WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 16 |

«МОДЕРНИЗАЦИЯ И РЕМОНТ НОУТБУКОВ Скотт Мюллер Москва • Санкт-Петербург • Киев 2006 ББК 32.973.26-018.2.75 М98 УДК 681.3.07 ...»

-- [ Страница 4 ] --

Таблица 5.3. Параметры различных режимов AGP Тип шины AGP Разрядность, бит Частота шины, МГц Циклы данных/такт Скорость передачи данных, Мбайт/с AGP 32 1 32 2 AGP2X 32 66 AGP4X 32 8 AGP8X Помимо повышения эффективности работы видеоадаптера, AGP позволяет получать бы стрый доступ непосредственно к системной оперативной памяти. Благодаря этому видео адаптер AGP может использовать оперативную память, что уменьшает потребность в видео памяти. Это особенно важно при работе с трехмерными видеоприложениями, интенсивно ис пользующими большие объемы памяти.

Интерфейс AGP позволяет графическим адаптерам выполнять высокоскоростную визуа лизацию трехмерных объектов, а также воспроизводить качественное видео на персональном компьютере.

Компоненты системной платы В современную системную плату встроены такие компоненты, как гнезда процессоров, разъемы, микросхемы и т.п. Системные платы современных ноутбуков содержат следующие компоненты:

• гнездо для процессора;

• набор микросхем системной логики (компоненты North/South Bridge или hub-контрол леры ввода-вывода);

• микросхема Super I/O;

• базовая система ввода-вывода (ROM BIOS/Flash BIOS);

• гнезда модулей памяти SO-DIMM;

• микросхемы и разъемы интерфейсов CardBus и Mini PCI;

• разъем Mini PCI;

• разъем MDC;

• преобразователь напряжения для центрального процессора;

• батарея.

В большинстве системных плат ноутбуков содержатся интегрированные видео- и аудио адаптеры, сетевые адаптеры, а также разнообразные порты ввода-вывода, в зависимости от модели системной платы.

Основные компоненты системной платы рассматриваются в следующих разделах.

Разъемы/гнезда процессоров Процессор ноутбука может быть впаян непосредственно в системную плату, установлен в виде мобильного модуля (платы с процессором и другими компонентами) или вставлен в гнездо, как в настольных компьютерах. В большинстве современных компьютеров процес сор устанавливается непосредственно в гнездо, что позволяет провести замену процессора 160 Глава 5. Системные платы или его ограниченную модернизацию в будущем. Процессоры до Pentium III и Athlon обычно впаивались в системную плату или устанавливались в виде различных мобильных модулей, что значительно сокращало возможности их модернизации и замены. В табл. 5.4 приведены характеристики различных гнезд/разъемов, используемых в ноутбуках, и перечислены про цессоры, подходящие для установки в эти разъемы.

Таблица 5.4. Спецификации разъемов центрального процессора Расположение Напряжение питания, В Поддерживаемые процессоры Разъем Количество контактов контактов Mobile Pentium/Celeron/Pentium II MMC- ММС-1 280 70x4 5B-21* ММС-2 5В-2Г 400 40x5 Mobile Celeron/Pentium ll/lll MMC- мс AutoVRM 30x 240 Mobile Pentium IIMC AutoVRM Micro-PGA1 615 24x26 mPGA Mobile Celeron/Pentium II micro-PGA Micro-PGA2 495 21x24 mPGA AutoVRM Mobile Celeron/Pentium III micro-PGA AutoVRM Socket 478 478 26x26 mPGA Настольный Celeron/Pentium 4 FC-PGA mPGA479M 479 26x26 mPGA Auto VRM Mobile Celeron/Pentium III/4/M micro-FCPGA Socket A (462) 462 37x37 SPGA Mobile/Desktop Duron/Athlon 4/Athlon XP-M Auto VRM AutoVRM Mobile/Desktop Athlon Socket 754 754 29x29 mPGA 'Автоматический модуль регулирования напряжения (Auto VRM) встроен в мобильный модуль, что позволяет процессору работать с большим диапазоном напряжений.

Auto VRM — модуль с автоматическим выбором напряжения в зависимости от контактов VID процессора.

Обратите внимание: в некоторых ноутбуках применяются настольные версии процессо ров, поэтому системная плата содержит настольный вариант гнезда для центрального процес сора. Однако в большинстве ноутбуков используются специализированные процессоры и разъемы. Сам факт совпадения разъема на системной плате с контактными выводами про цессора еще не гарантирует работоспособности процессора. Например, версии процессоров Celeron, Pentium III, Pentium 4 и Pentium M устанавливаются в разъем mPGA479M, но рабо тоспособными в этом разъеме будут только некоторые модели процессоров. Установка других процессоров может привести к их физическому повреждению. Назначение контактных выво дов у разных моделей процессоров различается.

Наборы микросхем системной логики Современные системные платы невозможно представить без микросхем системной логи ки. Набор микросхем подобен системной плате. Другими словами, две любые платы с одина ковым набором микросхем функционально идентичны. Набор микросхем системной логики включает в себя интерфейс шины процессора (которая называется также Front-Side Bus — FSB), контроллеры памяти, контроллеры шины, контроллеры ввода-вывода и т.п. Все схемы системной платы также содержатся в наборе микросхем. Если сравнивать процессор компью тера с двигателем автомобиля, то аналогом набора микросхем является, скорее всего, шасси.

Оно представляет собой металлический каркас, служащий для установки двигателя и выпол няющий роль промежуточного звена между двигателем и внешним миром. Набор микро схем — это рама, подвеска, рулевой механизм, колеса и шины, коробка передач, карданный вал, дифференциал и тормоза. Шасси автомобиля представляет собой механизм, преобра зующий энергию двигателя в поступательное движение транспортного средства. Набор мик росхем, в свою очередь, является соединением процессора с различными компонентами ком пьютера. Процессор не может взаимодействовать с памятью, платами адаптера и различными устройствами без помощи наборов микросхем. Если воспользоваться медицинской термино логией и сравнить процессор с головным мозгом, то набор микросхем системной логики по праву займет место позвоночника и центральной нервной системы.

Набор микросхем управляет интерфейсом или соединениями процессора с различными компонентами компьютера. Поэтому он определяет в конечном счете тип и быстродействие Компоненты системной платы используемого процессора, рабочую частоту шины, скорость, тип и объем памяти. В сущно сти, набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, даже, на верное, более важных, чем процессор. Мне приходилось видеть системы с мощными процес сорами, которые проигрывали в быстродействии системам, содержащим процессоры меньшей частоты, но более функциональные наборы микросхем. Во время соревнований опытный гонщик часто побеждает не за счет высокой скорости, а за счет умелого маневрирования.

При компоновке системы я бы начинал в первую очередь с набора микросхем системной логики, так как именно от его выбора зависит эффективность процессора, модулей памяти, устройств ввода-вывода, а также разнообразные возможности расширения.

Номера моделей наборов микросхем системной логики Intel Ниже приведен шаблон нумерации наборов микросхем системной логики компании Intel.

Номер набора микросхем системной логики Поколение процессора 420хх Р4 (486) 430хх Р5 (Pentium) 440хх Р6 (Pentium Pro/Pentium Il/Pentium III) 8xx P6/P7 (Pentium Il/Pentium Ill/Pentium 4/Pentium M) с hub-архитектурой 9xx P7 (Pentium 4/Pentium M) 450xx P6 Server (Pentium Pro/Pentium ll/lll Xeon) E72xx Рабочие станции Xeon с hub-архитектурой E75xx Сервер Xeon с hub-архитектурой 460xx Процессор Itanium E88xx Процессор Itanium 2 с hub-архитектурой По номеру на большей микросхеме системной платы можно идентифицировать набор мик росхем системной логики. Например, в системах на базе процессоров Pentium II/III широко ис пользовался набор микросхем системной логики 440ВХ, который состоит из двух компонентов:

82443ВХ North Bridge и 82371 EX South Bridge. Набор микросхем 845 поддерживает процессор Pentium 4 и состоит из двух основных частей: 82845 Memory Controller Hub (МСН) и 82801ВА I/O Controller Hub (ICH2). Прочитав логотип компании (Intel или какой-либо другой), а также номера компонентов и комбинации символов микросхем системной платы, можно легко иден тифицировать набор микросхем, используемый в конкретной системе.

При создании наборов микросхем Intel использует два различных типа архитектуры:

North/South Bridge и более современную /шб-архитектуру, которая применяется во всех по следних наборах микросхем системной логики серии 800/900.

Наборы микросхем системной логики для процессоров AMD Athlon/Duron Выпустив на рынок процессоры Athlon, Athlon XP, Athlon MP и больше не производимый Duron, компания AMD пошла на рискованный шаг: для них не существовало наборов микро схем системной логики, а кроме того, они были несовместимы с существующими разъемами Intel для процессоров Pentium II/III и Celeron. Вместо "подгонки" к существующим стандар там Intel компания AMD разработала собственный набор микросхем и на его базе системные платы для процессоров Athlon/Duron.

Этот набор микросхем получил название AMD 750 (кодовое название Irongate) и поддержи вает процессоры Socket/Slot А. Он состоит из микросхем 751 System Controller (компонент North Bridge) и 756 Peripheral Bus Controller (компонент South Bridge). Затем AMD представила набор микросхем AMD-760 для процессоров Athlon/Duron, который стал первым основным на бором микросхем системной логики, поддерживающим память DDR SDRAM. Он состоит из двух микросхем: AMD-761 System Bus Controller (компонент North Bridge) и AMD-766 Periphe ral Bus Controller (компонент South Bridge). Хотя компания AMD в контексте получения ры ночной прибыли больше не полагается на продажи собственных наборов микросхем, ее пример вдохновил такие компании, как VIA Technologies, NVIDIA и SIS, разрабатывать наборы микро 162 Глава 5. Системные платы схем специально для процессоров AMD, устанавливаемых в гнезда Slot А, позднее в Socket А и Socket 754. В результате производители системных плат представили на рынке множество мо делей своей продукции, благодаря чему процессоры Athlon заняли достойную нишу на рынке и стали реальным конкурентом процессорам Intel.

Архитектура North/South Bridge Большинство ранних версий наборов микросхем Intel (и практически все наборы микро схем других производителей) созданы на основе многоуровневой архитектуры и содержат компоненты North Bridge и South Bridge, а также микросхему Super I/O.

• North Bridge. Этот компонент представляет собой соединение быстродействующей ши ны процессора (400/266/200/133/100/66 МГц) с более медленными шинами AGP (533/266/133/66 МГц) и PCI (33 МГц). Обозначение микросхемы North Bridge зачас тую дает название всему набору микросхем;

например, в наборе микросхем 440ВХ номер микросхемы North Bridge — 82443BX.

