Чипсеты

Чипсет является важной составляющей компьютера, поскольку он содержит все важные интерфейсы и во многом определяет набор функций системы.

Например, все современные чипсеты содержат множество интерфейсов для карт расширения (PCI Express или PCI), двухканальный контроллер памяти (на платформе Intel), несколько контроллеров USB 2.0 (по два порта на контроллер), контроллер HD Audio, гигабитные сетевые контроллеры и современные контроллеры накопителей Serial ATA с четырьмя-шестью портами. Некоторые чипсеты содержат и контроллеры дистанционного управления.

Чипсет Intel G31 Express

Чипсет Intel G31 является чипсетом начального уровня и потребляет минимум энергии. G31 относится к категории настольных чипсетов для массового рынка, предназначенных для "основных вычислений". Это означает, что данный набор системной логики совершенно не подходит для high-end систем и не поддерживает никаких продвинутых функций. Чипсет G31 был разработан как выгодный вариант для обычного пользователя. Поэтому он ориентирован на такие процессоры, как Core 2, Pentium Dual Core или аналогичные Celeron, основанные на микроархитектуре Core 2.

Чипсет G31 ограничен 4 Гбайт памяти, в то время как G33 и G35 поддерживают до 8 Гбайт. Low-end чипсет поддерживает только двухканальную память DDR2-800 (хотя по сравнению с DDR3 это не является недостатком) и работает с южным мостом ICH7 вместо ICH8, ICH9 или ICH10. В результате G31 поддерживает всего четыре порта SATA/300, зато предоставляет ещё два канала UltraATA/100, в то время как более новые чипсеты поддерживают либо один наследственный канал ATA, либо вообще ни одного. G31 с южным мостом ICH7 предоставляют восемь портов USB 2.0, HD-аудио, традиционные слоты PCI и всего лишь 100-мегабитный сетевой контроллер. Если вам нужно более скоростное соединение Ethernet, тогда ищите материнскую плату, которая поставляется с сетевым контроллером PCIe для обеспечения гигабитного Ethernet. И, наконец, хоть чипсет G31 и имеет один слот x16 PCI Express для апгрейда, он не совместим с PCI Express 2.0.

Материнские платы с чипсетом G31, как правило, имеют один аналоговый выход на дисплей D-SUB15, а иногда и цифровой выход DVI. Поскольку GMA3100 не подходит для HTPC (домашний кинотеатр), материнские платы не оснащены выходами HDMI; не стоит также ждать от таких плат двух цифровых выходов.

Чипсет G31 не обладает ни одной функцией, которая бы сделала его особенным. Он не поддерживает DirectX 10, не предоставляет 3D-производительности, которая была бы не лишней для игр, и ограничен 4 Гбайт памяти. Однако все эти ограничения не так уж критичны для базового ПК для повседневной работы. Чипсет G31 дешёвый, поддерживает все процессоры Core 2, включая четырёхъядерные модели, и допускает использование любых high-end видеокарт, так что он почти так же подходит для геймеров, как и high-end чипсет. Именно производители материнских плат превратили G31 из "неудачника" для массового рынка в чипсет для эффективных платформ.

В чем отличие северных и южных мостов для INTEL и AMD

В случае Intel чипсет представлен северным мостом, которой расположен рядом с процессором и "отвечает" за все высокоскоростные устройства (процессор, видеокарту, оперативную память), и южным мостом, который согласовывает работу и связывает низкоскоростные интерфейсы (винчестер, аудио, PCI-слоты, USB и т. д.). Мосты также соединены между собой с помощью различных вариантов реализации шины, например, nForce от nVidia.

nForce_nVidia_block_diagram

В платформе AMD есть только один чипсет, так как контроллер памяти встроен в сам процессор, а подключение периферийных устройств возложено на аналог PCI-E - фирменную шину Hyper Transport.

История чипсетов Intel

За последние годы вышло немало чипсетов Intel. Мы решили свести данные в таблицу, отражающую самые важные этапы развития чипсетов с раздельной графикой, начиная с первых SDRAM-чипсетов для Pentium 4 (2001).

