Наборы микросхем системной логики Intel для системных плат Pentium

SDRAM - Synchronous Dynamic RAM. Pburst - Pipeline Burst.

В таблице перечислены все микросхемы South Bridge, составляющие вторую часть наборов микросхем системной логики пятого поколения процессоров на системных платах Intel.

Микросхемы South Bridge компании Intel

SIO - System I/O.

PIIX - PCI ISA IDE Xcelerator.

ICH - I/O Controller Hub. BMIDE - Bus Master IDE. UDMA - UltraDMA IDE.

SMM - System Management Mode.

ACPI - Advanced Configuration and Power Interface.

В следующих разделах обсуждаются наборы микросхем системной логики для системных плат Pentium и их технические характеристики.

Intel 430LX (Mercury)

Набор микросхем системной логики 430LX был представлен в марте 1993 года вместе с появлением на рынке процессоров Pentium первого поколения. Он использовался только с первыми процессорами Pentium, которые работали на частотах 60 и 66 МГц. Для работы этих микросхем необходимо было напряжение 5 В, и устанавливались они в гнездо типа Socket 4.

North Bridge в наборе микросхем системной логики 430LX состоял из трех микросхем. Основной из них был системный контроллер 82434LX, который содержал контроллер кэша и контроллер шины PCI; кроме того, в его функции входила реализация интерфейса между процессором и памятью. Имелась также пара микросхем 82433LX для ускорения интерфейса шины PCI.

Набор микросхем системной логики 430LX поддерживал:

один процессор;

кэш-память второго уровня объемом до 512 Кбайт;

память DRAM объемом до 192 Мбайт.

Этот набор микросхем предназначался для процессоров Pentium 60/66 МГц, 5 В.

Intel 430NX (Neptune)

Представленный в марте 1994 года, 430NX был первым набором микросхем системной логики для второго поколения процессоров Pentium с напряжением питания 3,3 В. Эти процессоры устанавливались в гнезда типа Socket 5 со встроенным преобразователем напряжения на 3,3 В/3,5 В, который использовался и для процессора, и для набора микросхем системной логики. Этот набор микросхем был разработан прежде всего для процессоров Pentium с тактовыми частотами от 75 до 133 МГц, хотя обычно использовался для процессоров с тактовыми частотами 75 и 100 МГц. Вместе с процессором, потребляющим более низкое напряжение, этот набор микросхем работал быстрее и надежнее и расходовал меньше энергии, чем наборы микросхем системной логики для первого поколения процессоров Pentium.

Компонент North Bridge в наборе микросхем системной логики 430NX состоял из трех микросхем. Основная микросхема 82434NX содержала контроллер кэш-памяти и оперативной памяти (DRAM) и интерфейс управления шиной PCI. Фактически передачей данных по шине PCI управляли две микросхемы 82433NX, называемые акселераторами локальной шины, которые вместе с основной микросхемой и составляли North Bridge.

Компонент South Bridge (микросхема 82378ZB) набора 430NX представлял собой микросхему системного ввода-вывода (System I/O - SIO). Этот компонент подсоединялся к шине PCI и генерировал сигналы для шины ISA малого быстродействия.

По сравнению с набором Mercury (430LX) рассматриваемый набор микросхем системной логики обладал некоторыми новыми возможностями. Он мог поддерживать:

два процессора;

память объемом до 512 Мбайт.

Набор микросхем системной логики 430NX быстро стал самым популярным для компьютеров с процессорами Pentium, работавшими на частотах от 75 до 100 МГц.

Intel 430FX (Triton)

В январе 1995 года самым популярным набором микросхем системной логики стал 430FX (Triton). Это был первый набор, который поддерживал память EDO (Extended Data Out). Она хотя и не стоила дороже, но ее быстродействие было несколько выше, чем у стандартной памяти FPM (Fast Page Mode). К сожалению, Triton был набором микросхем системной логики для Pentium, который не поддерживал контроля четности, что нанесло главный удар по надежности компьютеров, хотя многие тогда и не подозревали об этом.

Кроме того, набор микросхем системной логики Triton мог поддерживать только один процессор. Он не заменил 430NX, который использовался в более совершенных сетевых файл-серверах и других компьютерах, выполнявших критические задания.

Компонент North Bridge в 430FX состоял из трех микросхем. Основная микросхема 82437FX выполняла функции системного контроллера, который состоял из контроллеров памяти и кэш-памяти, интерфейса процессора и контроллера шины PCI, а две микросхемы 82438FX представляли собой пути прохождения данных для шины PCI. South Bridge (микросхема 82371FB) был первым чипом PIIX (PCI ISA IDE Xcelerator). Эта микросхема служила мостом между шиной PCI, работающей на частоте 33 МГц, и более медленной шиной ISA, работающей на частоте 8 МГц. Кроме того, в этой микросхеме впервые был реализован двухканальный интерфейс IDE. Переместив интерфейс IDE с шины ISA в микросхему PIIX, удалось подключить его к шине PCI, что позволило намного увеличить скорость передачи данных. Благодаря этому стало возможным реализовать интерфейсы ATA-2 и Enhanced IDE и тем самым значительно повысить эффективность жесткого диска.