• South Bridge. Этот компонент служит мостом между шиной PCI (66/33 МГц) и более медленной шиной ISA (8 МГц).

• Super I/O. Это отдельная микросхема, подсоединенная к шине ISA, которая фактиче ски не является частью набора микросхем и зачастую поставляется сторонним произ водителем, например National Semiconductor или Standard Microsystems Corp.

(SMSC). Микросхема Super I/O содержит обычно используемые периферийные эле менты, объединенные в одну микросхему.

Наборы микросхем, созданные за последние годы, позволяют поддерживать различные типы процессоров, скорости шин и схемы периферийных соединений.

Расположение всех микросхем и компонентов типичной системной платы AMD Socket A, использующей архитектуру North/South Bridge, показано на рис. 4.17.

Компонент North Bridge иногда называют контроллером РАС (PCI/AGP Controller).

В сущности, он является основным компонентом системной платы и единственной, за ис ключением процессора, схемой, работающей на полной частоте системной платы (шины про цессора). В современных наборах микросхем используется однокристальная микросхема North Bridge;

в более ранних версиях находилось до трех отдельных микросхем, составляю щих полную схему North Bridge.

Компонент South Bridge обладает более низким быстродействием и всегда находится на отдельной микросхеме. Одна и та же микросхема South Bridge может использоваться в раз личных наборах микросхем системной логики. (Разные типы схем North Bridge, как правило, разрабатываются с учетом того, чтобы мог использоваться один и тот же компонент South Bridge.) Благодаря модульной конструкции набора микросхем системной логики появилась возможность снизить стоимость и расширить поле деятельности для изготовителей систем ных плат. South Bridge подключается к шине PCI (33 МГц) и содержит интерфейс шины ISA (8 МГц). Кроме того, обычно она содержит две схемы, реализующие интерфейс контроллера жесткого диска IDE и интерфейс USB (Universal Serial Bus — универсальная последователь ная шина), а также схемы, реализующие функции памяти CMOS и часов. South Bridge содер жит также все компоненты, необходимые для шины ISA, включая контроллер прямого досту па к памяти и контроллер прерываний.

Микросхема Super I/O, которая является третьим компонентом системной платы, соеди нена с шиной ISA (8 МГц) и содержит все стандартные периферийные устройства, встроен ные в системную плату. Например, большинство микросхем Super I/O поддерживают парал лельный порт, два последовательных порта, контроллер гибких дисков, интерфейс клавиату ра/мышь. К числу дополнительных компонентов могут быть отнесены CMOS RAM/Clock, контроллеры IDE, а также интерфейс игрового порта. Системы, содержащие порты IEEE 1394 и SCSI, используют для портов этого типа отдельные микросхемы.

Компоненты системной платы На рис. 5.1 на примере набора микросхем 440ВХ показана типичная архитектура North/South Bridge. Этот набор микросхем и системная архитектура были популярны в ноут буках на основе процессоров Pentium II и Pentium III.

Mobile Ftentium ИЛИ L L Разъем гЦ Шина FSB 100 МГц micro PGA2 у 800 Мбайт/с USB Клавиатура PS/ Мышь PS/ Параллельный Рис. 5.1. Диаграмма типичного набора микросхем 440ВХ для системной платы портативного компьютера Hub-архитектура В новой серии 800 набора микросхем используется hub-архитектура, в которой компонент North Bridge получил название Memory Controller Hub (МСН), а компонент South Bridge — I/O Controller Hub (ICH). В результате соединения компонентов посредством шины PCI образует ся стандартная конструкция North/South Bridge. В hub-архитектуре соединение компонентов выполняется с помощью выделенного hub-интерфейса, скорость которого вдвое выше скоро сти шины PCI. Hub-архитектура обладает определенными преимуществами по сравнению с традиционной конструкцией North/South Bridge.

• Увеличенная пропускная способность. Hub-интерфейс представляет собой 8-разрядный интерфейс 4Х (четырехтактный) с тактовой частотой 66 МГц (4 х 66 М Гц х 1 (5айт • 266 Мбайт/с), имеющий удвоенную по отношению к PCI пропускную способность (33 МГц х 32 байт = 133 Мбайт/с).

• Уменьшенная загрузка PCI. Hub-интерфейс не зависит от PCI и не участвует в пере распределении или захвате полосы пропускания шины PCI при выполнении трафика набора микросхем или Super I/O. Это повышает эффективность остальных устройств, подсоединенных к шине PCI, при выполнении групповых операций.

• Уменьшение монтажной схемы. Несмотря на удвоенную по сравнению с PCI пропуск ную способность, hub-интерфейс имеет ширину, равную 8 разрядам, и требует для со единения с системной платой всего лишь 15 сигналов. Шине PCI, например, для вы 164 Глава 5. Системные платы полнения подобной операции требуется не менее 64 сигналов, что приводит к повыше нию генерации электромагнитных помех, ухудшению сигнала, появлению "шума" и в конечном итоге к увеличению себестоимости плат.

Конструкция hub-интерфейса предусматривает увеличение пропускной способности уст ройств PCI, что связано с отсутствием компонента South Bridge, передающего поток данных от микросхемы Super I/O и загружающего тем самым шину PCI. Таким образом, hub архитектура позволяет увеличить пропускную способность устройств, непосредственно со единенных с I/O Controller Hub (ранее South Bridge), к которым относятся новые быстродей ствующие интерфейсы AT А-100 и USB 2.0.

Конструкция hub-интерфейса, ширина которого равна 8 бит, довольно экономична. Ширина интерфейса может показаться недостаточной, но такая конструкция полностью себя оправдыва ет. При ширине интерфейса 8 бит достаточно только 15 сигналов, в то время как 32-разрядный интерфейс шины PCI, используемый в традиционной конструкции North/South Bridge, требует 64 сигналов. Меньшее число выводов говорит о более упрощенной схеме маршрутизации платы, снижении количества помех и повышении устойчивости сигнала. Это сокращает число выводов используемых микросхем, уменьшает их размеры и себестоимость.

Несмотря на то что одновременно может быть передано только 8 бит информации, hub интерфейс позволяет выполнить четыре передачи за один такт, чем и достигается рабочая частота 66 МГц. В результате фактическая пропускная способность составляет 266 Мбайт/с (4 х 66 Мгц х 1 байт). Это вдвое больше полосы пропускания шины PCI, имеющей ширину 32 бит, но выполняющей только одну передачу с частотой 33 МГц при общей пропускной способности 133 Мбайт/с. Благодаря уменьшению ширины и увеличению скорости конст рукции hub-интерфейс позволяет достичь высокой эффективности при снижении себестои мости и повышении устойчивости сигнала.

Компонент МСН осуществляет соединение быстродействующей шины процессора (400/133/100/66 МГц) и hub-интерфейса (66 МГц) с шиной AGP (533/266/133/66 МГц);

компонент ICH, в свою очередь, связывает hub-интерфейс (66 МГц) с портами ATA (IDE) (66/100 МГц) и шиной PCI (33 МГц).

Кроме того, в ICH содержится новая шина Low-Pin-Count (LPC), представляющая собой 4-разрядную версию шины PCI, которая была разработана в первую очередь для поддержки микросхем системной платы ROM BIOS и Super I/O. Вместе с четырьмя сигналами функций данных, адресов и команд для функционирования шины требуется девять дополнительных сигналов, что составит в общей сложности 13 сигналов. Это позволяет сократить количество линий, соединяющих ROM BIOS с микросхемами Super I/O. Для сравнения: в ранних верси ях наборов микросхем North/South Bridge в качестве интерфейса использовалась шина ISA, количество сигналов которой равно 96. Максимальная пропускная способность шины LPC дос тигает 6,67 Мбайт/с, что примерно соответствует параметрам ISA и чего вполне достаточно для поддержки таких устройств, как ROM BIOS и микросхемы Super I/O.

На рис. 5.2 на примере набора микросхем 855РМ показана типичная hub-архитектура.

Это самые популярные набор микросхем и системная архитектура для ноутбуков на базе процессора Pentium M.

Замечание Хотя многие производители наборов микросхем используют обозначения North Bridge/South Bridge, неко торые из них разработали собственные высокоскоростные соединения между микросхемами, аналогично hub-архитектуре Intel. Например, в наборах микросхем VIA применяется hub-архитектура V-Link, предос тавляющая выделенную шину с частотой 266 МГц между микросхемами North и South Bridge. Еще одна вы сокоскоростная шина между этими микросхемами — HyperTransport — была изначально разработана в AMD и затем лицензирована производителями наборов микросхем NVIDIA, VIA и ALJ Corporation. Кроме то го, в новых наборах микросхем компании SiS внедрена шина MuTIOL Connect.

Компоненты системной платы Процессор Pentium M L L Разъем гЦ Шина FSB 400 МГц mP GA479M у 3200 Мбайт/с Hub AGP видео контроллер DDR266 SDRAM адаптер памяти ш_ 1066 Мбайт/с 213 Мбайт/с 855РМ Hub-интерфейс Жесткий Г 266 Мбайт/с USB диск!;

Оптический Г накопитель^ USB2. USB Мышь PS/ IrDA ДИСКОВОД Последовательный Параллельный Рис. 5.2. Диаграмма типичного набора микросхем 855РМ для системной платы ноутбука Высокоскоростные соединения между микросхемами North Bridge и South Bridge Как отмечалось ранее в главе, Intel разработала замену традиционной hub-архитектуре, основанной на микросхемах North Bridge и South Bridge. Интерфейс с частотой 266 МГц обеспечивает работу высокоскоростного соединения между контроллером системной памяти, контроллером памяти графического адаптера (альтернатива North Bridge) и микросхемой I/O Controller Hub (замена South Bridge) в наборах микросхем семейства Intel 8xx, предна значенных для процессоров Pentium III/4.

Компания Intel не единственная, кто стремится заменить медленное соединение по шине PCI между микросхемами North/South Bridge более производительной альтернативой, не ос нованной на шине PCI. Далее описываются подобные архитектуры, созданные несколькими компаниями.

