3.2. Чипсет
Чипсет (ChipSet - набор чипов), или набор системной логики, представляет собой одну или несколько микросхем, специально разработанных для обеспечения взаимодействия CPU со всеми остальными компонентами компьютера. Разработка чипсета начинается одновременно с проектированием нового процессора, т.к. именно чипсет, смонтированный на системной плате обеспечивает возможность работы процессора. Чипсет определяет, какой процессор может работать на данной материнской плате, тип, организацию и максимальный объем используемой оперативной памяти (разве что современные модели процессоров AMD имеют встроенные контроллеры памяти), сколько и какие внешние устройства можно подключить к компьютеру. Разработкой чипсетов для десктопов занимаются 5 компаний: Intel, NVIDIA, AMD, VIA и SIS.
Чаще всего чипсет состоит из 2 интегральных микросхем, называемых северным и южным мостами. Северный мост (Northbridge или, у Intel, MCH - Memory Controller Hub) обеспечивает взаимосвязь между процессором (по шине FSB - Front Side Bus), оперативной памятью (SDRAM, DDR, DDR2 и, в ближайшей перспективе, DDR3), видеокартой (интерфейсы AGP или PCI Express) и, посредством специальной шины, с южным мостом (Southbridge, или ICH - I/O Controller Hub), в котором расположены большинство контроллеров интерфейсов ввода-вывода. Некоторые северные мосты включают графическое ядро, использующее внутренний интерфейс AGP или PCI Express - такие чипсеты называются интегрированными.
Совсем еще недавно развитие индустрии системных плат, определяемое в основном соперничеством двух процессорных гигантов AMD и Intel, неспешно проистекало в эволюционном русле. Эволюция - это, если кто не знает, такой процесс, когда подавляющее большинство компьютерных энтузиастов, обычно не обремененных сверхвысокими доходами, не только помнят, что означает термин "апгрейд" компьютера, но и имеют возможность применить свои знания на практике. Сегодня технологические революции, вспыхивающие одна за другой практически без перерывов, изрядно потрясли основы современных компьютерных платформ. Так, "революция Intel 2004 года" принесла нам принципиально новые базовые технологии - системную шину PCI Express и память DDR2. Кроме того, в истекшем году с большой или меньшей степенью "громогласности" заявил о себе последовательный интерфейс дисковых накопителей Serial ATA; в области сетевых решений вышел на первый план гигабитный интерфейс Gigabit Ethernet и различные варианты беспроводного Wi-Fi; старый добрый интегрированный звук AC'97 пал под напором агрессивного новичка HDA (High Definition Audio). Только самые наивные могут полагать, что революция в области графических интерфейсов ограничится всего лишь заменой AGP8X на PCI Express х16.
3.2.1. Чипсеты Intel
3.2.1. Семейство чипсетов Intel 915/925 Express
Днем рождения принципиально новой платформы следует считать 19 июня 2004 года, когда компания Intel официально анонсировала дискретные чипсеты 925Х, 915Р и интегрированный 915G для процессоров Pentium 4 в корпусах FC-PGA2 и LGA775, а также новый "южный мост" ICH6, входящий в их состав. Все они поддерживают 200-МГц системную шину (термин "FSB 800 МГц" возник из-за того, что за один такт происходит передача четырех сигналов данных), оснащены двухканальным универсальным контроллером памяти (работающим как с DDR2-533, так и с обычной памятью DDR400) и интерфейсом PCI Express не только для графических адаптеров, но и для плат расширения.
В новом контроллере памяти самое серьезное внимание было уделено удобству организации двухканального режима для пользователей. Так называемая технология Flex Memory позволяет устанавливать три модуля при сохранении двухканальности - требуется лишь одинаковый суммарный объем памяти в обоих каналах. Конечно, система спокойно перенесет и несимметричное заполнение слотов в разных каналах, но тогда уже скорость работы, подобно чипсетам 865/875, заметно упадет.
Помимо совместимости с новым типом памяти и последовательным интерфейсом PCI Express, в наборах микросхем 91х-й серии реализовано множество технических новинок, наиболее интересной из которых является графическое ядро GMA (Graphics Media Accelerator) 900. GMA 900 отличается от своего предшественника Extreme Graphics 2 повышенной частотой ядра (333 МГц против 266), увеличенным числом конвейеров (4 против 1), аппаратной поддержкой DirectX 9 (против 7.1) и OpenGL 1.4 (против 1.3). Все эти усовершенствования позволяют ему, с некоторыми оговорками, справляться с играми вроде Far Cry, пусть даже в низких разрешениях и при не самом высоком уровне детализации.
Каких-либо особых архитектурных различий между базовым 915P и топовым 925X чипсетами нет, но последний, оправдывая свою "топовость", не поддерживает устаревшие модели процессоров Pentium 4 с 533 МГц шиной (и, уж тем паче, бюджетный Celeron, включая его самую последнюю версию с индексом "D") и памяти - поддерживается только DDR2. По производительности 925X несколько превосходит 915-й за счет новой инкарнации старой доброй технологии PAT, нынешняя версия которой, кстати, теперь не имеет специального названия, как раньше.
В усовершенствованном варианте флагмана 900-го семейства - наборе микросхем 925ХЕ, Intel пошла еще дальше, увеличив до 1066 МГц частоту системной шины и введя поддержку наиболее производительной на сегодня памяти DDR2-667. Кроме того, как бы неявно подразумевается, что все топовые чипсеты будут работать только с процессорами под Socket 775.
Рис. 4. Блок-схема чипсета Intel 925XE
Совершенно неожиданно в 900-й серии как никогда большое представительство получили самые разнообразные бюджетные варианты чипсетов, имеющие те или иные функциональные ограничения. Во-первых, это 915PL и 915GL, отличающиеся от 915P и 915G лишь отсутствием поддержки памяти DDR2. Во-вторых, 915GV, который отличается от 915G отсутствием графического порта PCI-E xl6, и, наконец, предельно упрощенный 910GL, не только не имеющий внешнего графического интерфейса, но и частота системной шины которого уменьшена до 533 МГц. Кроме того, контроллер памяти 910GL, совместимый только с DDR400, не поддерживает память типа DDR2.
Южный мост ICH6/ICH6R соединяется с северным посредством двунаправленной полнодуплексной шины DMI (Direct Media Interface), являющейся электрически измененной версией PCI Express x4 и обеспечивающей пропускную способность до 2048 Мбит/с. Среди прочих технических новшеств в южном мосту ICH6 появилась поддержка 4-х портов PCI Express x1, предназначенных для работы с традиционной периферией и аудиоконтроллер нового поколения Intel HDA, поддерживающий 24-разрядный 8-канальный звук (при частоте дискретизации 192 кГц). Любопытной особенностью стандарта HDA является функция Jack Retasking - автоматическое определение подключенного к аудиоразъему устройства и перенастройка входов/выходов в зависимости от его типа.
Дисковая подсистема Intel Matrix Storage Technology, активированная в "южных мостах" с индексом "R", позволяет создать двухдисковый RAID-массив, объединяющий преимущества RAID 0 и RAID 1.
Компания Intel всегда отличалась определенным консерватизмом при включении поддержки новых функций (если они, конечно, не продвигаются самой Intel) в свои чипсеты. Только этим можно объяснить отсутствие поддержки в ICH6 стремительно набирающего популярность сетевого интерфейса Gigabit Ethernet, идущему на смену старому доброму Fast Ethernet.