Лекция 6 Системные платы

   

Системная плата (System board) — второй по важности компонент в устройстве персонального компьютера . Кроме термина «системная плата», используется название «материнская плата» (Motherboard) . Основное назначение системной платы — соединение всех узлов компьютера в одно устройство, так что, по большому счету, это всего лишь набор проводов между контактами процессора и контактами модулей памяти и периферийных устройств. Все остальные расположенные на ней элементы носят второстепенные функции, служа только для развязки и согласования сигналов. Конечно, какой-то блок на системной плате может носить гордое название «контроллер», но даже но даже в этом случае его назначение— выполнение вспомогательных функций.

 

Общие сведения

 

Конструктивно системная плата ПК выполняется в виде многослойной текстолитовой печатной платы.Количество слоев может достигать 12, но чаще всего используют 8 (если не считать краски и лака). Между каждым слоем располагаются печатные проводники, выполненные из металлической фольги (может использоваться метод осаждения или напыления), которые соединяют контактные выводы микросхем, резисторов, конденсаторов и разъемов между собой. Ниже показан разрез системной платы производства компании Gigabyte, которая предложила увеличить толщину медных слоев для питания и заземления до 70 мкм.

Как правило, толщина проводников в два раза меньше, поэтому увеличение толщины медных шин улучшает охлаждение элементов системной платы, но при этом возникает масса технологических сложностей. Так как современные процессоры работают с внешними устройствами на частоте в несколько сотен мегагерц, то длина и расположение печатных проводников теперь рассчитывается по тем же принципам, что и для СВЧ- устройств, когда каждый лишний сантиметр проводника играет огромную роль.

Между процессором, модулями оперативной памяти и внешними устройствами расположен чипсет (chipset)— набор микросхем, которые выполняют служебные функции по распределению сигналов между всеми блоками. При подаче напряжения питания чипсет вырабатывает определенную последовательность команд, которая активизирует процессор. Процессор, в свою очередь, по программе BIOS тестирует и активизирует остальные устройства, установленные и подключенные к системной плате. Если старт компьютера прошел успешно, то микросхемы чипсета связывают процессор, память и периферийные устройства в единое целое — вычислительное устройство, готовое выполнить команды пользователя или определенным образом реагировать на появление сигналов в интерфейсных линиях. Поток информации от процессора к оперативной памяти и обратно проходит через электронику чипсета. Даже если в чипсете есть только буферные цепи, то и они, увы, вносят небольшую задержку времени, пусть даже в идеале и в один такт системной шины. Для современных компьютерных систем подобная задержка— это уже много, поэтому сначала корпорация AMD, а потом и Intel перенесли контроллер памяти на кристалл процессора. При таком принципе построения процессор работает с памятью непосредственно, и ликвидируются лишние звенья, что повышает общую производительность системы. Существуют и другие варианты построения системных плат, которые зависят от архитектуры процессора. Например, в последнее время становится популярным перенос интерфейса видеокарты (для PCI-E) с чипсета на цепи, расположенные на кристалле процессора, что ускоряет работу графической подсистемы. В частности, допустимо все контролеры внешних устройств смонтировать на кристалле процессора, заметим, что подобная схема применяется еще со времен процессоров Intel 80186, но в настольных компьютерах не прижилась.

 

Форм-фактор АТХ

 

Как это ни странно, самое постоянное у персональных компьютеров PC — это форм-фактор (габаритные размеры и расположение элементов), который как бы роднит между собой новые и старые модели. Благодаря тому, что все разработчики системных плат и периферии придерживаются единых правил крепления плат и расположения узлов в корпусе, пользователи могут самостоятельно модернизировать свой компьютер, устанавливая нужные периферийные устройства, меняя старый процессор на новый и т. д. Существуют два основных стандарта на системные платы — AT и АТХ. Первый — форм-фактор AT— это плата для компьютера с морально устаревшим процессором. Второй — форм-фактор АТХ— это стандарт, в соответствии с которым разрабатываются новые компьютеры. Разница между двумя этими стандартами в расположении процессора и разъемов интерфейсов, что влечет необходимость использования различных корпусов. А вот все остальное — крепление системной платы к корпусу, расположение слотов и пр. — так или иначе совпадает. В качестве переходного варианта между AT и АТХ, например, выпускались системные платы, которые можно было устанавливать как в корпус с блоком питания AT, так и в корпус АТХ.

Ниже приведено расположение главных элементов персонального компьютера согласно спецификации АТХ, включая версию 2.2. В частности, одно из основных отличий данной версии спецификации АТХ заключается в том, что блок питания выведен за контур системной платы, что оказалось необходимым из-за огромных размеров охлаждающей системы современного процессора. Обратите внимание, что в предыдущих версиях спецификации допускалась установка блока питания над процессором, но это приводило к огромным проблемам с охлаждением процессора.