Чипсет

Intel 845

Intel 865/875

Intel 915/925

Intel 945/955/975

Intel 965

Дата выхода

2001

2003

2004

2005

2006

Кодовое название

Brookdale

Springdale/ Canterwood

Grantsdale/ Alderwood

Lakeport/ Glenwood

Broadwater

Socket

478

478

LGA775

LGA775

LGA775

Поддержка процессоров

Pentium 4, Celeron

Pentium 4, Celeron

Pentium 4, Celeron

Pentium 4, Pentium D, Celeron D

Core 2, Pentium 4, Pentium D, Celeron D

Поколение процессоров

130-нм Northwood

130-нм Northwood, 90-нм Prescott

90-нм Prescott

90-нм Prescott, Smithfield

90-нм Prescott, Smithfield, 65-нм Conroe

Частота FSB

FSB400, FSB533

FSB533, FSB800

FSB533, FSB800

FSB533, FSB800, FSB1066

FSB533, FSB800, FSB1066

Контроллер памяти

PC133 SDRAM, DDR266

Dual DDR333, DDR400

Dual DDR400, DDR2-533

Dual DDR2-667

Dual DDR2-800

Графический интерфейс

AGP 4X

AGP 8X

PCI Express x16

PCI Express x16

PCI Express x16

Макс. объём памяти

2 Гбайт

4 Гбайт

4 Гбайт

8 Гбайт

8 Гбайт

Южный мост

ICp (82801BA), ICp (82801DB) - 421 контакт

ICp (82801EB) - 460 контактов

ICH6 (82801FB) - 652 контакта

ICH7 (82801GB) - 652 контакта

ICH8 (82801HB) - 652 контакта

Число портов USB

4x USB / 6x USB 2.0

8x USB 2.0

8x USB 2.0

8x USB 2.0

8x USB 2.0

UltraATA/100

2 канала

2 канала

2 канала

1 канал

 

Поддержка RAID

Нет

RAID 0

RAID 0, 1 (ICH6-R)

RAID 0, 1,5 (ICH6-7)

RAID 0, 1,5 (ICH8-R)

Serial ATA

Нет

2x Serial ATA/150

4x Serial ATA/150

4x Serial ATA/300

6x Serial ATA/300

Звук

AC97 2.1

AC97 2.3

HD Audio

HD Audio

HD Audio

Сеть

Через PCI

Через интерфейс CSA или PCI

Через PCI Express

Через PCI Express

Встроенная на 1 Гбит/с

Варианты моделей

845D (память DDR), 845G/GL (с графикой), 845G, GE, PE, GV (DDR333)

865G (с графикой), 865PE (FSB800), 848P (один канал памяти), 865GV (только с графикой)

915G (с графикой), 915PL (макс. 2 Гбайт DDR400), 915GL (макс. DDR400 с графикой), 915GV (только с графикой) , 910GL (FSB533 и только с графикой), 925XE (FSB1066)

945G (с гграфикой), 945PL (макс. FSB800), 945GL (макс. FSB800 с графикой), 945GZ (макс. FSB800 и только с графикой)

G965 (с графикой), Q965 (с графикой, управлением)

Чипсеты, которые вышли после 915 и 925, не отличались какими-то революционными функциями, но они всё же были лучше предшествующих моделей. 925XE стал первым чипсетом, поддержавшим шину FSB1066 (физическая частота 266 МГц), которая требовалась для первых процессоров Pentium 4 Extreme Edition. 945 и 955 (Lakeport и Glenwood) увеличили частоту памяти DDR2 до 333 МГц (DDR2-667), а ICH7 добавил ещё две линии PCI Express (шесть вместо четырёх), а контроллер SATA обновился до Serial ATA/300. Поддержка RAID теперь включила и массив RAID 5, но Intel отказалась от двух наследственных интерфейсов UltraATA/100. Для двуядерных процессоров Pentium D требовался чипсет 945 или 955.

ICH8 стал актуальным южным мостом для линейки чипсетов 965 (Broadwater), которая, вместе с 975X, стала фундаментом для продвижения процессоров Intel Core 2. Чипсет 965 лишился контроллера UltraATA, а интерфейс AC97 был убран в пользу решений HD Audio (которые сегодня можно назвать стандартом). ICH8 поддерживает SATA 2.5, включая внешние порты SATA (eSATA), и содержит контроллер гигабитного Ethernet. Базовая модель ICH8 поддерживает четыре порта SATA, но версия RAID ICH8-R поддерживает уже шесть.

Каждое поколение чипсетов имеет ряд моделей, использующих встроенное графическое ядро, используя для кадрового буфера часть ОЗУ. Чипсеты 915G и 910G используют графическое ядро GMA900 с четырьмя пиксельными конвейерами, работающими на частоте 300 МГц, поддерживается аппаратное декодирование MPEG2 и DirectX 9. У чипсета 945G графическое ядро обновилось, частота GMA950 увеличилась до 400 МГц, но оно так и не получило полную поддержку Shader Model 3 (DirectX 9.0c). Но GMA950, по крайней мере, поддерживает HD-видео. Наконец, у линейки 965 появилось графическое ядро GMA3000, с восемью программируемыми конвейерами, которое работает на частоте 667 МГц при запуске видео или графических расчётов.