• VIA. Архитектура V-Link обеспечивает взаимодействие микросхем North/South Bridge со скоростью, равной или превышающей быстродействие hub-архитектуры Intel. В ин терфейсе V-Link применяется 8-разрядная шина данных, внедренная в двух версиях этой архитектуры — V-Link 4x и V-Link 8x. Интерфейс V-Link 4x передает данные с частотой 266 МГц (4x66 МГц), в два раза превышающей частоту шины PCI и соответ ствующей частоте hub-архитектуры Intel. В свою очередь, интерфейс V-Link 8x пере дает данные с частотой 533 Мбайт/с (4x133 МГц), которая в два раза превышает ана логичные показатели hub-архитектуры. В наборах микросхем семейства VT82xx ин терфейс V-Link поддерживается всеми микросхемами South Bridge. Впервые техно логия V-Link была использована в наборах микросхем семейства VIA 266 для процес соров Pentium III/4 и Athlon. Кроме того, V-Link применяется в наборах микросхем моделей VIA 333/400.

166 Глава 5. Системные платы • SiS. Архитектура MuTIOL обеспечивает производительность, сопоставимую с V-Link 4х. В наборах микросхем, поддерживающих MuTIOL, применяются отдельные шины адреса, DMA, входящих/исходящих данных для каждой микросхемы I/O bus master.

Интерфейс MuTIOL кэширует множественные передачи входящих/исходящих дан ных по двунаправленной 16-разрядной шине данных, а также управляет этими пото ками данных. Микросхемы South Bridge в наборах микросхем SiS961/962 поддержи вают интерфейс MuTIOL со скоростью передачи данных 533 Мбайт/с (4x133 МГц), в то время как модели семейства SiS963 используют новый интерфейс MuTIOL 1G, обеспечивающий передачу данных со скоростью более 1 Гбайт/с.

• ATI. В некоторых наборах микросхем серии IGP используется высокоскоростная шина A-Link. Этот интерфейс поддерживает передачу данных со скоростью 266 Мбайт/с, об ладая производительностью, сравнимой с hub-архитектурой Intel, первым поколением V-Link и MuTIOL. В наборах микросхем семейства RS и RX внедрена шина HyperTransport. В этой шине, в настоящий момент разрабатываемой некоммерческой ор ганизацией HyperTransport Technology Consortium (www.hypertransport.org), при меняется IP-соединение типа "точка-точка" с дифференциальной передачей сигналов низкого напряжения. Версия 8x8 шины HyperTransport, используемая в некоторых набо рах микросхем ATI, поддерживает тактовую частоту шины процессора 800 МГц и ско рость передачи данных до 1,6 Гбайт/с.

• NVIDIA. В наборах микросхем nForce, nForce2 и nForce3 внедрена шина HyperTrans port, изначально разработанная компанией AMD.

Хотя термины North Bridge и South Bridge по-прежнему используются для обозначения микросхем, соединенных друг с другом с помощью высокоскоростных соединений V-Link, MuTIOL, A-Link и HyperTransport, эти наборы микросхем основаны на hub-архитектуре, внедренной в наборах микросхем Intel 8xx.

Профили наборов микросхем Для максимального использования всех возможностей процессора требуется высокопро изводительный набор микросхем. При покупке ноутбука стоит поинтересоваться, на каком наборе микросхем основана системная плата, которая должна полностью поддерживать функции процессора и других компонентов компьютера. Далее рассматриваются самые по пулярные наборы микросхем для системных плат ноутбуков, поддерживающих процессоры Pentium и более новые модели процессоров.

Мобильные наборы микросхем для процессора Pentium Компания Intel разработала только один набор микросхем, предназначенный исключи тельно для мобильного применения с процессорами Pentium. Но в большинстве ноутбуков, несмотря на значительное энергопотребление, применялись процессоры для настольных компьютеров.

Наборы микросхем для процессоров Pentium II и Pentium III Компании Intel, VIA и ряд других предлагали несколько наборов микросхем, предназна ченных для мобильных версий процессоров Pentium II и Pentium III. Некоторые, например 440ВХ, проектировались для настольных компьютеров и только затем были модифицирова ны для использования с мобильными версиями процессоров. Другие наборы микросхем, на пример 440МХ, изначально проектировались для ноутбуков.

Компоненты системной платы Intel 440BX Набор микросхем Intel 440BX был представлен в апреле 1998 года и стал первым набором с поддержкой шины процессора, работающей на частоте 100 МГц. Он специально проектиро вался для работы с быстродействующими процессорами Pentium II и Pentium III, работаю щими на частоте от 350 МГц. Кроме того, 440ВХ являлся первым набором микросхем для но утбуков с поддержкой процессоров Pentium II и Pentium III.

Основным отличием 440ВХ от предыдущих наборов микросхем было повышение произ водительности за счет увеличения пропускной способности системной шины с 66 до 100 МГц.

Так как набор микросхем может работать на частотах 66 и 100 МГц, одна системная;

плата способна поддерживать работу всех процессоров Pentium II и Pentium III с шиной данных, работающей на частоте 66 или 100 МГц.

Вот основные характеристики 440ВХ:

• поддержка шины процессора Pentium II и Pentium III, работающей на частоте 100 или 66 МГц;

• поддержка памяти РС-100 SDRAM;

• поддержка четырех банков памяти (четырех модулей DIMM) общим объемом до 1 Гбайт;

• поддержка памяти с кодом коррекции ошибок (ЕСС);

• поддержка стандарта управления питанием ACPI;

• первый набор микросхем, поддерживающий процессоры Pentium II и Pentium III.

Набор микросхем Intel 440BX состоит из единственной микросхемы North Bridge, которая называется мостом узла/контроллером 82443ВХ, и микросхемы South Bridge 82371 ЕВ PCI ISA/IDE Xcelerator (PIIX4E) South Bridge. Микросхема South Bridge поддерживает интер фейс управления питанием ACPI версии 1.0.

Кроме того, набор микросхем 440ВХ используется в мобильных модулях процессоров Pentium II и Pentium III. При исполнении в виде мобильного модуля набор микросхем делит ся на две половины (North Bridge и South Bridge), которые расположены на мобильном моду ле и материнской плате соответственно.

В конце 1990-х годов 440ВХ был самым популярным набором микросхем для портатив ных компьютеров, основанных на процессорах Pentium И, Pentium III и Celeron.

Intel 440MX Набор микросхем 440МХ на самом деле является набором 440ВХ, в котором North Bridge и South Bridge реализованы в виде одной микросхемы. Кроме слияния двух микросхем в од ну, в наборе микросхем 440МХ был добавлен интегрированный звуковой адаптер АС'97 и мо дем, которые по своим возможностям были аналогичны звуковым адаптерам и модемам, под ключаемых к шине PCI.

Набор микросхем 440МХ полностью идентичен набору 440ВХ, кроме таких особенностей:

• микросхемы North Bridge и South Bridge реализованы в виде одной микросхемы;

• отсутствует поддержка шины AGP;

• добавлен контроллер АС'97 и интерфейс AC-Link, основанный на стандарте АС'97 2.1;

• используется интерфейс X-bus (сокращенный 8-разрядный вариант шины ISA) вместо стандартной шины ISA, необходимый для подключения контроллера клавиатуры, микросхемы Super I/O и Flash ROM;

• поддержка максимум 256 Мбайт ОЗУ;

• шина PCI версии 2.2;

• рассеиваемая мощность 2,1 Вт (при частоте шины 100 МГц) или 1,6 Вт (при частоте шины 66 МГц) с активизацией функций энергосбережения.

168 Глава 5. Системные платы Intel 440ZX Набор 440ZX-66M — это удешевленная версия набора 440ВХ, созданная специально для поддержки недорогих процессоров Celeron, основанных на процессорах Pentium II и Pentium III. Основным отличием от набора микросхем 440ВХ являлась поддержка шины процессора, работающей только на частоте 66 МГц.

VIA PN Набор VIA PN133, предназначенный для процессора Pentium III, содержит интегрирован ное графическое ядро Savage 4, шину процессора, работающую на частоте 133 МГц реализует поддержку памяти SDRAM, работающую на частоте 133 МГц. Набор микросхем PN133 пред назначен для легких и тонких ноутбуков начального уровня. Далее перечислены его основные возможности:

• шина процессора Pentium III, работающая на частотах 66/100/133 МГц;

• поддержка процессоров Intel Mobile Pentium Ill/Celeron и VIA СЗ;

• интегрированное графическое ядро S3 Savage 4 с интерфейсом AGP 4т;

• архитектура совместно используемой памяти (UMA), при которой графическим адап тером используется область системной памяти;

• интегрированная микросхема RAMDAC с частотой 250 МГц;

• поддержка разъемов LVDS, CRT, D VI и TV для подключения внешнего монитора;

• интегрированный звуковой адаптер АС'97 и модем;

• поддержка оперативной памяти стандарта РС100/РС133;

• максимальный объем оперативной памяти — 1,5 Гбайт;

• поддержка интерфейса AT А-100;

• четыре порта U S В 1.1;

• технология управления питанием ACPI/OnNow;

• микросхема North Bridge VT8603;

• микросхема South Bridge VT8231.

Встроенное высокопроизводительное графическое ядро, режимы настройки частоты ши ны (66/100/133 МГц), поддержка памяти РС100/133 SDRAM и несколько режимов энерго сбережения сделали в свое время набор микросхем VIA ProSavage PN133 (кодовое название Twister) популярным интегрированным набором с совместно используемой памятью для но утбуков на основе процессоров Intel Pentium III, Intel Celeron и VIA СЗ.

Intel 815EM Набор микросхем 815ЕМ предназначен для ноутбуков, основанных на процессоре Pentium II I/Celeron с интегрированным видеоадаптером, подключенным к шине AGP 2х и использующим область системной памяти.

Как и остальными наборами микросхем серии 8хх от компании Intel, в наборе 815ЕМ (82815ЕМ GMCH2-M) используется hub-архитектура с пропускной способностью 266 Мбайт/с между основными компонентами. В более старых архитектурах на основе мик росхем North Bridge и South Bridge использовалась шина PCI.

Характеристики набора микросхем 815ЕМ:

• шина процессора Pentium II и Pentium III, работающая на частоте 100 МГц;

• hub-интерфейс с пропускной способностью 266 Мбайт/с;

• интерфейс AT А-100;

Компоненты системной платы • поддержка памяти РС-100 SDRAM;

• максимальный объем памяти, равный 512 Мбайт;

• технология Intel SpeedStep;

• интерфейс подключения к локальной сети (интегрированный сетевой адаптер);

• технология Alert on LAN 2.0;

• контроллер АС'97 (интегрированный звуковой адаптер);

• поддержка режимов ожидания с низким энергопотреблением;

, • генератор случайных чисел;

• два контроллера U S В 1.1;

• шина LPC для микросхемы Super I/O и концентратора прошивки (ПЗУ BIOS);

• шина ISA отсутствует;

• интегрированный видеоадаптер, подключенный к шине AGP2x (использующий область системной памяти);

• дополнительная видеопамять объемом 4 Мбайт;

М интерфейс DVI для подключения жидкокристаллических мониторов;

• поддержка программного воспроизведения MPEG-2 DVD с аппаратной компенсацией движения.