Несколько сложнее обстоит дело с малогабаритными и фирменными компьютерами, в которых используются системные платы, габариты которых отличаются от стандартных (используются другие форм-факторы, которые разработаны на основе форм-фактора АТХ). Для уменьшения размеров используются различные приемы, например, уменьшение числа слотов для периферийных устройств, применение различных переходников, чтобы иметь возможность расположить периферийные платы не вертикально, а горизонтально, параллельно плоскости системной платы. Для таких системных плат и корпусов всегда существует проблема модернизации, часто приводящая к тому, что проще купить новый компьютер, нежели заниматься поисками подходящих элементов к старому.

 

Форм-фактор ВТХ

 

Корпорация Intel опубликовала в 2004 г. спецификацию ВТХ (Balanced Technology Extended), которая является развитием стандарта АТХ для новых высокопроизводительных процессоров. Основное назначение спецификации — это улучшение охлаждения и увеличение механической прочности системной платы; как это определяет спецификация ВТХ. Кроме того, спецификация стандартизирует способы подключения к системной плате интерфейсов ввода/выврда, конструкцию корпуса. Так как появление компьютеров, выполненных по спецификации ВТХ, подразумевает разработку и выпуск новых системных плат, то и спустя пять лет до сколь-нибудь существенного промышленного выпуска дело пока не дошло. Тут можно отметить, что переделка материнской платы ПК — это большой труд разработчиков и инженеров, плюс огромный объем по тестированию изделия, исправлению ошибок и проблем. Правда, сегодня, когда разработчики процессоров наконец-то озаботились проблемой уменьшения тепловыделения, внедрение форм-фактора ВТХ оказалось не столь актуально, как это было необходимо для последних версий процессоров Intel Pentium 4 Prescott и для ряда четырехъядерных процессоров Intel и AMD.

 

Сокеты

 

Затри десятилетия выпущено множество самых разнообразных процессоров, предназначенных для использования в персональных компьютерах PC. Некоторые типы процессоров оказывались настолько удачными, что выпускались для самых разнообразных применений, например, для установки в ноутбуки и промышленные устройства. При изменении типа процессора или его назначения кремниевый кристалл с миллионами транзисторов монтировался в новый корпус, имеющий другие габариты и способы крепления к системной плате. К сожалению, магистральный путь современной микроэлектроники идет в направлении увеличения числа контактов, которыми снабжается корпус процессора. Естественно, при изменении количества контактов изменяется и конструкция разъема для процессора, который устанавливается на системной плате. Если родоначальник нынешних процессоров имел всего 16 контактов и устанавливался в очень простой разъем — «кроватку», то модели современных процессоров преодолели рубеж в тысячу контактов. Разъем для установки современных процессоров носит название сокет (socket). Его еще называют разъемом для установки микросхем с нулевым усилием (ZIF— Zero Insertion Force), а цифры в маркировке, начиная с модели Socket 370, говорят о числе контактов. В недавнем прошлом наиболее популярным разъемом для установки процессоров был Socket 7, предназначенный для процессоров Pentium, и Socket 370, в который устанавливались процессоры Pentium III. Можно отметить, что в Socket 7 было допустимо устанавливать как процессоры корпорации Intel, так и процессоры корпорации AMD. Некоторое время выпускались процессоры, монтируемые на печатных платах, которые были предназначены для установки в специальные слоты, напоминающие слоты для модулей памяти. Для процессоров корпорации Intel такой разъем назывался Slot 1, а для AMD — Slot А. Самые ранние модели процессоров Pentium 4 были предназначены для установки в Socket 423. В дальнейшем для процессоров Pentium 4 стал использоваться Socket 478 (mPGA478),

Процессоры Intel Core 2 и последние версии Pentium 4 выпускаются с плоскими выводами («безножковые») и устанавливаются в разъем Socket LGA 775.

В новых процессорах Intel Core i7, выпущенных в конце 2008 г., используется такая же конструкция выводов процессора и сокета, только число контактов значительно увеличено, а название сокета LGA 1366. В 2009 г. был предложен сокет LGA 1156 для процессоров Intel Core i5


Процессоры Athlon устанавливают в Socket 462, он же Socket А. Для процессоров Opteron и Athlon 64 разработан Socket 940 (и его модернизация Socket 939), а первые процессоры Athlon 64 выпускались для Socket 754 (выпуск процессоров под этот сокет продолжается до сих пор). сокет 940 и АМ2, для уточнения сокета, смонтированного на системной плате, лучше смотреть на надпись на пластмассовом корпусе сокета.

