Чипсет: назначение и схема функционирования

Назначение чипсета

Механизм от которого зависит, сможет ли процессор реализовать весь свой потенциал, сумеете ли вы использовать для работы порты и шины тех или иных устройств ввода-вывода.

Микросхемы чипсета запаяны на системную плату, поэтому не допускают модернизации с помощью их замены. Чипсеты разбиты на группы, главным образом, с учетом поколения и мощности компьютера.

Поскольку нам предстоит нелегкий выбор системной платы, изучите возможности и технические данные наборов системной логики.

В этой категории будут рассмотрены технические данные и принцип работы чипсетов, которые монтируются на системные платы домашних персональных компьютеров.

Если микропроцессор и память представляют электронное ядро вычислительной системы, то на уровне управления находятся электронные компоненты представляющие системную логику.

Элементы управления системой интегрированы в один или несколько чипсетов (корпусов ИМС очень высокой степени интеграции) и распаяны на системной плате. Они объединены в один набор микросхем системной логики. Такой набор называется чипсетом.

Чипсет содержит следующие основные электронные модули.

■ Контроллер памяти, обеспечивающий взаимодействие между микропроцессором и памятью.

■ Системный контроллер — настраивает шины компьютера, т.е. микропроцессора, памяти, системы. От архитектуры и разрядности этих шин зависит быстродействие компьютера.

■ Контроллер ввода-вывода — предназначен для подключения к системной шине периферийных интерфейсов устройств ввода-вывода. На шину ввода-вывода подключаются все контроллеры внешних и периферийных устройств и чип BIOS.

Контроллеры получают все сигналы управления от микропроцессора и «интеллектуальных» устройств. В ответ на эти сигналы контроллеры вырабатывают сигналы управления, основное значение которых — настроить шины для реализации той или иной задачи: передачи данных между микропроцессором и памятью, реализации процедуры ПДП или обработки запроса прерывания, выполнения ввода-вывода между процессором и внешним устройством, подключения периферии.

Контроллеры системной логики обслуживают микропроцессоры определенных семейств и поколений. Они определяют тип модулей памяти и возможность использования тех или иных устройств ввода-вывода. Взаимодействие этих компонентов на системной плате ограничивается рамками системной архитектуры.

Характеристики чипсета влияют на временные, скоростные, параметрические, физические характеристики системной платы. Поэтому от типа чипсета зависит полнота ее функциональности с теми или иными устройствами и возможность расширения системы в будущем.

Контроллеры монтируются также в устройствах или на отдельных платах, например в модеме, в клавиатуре, на жестком и гибком дисках, на сетевой, аудио- или графической плате.

Карты, в которых монтируются контроллеры, называются адаптерами и вставляются в разъемы слотов расширения шин ввода-вывода.

Параметры чипсета и системы настраиваются программой Setup BIOS, которая запускается при включении компьютера. Код программы настройки параметров, тестирования и диагностики системы записан во флеш-память BIOS. Если этот код устарел, то его обновляют перепрограммированием (перепрошивкой) BIOS.

Для этой цели существуют программы перепрошившики, позволяющие выполнить эту операцию непосредственно на системной плате. Чип микросхемы (микросхем) BIOS также запаян на системную плату.

Для хранения кода данных настройки параметров конфигурации системы и установок часов реального времени используется память статического типа SRAM (Static RAM), которая называется RTC CMOS RAM.

Эта память экономична и энергонезависима, поскольку получает питание от отдельного источника — аккумулятора, расположенного на системной плате. Этот модуль также вмонтирован в чипсет. Код данных можно изменить в ручном режиме с помощью программы Setup или автоматически с помощью программного обеспечения.

Отметим основные показатели системы, на которые влияет выбор чипсета.

■Параметры архитектуры системных и периферийных шин. Например, значения тактовой частоты (в МГц) на внешней шине процессора должно соответствовать оптимальному режиму работы компьютерного ядра.

■Количество слотов расширения шин PCI, PCI-Exprcss и AGP.

■Тип, режим работы и емкость модулей памяти.

■Тип, семейство, поколение процессора, тип процессорного разъема.

■Количество интегрированных контроллеров ввода-вывода, например, видеоконтроллера, аудиоконтроллера, контроллера сети и т.д. Если чипсетом не предусмотрено обслуживание этих устройств, вам придется приобрести платы контроллеров и установить в один из слотов расширения.

■Параметры и режимы работы периферийных интерфейсов и портов — РАТА 100 или 133, SATA, AGP, USB2.0 и т.д.