В наборе микросхем 815ЕМ используется hub-контроллер ввода-вывода ICH2-M (82801ВАМ), обеспечивающий поддержку интерфейса АТА-100, и два контроллера USB 1.1.

Благодаря двум контроллерам в компьютере может быть четыре порта USB. Таким образом достигается увеличение стандартной производительности интерфейса USB 1.1 и количества одновременных подключений без установки концентратора USB.

Микросхема VCH (video controller hub) 82807АА подключается непосредственно к порту цифрового видеовыхода на базе микросхемы GMCH2-M, что позволяет встроенному видео адаптеру набора микросхем 815ЕМ поддерживать низковольтные разностные сигналы (low voltage differential signaling — LVDS) для жидкокристаллических экранов.

Еще одной важной особенностью 815ЕМ является интеграция адаптера Ethernet непо средственно в набор микросхем. Интегрированный контроллер локальной сети работает с компонентами физического уровня, включая:

• расширенную Ethernet (10/100 Мбит/с) с поддержкой технологии Alert on LAN;

• стандартную Ethernet (10/100 Мбит/с).

Эти компоненты физического уровня могут быть размещены непосредственно на системной плате (в виде дополнительных микросхем) или установлены в качестве адаптера mini-PCI.

Набор микросхем 815ЕМ был популярен для ноутбуков, основанных на процессоре Pentium III, и проектировался в качестве замены устаревшего набора микросхем 440ВХ.

Intel 830M/MG/MP Семейство наборов микросхем 830 было последним, выпущенным для ноутбуков на осно ве процессоров Mobile Pentium III и Mobile Celeron. В наборе микросхем 830 частота шины процессора увеличена до 133 МГц и реализована поддержка памяти РС133 SDRAM.

Набор микросхем 830 существует в трех вариантах.

• 830МР: поддерживается интерфейс AGP 4х для дискретных видеопроцессоров.

• 830MG: содержит интегрированный видеопроцессор, подключенный к шине AGP 2х.

• 830М: содержит интегрированный видеопроцессор, подключенный к шине AGrP 2x;

поддерживается внешний интерфейс AGP 4х.

170 Глава 5. Системные платы Кроме того, семейство наборов микросхем 830 отличается следующими свойствами:

• шина процессора Pentium III работает на частоте 133 МГц;

• поддержка памяти РС-133 SDRAM;

• максимальный объем оперативной памяти равен 1 Гбайт;

• три цифровых видеовыхода;

• hub-архитектура;

• шесть портов USB 1.1;

• контроллер АС'97 (интегрированный звуковой адаптер);

• интерфейс локальной сети (интегрированный сетевой адаптер).

Наборы микросхем для процессора Pentium Компания Intel представила несколько наборов микросхем для процессоров Mobile Pentium 4-М и Mobile Pentium 4. Некоторые из них, например 845MP/MZ, были разновидно стью наборов микросхем для настольных компьютеров, в то время как другие, в частности се мейство 852, специально проектировались для применения в ноутбуках.

Intel 845MP/MZ Семейство наборов микросхем 845М проектировалось для дешевых ноутбуков на основе процессора Mobile Pentium 4. Это семейство включает два варианта наборов микросхем.

• 845МР: поддерживается память DDR, работающая на частоте 266 МГц (РС2100), максимальный объем 1 Гбайт.

• 845MZ: поддерживается память DDR, работающая на частоте 200 МГц (РС1600), максимальный объем 512 Мбайт.

Обе микросхемы семейства 845М (концентраторами контроллера памяти 82845MP/MZ) поддерживают следующие возможности:

• графический интерфейс AGP 4х;

• шина процессора Pentium 4, работающая на частоте 400 МГц;

• расширенная поддержка технологии Intel SpeedStep;

• шесть портов USB 1.1;

• hub-архитектура;

• ICH3-M (концентратор контроллера ввода-вывода 82801САМ);

• стандарт управления питанием ACPI 2.0;

• интерфейс ATA 100;

• контроллер АС'97 (интегрированный звуковой адаптер);

• интерфейс локальной сети (интегрированный сетевой адаптер).

Intel 852PM/GM/GME Для систем на основе процессора Mobile Pentium 4 семейство микросхем 852 стало основ ным, предоставившим расширенное управление питанием, поддержку DDR SDRAM и со держащим интегрированный видеоадаптер и/или шину AGP 4х.

Самым простым вариантом этого набора микросхем является модель 852G, поддержи вающая шину процессора, работающую на частоте 400 МГц, до 1 Гбайта оперативной памяти DDR200/266 (РС1600/РС2100), а также содержащая интегрированный графический процес сор Intel Extreme Graphics AGP 2x с поддержкой двух независимых экранов и LVDS с разре шением до SXGA+ (1400x1050).

Компоненты системной платы В микросхеме 82852GM (МСН) реализованы следующие возможности:

• шина процессора Mobile Pentium 4-М, работающая на частоте 400 МГц;

• память стандарта DDR200/266 (РС1600/РС2100);

• до 1 Гбайт оперативной памяти;

• интегрированный графический адаптер Intel Extreme Graphics AGP 2x с поддержкой двух независимых экранов и LVDS в разрешениях до SXGA+ (1400x1050);

• высокопроизводительная шина USB 2.0 с предоставлением до шести портов USB 2.0;

• расширенная поддержка технологии Intel SpeedStep (с возможностью динамического переключения напряжения питания и частоты центрального процессора);

• hub-архитектура;

• концентратор контроллера ввода-вывода 82801DBM (ICH4-M) с поддержкой Ultra АТА/100.

Набор 852GME поддерживает все возможности 852G, а также следующие:

• шина процессора Pentium 4, работающая на частоте 533 МГц;

• память DDR266/333 (РС2100/РС2700);

• до 2 Гбайт оперативной памяти;

• интегрированный графический процессор Intel Extreme Graphics 2 с шиной AGP 2x и поддержкой двух независимых экранов/LVDS с разрешением до UXGA+ (1600x1200).

Набор микросхем 852GME ничем не отличается от 852G, кроме поддержки более быстрой шины процессора Mobile Pentium 4, работающей на частоте 533 МГц, и до 2 Гбайт оператив ной памяти DDR2x66/333 (PC2100/PC2700). Также в набор микросхем 852GME включен обновленный графический адаптер Intel Extreme Graphics 2 AGP 2x с поддержкой двух неза висимых экранов и LVDS с разрешением до UXGA+ (1600x1200).

Интегрированный видеоадаптер, встроенный в наборы микросхем 852G и 852GME, динами чески использует область системной оперативной памяти (без отдельной видеопамяти). Приме нение интегрированного графического ядра с UMS-памятью позволяет значительно удешевить систему по сравнению с ноутбуками, в которых устанавливается графический адаптер, подклю чаемый через шину AGP 4х и имеющий собственную память. Однако производительность ин тегрированного видеоадаптера гораздо ниже, чем у выделенного графического адаптера.

При создании высокопроизводительных ноутбуков рекомендуется использовать набор мик росхем без интегрированного графического ядра и встраивать в системную плату отдельный ви деоадаптер, обладающий собственным видеопроцессором, памятью и BIOS. В большинстве мощных ноутбуков графический адаптер отличается от своих настольных вариантов только размещением непосредственно на системной плате, а не выделенной плате расширения AGP.

Набор микросхем 82852РМ (МСН) поддерживает все возможности набора 852GME, однако первый содержит шину AGP 4х, а встроенное графическое ядро отсутствует.

Набор микросхем 852РМ идентичен набору 852GME (шина процессора, работающая на частоте 533 МГц, до 2 Гбайт оперативной памяти DDR266/333 (РС2100/РС2700)), но встро енное графическое ядро также отсутствует. Для подключения графических адаптеров приме няется интерфейс AGP 4х. В результате набор микросхем 852РМ стал одним из лучших вари антов для создания высокопроизводительных систем на основе процессора Pentium 4.

172 Глава 5. Системные платы Наборы микросхем для Pentium M Intel 855PM/GM Семейство наборов микросхем Intel 855 проектировалось специально для поддержки про цессора Pentium М и является элементом платформы Intel Centrino (см. рис. 5.2). Использо вание процессора Pentium M с набором микросхем 855 позволяет существенно снизить энер гопотребление и тепловыделение.

Набор микросхем 855РМ — это стандартный hub-контроллер памяти с поддержкой шины AGP 4х для дискретного видеопроцессора с выделенной видеопамятью, в то время как набор 855GM содержит встроенный видеопроцессор с совместно используемой видеопамятью.

Наборами микросхем Intel 855PM/GM поддерживаются следующие возможности:

• шина процессора Pentium M, работающая на частоте 400 МГц;

• максимум 2 Гбайт оперативной памяти;

• память стандарта DDR200/266;

• поддержка до шести портов интерфейса USB 2.0;

• интерфейс AGP 4х;

• динамическое отключение буферов ввода-вывода для системной шины и памяти про цессора, позволяющее снизить энергопотребление;

• hub-интерфейс;

• концентратор контроллера ввода-вывода 82801DBM (ICH4-M).

Набор микросхем 855GM обладает всеми возможностями набора 855РМ и дополнен встроенным видеоадаптером Intel Extreme Graphics 2 (AGP 2x) с поддержкой двух независи мых экранов и LVDS с разрешением до UXGA+ (1600x1200).

Intel 915PM/GMH910GML Набор микросхем Intel 915PM является структурным элементом технологии Intel Cen trino. Он обеспечивает поддержку стандарта Intel HDA (High Definition Audio) и высокоско ростного графического интерфейса PCI Express, предназначенного для работы с требователь ными к пропускной способности шины графического адаптера приложениями. В наборе мик росхем Intel 915PM реализовано до 2 Гбайт одно- или двухканальной памяти стандарта DDR с рабочей частотой 533/400 МГц, а также архитектура шины PCI Express для периферийных устройств новейшего интерфейса ExpressCard, пришедшего на смену CardBus.

Основные возможности этого набора микросхем:

• шина FSB с частотой 533 МГц;

• двухканальная память стандарта DDR2 с частотой 533/400 МГц;

• графический интерфейс PCI Express;

• технология Intel Stable Image, предназначенная для создания унифицированных гра фических драйверов;

• интерфейс Serial ATA со скоростью передачи данных до 150 Мбайт/с;

• интерфейс DMI, обеспечивающий пропускную способность шины данных, равную 2 Гбайт/с, что в четыре раза превышает показатели предыдущего hub-интерфейса вво да-вывода от Intel;

• поддержка до восьми портов USB 2.0;

• технология HDA (High Definition Audio) с поддержкой стандартов Dolby;

• архитектура шины PCI Express;

• поддержка периферийных устройств стандарта ExpressCard.