Socket 940

Socket AM2

 

В 2006 г. для двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 FX и AMD Athlon 64 X2 с контроллером памяти DDR2 стал использоваться Socket АМ2, который отличается от предыдущих моделей расположением ключей и дополнительным количеством контактов (у него их 940); кроме того, изменилось крепление кулера. Для процессоров Phenom используется модернизированный сокет под названием АМ2+, который совместим с сокетом АМЗ. Для процессоров, которые работают с памятью DDR3, предназначен сокет АМЗ.



В настоящее время, в продаже предлагаются практически однотипные процессоры Socket АМ2/АМ2+/АМЗ. Во всяком случае, и в 2010 г., как и в 2007—2009 г., пользователям предстоит делать нелегкий выбор, в том числе и для кошелька, для подбора оптимального варианта «процессор—сокет—память», т. к. абсолютно правильного решения не предвидится (не следует забывать, что появляются новые процессоры, а с ними и новые сокеты). Для мощных процессоров Opteron и AMD64FX предназначен 1207-контактный разъем Socket F. Так как внешне сокеты похожи друг на друга, хотя и различаются числом контактов и их расположением, то при подборе пары «процессор—мама» следует обязательно изучить документацию на системную плату персонального компьютера. В документации всегда указывается, какие типы процессоров поддерживает данная системная плата. Установка неподходящего процессора, весьма вероятно, может вывести процессор и системную плату из строя. Конечно, в ряде случаев может помочь перепрошивка BIOS, но данную информацию следует искать на сайте производителя системной платы.

 

Слоты расширения

 

Для расширения функций персонального компьютера на системной плате устанавливаются разъемы, называемые слотами расширения. Так как в настоящее время происходит смена интерфейса для видеокарт, то выпускаются системные платы с двумя вариантами наборов слотов: AGP или PCI-Expres х16, плюс набор обычных PCI-слотов и PCI Expres x l. Дополнительно может устанавливаться вариант слота с функциями Wi-Fi (для создания беспроводных сетей). Другие типы слотов встречаются только в морально устаревших компьютерах или на платах специального назначения.

Для установки большинства типов периферийных устройств в современном персональном компьютере предназначены слоты PCI (Peripheral Component Interconnect).. Наиболее часто на системной плате имеется 2—3 слота PCI, но встречаются варианты с 5-ю и 6-ю слотами PCI. В малогабаритных конструкциях количество слотов PCI может быть уменьшено до одного-двух. Несмотря на то, что есть несколько вариантов слотов PCI, отличающихся по напряжению питания для периферийных плат, тактовой частотой и разрядностью, на практике в большинстве случаев используется всего один вариант, который предназначен для 5-вольтовых плат с тактовой частотой 33 МГц. Правда, иногда встречаются системные платы со слотами PCI с тактовой частотой 66 МГц, но в такие слоты вполне допустимо устанавливать обычные периферийные устройства.

 

Слот AGP предназначен для установки видеокарт с интерфейсом AGP (Accelerated Graphics Port). При использовании слота AGP пользователям следует знать, что для надежного крепления платы нужно использовать специальную пластмассовую защелку, чтобы плата AGP не выходила из слота при установке плат PCI. Системную плату со слотом AGP имеет смысл покупать только для модернизации старого компьютера. ВНИМАНИЕ! Существуют три варианта слота AGP, различающихся по электрическим параметрам и ключам (перемычкам на слоте). К сожалению, ряд видеокарт с интерфейсом AGP не совместимы с системными платами несвоей версии спецификации AGP. В тяжелых случаях может сгореть не только видеокарта, но и системная плата .

В 2004 г. корпорация Intel начала внедрение спецификации слота PCI Express, который оказался весьма удобным для разработчиков и пользователей. Соответственно, в настоящее время большинство системных плат выпускается со слотами PCI Express . Для этого типа слотов существует несколько вариантов исполнения: х16, х8 или xl. Слот PCI Express х16 предназначен для установки высокопроизводительной видеокарты. Отличается от своего правопреемника, слота AGP, расширенной полосой пропускания и прямой двунаправленной передачей данных. Вкупе эти два параметра увеличивают пропускную способность шины как минимум вдвое. В последнее время на системную плату начинают устанавливать 2 слота PCI Express х16 (либо 2 слота PCI Express х8), что позволяет использовать две видеокарты в синхронном режиме, например, для технологии NVIDIA SLI (Scalable Link Interface). Слот PCI Express xl предназначен для установки прочих периферийных устройств. Слот PCI Express х8,, предназначается для установки требовательных к скорости шины периферийных устройств, таких как RAID-контроллеры, а также видеокарт.

Согласно спецификации AC97 на ряде системных плат может монтироваться один слот AMR (Audio/Modem Riser) или CNR (Communications and Networking Riser) которые предназначены для установки звуковых плат или внутренних модемов. Его местоположение особо не оговаривается. В ряде случаев такой слот устанавливается вплотную к слоту PCI, что не всегда удобно для пользователя. Правда, следует отметить, что данный тип слота так и не получил какого-либо широкого распространения, а в настоящее время уже тихо «умер».

