|
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.pt. Płyty główne".W skład płyty głównej wchodzi szeregpodzespołów.Ważnymi elementami określającymi działanie płyty głównej są magistrale.Wtym rozdziale zostaną omówione różne rodzaje magistrali spotykanych w komputerach PC.Czym jest magistrala?Magistrala jest drogą", po której są przesyłane dane.Aączy ona co najmniej dwa elementykomputera.Istnieje cała hierarchia magistral.Komputer PC posiada przynajmniej trzymagistrale, niektóre - cztery i więcej.Hierarchię określa prędkość ich działania.Wolniejsze sąprzyłączone do szybszych.Każde urządzenie w systemie jest przyłączone do jakiejśmagistrali, a niektóre (jak układy płyt głównych - chipset) działają jak mosty łączące je zesobą.Oto główne ich typy:* Magistrala procesora.Jest to najszybsze połączenie w systemie.Jest ono przede wszystkimużywane przez procesor do przekazywania informacji do i z pamięci cache orazkomunikowania się z mostkiem pomocnym (North Bridge) chipsetu.Magistrala procesora wsystemach Pentium II pracuje z prędkością 66 lub 100 MHz i ma szerokość 64 bitów.* Magistrala AGP (Accelerated Graphics Port).Jest to 32-bitowa szyna o wysokiejprędkości - 66 MHz, stworzona przede wszystkim dla kart graficznych.Jest ona podłączonabezpośrednio do mostka pomocnego (North Bridge) chipsetu.* Magistrala PCI (Peripheral Component Interconnect).Jest to 33-megahercowa, 32-bitowamagistrala znajdująca się w zasadzie w każdym systemie 486 i raczej we wszystkichkomputerach klasy Pentium i lepszych.Magistrala ta jest obsługiwana przez mostek północny(North Bridge).W komputerach jest ich najczęściej cztery.Znajduje ona zastosowanie jakozłącze dla kart wymagających szybkiej wymiany danych.Na przykład kart sieciowych,kontrolerów SCSI.Mostek południowy (South Bridge) jest przyłączony do tej magistrali, a doniego przyłączone są złącza USB oraz IDE.* Magistrala ISA (Industry Standard Architecture).Jest to 8-megahercowa, 16-bitowa szyna,która po raz pierwszy pojawiła się w postaci 5-megahercowej, 8-bitowej w komputerach IBMPC, a z terazniejszą częstotliwością- 8 MHz -w komputerze IBM AT.Jest ona bardzo wolna,ale nadal świetnie się sprawuje jako złącze dla wolnych i starszych kart rozszerzeń.Obsługujeją mostek południowy, który jest jednocześnie jej kontrolerem oraz złączem pomiędzyszynami ISA oraz szybszymi szynami PCI.Chip Super I/O jest najczęściej przyłączonywłaśnie do szyny ISA.Dość często się zdarza, że mówiąc o magistrali mamy na myśli magistralę l/O, określanątakże mianem gniazda rozszerzającego (ang.expansion słot bus).Niezależnie od nazwy,magistrala zewnętrzna (I/O) jest główną magistralą komputera, przez którą przechodziwiększość danych.Zazwyczaj najbardziej ruchliwym połączeniem jest droga do kartygraficznej.Chipset płyty głównej można porównać do dyrygenta kierującego orkiestrą komponentówkomputera, który w odpowiedniej chwili umożliwia każdemu z nich zabranie głosu, czyliuzyskanie dostępu do odpowiedniej magistrali. Typ Szerokość Prędkość Przepustowość (MB/s)magistrali (bity) (MHz)ISA 8 bit 8 4,77 2,39ISA 16 bit 16 8,33 8,33EISA* 32 8,33 33,3VLB* 32 33,33 133,33PCI 32 33,33 133,33PCI-2x** 32 66,66 266,66PCI 64 bit** 64 66,66 266,66PCI-2x 64 64 66,66 533,33bit**AGP 32 66,66 266,66AGP-2x 32 66,66 533,33AGP-4x 32 66,66 1066,66" EISA i VLB nie są już wykorzystywane w aktualnie produkowanych płytach głównych.** Są to proponowane typy magistral i jak dotąd nie zastosowano ich w komputerach PC.Istnieją dwie propozycje zwiększenia możliwości magistrali PCI.Pierwszą z nich jestprzejście z 32 do 64 bitów.Drugą - podwojenie szybkości magistrali, która miałaby pracowaćz częstotliwością 66 MHz.Jak dotąd, żadnego z tych rozwiązań nie zaimple-mentowano wkomputerach PC i nic nie wskazuje na to, by w najbliższym czasie miało dojść pod tymwzględem do jakiegoś znaczącego przełomu.Bardziej prawdopodobne jest, że w najbliższymczasie zobaczymy nowe rozwiązania magistrali AGP, czyli tryb AGP-2x i AGP-4x.Cociekawe, oba szybsze tryby osiągnięto przy tej samej częstotliwości pracy magistrali; jedynąróżnicą jest to, że zamiast, jak dotychczas, l bitu w ciągu cyklu zegarowego, w szybszychtrybach pracy magistrali będą transferowane 2 lub 4 bity.Dzięki temu magistrala AGP będziew stanie zaspokoić wymagania przepustowości przyszłych kart graficznych, aż do 1066MB/s!Poniżej omówiono występujące w komputerze magistrale, łącznie z magistralą procesora,magistralami jej podległymi oraz opisanymi w poprzedniej tabeli głównymi magistralami I/O(Wejścia/Wyjścia).Magistrala procesoraMagistrala procesora jest połączeniem komunikacyjnym pomiędzy procesorem a chipsetempłyty głównej, konkretnie z układem North Bridge.Magistrala ta pracuje z prędkością płytygłównej, czyli zazwyczaj jest to 66, 75 lub 100 MHz.Jest ona używana do wymiany danychpomiędzy procesorem a pamięcią zewnętrzną cache procesora klasy Pentium P5.Ilustracja5.1 przedstawia schemat magistral typowego komputera klasy Pentium.Na rysunku 5.1 ukazano również miejsce i sposób umieszczenia w architekturze systemuinnych głównych magistral, takich jak PCI czy IDE.Wyraznie widać, że architekturakomputera jest trójpoziomowa, z najszybszym elementem komputera - procesorem - naszczycie, a magistralą ISA na dole.Różne komponenty komputera są podłączone do jednej ztrzech głównych magistral.Komputery klasy Pentium (P5) posiadają zewnętrzną pamięćpodręczną; pamięci te są podłączone do magistrali procesora i działają z pełną szybkościąpłyty głównej (zazwyczaj 66 MHz). Choć procesory Pentium stawały się coraz szybsze i szybsze, pamięci podręczne L2 nadalniestety pracowały z względnie niską częstotliwością płyty głównej.Barierę tę przełamałyprocesory Pentium Pro i Pentium II.Pamięć podręczna drugiego poziomu (L2) została w nichprzeniesiona z płyty głównej bezpośrednio do procesora, dzięki czemu mogła działać zszybkością bliższą rzeczywistej częstotliwości procesora.W procesorach Pentium Pro pamięćpodręczna L2 działa z pełną częstotliwością procesora; w procesorach Pentium II działa zpołową ich częstotliwości.Nawet połowa częstotliwości procesora nadal wiąże się z dużowiększą szybkością niż częstotliwość płyty głównej, z którą pracowały pamięci podręcznedrugiego poziomu umieszczane na płytach głównych komputerów klasy P5, z gniazdemSocket 7 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |
Archiwum
|