Основные возможности 430FX:

поддержка памяти EDO;

поддержка более высокого быстродействия кэша (режим pipelined burst);

реализация PIIX South Bridge с быстродействующим Bus Master IDE;

отсутствие поддержки контроля четности в памяти;

поддержка только одного процессора;

поддержка оперативной памяти объемом не более 128 Мбайт, причем кэшироваться могли только первых 64 Мбайт. Возможность кэшировать только до 64 Мбайт оперативной памяти означает, что, если в вашей системе установлена

оперативная память емкостью более 64 Мбайт, эффективность системы снижается. Многие считают это несерьезной проблемой, поскольку их программное обеспечение не занимает все 64 Мбайт. Это еще одна ошибка, потому что Windows 9х и Windows NT/2000 (а также другие операционные системы, например Linux) загружаются в верхние адреса памяти. Таким образом, если вы установили оперативную память объемом 96 Мбайт (64 + 32), то почти все ваше программное обеспечение, включая операционную систему, будет загружаться в некэшируемую область выше 64 Мбайт. Эффективность повышается только тогда, когда вы используете более 32 Мбайт. Попробуйте отключить кэш-память второго уровня, выбрав соответствующий параметр с помощью программы Setup BIOS, чтобы увидеть, как замедлится работа вашей системы. Именно такого эффекта можно ожидать, если установить более 64 Мбайт оперативной памяти на компьютере с набором микросхем 430FX.

Intel 430HX (Triton II)

Набор микросхем системной логики Triton II 430HX был разработан Intel для замены набора 430NX. Он поддерживает память EDO и кэш-память второго уровня типа pipeline burst. В нем также предусмотрена поддержка двухпроцессорных систем и в дополнение к средствам контроля четности добавлена поддержка кодов с исправлением ошибок, которые не только обнаруживают, но и исправляют ошибку в одном разряде в памяти. И для всего этого понадобилась только память с контролем четности.

Этот набор микросхем системной логики подходит не только для выполняющих критические задания высокоэффективных систем, например файл-серверов, но и для дешевых компьютеров. Если контроля четности или кодов с исправлением ошибок в памяти не требуется, этот набор микросхем можно легко сконфигурировать так, чтобы использовать более дешевую память, т. е. без контроля четности или без кодов с исправлением ошибок.

Ниже приведены основные преимущества набора микросхем системной логики HX перед FX:

поддержка симметричной мультипроцессорной обработки (для двух процессоров);

поддержка кодов с исправлением ошибок (ECC) и контроля четности в памяти;

поддержка оперативной памяти объемом 512 Мбайт (а не 128 Мбайт);

кэширование оперативной памяти объемом 512 Мбайт (а не 64 Мбайт) с помощью кэш-памяти второго уровня (если установлена необязательная оперативная память Tag RAM);

уменьшение количества циклов при обмене с памятью;

поддержка версии PCI 2.1, которая допускает параллельно выполняемые операции PCI;

поддержка компонентом PIIX3 различных установок скорости передачи IDE/ATA на одиночном канале;

поддержка шины USB компонентом PIIX3 South Bridge.

Проблемы с кэшированием памяти, возникавшие в 430FX, были исправлены в 430HX. Этот набор микросхем системной логики позволял кэшировать все 512 Мбайт оперативной памяти, если было установлено необходимое количество кэш-памяти для тэгов (это небольшая микросхема кэш-памяти, используемая для хранения адресов данных, которые содержатся в кэше). Большинство наборов микросхем 430HX поставлялись с таким количеством микросхем кэш-памяти для тегов, что можно было кэшировать только 64 Мбайт оперативной памяти, но по желанию каждый мог установить дополнительные микросхемы и кэшировать все 512 Мбайт оперативной памяти.

North Bridge в наборе микросхем системной логики 430HX был однокристальным. PIIX3 South Bridge (микросхема 82371SB) допускал независимую синхронизацию двойных каналов IDE. Иначе говоря, вы могли установить два устройства с различным быстродействием на одном и том же канале и конфигурировать скорости передачи для каждого в отдельности. Микросхемы PIIX предыдущих поколений позволяли обоим устройствам работать только с одинаковым быстродействием. Микросхема PIIX3 также поддерживала шину USB (Universal Serial Bus). К сожалению, в то время не существовало никаких устройств для подключения к USB, не было также ни операционных систем, ни драйверов для поддержки шины, а порты USB были диковинкой, и никто их не использовал.

Набором микросхем 430HX поддерживается более новый стандарт PCI 2.1, который допускает параллельное выполнение операций PCI и тем самым повышает эффективность. Поддерживая память EDO и кэш-память типа pipelined burst, 430HX, возможно, оказался самым лучшим решением для мощных компьютеров на основе Pentium. Системы на