 

Слоты ISA (Industry Standard Architecture), о которых надо все же упомянуть, т. к. до сих пор у пользователей имеется множество плат с таким терфейсом, появились в самых первых компьютерах IBM PC. В течение долгого времени слоты ISA были наиболее популярными у всех категорий пользователей, но усилиями корпорации Intel этот тип слота сегодня стал «персоной нон-грата» в современном компьютере.

Конечно, производители системных плат экспериментируют с расположением слотов на плате, оставаясь в пределах допустимого спецификацией АТХ. Для примера ниже показана системная плата производства компании Gigabyte. На ней установлены 1 слот PCI Ехpres х16 и 2 слота PCI Expres х8, что позволяет использовать две видеоплаты для совместной работы (в режиме .CrossFire от AMD, или NVIDIA SLI). Такие системы характеризуются повышенным энергопотреблением и рассеиваемой тепловой мощностью. Для внешних устройств предназначены два слота PCI Expres xl и х4, а один традиционный слот PCI скромненько теснится среди своих «молодых потомков». Внизу разъемы для подключения «выкидышей» (кабелей, предназначенных для переноса интерфейсного разъема за пределы материнской платы) различных интерфейсов. Если почитать документацию, то можно обнаружить, что плата оборудована многочисленными светодиодными индикаторами для контроля работы узлов (не только работы POST, но и уровня перенапряжения центрального процессора, памяти, северного и южного моста), а также внедрено огромное количество самых разнообразных новых технологий.


Из новинок, которые привнесли новые процессоры Intel Core i7, можно отметить трехканальную память, что позволяет смонтировать 6 слотов для установки модулей памяти. Дополнительно можно сказать, что как ни странно, но остался интерфейс FDD для дисковода гибких дисков, хотя теперь им пользуются считанные единицы пользователей, а вот для совместимости со старым оборудованием плата оборудована всего лишь одним разъемом IDE. Но в ближайшем будущем скорее всего, будет сложно найти новую системную плату с разъемом для подключения дисковода гибких дисков.

 

Чипсет

 

Для того чтобы процессор в персональном компьютере мог работать в полную силу, ему требуется помощь специализированных микросхем, которые берут на себя рутинную работу с оперативной памятью и периферийными устройствами. Набор таких микросхем называется чипсетом (chipset). В комплект чипсета может входить различное количество микросхем, но в последнее время наиболее популярно решение из 1—2 микросхем.

Для двух базовых микросхем современного чипсета, чисто условно, были придуманы названия South Bridge (южный мост) и North Bridge (северный мост), которые произошли от местоположения микросхем на блок-схемах: верх—север, низ—юг. Самое любопытное, такие названия прижились и стали широко использоваться не только специалистами, но и пользователями.

С точки зрения специализации, на северный мост ложатся функции обмена между процессором и скоростными устройствами, например, памятью и шиной PCI Express или AGP. Южный мост предназначен для работы с низкоскоростными интерфейсами. Для обмена информацией между северным и южным мостом в современных компьютерах используются различные типы скоростных шин, которые у каждого разработчика чипсетов разные, например, для чипсетов VIA — это V-Link, SiS — MuTIOL (Multi Threaded I/O Link). Ранее связь между мостами осуществлялась через шину PCI, но скорость передачи данных через нее просто недостаточна для современных технологий.

При изучении возможностей чипсетов пользователям следует обратить внимание, что если ранее разработка нового чипсета знаменовалась значительным увеличением производительности компьютера и появлением новых функций, то в настоящее время разработчики исповедуют идеологию «ползучей» модернизации, когда следующий тип чипсета мало отличается от предшественника. Иначе говоря, в новом чипсете совершенствуют какую-то одну функцию или добавляют поддержку того или иного стандарта, например, работу с той или иной памятью. Кроме того, имеет место разработка в рамках одного типа чипсета целого набора микросхем (несколько вариантов южного и северного мостов), которые производители системных плат могут произвольно комбинировать. В частности, в качестве южного моста могут применяться микросхемы, разработанные для предыдущего типа чипсета.

Здесь представлена блок-схема третьего поколения чипсетов Intel G35, предназначенного для новых процессоров Intel Core 2 Duo. Северный мост — это микросхема G35 GMCH (MCH), а южный мост— это ICH8R (ICH). Как видно, к северному мосту подключаются наиболее производительные блоки: процессор, память и видеокарта, а к южному — вся остальная периферия. Связь между мостами осуществляется со скоростью 2 Гбайт/с. Обратите внимание, что производителям системных плат предлагается выбор между одним слотом PCI Express х16 или двумя PCI Express х8.