Чипсеты Intel P45

На смену линейке P35 (Bear Lake) пришла линейка P45 под кодовым названием Eaglelake. Новая линейка чипсетов состоит из четырёх разных моделей (две из них со встроенной графикой) и выводит стандарт PCI Express 2.0 на массовый рынок.

Новые функции чипсета P45: поддерживает графику PCI Express 2.0, эффективно удваивая пропускную способность каждого канала PCI Express с 250 Мбайт/с до 500 Мбайт/с на линию (в одном направлении). Однако чтобы выиграть от более высокой пропускной способности, интерфейсу PCI Express 2.0 требуется PCIe 2.0-совместимая карта расширения (например, видеокарта).

Шина PCI Express 2.0 требует больше энергии, поэтому чипсет P45 является менее эффективным с точки зрения энергопотребления, чем его предшественник, несмотря на то, что P45 изготавливается по 65-нм техпроцессу Intel.

P45 является первым массовым чипсетом Intel, поддерживающим 16 Гбайт памяти, тогда как P35 ограничен 8 Гбайт.

Блок-схема чипсета Intel P45 Express

blok-skhema_chipseta_intel_p45_express

Все материнские платы на чипсете P45 обладают следующими функциями.

  • Поддержка всего семейства процессоров Core 2, включая Core 2 Duo, Core 2 Quad и Core 2 Extreme по 45-нм и 65-нм техпроцессу, Pentium Dual Core и, как правило, Celeron.
  • Поддержка конфигураций ATI CrossfireX с множеством видеокарт.
  • PCI Express 2.0, до двух слотов, физически способных поддерживать карты x16, но на восьми линиях каждая.
  • Дополнительные слоты PCI Express 1.0.
  • Шесть портов Serial ATA 3 Гбит/с.
  • Гигабитный Ethernet с разными PHY-чипами.
  • RAID 0 и 1 (для поддержи RAID 5 нужен южный мост ICH10R).
  • AHCI SATA 3 Гбит/с с "родной" очередью команд (Native Command Queuing) (поддержка оптических приводов SATA и "горячей" замены).
  • Интерфейс eSATA (если доступен): все разъёмы SATA можно вывести на заднюю панель материнской платы и использовать как eSATA.
  • Звук высокой чёткости (HD Audio): от материнской платы на чипсете P45 можно ожидать, как минимум, простого аудио кодека, который будет выполнять всю обработку звука с помощью центрального процессора.
  • Платы не поддерживают Windows 98 и Windows ME

Чипсеты линейки 3x (Bearlake)

Чипсеты линейки 3x (Bearlake) состоят из четырёх вариантов: G33, G35, P35 и X38. Все чипсеты по-прежнему используют сокет Intel Land Grid Array с 775 контактами (LGA775).

Обратите внимание на новый южный мост ICH9. Если южные мосты ICH6, ICH7 и ICH8 упаковывались в корпус BGA с 652 контактами, то ICH9 упаковывается в 676-контактный корпус Ball Grid Array, причём южный мост содержит 4,6 млн. транзисторов и производится по 130-нм техпроцессу. Хотя транзисторов получилось больше, чем в ICH8, тепловой пакет по-прежнему составляет 4 Вт. ICH9 обеспечивает шесть полнофункциональных портов Serial ATA/300 с NCQ (Native Command Queuing), а также поддерживает eSATA и множители портов, которые позволяют к подключить к одному порту SATA до четырёх устройств SATA. Как мы обнаружили, производительность USB 2.0 и RAID южного моста ICH9 превосходит ICH8 и ICH7.

Таким образом, если материнская плата на чипсете 965 поддерживает VRM 11, на неё технически можно будет установить 45-нм процессоры. VRM 11 программирует линии питания с помощью 8-битных ID напряжения (VID), что даёт шаг изменения 0,00625 В. Минимальное рабочее напряжение составляет уже не 0,8375 В (как в спецификации VRM 10), оно уменьшилось до 0,5 В. VRM 11 также позволяет разделяет нагрузку по большему числу фаз, а линии поддерживают так называемую модуляцию по нарастанию и спаду (dual edge modulation), которая даёт возможность стабилизаторам подавать множество импульсов на транзисторы, используя конденсаторы меньшей ёмкости. Цель заключается не только в снижении шагов изменения напряжения и в снижении рабочего напряжения для 45-нм процессоров, но и в обеспечении достаточной мощности на разных уровнях напряжения, которые могут часто меняться. Всё это осуществляется вместе с более строгой спецификацией уровня нарастания напряжения.

Категория: Процессоры, чипсеты, сокеты | Добавил: masterov (04.06.2018) | Автор: Андрей Мастеров E W
Просмотров: 41 | Теги: Компьютерный Мастер, компьютерная помощь | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar