Архитектура IBM PC

Архитектура современного персонального компьютера — это схема его чипсета, которую можно найти на сайтах производителей — Intel и AMD.

Чипсет — это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами. Раньше компьютер имел до 2-х сотен микросхем на материнской плате. Современные компьютеры содержат две основные большие микросхемы чипсета:
* контроллер-концентратор памяти (MCH) или Северный мост (North Bridge), который обеспечивает работу процессора с памятью и с видеоподсистемой;
* контроллер-концентратор ввода-вывода (ICH) или Южный мост (South Bridge), обеспечивающий работу с внешними устройствами.

Выбор типа чипсета зависит от процессора, с которым он работает, и определяет разновидности внешних устройств (видеокарты, винчестера и др.).

В характеристиках каждого процессора можно найти, с какими чипсетами он может работать.Например, для процессоров Core 2 Duo первоначально рекомендовалось использовать чипсет Intel® P965 Express и материнские платы, созданные на его основе.

Однако не так давно были разработаны и появились в продаже чипсеты нового поколения Intel 3 Series (G31, G33, G35, P35, X38) и материнские платы на их основе. Помимо поддержки двух- и четырёхъядерных процессоров Intel Core 2 Duo и Core 2 Quad новые чипсеты поддерживают совершенно новый тип памяти DDR3 (наряду с традиционной DDR2-800), а также новое поколение интерфейса PCI Express 2.0 с удвоенной пропускной способностью графики, а также работают с новой технологией Intel Turbo Memory для ускорения загрузки приложений. G33 и G35 имеют интегрированную графику с полноценной аппаратной поддержкой DirectX10.

Первыми из этой серии в продаже появились материнские платы на чипсетах Intel G33 Express и Intel P35 Express.

Принципиальную схему чипсета Intel G33 Express можно посмотреть на сайте фирмы Intel — http://www.intel.com/products/chipsets/G35/G35_Block_Diagram.jpg.

На схеме чипсета Intel® G33 Express мы видим:

* системная шина (FSB — front side bus) поддерживает скорость работы процессора (Intel® Core™2 Quad, Intel® Core™2 Duo, Intel® Pentium® D и др.) с контроллером-концентратором памяти (G33 GMCH) 10,6 Гбит/с;
* MCH имеет 2 контроллера для работы с памятью типа DDR3 (скорость 8,5 Гбит/ с) или DDR2 (6,4 Гбит/с) — двухканальная память, скорость работы увеличивается при использовании двух модулей памяти;
* MCH имеет интегрированную видеоподсистему Intel® Graphics Media Accelerator 3100 с поддержкой Microsoft DirectX 9.0c, модель шейдера 2.0 и OpenGL 1.5 (поддерживают высокий уровень качества Windows Vista Aero). Поддерживаются интерфейсы с оборудованием HDMI, DVI, HDCP, MEC, ADD2;
* MCH поддерживает интерфейс работы с видеокартами PCI Express x16 (PCI-E), скорость работы 8 Гбит/с;
* MCH через межчипсетную шину DMI обменивается информацией с контроллером-концентратором ввода-вывода (P965 ICH8) со скоростью 2 Гбит/с;
* ICH поддерживает до 12-ти портов USB 2.0 для подключения внешних устройств (скорость работы 480 Мбит/с);
* ICH поддерживает работу с шестью слотами PCI Express x1 для подключения плат различных внешних устройств (скорость работы 500 Мбит/с);
* ICH имеет интегрированный сетевой адаптер Intel Gigabit LAN Connect;
* ICH обеспечивает работу с интегрированной 8-ми канальной (7.1) аудиоподсистемой типа High Definition Audio;
* ICH поддерживает до 6-ти контроллеров Serial ATA (SATA) (скорость работы 3 Гбит/с) для подключения дисковых устройств.

Таким образом, для материнских плат, созданных на основе данного чипсета, характерно использование памяти типа DDR3 или DDR2, дисковых устройств HD и DVD типа SATA, они имеют интегрированные видеоподсистему, аудиоподсистему и один или два гигабитных сетевых адаптера.

Чипсеты для процессоров AMD Athlon 64 X2 имеют особенности, связанные с архитектурой этого процессора.Особенности этого чипсета: северный мост RS690 не имеет контроллеров для работы с памятью (которые интегрированы в процессор), а отвечает за работу с видеоподсистемой и с шиной PCI Express x1 и x16. Версия 690G поддерживает два независимых видеоконтроллера — с аналоговым выходом VGA и цифровыми DVI и HDMI, версия 690V имеет только выход VGA. Интегрированное видеоядро может работать совместно с дополнительной видеокартой, что обеспечивает подключение до четырёх мониторов. Южный мост SB600 содержит:
* контроллер SATA-II AHCI (c обратной совместимостью с IDE) на 4 порта SATA300 (до 3 Гбит/с);
* поддержка режимов RAID для всех SATA-портов: 0, 1 и 1+0;
* один канал PATA (IDE) на 2 устройства ATA133;
* 10 портов USB 2.0;
* шину PCI (до 6 слотов);
* звуковую подсистему HD Audio;
* интерфейс AC-Link с возможностью подключения аудиокодеков AC’97 (2.3) и модемных MC’97.