Системные платы

Hub-архитектура

Подробности

Родительская категория: Системные платы

Категория: Наборы микросхем системной логики

Новые наборы микросхем системной логики от Intel используют архитектуру концентратора (hub-архитектуру), в которой бывший северный мост называется концентратором контроллера памяти (Memory Controller Hub — MCH), а южный — концентратором контроллера ввода-вывода (I/O Controller Hub — ICH). Системы с интегрированной графикой вместо стандартного MCH используют концентратор контроллера графической памяти (Graphics Memory Controller Hub — GMCH).

Вместо соединения этих контроллеров через шину PCI, как в стандартной архитектуре “северный/южный мост”, взаимодействие между ними осуществляется через выделенный интерфейс концентратора, быстродействие которого вдвое выше, чем быстродействие PCI. Hub-архитектура обладает определенными преимуществами по сравнению с традиционной архитектурой “северный/южный мост”.

• Увеличенная пропускная способность. Пропускная способность интерфейса AHA (Accelerated Hub Architecture), используемой в наборах микросхем 8xx, вдвое выше пропускной способности PCI. В наборах микросхем серий 3xx и 9xx используется еще более ускоренная архитектура DMI (Direct Media Interface), которая быстрее PCI в 7,5–14 раз.
• Уменьшенная загрузка PCI. Hub-интерфейс не зависит от PCI и не участвует в перераспределении полосы пропускания шины PCI или Super I/O. Это повышает эффективность остальных устройств, подсоединенных к шине PCI, при выполнении групповых операций.
• Уменьшение монтажной схемы. Несмотря на удвоенную по сравнению с PCI пропускную способность, hub-нтерфейс имеет ширину, равную 8 разрядам, и требует для соединения с системной платой всего лишь 15 сигналов. Шине PCI для выполнения подобной операции требуется не менее 64 сигналов, что приводит к повышению генерации электромагнитных помех, ухудшению сигнала, появлению “шума” и в конечном итоге — к увеличению себестоимости плат.

Конструкция hub-интерфейса предусматривает увеличение пропускной способности устройств PCI, что связано с отсутствием южного моста, передающего поток данных от микросхемы Super I/O и загружающего тем самым шину PCI. Таким образом, hub-архитектура позволяет увеличить пропускную способность устройств, непосредственно соединенных с южным мостом, к которым относятся новые быстродействующие интерфейсы ATA-100/133, Serial ATA 3 Гбит/с и USB 2.0.

Существует два основных варианта интерфейса концентратора.

• AHA (Accelerated Hub Architecture). Используется в серии набора микросхем 8xx. Это ускоренный в четыре раза (4x) 8-разрядный интерфейс, работающий на скорости 66 МГц с пропускной способностью 266 Мбит/с, что вдвое выше, чем у PCI.
• DMI (Direct Media Interface). Используется в наборах микросхем серий 9xx и 3xx. Это выделенное 4-полосное (шириной 4 бит) соединение PCI Express, позволяющее передавать по 1 Гбит/с по каждой из полос, что в 7,5–14 раз быстрее возможностей шины PCI.

Конструкция hub-интерфейса, ширина которого равна 4 или 8 бит, довольно экономична. Ширина интерфейса может показаться недостаточной, но такая конструкция полностью себя оправдывает. Меньшее число выводов говорит об упрощенной схеме маршрутизации платы, снижении количества помех и повышении устойчивости сигнала. Это также сокращает число выводов используемых микросхем, уменьшает их размеры и себестоимость. Таким образом, посредством очень узкой, но быстродействующей архитектуры интерфейс концентратора достигает высших показателей быстродействия, чем те, на которые была способна старая архитектура “северный/южный мост”.

Кроме того, в ICH содержится новая шина Low-Pin-Count (LPC), представляющая собой 4-разрядную версию шины PCI, которая была разработана, в первую очередь, для поддержки микросхем системной платы ROM BIOS и Super I/O. Вместе с четырьмя сигналами функций данных, адресов и команд для функционирования шины требуется девять дополнительных сигналов, что составляет в общей сложности 13 сигналов. Это позволяет значительно уменьшить количество линий, соединяющих ROM BIOS с микросхемами Super I/O. Для сравнения: в ранних версиях наборов микросхем в качестве интерфейса между северным и южным мостами использовалась шина ISA, количество сигналов которой равно 98. Максимальная пропускная способность шины LPC достигает 16,67 Мбайт/с, что примерно соответствует параметрам ISA и чего более чем достаточно для поддержки таких устройств, как ROM BIOS и микросхемы Super I/O.

• < Назад
• Вперёд >