W zdrowym ciele zdrowy duch

Zestaw układów sterujących płytą główną to "szara eminencja" komputera PC - właśnie od jego możliwości zależy wydajność maszyny oraz siła tkwiącego w niej "ducha". Czy wśród współczesnych chipsetów wskazać można ten jeden, który sprawdzi się w każdej sytuacji i we wszelkich zastosowaniach? Komputery PC z założenia cechuje otwarta architektura i możliwość swobodnej (w pewnych granicach) […]

Zestaw układów sterujących płytą główną to „szara eminencja” komputera PC – właśnie od jego możliwości zależy wydajność maszyny oraz siła tkwiącego w niej „ducha”. Czy wśród współczesnych chipsetów wskazać można ten jeden, który sprawdzi się w każdej sytuacji i we wszelkich zastosowaniach?

Komputery PC z założenia cechuje otwarta architektura i możliwość swobodnej (w pewnych granicach) rozbudowy ich konfiguracji. To, w jakim stopniu i z użyciem jakich komponentów będziemy mogli modyfikować zawartość naszej „skrzynki”, zależy w dużej mierze od płyty głównej, a w szczególności od układów sterujących. Stosując anatomiczne porównanie, można rzec, iż tworzą one serce komputera i „pompują” dane w różne części elektronicznego „organizmu”. Ponieważ płyty główne korzystają z wielu – nieraz zupełnie odmiennych – chipsetów, postanowiliśmy przyjrzeć się najpopularniejszym z nich, przedstawić ich możliwości i porównać zapewnianą przez nie wydajność.

Ewolucja gniazdek

Chipset to nic innego jak zbiór wyspecjalizowanych elementów półprzewodnikowych o dużej skali integracji. Odpowiadają one za sterowanie przepływem strumieni danych. Zazwyczaj funkcje te są rozdzielone pomiędzy dwa układy – tzw. mostki (bridge): południowy (obsługa magistrali PCI oraz zintegrowanych komponentów, np. kontrolera EIDE, USB) i północny (steruje przepływem danych m.in. między CPU, pamięcią, złączem AGP). Obecnie coraz większe zastosowanie znajduje architektura tzw. koncentratorów, czyli wielu specjalizowanych układów kontrolnych.

Mimo iż noszą różne nazwy, gniazda Slot-1 od Slot-A (po lewej) oraz Socket 370 od Socket A wizualnie nie różnią się niemal niczym.

Niezależnie od marki producenta płyty wybór układów pełniących funkcję podstawy konstrukcji jest zdeterminowany przede wszystkim przez typ obsługiwanego CPU. Przynależność do jednej z linii procesorów nie decyduje jednak bynajmniej o typie chipsetu – oprócz kompatybilności logicznej płyta główna zapewniać musi również odpowiednie gniazdo połączeniowe, zgodne mechanicznie i elektrycznie z wyprowadzeniami danego CPU. W przypadku procesorów Intela dostępne są wersje Slot-1 oraz Socket 370, a zbiór obsługujących je chipsetów jest stosunkowo duży i oprócz produktów twórcy samych procesorów obejmuje układy firm SiS, VIA oraz ALi. Układy AMD z serii Athlon wykorzystywały do niedawna złącze podobne do znanego z Pentium II i III gniazda Slot-1, określanego tutaj mianem Slot-A. Dla zmniejszenia kosztów produkcji obsługujących je płyt jest ono mechanicznie zgodna ze swoim poprzednikiem, charakteryzuje się jednak zupełnie innymi wyprowadzeniami elektrycznymi. Podobnie zresztą wygląda sytuacja w kwestii procesorów Duron i Thunderbird (oba typu FCPGA) korzystających z podobnego do Socket 370 gniazda Socket A. W odróżnieniu od procesorów Intela produkty AMD nie cieszyły się do niedawna specjalnym zainteresowaniem wśród producentów chipsetów. Obecnie dostępne są jedynie dwa dedykowane Athlonom zestawy układów sterujących – AMD 750 (nazwa kodowa Irongate) oraz VIA KX133. Już wkrótce w sprzedaży znajdą się jednak płyty główne przeznaczone do obsługi układów Duron i Thunderbird, wyposażone w chipsety AMD 760 oraz VIA KT133.

Zintegrowane I/O

Jednym z zadań chipsetów, niezależnym od typu obsługiwanego przez nie CPU, jest sterowanie urządzeniami zewnętrznymi, w tym pamięcią masową. Pod tym względem większość płyt głównych dysponuje zbliżonymi możliwościami. Zmieniają się one z reguły wraz z powstawaniem kolejnych wersji wykorzystywanych interfejsów, co bardzo dobrze widoczne jest na przykładzie standardu ATA. Ponieważ niemłody, ale nadal bardzo popularny chipset Intel 440BX obsługuje tylko tryb UltraATA/33, producenci płyt korzystających z tego zestawu układów zmuszeni są do stosowania dodatkowych, zewnętrznych kontrolerów zgodnych z UltraATA/66. Bardzo dobrym przykładem tego typu rozwiązania wśród testowanych przez nas urządzeń jest płyta Asus CUBX, „na pokładzie” której oprócz zintegrowanego kontrolera znajduje się również drugi – CMD-648U. Coraz większa prędkość działania dysków twardych zwiększa zapotrzebowanie na pasmo komunikacyjne, dlatego już wkrótce spodziewać się można upowszechnienia kolejnej wersji standardu ATA – UltraATA/100.

