Системные платы

Архитектура ‘‘северный/южный мост’’

Подробности

Родительская категория: Системные платы

Категория: Наборы микросхем системной логики

Большинство ранних версий наборов микросхем Intel (и практически все наборы микросхем других производителей) созданы на основе многоуровневой архитектуры и содержат следующие компоненты: северный мост, южный мост и микросхему Super I/O.

• Северный мост. Представляет собой соединение быстродействующей шины процессора (400/266/200/133/100/66 МГц) с более медленными шинами AGP (533/266/ 133/66 МГц) и PCI (33 МГц). Обозначение микросхемы северного моста зачастую дает название всему набору микросхем; например, в наборе микросхем 440BX номер микросхемы северного моста — 82443BX.
• Южный мост. Является мостом между шиной PCI (66/33 МГц) и более медленной шиной ISA (8 МГц).
• Super I/O. Отдельная микросхема, подсоединенная к шине ISA, которая фактически не является частью набора микросхем и зачастую поставляется сторонними производителями, например National Semiconductor и Standard Microsystems Corp. (SMSC). Микросхема Super I/O содержит обычно используемые периферийные элементы, объединенные в одну микросхему. Следует отметить, что впоследствии микросхемы южного моста включили в себя функциональность Super I/O, так что в современных материнских платах отдельная микросхема Super I/O отсутствует.

Расположение всех микросхем и компонентов типичной системной платы AMD Socket A, использующей архитектуру “северный/южный мост”, показано на рис. 4.30. Северный мост иногда называют контроллером PAC (PCI/AGP Controller). В сущности, он является основным компонентом системной платы и единственной, за исключением процессора, схемой, работающей на полной частоте системной платы (шины процессора). В современных наборах микросхем используется однокристальная микросхема северного моста; в более ранних версиях содержалось до трех отдельных микросхем, составляющих полную схему северного моста.

Южный мост обладает более низким быстродействием и всегда находится на отдельной микросхеме. Одна и та же микросхема южного моста может использоваться в различных наборах микросхем системной логики. (Разные типы схем северного моста, как правило, разрабатываются с учетом того, чтобы можно было использовать один и тот же компонент южного моста.) Благодаря модульной конструкции набора микросхем системной логики стало возможным снизить стоимость и расширить поле деятельности для изготовителей системных плат. Южный мост подключается к шине PCI (33 МГц) и содержит интерфейс шины ISA (8 МГц). Кроме того, обычно он содержит две схемы, реализующие интерфейс контроллера жесткого диска IDE и интерфейс USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), а также схемы, реализующие функции памяти CMOS и часов. В старых конструкциях южный мост содержал также все компоненты, необходимые для шины ISA, включая контроллер прямого доступа к памяти и контроллер прерываний.

Микросхема Super I/O, которая является третьим компонентом системной платы, соединена с шиной ISA (8 МГц) и содержит все стандартные периферийные устройства, встроенные в системную плату. Например, большинство микросхем Super I/O поддерживают параллельный порт, два последовательных порта, контроллер гибких дисков, интерфейс “клавиатура/мышь”. К числу дополнительных компонентов могут быть отнесены CMOS RAM/Clock, контроллеры IDE, а также интерфейс игрового порта. Системы, содержащие порты IEEE-1394 и SCSI, используют для портов этого типа отдельные микросхемы.

В новых системных платах с микросхемами северного и южного мостов представлена микросхема Super-South Bridge, которая включает в себя функциональные возможности сразу двух микросхем — собственно южного моста и Super I/O.

• < Назад
• Вперёд >