В последнее время производители высокотехнологичных продуктов начали эпопею внедрения телевидения высокой частоты, что позволит в будущем довольно энергично опустошать кошельки пользователей. В мире компьютеров эта технология также начинает свой путь, для примера здесь приведена блок-схема чипсета VIA Р4М900, где к северному мосту как раз и подключаются новые блоки для телевидения. Кроме того, корпорация VIA внесла свой вклад в дело развития повышения качества воспроизведения звука на компьютере, внедряя технологию VIA Vinyl Audio (данный узел подключается к южному мосту).

Разработка новых процессоров Intel Core i7 вызвала необходимость выпуска новых типов чипсетов для обеспечения их работы. Здесь показана блок-схема чипсета Х58. Из всех новинок, внедренных корпорацией Intel, отметим только то, что модули памяти теперь непосредственно управляются процессором, минуя посредника в виде северного моста. Вместо шины FSB теперь используется интерфейс QPI, похожий на технологию HyperTransport у процессоров AMD. . Следует отметить, что проведена лишь модернизация узлов, правда, без внесения революционных изменений.

Производители чипсетов

Если процессоры линейки х86 делают три-четыре производителя (считаем только тех, кто имеет достаточную долю на рынке), то чипсетами для этих процессоров занимаются чуть больше фирм, правда, не так много, как в других областях микроэлектроники. И это связано с очень сложными проблемами при разработке высокопроизводительных микросхем, мало уступающих по сложности самим процессорам. Кроме того, приходится успевать за лидерами Intel и AMD, которые каждый год модернизируют свои процессоры. Сегодня реально в России можно встретить чипсеты всего лишь 4—5 фирм. Но, фактически, рынок чипсетов для процессоров x86 держат фирмы Intel, NVIDIA, VIA и AMD.

Корпорация Intel традиционно разрабатывает чипсеты для всей номенклатуры своих процессоров; вводит в схемотехнику потомков IBM PC новые идеи и технологии. Но очень часто чипсеты сторонних производителей оказываются более привлекательными для пользователей по тем или иным параметрам. Правда, в последнее время скорость выпуска новых процессоров стала настолько стремительна, что сторонние производители просто не успевают предлагать оригинальные идеи.

Корпорация AMD до середины 2006 г. выпускала ограниченное количество чипсетов для своих процессоров. В 2006 г. корпорация AMD приобрела знаменитого канадского производителя чипсетов для видеокарт — корпорацию ATI, получив в наследство чипсеты с фирменной технологией CrossFire. В настоящее время корпорация AMD предлагает чипсеты как для своих процессоров, так и для конкурирующей платформы Intel.

Корпорация NVIDIA, знаменитая своими чипсетами для видеокарт, кроме того, выпускает чипсеты для системных плат. Оригинальные технологии, особенно графические, позволяют ей быть очень серьезным игроком на рынке. Например, чипсеты для процессоров линейки Pentium 4были наиболее предпочтительны для многих пользователей.

Корпорация VIA разрабатывает и производит чипсеты не только для своих процессоров, но и для процессоров производства корпораций Intel и AMD. Часто ее идеи в «чипсетостроении» более интересны, чем у конкурентов.

Компания Silicon Integrated Systems Corporation — SiS — выпускает чипсеты и системные платы на их основе. Во времена господства Socket 7 системные платы SiS в России пользовались огромной популярностью, но сейчас ее продукция встречается очень редко.

 

Характеристики чипсетов Intel

 

Кризисный 2009 г. не был богат на новинки чипсетостроения, как предыду- щие два года. В основном, пользователям предлагаются доработанные в той или иной функциональной части продукты. Исключение составляет лишь выход давно ожидаемого чипсета Р55 Express Chipset, в котором нет теперь двух мостов, так как новые версии процессоров Intel Core i7/i5 имеют интегрированный на кристалле контролер шины PCI Express х16, предназначенный для подключения видеокарты.

В 2007 г. корпорация Intel продолжила выпуск серий новых чипсетов третьего поколения и потихоньку начала сворачивание производства старых продуктов (как чипсетов, так и процессоров). В третьем поколении чипсетов произошел отказ от поддержки старых технологий и интерфейсов, а взамен их предложены новые решения. Сегодня для наиболее продвинутых решений предлагаются чипсеты Х58/Х48/Х38. Новые чипсеты официально уже не поддерживают устаревшие процессоры семейства Pentium 4 (эта линейка процессоров окончательно канула в Лету). Для массовых персональных компьютеров предлагается целый веер вариантов не только на основе новых разработок, но и до сих пор популярны старые разработки, проверенные временем и получившие признание у пользователей. Наиболее удачные чипсеты старого поколения модернизируются, вводя поддержку новых процессоров.