Szyna szynie nie równa

Modularność konstrukcji wymaga stosowania określonych zasad łączenia ze sobą wchodzących w jej skład elementów. W zbiorze obowiązujących w świecie PC standardów wyróżnić można trzy podstawowe – ISA, PCI i AGP (wraz z „mutacjami” typu PCI66) – oraz kilka mniej popularnych (AMR, CNR itp.). Najstarsza i obecnie wychodząca z użycia szesnastobitowa magistrala ISA jest za wolna dla większości współczesnych urządzeń, utrudnia także korzystanie z dobrodziejstw standardu ACPI – między innymi z tego właśnie powodu najnowsze chipsety (np. Intela) jej nie obsługują. Zmusza to producentów płyt głównych do stosowania dodatkowych układów mostkujących (PCI To ISA Bridge).

Najpowszechniej stosowaną magistralą jest obecnie 32-bitowa szyna PCI, pracująca standardowo z prędkością 33 MHz. W przypadku najnowszych kart graficznych, charakteryzujących się olbrzymim zapotrzebowaniem na dostępne pasmo przesyłowe, magistrala ta jest jednak za wolna dla zapewnienia efektywnej wymiany danych z pamięcią systemową. Aby rozwiązać zaistniały problem, opracowano standard znanego pod nazwą AGP (Accelerated Graphic Port) portu przeznaczonego do obsługi tego typu urządzeń. W odróżnieniu od PCI AGP pracuje z 64-bitową szerokością szyny i taktowany jest częstotliwością 66 MHz. Ze względu na znacznie uproszczony protokół komunikacyjny AGP uważać można za specyficzną „furtkę”, umożliwiającą chipowi graficznemu korzystanie z pamięci systemowej. Obecnie funkcjonują trzy wersje standardu AGP, zapewniające przepustowość 266 MB/s (tryb 1×), 528 MB/s (2×) i ok. 1 GB/s (4×).

Logicznym rozwinięciem koncepcji 32-bitowego złącza PCI jest szyna PCI64 stosowana już w specyficznych, wymagających dużej wydajności zastosowaniach. W odróżnieniu od swojego poprzednika PCI64 taktowane jest dwukrotnie wyższą częstotliwością (66 zamiast 33 MHz), dwukrotnie większa jest także szerokość magistrali (64 bity). Złącze to w przeciwieństwie do AGP nie jest kompatybilne „w dół” – mechaniczna konstrukcja slotu nowego PCI64 uniemożliwia umieszczanie w nim zwykłych kart PCI.

Złącza AMR oraz CNR pozwalać mają łatwe i tanie rozszerzanie konfiguracji komputera. Typowym ich przykładem są moduły audio oraz proste softmodemy, które uzupełnione odpowiednimi sterownikami systemowymi tworzą programowo-sprzętową „mieszankę”, realizującą zadania znacznie droższych, w pełni sprzętowych odpowiedników. Wymagają one jednak angażowania CPU oraz opracowania specjalnych sterowników, programowo realizujących część zadań urządzenia.

Chipsety i odpowiadające im procesory

Chipsety AMD
ModelNazwa kodowaObsługiwane CPUObsługiwana maks.częst.taktowania FSB [MHz]Rodzaj pamięci RAMAGPIDE (ATA)
750 (751/756)IrongateAthlon100 (x2)SDRAM PC1002xUltraATA/66
Chipsety Intel
ModelNazwa kodowaObsługiwane CPUObsługiwana maks.częst.taktowania FSB [MHz]Rodzaj pamięci RAMAGPIDE (ATA)
440BXPentium II, Pentium III, Celeron100SDRAM PC1002xUltraATA/33
810WhitneyPentium II, Pentium III, Celeron100SDRAM PC1004xUltraATA/66
810eWhitneyPentium II, Pentium III, Celeron133SDRAM PC1334xUltraATA/66
815SolanoPentium II, Pentium III, Celeron133SDRAM PC1334xUltraATA/66
815eSolano-2Pentium II, Pentium III Celeron133SDRAM PC1334xUltraATA/100
820CaminoPentium II, Pentium III, Celeron133RDRAM PC8004xUltraATA/66
820eCamino-2Pentium II, Pentium III, Celeron133RDRAM PC8004xUltraATA/100
840CarmelPentium II, Pentium III, Celeron133RDRAM PC800 x24xUltraATA/66
Chipsety VIA
ModelNazwa kodowaObsługiwane CPUObsługiwana maks.częst.taktowania FSB [MHz]Rodzaj pamięci RAMAGPIDE (ATA)
Apollo Pro 133APentium II, Pentium III, Celeron133SDRAM PC1334xUltraATA/66
KX133Athlon (Slot-A)133SDRAM PC1334xUltraATA/66
KT133Athlon (Socket A), Duron133SDRAM PC1334xUltraATA/66

Info
Grupy dyskusyjne
Pytania, uwagi i komentarze: #
Pytania techniczne do tekstu: #
Internet
Producenci chipsetów płyt głównych: http://www.intel.com/
http://www.amd.com/
http://www.via.com.tw/
http://www.sis.com.tw/
W dziale Hardware | Płyty główne znajdują się sterowniki do testowanych płyt głównych
0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.