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”.
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.
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.
В этой шине для скоростной передачи данных между устройствами вводавывода и памятью можно использовать четыре канала DMA.
Поскольку в большинстве компьютеров установлены контроллеры как гибких, так и жестких дисков, доступным остается только один канал DMA.
Формфактор системной платы microATX представлен компанией Intel в декабре 1997 года как вариант уменьшенной платы ATX, предназначенный для небольших и недорогих систем. Уменьшение формфактора стандартной платы ATX привело к уменьшению размеров корпуса, системной платы и блока питания и в конечном счете — к снижению стоимости системы в целом. Кроме того, формфактор microATX совместим с ATX, что позволяет использовать системную плату microATX в полноразмерном корпусе ATX. Но вставить полноразмерную плату ATX в корпус microATX, как вы понимаете, нельзя. В настоящее время системы mini-tower доминируют на рынке дешевых PC, несмотря на то что их малые размеры и узкий корпус серьезно ограничивают возможную модернизацию.
Системные платы формфакторов microATX и ATX (или mini-ATX) имеют следующие основные различия:
Максимальные размеры системной платы microATX достигают всего 9,6×9,6 дюймов (244×244 мм) по сравнению с размерами полноразмерной платы ATX (12×9,6 дюйма, или 305×244 мм) либо mini-ATX (11,2×8,2 дюйма, или 284×208 мм). Размеры системной платы могут быть уменьшены, если расположение ее крепежных отверстий и разъемов будет соответствовать промышленному стандарту. Уменьшенное количество разъемов не составляет проблемы для обычного пользователя домашнего или офисного компьютера, так как ряд системных компонентов, к числу которых относятся, например, звуковая и графическая платы, часто встраиваются в системную плату. Высокая интеграция компонентов снижает стоимость системной платы и, соответственно, всей системы. Внешние разъемы USB, 10/100 Ethernet, иногда — SCSI или 1394 (FireWire) также могут содержать дополнительные слоты расширения. Спецификация системной платы microATX представлена на рисунке ниже.
В системах microATX благодаря соответствию разъемов с успехом использовался стандартный блок питания ATX. Но несмотря на это специально для таких систем был разработан уменьшенный формфактор блока питания, получивший название “SFX/TFX”. Уменьшение размеров блока питания, в свою очередь, позволяет улучшить компоновку элементов и, соответственно, уменьшить общие размеры системы и потребляемую ею мощность. Но при использовании блока питания SFX/TFX можно столкнуться с недостатком выходной мощности для более быстрых или полностью сконфигурированных систем. Поскольку современные компьютеры потребляют немало электроэнергии, большинство плат microATX сторонних производителей поддерживают стандартные блоки питания ATX, хотя в системах microATX, поставляемых компаниями Compaq, HP, eMachines и другими, для уменьшения стоимости компьютера применяются те или иные типы блоков питания SFX или TFX.
Совместимость плат microATX с ATX означает следующее:
Сходство геометрических параметров позволяет установить системную плату microATX как в корпус ATX, содержащий стандартный блок питания, так и в уменьшенный корпус microATX, использующий меньший по размерам блок питания SFX/TFX.
Общие размеры системы microATX достаточно малы. Типичная система, созданная на основе платы указанного формфактора, имеет следующие размеры: высота — 304,8 или 355,6 мм (12 или 14 дюймов), ширина — 177,8 мм (7 дюймов), длина — 304,8 мм (12 дюймов), что соответствует корпусу класса “micro-tower” или “desktop”. Типичная системная плата microATX показана на рисунке ниже.
Формфактор microATX был представлен на всеобщее рассмотрение компанией Intel фактически в качестве промышленного стандарта.
Intel — не единственная компания, которая стремится заменить медленное соединение по шине PCI между микросхемами северного и южного мостов более производительной альтернативой, не основанной на шине PCI. Ниже описываются подобные архитектуры, созданные несколькими компаниями.
Технические характеристики наборов микросхем от разных производителей представлены в таблице ниже.
восьми, причем семь из них доступны платам адаптеров, устанавливаемым в слоты. Как и дополнительные линии IRQ, эти каналы DMA подключены с помощью второго контроллера, имеющего каскадное подключение к первому.
Канал DMA 4 используется для подключения к процессору каналов DMA 0–3. Каналы 0–3 доступны для 8-разрядных обменов данными, а каналы 5–7 — только для 16-разрядных.
Следует отметить, что адаптеры PCI не используют каналы прямого доступа к памяти ISA, данные каналы доступны только для плат ISA. Однако некоторые платы PCI (например, звуковые) эмулируют эти каналы DMA для работы со старым программным обеспечением.
Из всех каналов DMA стандартное назначение во всех компьютерных системах имеет только канал DMA 2, который используется контроллером гибких дисков. Канал DMA 4 не используется и не представлен в слотах шины. Каналы DMA 1 и DMA 5 обычно используются в звуковых платах, например в Sound Blaster 16. Для скоростной передачи информации эта плата использует как 8-, так и 16-разрядный канал. Канал DMA 3 используется в том случае, если для параллельного порта задан режим ECP или EPP/ECP. Некоторые нестандартные системы, например старые компьютеры Packard Bell, при работе с параллельным портом по умолчанию используют канал DMA 1, а не DMA 3. В этом случае канал DMA 3 можно назначить параллельному порту с помощью переключателей на системной плате, что позволит избежать конфликтов со звуковыми платами, использующими канал DMA 1.
Примечание!
Заметьте, что хотя канал DMA 0 представлен в слотах расширения 16-разрядного разъема и поэтому может использоваться только 16-разрядными адаптерами, работает он, как 8-разрядный. Поэтому часто контакты канала DMA 0 не представлены на 16-разрядных платах, которые не могут нормально работать в 8-разрядном режиме. На таких 16-разрядных платах (наподобие адаптера стандарта SCSI), которые используют каналы DMA, представлены контакты каналов 5-7.