Характеристики чипсетов для высокопроизводительных персональных компьютеров приведены здесь, а чипсетов для массовых персональных компьютеров здесь и здесь

Наборы микросхем Intel Express имеют преимущества по сравнению с ранее выпускаемыми чипсетами за счет ряда новейших усовершенствований и технологий. Например, чипсет Intel Х38 Express, который рекламируется также и в конце 2009 г., поддерживает следующие технологии:

Системная шина частотой 1333/1066/800 МГц поддерживает процессоры Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quad с технологией виртуализации Intel (Intel VT), двухъядерный процессор Intel Pentium и процессор Intel Celeron.

Интерфейс PCI Express 2.0 обеспечивает пропускную способность до 16 Гбит/с на порт, что вдвое превосходит характеристики пропускной способности PCIe 1.0. Интерфейс PCI Express 2.0 используется во всех но- вых чипсетах, и полностью совместим по электрическим и механическим характеристикам с предыдущей версией 1.0.

Технология Intel Fast Memory Access (усовершенствованная магистральная архитектура контроллера-концентратора памяти, Memory Controller Hub, MCH) позволяет повысить роизводительность системы благодаря оптимизации использования доступной пропускной способности и сокращению времени задержки при доступе к памяти.

Поддержка двухканальных модулей памяти DDR3 обеспечивает пропускную способность до 21,2 Гбайт/с (оперативная память DDR3 1333 с пропускной способностью 10,6 Гбайт/с, работающая в двухканальном режиме) и адресацию памяти до 8 Гбайт для получения более быстрого отклика системы и поддержки 64-разрядных вычислений.

Поддержка двухканальной памяти DDR2 обеспечивает пропускную способность до 12,8 Гбайт/с (оперативная память DDR2 800 с пропускной способностью 6,4 Гбайт/с, работающая в двухканальном режиме) и адресацию памяти до 8 Гбайт для получения более быстрого отклика системы и поддержки 64-разрядных вычислений.

Технология Intel Flex Memory обеспечивает простоту модернизации благодаря поддержке модулей памяти различного объема, работающих в двухканальном режиме.

Технология Intel High Definition Audio (Intel HD Audio) — встроенная ayдиоподсистема, которая обеспечивает высочайшее качество цифрового звука и расширенные возможности, например, поддержку воспроизведения нескольких аудиопотоков и изменение назначения разъемов.

Технология Intel Matrix Storage (Intel MST) с добавлением дополнительного жесткого диска обеспечивает более быстрый доступ к цифровым фотографиям, аудио- и видеофайлам с помощью RAID-массивов уровней 0, 5 и 10, а также повышенную защиту данных жесткого диска с помощью RAID-массивов уровней 1, 5 и 10. Поддержка внешнего интерфейса eSATA обеспечивает внешнюю пропускную способность до 3 Гбит/с.

Технология Intel Rapid Recovery для защиты информации предусматривает создание точки восстановления, которая будет использоваться для быстрого возобновления работы системы в случае отказа жесткого диска или повреждения большого объема данных. Для восстановления избранных файлов диск с резервными данными можно подключать в режиме «только чтение».

Отключение порта SATA позволяет при необходимости включать и отключать порты SATA. Данная функция обеспечивает дополнительную защиту данных, предотвращая незаконное изъятие или внесение данных через порты SATA. Особенно данная функция будет полезна для внешних портов eSATA.

Отключение порта USB позволяет включать и отключать порты USB в зависимости от необходимости. Данная функция обеспечивает дополнительную защиту данных, предотвращая незаконное изъятие или внесение данных через порты USB.

Чипсеты со встроенной графической подсистемой, которая все же подходит только для офисных компьютеров, характеризуются следующим:

Графический адаптер Intel Graphics Media Accelerator X3500 — это улучшенная поддержка трехмерной графики обеспечивает совместимость с новейшими играми и высокую реалистичность, благодаря аппаратной обработке вершинных шейдеров, поддержке Microsoft DirectX 10, Shader Model 4.0 и OpenGL 2.0. Графические адаптеры Intel Graphics также поддерживают работу в интерфейсе Aero ОС Microsoft Vista и Windows 7 с максимальными настройками детализации.

Технология Intel Clear Video — это аппаратное и программное обеспечение для обработки видео позволяет использовать усовершенствованные возможности воспроизведения видео высокого разрешения, четкие изображения с улучшенным чередованием строк и насыщенным цветом.

Интерфейс High Definition Multimedia Interface (HDMI) с поддержкой технологии защиты от копирования HDCP служит для передачи несжатого видеопотока в формате HD вместе с несжатым аудиопотоком по одному кабелю и поддерживает все форматы HD, включая 720р, 1080i и 1080р.

