychmiastowych podczas grania w gry przez Internet lub ściąganie z sieci plików muzycznych w czasie przetwarzania cyfrowych fotografii. Technologia hiperwątkowości przyspiesza również wykonywanie związanych z tworzeniem cyfrowych treści zaawansowanych zadań takich jak modelowanie 3D, tworzenie cyfrowych obrazów czy edytowanie wideo.
Zaprojektowany specjalnie z myślą o współpracy z procesorami Intel Pentium 4 wyposażonymi w technologię HT, chipset Intel 875P, znany wcześniej pod kryptonimem Canterwood, obsługuje dwukanałową pamięć systemową DDR 400 MHz, zapewniając wyjątkową wydajność we wszelkich zastosowaniach multimedialnych i intensywnie korzystających z grafiki 3D. Chipset zaopatrzono w dwa nowatorskie rozwiązania: Intel Performance Acceleration Technology (PAT) i Communications Streaming Architecture (CSA). PAT przyspiesza przepływ danych między procesorem i pamięcią systemową, co ma istotny wpływ na zwiększenie wydajności. Chipset 875P wyposażony jest także w dedykowaną magistralę dla interfejsu sieciowego, opartą na nowej architekturze Intel Communications Streaming Architecture. CSA, w połączeniu z nowym gigabitowym sterownikiem sieci Ethernet Intel® PRO/1000 CT Desktop Connection, umożliwia podwojenie przepustowości sieci w stosunku do dotychczasowych rozwiązań wykorzystujących magistralę PCI.
Oprócz tego, chipset 875P zawiera zapewniający uzyskanie wysokiej wydajności grafiki bardzo szybki interfejs AGP8X, zintegrowane interfejsy Hi-Speed USB 2.0* i Serial ATA oraz dwa niezależne układy dźwiękowe DMA, umożliwiające np. prowadzanie rozmowy telefonicznej przy użyciu PC przy jednoczesnym odtwarzaniu cyfrowej muzyki. Chipset 875P dysponuje również możliwościami obsługi macierzy RAID w oparciu o najnowszy interfejs Serial ATA, znacznie przyspieszający wymianę danych z dyskami. Dla użytkowników wymagających podwyższonej pewności i spójności danych przygotowano mechanizm detekcji i korekcji błędów pamięci ECC. Dodatkowe informacje o chipsecie można znaleźć pod adresem http://developer.intel.com/design/chipsets.
4. CHIPSET VIA Apollo K8T400M
VIA zaprezentowała chipset Apollo K8T400M przeznaczony do współpracy z procesorem serwerowym AMD Opteron. Chipset wyposażono m.in. w zintegrowany kontroler Serial ATA RAID oraz szybkie połączenie pomiędzy mostkami Ultra V-Link.
Chipset obsługuje interfejs graficzny AGP 8x, co pozwala na wykorzystanie Opterona nie tylko jako procesora do zastosowań typowo obliczeniowych, ale również jako podstawy do stworzenia wydajnej stacji graficznej z zewnętrzną kartą wideo. Mostek północny K8T400M połączony jest z mostkiem południowym VT8237 poprzez nowy interfejs Ultra V-Link oferujący przepustowość ponad 1 GB/s oraz dostarczający procesorowi stały strumień danych. Mostek południowy VT8237 posiada zintegrowany, dwukanałowy kontroler Serial-ATA RAID obsługujący RAID na poziomie 0, 1, 0+1 oraz JBOD, jak również dwukanałowy, równoległy kontroler ATA-133.
Mostek południowy wyposażono także w zintegrowany 6-kanałowy układ dźwiękowy Vinyl Audio, modem oraz kontroler sieci LAN.
5. CHIPSET SIS645A2
Koncern SiS pragnąc zachować pozycję producenta jednego z najszybszych chipsetów dla procesorów Pentium 4, postanowił zmodyfikować układ SiS645, który w nowej wersji zostanie oznaczony jako SiS645A2.
Pierwszą płytą, która zostanie wyposażona w zmodyfikowany chipset będzie Soltek SL-85DRS2. Produkt skonstruowany w formacie ATX zawiera trzy banki pamięci PC2100/PC1600 DDR SDRAM (maksymalnie 3 GB). Możliwa jest także obsługa szybszych modułów PC2700 DDR jednak wtedy ich maksymalna pojemność nie może przekroczyć 2 GB. Pozostałe wyposażenie obejmuje: 6 złączy PCI, 1 AGP 4x, 4 porty USB oraz zintegrowany układ muzyczny AC\'97. Wiadomością istotną dla miłośników podkręcania będzie to, że płyta Solteka pozwala na regulację napięcia rdzenia procesora, częstotliwości taktowania szyny systemowej, oraz mnożnika. Soltek posiada też system RedStorm, który jest automatem do przetaktowywania parametrów procesora.
Nie wiadomo o ile wzrośnie wydajność płyt głównych wyposażonych w nową wersję chipsetu SiS-a. Wiadomo jednak, że będą one bardzo szybkie, bo już starsza wersja chipsetu SiS645 plasowała się na szczycie rankingu układów obsługujących Pentium 4 i pamięci DDR.
6. PODSUMOWANIE
Szybki postęp w dziedzinie informatyki poszerzył możliwości przeciętnego komputera PC rozwój techniki powoduje, że to, co jeszcze wczoraj było nowością dziś stanowi standardowe wyposażenie każdego komputera. Jak widać z przedstawionego opisu chipsety, z których między innymi zbudowana jest płyta główna komputer PC, są to urządzenie niezwykle skomplikowane i pełnią niezwykle ważną funkcję. Przeciętny człowiek, który nawet, na co dzień zasiada przy komputerze i go używa nie ma zazwyczaj pojęcia o tych urządzeniach znajdujących się w środku. To sprawia, że specjaliści projektujący podzespoły komputerowe, są obecnie bardzo cenieni i myślę, że ta dziedzina będzie się w przyszłości nadal dynamicznie rozwijać, co doprowadzi do powstanie układów elektronicznych o większych możliwościach, a co za tym idzie nasze PC będą szybsze, sprawniejsze będą mogły sprostać nadchodzącym zmianom.