Компоненты системной платы Набор микросхем Intel 915GM содержит встроенное графическое ядро Intel GMA (Graphics Media Accelerator), обеспечивающее вдвое большую производительность по срав нению с ядром предыдущего набора микросхем 855GME. Также реализована поддержка стандарта DirectX 9.

Наконец, набор микросхем 910GML предназначен для процессоров Celeron М, поддержи вает шину FSB с частотой 400 МГц и двухканальную память DDR2 с частотой 400 МГц, а также одноканальную память DDR с частотой 333 МГц. Остальные характеристики совпа дают с параметрами набора микросхем 915РМ.

Наборы микросхем для Athlon/Duron Как и большинство наборов микросхем от компании Intel, наборы микросхем, предназна ченные для процессоров AMD, сначала разрабатываются для настольных ПК и лишь затем модифицируются для ноутбуков.

AMD- Набор микросхем AMD-760 обеспечивает повышенное быстродействие процессора AMD Athlon и других процессоров, совместимых с шиной процессора Athlon. Он состоит из сис темного контроллера AMD-761 в корпусе PBGA с 569 контактными выводами и контроллера периферийной шины AMD-766 в корпусе PBGA с 272 контактными выводами.

Системный контроллер AMD-761 поддерживает шину процессора Athlon, контроллер па мяти DDR-SDRAM, контроллер шин AGP 4х и PCI.

Контроллер периферийной шины AMD-766 поддерживает четыре основных блока (мост PCI-to-ISA/LPC, контроллер OHCI USB, контроллер EIDE UDMA 33/66/100 и системная логика), каждый из которых обладает независимым доступом к шине PCI, полным набором сигналов интерфейса PCI и возможностью работы с различными устройствами по выделен ным каналам данных.

VIA Apollo KN Набор микросхем VIA KN133 со встроенным графическим адаптером проектировался для поддержки процессоров AMD Mobile Athlon и AMD Mobile Duron, имеющих шину FSB с частотой 200/266 МГц. Кроме того, набором поддерживается память стандарта РСЮО/ SDRAM и несколько режимов энергосбережения. Далее перечислены основные возможности набора микросхем KN133:

• шина процессора Athlon, работающая на частоте 200/266 МГц;

• интегрированное графическое ядро S3 Savage4 с шиной AGP 4х;

• архитектура UMS, в которой видеоадаптером используется область оперативной памяти;

• интегрированная микросхема RAMDAC частотой 250 МГц;

• поддержка экранов LVDS, CRT, DVI и TV;

• интегрированный звуковой адаптер АС'97 и модем;

• память стандарта РСЮО/133 SDRAM;

• максимум 1,5 Гбайт ОЗУ;

• интерфейс АТА-100;

• четыре порта U S В 1.1;

• управление питанием по стандарту ACPI/OnNow;

• микросхема VT8363A North Bridge;

• микросхема VT82C686B South Bridge.

174 Глава 5. Системные платы VIA KN Набор микросхем VIA KN266 для мобильных процессоров AMD Athlon и Duron содер жит интефированный графический адаптер S3 ProSavage8 2D/3D и обеспечивает поддержку до 4 Гбайт оперативной памяти стандарта DDR266 (РС2100). Графический адаптер S ProSavage8 подключен к шине AGP 8х и поддерживает технологию компенсации движения при воспроизведении DVD. Кроме того, адаптер, использующей вместо собственной область системной памяти, оптимизирован для использования с Windows XP. Наличие встроенного фафического адаптера позволяет снизить энергопотребление и уменьшить размеры систем ной платы, что способствует созданию более тонких и легких ноутбуков.

В наборе микросхем KN266 используется hub-архитектура V-Link, обладающая выделен ной шиной данных с пропускной способностью 266 Мбайт/с между микросхемами South Bridge и North Bridge (рис. 5.3). Архитектура V-Link во многом напоминает архитектуру, на которой основаны наборы микросхем 8хх компании Intel. Кроме того, набор микросхем KN266 включает в себя интефированный звуковой адаптер АС'97 и модем, поддержку ин терфейса AT А-100 и до шести портов USB 1.1. В него также может быть добавлен сетевой ин терфейс от компании 3Com.

Процессор AMD Athlon 200 МГц FSB Экран SOR/DOR 64 бит I Сетевой интерфейс PHY Разъемы PCI UDMA/ATA 33/66/ Шина PCI 33 МГц AC-Unk LPC 4XUSB или LPC j Последовательный/ • инфракрасный порт щ • VMMI Параллельный порт • LPC Super Дисковод • I/O Декодер аудиосистемы • Порт клавиатуры Щ VT1816AC • Порт мыши В Декодер модема МС- Рис. 5.3. Диаграмма набора микросхем VIA KN Компоненты системной платы Основные возможности KN266:

• шина процессора Athlon, работающая на частоте 200 МГц;

• интегрированный графический адаптер S3 ProSavage8 AGP 8x;

• архитектура UMS, в которой видеоадаптером используется область оперативной памяти;

• интегрированная микросхема RAMDAC частотой 250 МГц;

• поддержка экранов LVDS, CRT, DVI и TV;

• память стандарта D DR200/266;

• максимум 1,5 Гбайт ОЗУ;

• hub-архитектура V-Link с выделенной шиной с пропускной способностью 266 Мбайт/с;

• интегрированный звуковой адаптер АС'97 и модем;

• интегрированный контроллер 3Com 10/100МЬ Ethernet Media Access Controller (VT8233C);

• интегрированный контроллер интерфейса клавиатуры, интерфейса мыши PS/ и часов реального времени;

• интерфейс АТА-100;

• четыре порта U S В 1.1;

• управление питанием по стандарту ACPI/OnNow;

• микросхема North Bridge VT8372;

• микросхема South Bridge VT8233.

Системные ресурсы Системными ресурсами называются коммуникационные каналы, адреса и сигналы, используемые узлами компьютера для обмена данными с помощью шин. Обычно под систем ными ресурсами подразумевают:

• адреса памяти;

• каналы запросов прерываний (IRQ);

• каналы прямого доступа к памяти (DMA);

• адреса портов ввода-вывода.

В приведенном списке системные ресурсы размещены в соответствии со снижением веро ятности конфликтов, возникающих в компьютере при использовании каждого из этих ресур сов. Наиболее распространенные проблемы связаны с ресурсами памяти, иногда разобраться в них и устранить причины их возникновения довольно сложно. В данной главе речь идет о других видах перечисленных выше ресурсов. Так, возникает значительно больше конфлик тов, связанных с ресурсами IRQ, чем с ресурсами DMA, поскольку прерывания запрашива ются чаще. Практически во всех платах используются каналы IRQ. Каналы DMA применя ются реже, поэтому обычно их более чем достаточно. Порты ввода-вывода используются во всех подключенных к шине устройствах, но 64 Кбайт памяти, отведенной под порты, обычно хватает, чтобы избежать конфликтных ситуаций. Общим для всех видов ресурсов является то, что любая установленная в компьютере плата (или устройство) должна использовать уни кальный системный ресурс, иначе отдельные компоненты компьютера не смогут разделить ресурсы между собой и произойдет конфликт.

Все эти ресурсы необходимы для различных компонентов компьютера. Платы адаптеров используют ресурсы для взаимодействия со всей системой и для выполнения специфических функций. Каждой плате адаптера нужен свой набор ресурсов. Так, последовательным портам 176 Глава 5. Системные платы для работы необходимы каналы IRQ и уникальные адреса портов ввода-вывода, для аудиоус тройств требуется еще хотя бы один канал DMA. Большинством сетевых плат используется блок памяти емкостью 16 Кбайт, канал IRQ и адрес порта ввода-вывода.

По мере установки дополнительных плат в компьютере растет вероятность конфликтов, связанных с использованием ресурсов. Конфликт возникает при установке двух или более плат, каждой из которых требуется линия IRQ или адрес порта ввода-вывода. Для предот вращения конфликтов на большинстве плат устанавливаются перемычки или переключатели, с помощью которых можно изменить адрес порта ввода-вывода, номер IRQ и т.д. А в совре менных операционных системах Windows, удовлетворяющих спецификации Plug and Play, установка правильных параметров осуществляется на этапе инсталляции оборудования.

К счастью, найти выход из конфликтных ситуаций можно почти всегда, для этого нужно лишь знать правила игры.

Прерывания Каналы запросов прерывания (IRQ), или аппаратные прерывания, используются различ ными устройствами для сообщения системной плате (процессору) о необходимости обработ ки определенного запроса.

Каналы прерываний представляют собой проводники на системной плате и соответст вующие контакты в разъемах. После получения IRQ компьютер приступает к выполнению специальной процедуры его обработки, первым шагом которой является сохранение в стеке содержимого регистров процессора. Затем происходит обращение к таблице векторов преры ваний, в которой содержится список адресов памяти, соответствующих определенным номе рам (каналам) прерываний. В зависимости от номера полученного прерывания, запускается программа, относящаяся к данному каналу.

Указатели в таблице векторов определяют адреса памяти, по которым записаны програм мы-драйверы для обслуживания платы, пославшей запрос. Например, для сетевой платы век тор прерывания содержит адрес сетевых драйверов, предназначенных для работы с ней;

для контроллера жесткого диска вектор указывает на программный код BIOS, обслуживающий контроллер.

После выполнения необходимых действий по обслуживанию устройства, пославшего за прос, процедура обработки прерывания восстанавливает содержимое регистров процессора (извлекая его из стека) и возвращает управление компьютером той программе, которая вы полнялась до возникновения прерывания.

Благодаря прерываниям компьютер может своевременно реагировать на внешние собы тия. Каждый раз, когда последовательный порт передает байт данных системе, генерируется соответствующее прерывание, благодаря которому система должна обработать байт данных до поступления следующих данных. Учтите, что в некоторых случаях устройство, подклю чаемое к порту (например, модем с микросхемой UART 16550 или выше), может содержать специальный буфер, позволяющий сохранять несколько символов перед генерированием прерывания.

Аппаратные прерывания имеют иерархию приоритетов: чем меньше номер прерывания, тем выше приоритет. Прерывания с более высоким приоритетом обладают преимуществом и могут "прерывать прерывания". В результате в компьютере может возникнуть несколько "вложенных" прерываний.

При генерации большого количества прерываний стек может переполниться и компьютер за виснет. При этом будет выдано сообщение I n t e r n a l s t a c k overflow — system h a l t e d.

Если такая ошибка возникает слишком часто при работе в DOS, попытайтесь исправить ситуацию, увеличив параметр Stacks (размер стека) в файле Conf i g. sys.

По шине ISA запросы на прерывание передаются в виде перепадов логических уровней, причем для каждого из них предназначена отдельная линия, подведенная ко всем разъемам.

Каждому номеру аппаратного прерывания соответствует свой проводник. Системная плата не может определить, в каком разъеме находится пославшая прерывание плата, поэтому воз Системные ресурсы можно возникновение неопределенной ситуации в том случае, если несколько плат исполь зуют один канал. Чтобы этого не происходило, система настраивается так, что каждое устрой ство (адаптер) использует свою линию (канал) прерывания. Применение одной линии сразу несколькими разными устройствами в большинстве случаев недопустимо. Совместное ис пользование прерывания допускается только устройствами PCI. Эта возможность поддержи вается системной BIOS и операционной системой.

Технология совместного использования прерываний для адаптеров PCI называется PCI IRQ Steering и поддерживается операционными системами, начиная с Windows 95 OSR 2.x, а также BIOS системной платы. Эта технология дает возможность Windows с поддержкой устройств Plug and Play динамически распределять стандартные прерывания для плат PCI (обычно использующих прерывание PCI INTA#), а также назначать одно прерывание нескольким платам PCI.

Внешние аппаратные прерывания часто называются маскируемыми прерываниями, т.е. их можно отключить ("замаскировать") на время, пока процессор выполняет другие важные операции.

Поскольку в шине ISA совместное использование прерываний обычно не допускается, при установке новых плат может обнаружиться недостаток линий прерываний. Если две платы ис пользуют одну и ту же линию IRQ, то их нормальную работу нарушит возникший конфликт.

Прерывания шины PCI Шина PCI поддерживает аппаратные прерывания, которые использует установленное устройство, чтобы привлечь внимание шины. Это прерывания INTA#, INTB#, INTC# и INTD#. Прерывания INTx# чувствительны к уровню, что позволяет распределять их среди нескольких устройств PCI. Если одиночное устройство PCI использует только одно преры вание, то им должно быть ШТА#, что является одним из основных правил спецификации шины PCI. Остальные дополнительные устройства должны использовать прерывания INTB#, INTC# и INTD#.

Для нормального функционирования шины PCI в персональном компьютере ее прерыва ния должны быть установлены в соответствии с существующими прерываниями ISA. По следние не могут использоваться совместно, поэтому в большинстве случаев для каждой пла ты PCI, использующей прерывание ШТА# шины PCI, следует установить прерывания, от личные от неразделяемых прерываний шины ISA. Рассмотрим в качестве примера систему, имеющую четыре разъема PCI и четыре установленные платы PCI, каждая из которых ис пользует прерывание INTA#. В таком случае каждой из плат должен быть назначен отдель ный запрос прерывания ISA, например IRQ9, IRQ10, IRQ11 или IRQ5.

Установка одинаковых прерываний для шин ISA и PCI обязательно приведет к конфликту.

Также будут конфликтовать два устройства ISA с одинаковыми прерываниями. Что же делать, если доступных прерываний недостаточно для всех установленных в системе устройств? В боль шинстве новых систем допускается использование одного прерьшания несколькими устройствами PCI. Все системные BIOS, удовлетворяющие спецификации Plug and Play, а также операционные системы, начиная с Windows 95b (OSR 2), поддерживают функцию управления нрерьпзаниями.

В таких компьютерах всю заботу о прерываниях берет на себя система. Следует отметить, что ори гинальная версия Windows 95, а также Windows 95а эту функцию не поддерживают.

Чаще всего BIOS назначает уникальные прерывания устройствам PCI. А если операцион ная система поддерживает управление прерываниями, то эту задачу она выполняет самостоя тельно. Даже если активизирована системная функция управления прерываниями, их на чальное распределение берет на себя BIOS. Когда свободных прерываний недостаточно, опе рационная система распределяет одно прерывание между несколькими устройствами PCI.

Если операционная система не обладает функцией управления прерываниями, то она просто деактивизирует устройство до появления свободного прерывания.

Глава 5. Системные платы Чтобы определить, поддерживается ли описанная функция в вашем компьютере, выпол ните ряд действий.

1. Щелкните на кнопке Пуск (Start) и выберите команду Настройка^Панель управления (Settings^Control Panel).

2. Дважды щелкните на пиктограмме Система (System).

3. В появившемся окне активизируйте вкладку Устройства (Device Manager).

4. Щелкните на знаке "+" возле группы Системные устройства (System Devices).

5. Дважды щелкните на компоненте Шина PCI (PCI Bus). В появившемся окне активи зируйте вкладку Управление IRQ (IRQ Steering). Вы увидите группу флажков.

В Windows 2000/XP отключить распределение прерываний нельзя, поэтому вкладка Управление IRQ (IRQ Steering) отсутствует в диалоговом окне Диспетчер устройств (Device Manager).

Управление прерываниями осуществляется с помощью нескольких таблиц. Порядок про смотра таблиц изменить нельзя, однако установка или сброс флажка Таблица IRQ (Get IRQ Table Using) позволяет отменить поиск определенных таблиц, тем самым указывая нужную для первоначального обнаружения таблицу. В поисках необходимых параметров Windows последовательно просматривает такие таблицы IRQ:

ACPI BIOS;

спецификации MS;

PCIBIOS 2.1 в защищенном режиме;

PCIBIOS 2.1 в реальном режиме.

Для устранения проблем с распределением прерываний попробуйте по одному отключать установленные по умолчанию флажки во вкладке Управление IRQ. В первую очередь ис пользуйте таблицу IRQ из ACPI BIOS, а если проблема не будет устранена — таблицу IRQ из PCIBIOS 2.1 в защищенном режиме. Обратите внимание, что описанные действия подходят только для Windows 98;

в Windows 95 эти параметры несколько отличаются.

Еще одна проблема состоит в том, что в списке прерываний, представленном в программе Device Manager (Диспетчер устройств) в Windows 9л;

, назначения PCI-ISA могут быть показа ны в виде многочисленных записей для выбранного прерывания ISA. Только одна запись будет указывать на устройство, в действительности получившее то или иное прерывание (например, встроенный контроллер USB), в то время как другая запись для того же прерывания IRQ будет выглядеть, как надпись IRQ Holder for PCI Steering. Последняя запись, несмотря на декларируемое применение аналогичного прерывания, на самом деле не указывает на конфликт ресурсов;

запись определяет резервное прерывание, выделенное набором микросхем системной логики для возможного назначения какому-либо устройству. Это характерно для шины PCI с поддержкой технологии Plug and Play и для современных наборов микросхем системных плат.

В Windows 2000/XP нескольким устройствам также может быть назначено одно прерывание, однако во избежание путаницы термин IRQHolderHe используется.

К шине PCI могут быть подключены внешние устройства, даже несмотря на свободные разъемы PCI. Например, в большинстве систем есть два контроллера IDE и контроллер USB, по сути представляющие собой устройства, подключенные к шине PCI. Обычно контроллеры PCI IDE получают прерывание ISA 14 (основной IDE) и 15 (вторичный IDE). Контроллеру USB присваиваются прерывания 9,10,11 или 5.

Системные ресурсы Типы устройств, подключаемых к шине PCI Шина PCI позволяет использовать два типа устройств — bus master (инициатор) и slave (назначение). Устройство bus master берет на себя управление шиной и инициирует передачу данных на устройство slave. Согласно спецификации PC 97, все устройства PCI могут высту пать как в роли инициирующего, так и в роли получателя. В настоящее время практически все разъемы PCI поддерживают "универсальные" устройства.

Шиной PCI управляет арбитр, который является частью контроллера шины PCI в наборе микросхем системной логики. Именно этот арбитр управляет доступом всех устройств к ши не. Перед "захватом" управления шиной устройство Bus Master получает на это разрешение у арбитра. Примерно аналогичные действия происходят в локальной сети: сначала отправляет ся запрос на выполнение определенных действий, а при получении положительного ответа на него выполняются сами действия.

Каналы прямого доступа к памяти Такие каналы используются устройствами, осуществляющими высокоскоростной обмен данными. Последовательный и параллельный порты, например, не используют каналов пря мого доступа к памяти (DMA), в отличие от звуковой платы или адаптера SCSI. Один канал DMA может быть задействован разными устройствами, но не одновременно. Например, канал DMA 1 может использоваться как сетевым адаптером, так и накопителем на магнитной ленте, но вы не сможете записывать информацию на ленту при работе в сети. Для этого к;

икдому адаптеру необходимо выделить свой канал DMA.

Адреса портов ввода-вывода Порты ввода-вывода позволяют установить связь между устройствами и программным обеспечением в компьютере. Они подобны двусторонним радиоканалам, так как обмен ин формацией в ту и другую сторону происходит по одному и тому же каналу.

В отличие от прерываний IRQ и каналов прямого доступа к памяти, в персональных ком пьютерах множество портов ввода-вывода. Существует 65 535 портов, пронумерованных от OOOOh до FFFFh, и это, пожалуй, самый удивительный артефакт в процессоре Intel. Хотя мно гие устройства используют до восьми портов, все равно их более чем достаточно. Самое глав ное — случайно не назначить двум устройствам один и тот же порт.

Современные системы, поддерживающие спецификацию Plug and Play, автоматически разрешают любые конфликты из-за портов, выбирая альтернативные порты для одного из конфликтующих устройств.

Хотя порты ввода-вывода обозначаются шестнадцатеричными адресами, подобными адресам памяти, они не являются памятью, они — порты. Различие состоит в том, что данные, отправленные по адресу памяти lOOOh, будут сохранены в модуле памяти SIMM или DIMM.

Если вы посылаете данные по адресу lOOOh порта ввода-вывода, то они попадают на этот "канал" шины и любое устройство, прослушивающее канал, может принять их. Если никакое устройство не прослушивает этот адрес порта, то данные достигнут конца шины и будут поглощены ее нагрузочными резисторами.

Специальные программы — драйверы — взаимодействуют прежде всего с устройствами, используя различные адреса портов. Драйвер должен "знать", какие порты использует уст ройство, чтобы работать с ним. Обычно это не составляет проблемы, поскольку и драйвер и устройство, как правило, поставляются одним и тем же производителем.

Системная плата и набор микросхем системной логики обычно используют адреса портов ввода-вывода от Oh до FFh, а все другие устройства — от 100h до FFFFh. В табл. 5.5 приведены адреса портов ввода-вывода, обычно используемые системной платой и набором микросхем системной логики.