В новых чипсетах произошел отказ от старой технологии АС’97 в пользу HDA (High Definition Audio).

Технология High Definition Audio корпорации Intel — встроенная аудиоподсистема, которая обеспечивает высочайшее качество цифрового звука и расширенные возможности, например, поддержку воспроизведения нескольких аудиопотоков и изменение назначения разъемов. Поддерживает технологию защиты от нелегального копирования High Bandwidth Digital Content Protection для воспроизведения платного контента (следует быть осторожными, чтобы не получить проблем…). Для новых процессоров Intel Core i7-800 и Core i5, в которых схема управления видеоадаптеров (шина PCI Express х16) интегрирована на кристалле, разработан новый тип чипсета Р55 блок-схема приведена здесь. Фактически, на чипсет ложится только управление низкоскоростными узлами, которые были ранее закреплены за южным мостом, поэтому в чипсете осталась всего одна микросхема, а деления на южный-северный мост нет. Для связи с процессором микросхема чипсета использует скоростную шину DMI. И, несмотря на «революцию» в чипсетостроении, каких-либо технологических новинок новый чипсет пользователям не несет, а все наиболее интересные функции работы с памятью и видео теперь относятся непосредственно к архитектуре процессора.

Характеристики чипсетов VIA

Корпорация VIA разрабатывает и производит серии чипсетов для своих ныне известных процессоров Nano, а также для процессоров производства корпораций Intel и AMD. Для северного моста (VIA North Bridge Solutions) предназначены следующие серии: для процессоров К8 производства корпорации AMD характеристики приведены здесь, для процессоров Intel Core 2 Duo, Pentium и Celeron — здесь. Для южного моста (VIA South Bridge Solutions) выпускаются микросхемы, характеристики которых приведены здесь.

 

Характеристики чипсетов NVIDIA

 

Корпорация NVIDIA выпускает большую номенклатуру чипсетов для процессоров производства Intel и AMD с поддержкой своих оригинальных технологий. Здесь даны характеристики чипсетов NVIDIA nForce для процессоров AMD и Intel. Для ознакомления далее приведено краткое описание технологий, которые используются в системных платах на базе чипсетов корпорации NVIDIA:

Технология NVIDIA ActiveArmor— повышает сетевую безопасность и одновременно обеспечивает высочайший уровень безопасности, снимая с CPU нагрузку по фильтрации пакетов, что гарантирует быстрое и надежное сетевое окружение. Поддерживается в МСР-процессорах NVIDIA nForce Professional, nForce4 SLI и nForce4 Ultra.

Технология NVIDIA SLI — технология SLI (Scalable Link Interface) использует повышенную пропускную способность шины PCI Express и обладает специальными программно-аппаратными решениями, обеспечивая потрясающую производительность ПК в продуктах на базе нескольких NVIDIA GPU. NVIDIA SLI поддерживается только для некоторых графических процессоров GeForce PCI Express и МСР-процессоров nForce4 SLI/ SLIxl6/SLI XE.

Технология NVIDIA LinkBoost (NVIDIA nForce 590 SLI MCP) — автоматически увеличивает полосу пропускания при работе вместе с определенными видеокартами NVIDIA GeForce.

Система DiskAlert — в случае сбоя диска пользователи MediaShield увидят на мониторе, какой диск неисправен, чтобы можно было легко его заменить или восстановить.

Технология NVIDIA FirstPacket— с технологией NVIDIA FirstPacket вы получите кристально чистые телефонные разговоры и такую игровую производительность, которую вы хотите. Технология NVIDIA FirstPacket гарантирует, что ваши игровые данные, VoEP-разговоры и большие файлы будут передаваться в соответствии с установленными вами предпочтениями.

Утилита NVIDIA nTune 4.0— через эту утилиту на базе Windows теперь доступно больше настроек. Менеджер производительности NVIDIA nTune поддерживает автоматическую настройку оптимальной производительности и возможность настройки под свои нужды. Один раз сконфигурированная утилита nTune всегда будет автоматически выбирать правильные настройки системы для запущенного приложения в соответствии с вашими профилями и правилами.

RAID-морфинг (MediaShield)— позволяет пользователям мгновенно изменять текущую конфигурацию RAID, устраняя необходимость резервировать данные и выполнять многочисленные действия. Поддержка RAID- и SATA-приводов. MediaShield автоматически выбирает конфигурацию RAID 0, 1,0+1 или 5 в соответствии с вашими нуждами. Передовые пользователи могут напрямую изменять опции RAID.

 

                  Характеристики чипсетов AMD

    В настоящее время корпорация AMD предлагает чипсеты для всех классов компьютеров.

Чипсеты AMD седьмой серии, разработанные специально для четырехъядерных процессоров AMD Phenom и графических устройств нового поколения. Производительность, масштабируемость и персонализация сочетаются с инновационным и эффективным проектным решением, реализующим новые технологии.

