Чипсет материнской платы.

Сегодня мы возращаемся к рассмотрению устройств, находящихся на материнской плате, северному и южному мостам, как поэтически их называют, или чипсету материнской платы, если говорить на языке электроники.

Рассмотрение этого вопроса начнём с северного моста, который предназначен для осуществления взаимодействия между процессором, оперативной памятью, видеокартой и южным мостом, а точнее, устройств, которые подключены к южному мосту. Ещё северный мост могут называть системным контроллером. В состав северного моста входят такие важные компоненты:

контроллер оперативной памяти;

контроллеры шин для управления потоками информации между процессором и остальными устройствами;

встроенный графический контроллер, выполняющий функции видеокарты, такое решение применяется в компьютерах эконом‐класса;

В связи с этим, сразу хочется обратить внимание на следующее обстоятельство. Процессор, оперативная память, видеокарта являются в компьютере самыми быстрыми устройствами, поэтому они подключены к северному мосту. Южный мост, его ещё называют мостом ввода‐вывода, объединяет более медленные устройства, такие, как:

винчестер;

приводы компакт‐дисков;

различные устройства PCI‐шины;

контроллер прерываний;

контроллер прямого доступа к оперативной памяти;

BIOS;

часы реального времени (Real Time Clock);

сетевые карты;

звук;

клавиатуру, мышь, джойстики;

структурная схема чипсета материнской платы

В свою очередь, северный и южный мосты соединяются своей шиной обмена, по которой передаются данные, сигналы упраления и контроля в обоих направлениях.

Можно представить себе материнскую плату как некий город, в котором есть своя инфраструктура. Например, северный и южный мосты, как некоторые железнодорожные станции в этом городе, объединённые между собой широкой высокоскоростной магистралью—шиной, по которой в обоих направлениях движутся составы—информационные потоки.

А уже на самих станциях‐мостах происходит дальнейшее распределение и доставка информации конечному электронному компоненту. Например, необходимо винчестеру передать данные в большом количестве и быстро в оперативную память, этим займётся контроллер прямого доступа в память. Он организует возможность занять беспрепятственно шину и передавать данные непосредственно в память, минуя процессор. Оперативная память также в это время будет занята только приёмом данных от винчестера. Этим повысится быстродействие системы.

Сложившаяся структура чипсета была не всегда такой. Раньше, во времена PC‐совместимых компьютеров, собранных на базе процессоров Intel 8086 и до 80486, понятие чипсета, в том виде, как он оформился сейчас, было размыто. На плате находились все эти контроллеры, но как отдельные микросхемы. Даже центральный процессор, хотя в этой статье речь не о нём, до линейки Pentium, состоял из собственно процессора и сопроцессора, который выполнял вычисления в операциях с плавающей точкой.

Однако технологии не стоят на месте, тем более в такой сфере, как IT-индустрия. Успехи в области электроники, а точнее, микроэлектроники, химии, физики и других наук, позволили добиться снижения габаритов и потребляемой электрической энергии электронных компонентов. Сейчас чипсет—это объединение двух, а иногда и одна, СБИС(Сверхбольшая интегральная схема).

Как пример постоянного поиска и развития в сторону увеличения производительности вычислительных систем, можно привести вариант, впервые применённый фирмой AMD. Фирма на своём процессоре Athlon 64 интегрировала в корпус процессора контроллер памяти, который работал на частоте ядра процессора и тем самым значительно повысилось быстродействие системы. Всё это привело к тому, что северный мост на такой плате отсутствовал.

Ведущими производителями чипсетов для настольных компьютеров в настоящее время являются следующие фирмы:

Intel;

nVidia;

АМD;

Via;

Если коротко охарактеризовать возможности и борьбу за рынок сбыта, можно сказать следующее. Мощнейшим игроком на этом рынке всгда была и является фирма Intel. Она производит процессоры,чипсеты, материнские платы. У фирмы мощный научно‐технический потенциал, позволяющей ей противостоять всем конкурентам и невзгодам на рынке сбыта. Фирма с давних времён является законодателем мод в разработке и производстве комплектующих для IBM‐совместимых настольных компьютеров.

Фирма nVidea сравнительно недавно, к началу XXI столетия вышла на рынок как производитель графических процессоров для видеокарт и самих видеокарт. Причём фирма достигла здесь больших успехов, конкурируя с другим признанным производителем, канадской фирмой ATi. Сейчас nVidea выпускает и чипсеты для материнских плат, которые являются одними из самых быстрых.

Фирма AMD, является главным конкурентом фирмы Intel на рынке процессоров и попортила последней немало крови. Достаточно сказать про 2003‒2006 годы, когда AMD удалось вывести на рынок более производительные и более дешёвые процессоры. Только высочайший запас прочности фирмы Intel, высочайшая квалификация её разработчиков и передовые технологии, применяемые фирмой в производстве чипов, позволили фирме Intel выстоять, и в, конечном итоге, победить в битве за процессоры. То‐есть AMD также показала, что является очень серьёзным игроком на рынке компьютерных комплектующих. Соответственно, AMD также производит чипсеты для материнских плат.

Фирма Via в последние годы сильно сдала позиции в производстве процессоров и чипсетов, оказалась практически вытесненной с рынка и сейчас играет малозаметную роль.

Таким образом, фирмы‐производители вынуждены искать новые подходы к созданию своих высокотехнологичных продуктов, иначе остальные конкуренты захватят рынок сбыта и вернуться в него будет очень трудно.

Наверх