180 Глава 5. Системные платы Таблица 5.5. Адреса портов, используемые устройствами системной платы и набором микросхем системной логики Адрес (шестнадцатеричный) Размер Описание 000-000F 16 байт Набор микросхем системной логики — 8237 DMA 0020-0021 2 байт Набор микросхем системной логики — контроллер прерываний 8259 (1) 002E-002F 2 байт Регистры контроллера конфигурации Super I/O 0040-0043 4 байт Набор микросхем системной логики — счетчик/таймер 0048-004В 4 байт Набор микросхем системной логики — счетчик/таймер 0060 1 байт Байт контроллера клавиатуры и мыши — Reset IRQ 0061 1 байт Набор микросхем системной логики — NMI, динамик 0064 1 байт Байт CMD/STAT контроллера клавиатуры и мыши 0070, бит 7 1 бит Набор микросхем системной логики — Enable NMI 0070, биты 6:0 7 бит МС146818 —часы реального времени, адрес 0071 1 байт МС146818 —часы реального времени, данные 1 байт Зарезервирован — конфигурирование платы 1 байт Зарезервирован — конфигурирование платы 16 байт Набор микросхем системной логики — регистры страниц O08O-0O8F 2 байт Набор микросхем системной логики — контроллер прерываний 8259 (2) 00А0-00А 1 байт Порт управления АРМ О0В 1 байт Порт состояния АРМ 00B 31 байт Набор микросхем системной логики — 8237 DMA OOCO-OODE 1 байт Восстановление при ошибках сопроцессора 00F Чтобы выяснить, какие адреса порта используются в вашей системной плате, загляните в прилагаемую к ней документацию или же воспользуйтесь диспетчером устройств Windows.

Устройства на шине, как правило, используют адреса, начиная с 100h. В табл. 5.6 приведе ны адреса, обычно используемые устройствами на шине и адаптерами.

Таблица 5.6. Адреса портов устройств на шине Адрес (шестнадцатеричный) Размер Описание 0130-0133 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (альтернативный) 0134-0137 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (альтернативный) 0168-016F 8 байт Четвертый разъем IDE 0170-0177 8 байт Вспомогательный разъем IDE 01E8-01EF 8 байт Третий разъем IDE 01F0-01F7 8 байт Первичный контроллер жестких дисков IDE/AT (16 бит) 0200-0207 8 байт Адаптер игрового порта или джойстика 0210-0217 8 байт IBM XT Expansion Chassis 0220-0233 20 байт Creative Labs Sound Blaster 16 Audio (по умолчанию) 0230-0233 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (альтернативный) 0234-0237 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (альтернативный) 0238-023В 4 байт Мышь MS (альтернативный) 023C-023F 4 байт Мышь MS (по умолчанию) 0240-024F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (по умолчанию) 0240-0253 20 байт Звуковая плата Creative Labs Sound Blaster 16 (альтернативный) 0258-025F 8 байт Intel Above Board 0260-026F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 0260-0273 20 байт Звуковая плата Creative Labs Sound Blaster 16 (альтернативный) 0270-0273 4 байт Порты ввода-вывода (для чтения) Plug and Play 0278-027F 8 байт Параллельный порт2 (LPT2) 0280-028F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 19 байт Звуковая плата Creative Labs Sound Blaster 16 (альтернативный) 0280- 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 02A0-02AF 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 02C0-02CF 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 02E0-02EF 8 байт Последовательный порт 4 (COM4) 02E8-02EF Системные ресурсы Окончание табл. 5. Адрес (шестнадцатеричный) Размер Описание 02EC-02EF 4 байт Стандартные порты видеоадаптера, 8514 или ATI 02F8-02FF 8 байт Последовательный порт 2 (COM2) 2 байт Порт MPU-401 MIDI (вторичный) 0300- 0300-030F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 0320-0323 4 байт Контроллер жесткого диска XT (8 бит) 0320-032F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 2 байт ПортМРи-401 MIDI (по умолчанию) 0330- 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (no умолчанию) 0330- 0334-0337 4 байт Адаптер Adaptec SCSI (альтернативный) 0340-034F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 0360-036F 1 байт Четвертый порт IDE (управление) 0367, биты 6:0 7 бит Четвертый порт IDE (статус) 0370-0375 6 байт Вторичный контроллер гибких дисков 0376 1 байт Вторичный порт IDE (управление) 0377, бит 7 1 бит Вторичный контроллер гибких дисков (изменение) 0377, биты 6:0 7 бит Вторичный порт IDE (состояние) 0378-037F 8 байт Параллельный порт 1 (LPT1) 0380-038F 16 байт Адаптер SMC Ethernet (альтернативный) 0388-038В 4 байт FM-синтезатор 03BO-03BB 12 байт Стандартные порты видеоадаптера, Mono/EGA/VGA 03BC-03BF 4байт Параллельный порт 1 (LPT1) а некоторых системах 03BC-03BF 4 байт Параллельный порт 3 (LPT3) 03C0-03CF 16 байт Стандартные порты видеоадаптера, EGA/VGA 03D0-03DF 16 байт Стандартные порты видеоадаптера, CGA/EGA/VGA 1 байт Третий порт IDE (команды) 03Е 03Е7, биты 6:0 7 бит Третий порт IDE (статус) 03E8-03EF 8 байт Последовательный порт 3 (COM3) 03F0-03F5 6 байт Первичный контроллер гибких дисков 1 байт Первичный порт IDE (команды) 03F 1 бит Первичный контроллер гибких дисков (изменение) 03F7,6HT 03F7, биты 6:0 7 бит Состояние первичного порта IDE 03F8-03FF 8 байт Последовательный порт 1 (СОМ 1) 04D0-04D1 2 байт Контроллер уровня прерываний PCI 0530-0537 8 байт Звуковая система Windows (по умолчанию) 8 байт Звуковая система Windows (альтернативный) 0604-060В 0678-067F 8 байт LPT2 в режиме ЕСР 0778-077F 8 байт LPT1 в режиме ЕСР 0А20-0А23 4 байт Адаптер IBM Token Ring (по умолчанию) 0А24-0А27 4 байт Адаптер IBM Token Ring (альтернативный) 0CF8-0CFB 4 байт Регистры конфигурации адресов PCI 0CF9 1 байт Turbo и регистр сброса управления (Reset Control Register) OCFC-0CFF 4 байт Регистры данных конфигурации PCI FF00-FF07 8 байт Регистры Bus Master IDE FF80-FF9F 32 байт Universal Serial Bus (USB) FFA0-FFA7 8 байт Регистры первичного Bus Master IDE FFA8-FFAF 8 байт Регистры вторичного Bus Master IDE Чтобы точно выяснить, какие адреса используют ваши устройства, настоятельно рекомен дую обратиться к документации или просмотреть информацию об устройстве в диспетчере устройств Windows.

В действительности все устройства на системных шинах используют адреса портов ввода вывода. Большинство из них стандартизировано, поэтому, как правило, не возникает каких либо конфликтов или проблем с адресами портов для этих устройств. \ 182 Глава 5. Системные платы Технология Plug and Play Технология PnP (Plug and Play — включи и работай) стала настоящей революцией в мире компьютерных интерфейсов. Впервые эта технология появилась на рынке в 1995 году и полу чила поддержку в большинстве компьютеров уже к 1996 году. До РпР при добавлении в сис тему нового устройства от пользователя требовалась настройка переключателей DIP и пере мычек непосредственно на плате устройства или работа с конфигурационными программами.

Зачастую это приводило к возникновению конфликта системных ресурсов, и устройство от казывалось функционировать.

Технология РпР не была абсолютно новой — она использовалась в виде одного из ключевых компонентов шин МСА и EISA еще в 1985 году, однако шины EISA и МСА так и не стали про мышленными стандартами. Большинству пользователей ПК приходилось интересоваться адре сами портов ввода-вывода, каналами DMA и параметрами IRQ. В ранних системах, основанных на шине PCI, использовалась определенная разновидность РпР, однако отсутствие механизмов устранения конфликтов между шинами PCI и ISA приводило к возникновению множества про блем. В настоящее время, с повсеместным распространением РпР, настройка установленного аппаратного обеспечения проводится автоматически. Технология РпР имеет особое значение для интерфейсов с поддержкой "горячей" замены устройств, которые часто применяются в но утбуках. В частности, речь идет об интерфейсах PC Card/CardBus, USB и Fire Wire.

Для полноценного функционирования РпР требуется, чтобы поддержка этой технологии была реализована в аппаратном обеспечении, BIOS и операционной системе.

Каждый из этих компонентов должен соответствовать спецификации РпР.

Аппаратное обеспечение Под аппаратным обеспечением подразумевается компьютер и платы адаптеров. Это не значит, что в системе, поддерживающей РпР, нельзя использовать адаптеры для шины ISA.

Система BIOS автоматически назначит адаптерам, поддерживающим РпР, ресурсы, не заня тые адаптерами ISA. Кроме того, некоторые последние модели адаптеров для шины ISA могут быть переключены в режим совместимости РпР.

Платы адаптеров РпР взаимодействуют с BIOS и операционной системой для предостав ления информации о необходимых ресурсах. В свою очередь, BIOS и операционная система обеспечивают решение программных конфликтов (если это возможно) и передают платам адаптеров сведения о ресурсах, которые можно использовать. Затем адаптер может изменить внутренние параметры для применения выделенных ресурсов.

Система BIOS Пользователям компьютеров, произведенных до 1996 года, следует обновить BIOS или приобрести новые компьютеры, оснащенные PnP BIOS. Спецификация PnP BIOS была со вместно разработана компаниями Compaq, Intel и Phoenix Technologies.

Возможности РпР реализуются в BIOS через расширения процедуры POST. Система BIOS отвечает за идентификацию, локализацию и возможное конфигурирование адаптеров, поддерживающих РпР. Последовательность операций BIOS представлена ниже.

1. Отключение всех настраиваемых устройств системной платы или внешних адаптеров.

2. Идентификация устройства РпР, подключенных к шинам PCI или ISA.

3. Создание начальной карты распределения ресурсов для портов, линий запроса преры ваний (IRQ), каналов прямого доступа к памяти (DMA) и оперативной памяти.

4. Включение устройства ввода-вывода.

5. Сканирование ROM устройств, подключенных к шине ISA.

6. Настройка устройств начальной программной загрузки (initial program-load — IPL), используемых для загрузки системы.

Технология Plug and Play 7. Включение настраиваемых устройств с предоставлением им информации о назначен ных ресурсах.

8. Запуск загрузчика операционной системы.

9. Передача управления загрузкой операционной системы.