    AMD 480Х CrossFire— это массовый чипсет AMD для платформ с несколькими графическими ускорителями. В сочетании с внешними графическими ускорителями ATI Radeon этот чипсет обеспечивает высочайшую производительность.

Чипсеты серии ATI Radeon Xpress 1100 для процессоров AMD обладают более скоростной графической подсистемой и готовы к применению Windows Vista Premium и Windows 7. При использовании в настольных персональных компьютерах эти чипсеты предоставляют широкие возможности подключения периферийных устройств и поддерживают защищенное управление данными.

Чипсеты серии ATI Radeon Xpress 200 для настольных персональных компьютеров построены с использованием интегрированных графических чипсетов ATI Radeon на базе технологии PCI Express.

Чипсеты разработаны с учетом использования с южным мостом ATI SB600, который обеспечивает превосходную производительность, поддержку современных функций доступа к данным, совместимость с Windows Vista Premium и Windows 7 и расширенные функции управления питанием для создания максимально экономичных с точки зрения потребления энергии платформ. Наиболее интересны в настоящее время чипсеты седьмой серии, разработанные специально для многоядерных процессоров AMD Phenom и графических устройств нового поколения: AMD 790GX, AMD 785G, AMD 780V, AMD 780G, AMD 760G и AMD 740G. Появившийся в 2009 г. чипсет AMD 785G занимает! промежуточное положение между геймерской платформой на чипсете AMD 790GX и AMD 780V, которая предназначена для консервативной части пользователей.

Новые чипсеты используют новейшие технологии, например, PCI Express 2.0 и HyperTransport 3.0. Для профессионального использования предназначен чипсет AMD 790FX, который поддерживает три или четыре графических устройства с технологией ATI CrossFireX на одной системной плате. Для игрового сегмента позиционируются чипсеты серии AMD 790, которые оптимизированы для игр с высоким разрешением и HD-видео. Сегодня очень трудно говорить о том, какая платформа от AMD, Intel или NVIDIA лучшая, т. к. под этим термином понимается комплекс из процессора, чипсета, системной платы, модулей памяти, видеокарты и винчестера, а также операционной системы. Простое сравнение по отдельным характеристикам, таким как частота ядра и шин или объем памяти, не отражает реального положения дел. В какой-то степени можно ориентироваться на различные синтетические тесты, с помощью которых можно проверить производительность железа для тех или иных областей применения.

 

Производители системных плат

 

Производство системных плат сопряжено с меньшими техническими трудностями и требует меньших финансовых возможностей, чем производство микросхем, поэтому фирм, которые разрабатывают и производят системные платы, на порядок больше, чем производителей процессоров и чипсетов. На основе одной и той же системной логики — чипсета — можно выпускать самые разнообразные системные платы, которые будут отличаться своими функциональными возможностями и надежностью. Соответственно, однотипные системные платы (для конкретного типа процессора и на определенном типе чипсета) от разных производителей могут иметь весьма различные потребительские качества. Причем даже у именитых фирм могут быть неудачные системные платы, а малоизвестный производитель иногда способен разработать и выпустить плату, которая будет иметь технические характеристики, превосходящие образцы ведущих компаний. Так как производителей системных плат очень много, то привести технические характеристики даже наиболее популярных системных плат в небольшой книге просто невозможно. Поэтому при выборе новой системной платы следует руководствоваться информацией на сайтах производителей, а также отзывами пользователей, которые можно найти в Интернете. Выбирая системную плату, следует учитывать, что сейчас регулярно происходит смена поколений процессоров и сокетов, поэтому системные платы делаются под самые разнообразные комбинации сокетов и процессоров. Кроме того, ряд фирм выпускают платы под Socket 370. Периодически, ряд компаний предлагает системные платы для настольных компьютеров, в которых используются мобильные версии процессоров Intel и AMD. Соответственно, в спецификации можно встретить малознакомые названия чипсетов, например Socket Р для процессоров Intel. В частности, тайваньская компания АОреп, основанная в 1996 г., предлагает довольно большой выбор системных плат форм-фактора ITX.

При выборе системной платы следует учитывать, что все фирмы, чья продукция продается в России, можно разделить на две группы. Первая группа — наиболее именитые производители, системные платы которых пользуются популярностью у большого числа пользователей. Вторая группа — это производители, чья продукция редко появляется в магазинах по разным причинам. С учетом сказанного далее приведены адреса сайтов наиболее популярных производителей системных плат. Обратите внимание, что почти все перечисленные фирмы имеют русскоязычные сайты в Рунете, где можно найти как техническую документацию, так и драйверы для плат:

Сайт создан по технологии «Конструктор сайтов e-Publish»