Операционная система Большинством современных операционных систем, например Windows 9x/Me/2000/XP, поддерживается РпР. В некоторых случаях производители компьютера предоставляют рас ширения для операционной системы, предназначенные для применения вместе с конкретным аппаратным обеспечением, что характерно для производителей ноутбуков. Удостоверьтесь, что такие расширения загружены, если они необходимы для работы компьютера.

На операционную систему возлагается ответственность за информирование пользователя о конфликтах, которые не были разрешены BIOS. В зависимости от сложности параметров операционной системы пользователь может настроить конфликтующий адаптер вручную или выключить компьютер и установить нужные переключатели на плате адаптера. После переза грузки компьютера система проверяется на наличие оставшихся (или новых) конфликтов.

Пользователю предоставляется информация о каждом конфликте. Подобный циклический процесс позволяет решить все возникающие конфликты.

Замечание Поскольку в спецификацию Plug and Play, а особенно в спецификацию ACPI, вносились изменения, стоит удостовериться в использовании последней версии BIOS и драйверов операционной системы. При ис пользовании микросхемы flash ROM в большинстве систем, поддерживающих РпР, новую прошивку BIOS можно установить, загрузив с Web-узла производителя или поставщика ноутбука.

184 Глава 5. Системные платы Глава Оперативная память ШШШШШШЯШШт В портативных компьютерах используются микросхемы памяти, созданные по той же технологии, что и микросхемы для настольных ПК, однако их форма отличается. Вместо стандартных модулей SIMM (single inline memory modules) или DIMM (dual inline memory modules), которые предназначены для настольных ПК, в ноутбуках используются модули меньшего размера. В этой главе рассматриваются различные типы микросхем памяти и моду лей для современных ноутбуков, а также возможности их замены и модернизации.

Стандарты памяти В старых моделях ноутбуков часто использовались модули памяти, созданные на основе закрытых стандартов, т.е. модули специально проектировались для конкретной системы и продавались только производителем. Это означало не только высокую стоимость замены или модернизации памяти, но и сложности в поиске подходящих модулей, так как в большинстве случаев модули памяти были в наличии только у одного производителя. В первых портатив ных компьютерах в конце 80-х и начале 90-х годов прошлого века использовались модули па мяти закрытых стандартов, выглядевшие как современные адаптеры PC Card, подключаемые к специальному разъему памяти PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), расположенному внутри корпуса системы. Со временем многие производители перешли к стандартным, взаимозаменяемым модулям памяти, с одинаковым формфактором.

Большинство таких стандартных модулей и микросхем созданы технологическим комитетом JEDEC Qoint Electron Device Engineering Council).

Комитет JEDEC Комитет JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) является органом стандартизации полупровод никовой индустрии в составе EIA (Electronic Industries Alliance) — торговой ассоциации, представляющей все отрасли электронной индустрии. Комитет JEDEC создан в 1960 году и управляет стандартизацией всех типов полупроводниковых устройств, интегрированных схем и модулей. Комитет объединяет более компаний, в том числе производителей памяти, наборов микросхем и процессоров, а также практически всех производителей компьютеров на основе стандартных компонентов.

Если какая-либо компания создаст закрытую технологию памяти, то всем желающим выпускать совмести мые с этой технологией устройства, придется сделать лицензионные отчисления, если производитель во обще заинтересован в лицензировании! При этом доступ к производимым компонентам будет ограничен и компании, лицензирующие технологию, не получат никакого влияния на изменения, вносимые производи телем в будущем.

Комитет JEDEC занимается предельно конкретной задачей — предотвращает подобные инициативы в ин дустрии производства памяти и объединяет всех производителей для создания общих промышленных стандартов. Стандарты памяти, одобренные JEDEC, могут бесплатно использоваться остальными членами комитета, и ни одна из компаний не получит полного контроля над развитием стандарта. Технологии FPM, SDRAM, DDR SDRAM и DDR2 SDRAM являются примерами стандартов памяти, одобренных комитетом JEDEC. В свою очередь, EDO и RDRAM представляют собой закрытые стандарты. Дополнительная инфор мация о стандартах памяти и других продуктах полупроводниковой промышленности, одобренных комите том JEDEC, доступна по адресу: www. j edec. org.

Хотя существует несколько стандартных типов памяти и модулей, в большинстве ноутбуков используется один из вариантов модулей DIMM, который называется SO-DIMM (small outline DIMM). Этот модуль физически меньше модуля DIMM, применяемого в настольных компью терах, однако электрически с ним совместим. Модули SO-DIMM обычно поставляются в кор пусе SDRAM (synchronous DRAM) с различными параметрами напряжения и скорости. В суб ноутбуках используются модули еще меньшего размера, размещенные в корпусе micro-DIMM.

Такие модули также доступны в нескольких вариантах, одобренных комитетом JEDEC.

В любом случае стоит удостовериться, что приобретаемая память совместима с ноутбуком и что в обратном случае продавец заменит модуль или вернет деньги. Имеет смысл использо вать только модули и их конфигурации, рекомендованные производителем. Как правило, список совместимых модулей и их поставщиков доступен в документации компьютера или на Web-узле производителя.

186 Глава 6. Оперативная память Сколько требуется памяти Перефразируя известную пословицу, можно сказать, что компьютер памятью не испор тишь. Добавление оперативной памяти значительно повышает быстродействие компьютера и его время работы от батареи, поскольку при увеличении ОЗУ сокращается использование жесткого диска, на котором расположен файл подкачки. Минимум — это 128 Мбайт ОЗУ, а рекомендуемый объем составляет 512 Мбайт или больше, в зависимости от процессора и набора микросхем. Пользователям, работающим с приложениями для обработки изображе ний и видео, следует рассмотреть вариант использования 1 Гбайт ОЗУ. Большинством ста рых ноутбуков такой объем памяти не поддерживается, поэтому при их модернизации нужно устанавливать память максимально возможного объема. Однако не стоит устанавливать бо лее 64 Мбайт ОЗУ в старые компьютеры на основе процессоров Pentium или AMD 6x86.

Наборы микросхем в системных платах таких компьютеров не поддерживают кэширование памяти, превышающей 64 Мбайт, поэтому установка большего объема памяти может привес ти к снижению производительности. Ноутбуки на базе процессоров Celeron, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, Athlon, Duron и Centrino поддерживают кэширование памяти объемом 512 Мбайт-4 Гбайт.

Внимание!

Если ноутбук работает под управлением Windows 9x или Windows Me, не устанавливайте объем памяти, превышающий 512 Мбайт, так как дисковый кэш VCACHE, встроенный в эти операционные системы, не поддерживает адресацию такого объема памяти наравне с адресами, используемыми видеоадаптером AGP. Для использования более 512 Мбайт ОЗУ следует установить Windows 2000 или Windows XP.

Объем используемой памяти влияет на время работы от батареи. Слишком маленький объем памяти становится причиной частого использования файла подкачки на жестком дис ке, в результате повышается дисковая активность и снижается быстродействие жесткого дис ка наравне с возросшим энергопотреблением. Добавление оперативной памяти, которая по зволит приложениям работать без обращения к файлу подкачки (обычно 256 или 512 Мбайт), позволяет добиться увеличения производительности и срока работы от батареи. К сожале нию, если удариться в крайности и установить 1 Гбайт оперативной памяти, время работы от батареи может сократиться в том случае, когда приложениям в действительности не нужен такой объем памяти. Больший объем памяти означает большее количество микросхем, для работы которых требуется энергия. Таким образом, если время работы от батареи является критически важным параметром, следует изучить требования программных приложений к наличию доступной памяти. Конечно, если время работы от батарей не имеет большого зна чения (например, при частом питании от электросети), смело устанавливайте память макси мально возможного объема.

Если позволяют средства, приобретайте ноутбук с максимальным объемом памяти. Мно гие ноутбуки оснащены только одним или двумя гнездами для модулей памяти, и, скорее все го, в новом ноутбуке все гнезда будут уже заполнены. При модернизации придется удалить установленный модуль и установить модуль большего объема, поэтому модернизация обой дется недешево.

Быстродействие ОЗУ Быстродействие процессора выражается в мегагерцах (МГц), а быстродействие запоми нающего устройства и его эффективность — в наносекундах (не).

Наносекунда — это одна миллиардная доля секунды, т.е. очень короткий промежуток вре мени. Заметьте, что скорость света в вакууме равна 299 792 км/с. За одну миллиардную долю секунды световой луч проходит расстояние, равное всего лишь 29,98 см, т.е. меньше длины обычной линейки!

Сколько требуется памяти Мегагерц соответствует миллиону циклов, выполняемых в течение одной секунды. Рабо чая частота современных процессоров достигает 3000 МГц и более (3 ГГц, или 3 млрд. циклов в секунду).

Очень легко запутаться, сравнивая, например, процессор и модули памяти, быстродейст вие которых выражено в разных единицах. В табл. 6.1 показана зависимость между быстро действием, выраженным в наносекундах (не) и в мегагерцах (МГц).

Таблица 6. 1. Зависимость между тактовой частотой в мегагерцах и продолжительностью цикла в наносекундах Тактовая частота, МГц Продолжительность цикла, не 60 16, 15 66, 10 7,5 133, 6 166, 5 3.8 266, 3 333, 2,5 1.9 533, Как видите, при увеличении тактовой частоты продолжительность цикла уменьшается, а быстродействие, соответствующее 60 не памяти DRAM, используемой в обычном компью тере, мизерно по сравнению с процессором, работающим на частоте 400 МГц и выше. Заметь те, что до недавнего времени большинство микросхем DRAM, используемых в персональных компьютерах, имели время доступа 60 не, которое равнозначно тактовой частоте 16,7 МГц!

Поскольку эта "медленная" память устанавливается в системы, в которых процессор работает на частоте 300 МГц и выше, возникает несоответствие между эффективностью оперативной памяти и процессора. В 2000 году чаще всего применялась память РС100 или РС133, которая работает на частоте 100 или 133 МГц соответственно. Начиная с 2001 года память стандартов DDR (200 и 266 МГц) стала завоевывать все большую популярность. В 2002 году появилась память DDR с частотой 333 МГц, которая была увеличена в 2003 году до 400 МГц. В течение 2004 года была представлена память DDR2 с рабочей частотой 400 и 533 МГц. Обратите вни мание: приведенные цифры имеют отношение к настольным ПК. В ноутбуках, как правило, используется менее быстродействующая память. Например, в 2004 году в большинстве ноут буков была установлена память стандарта DDR с частотой 266 МГц, в то время как в настоль ных ПК использовалась память DDR с частотой 400 МГц.

Поскольку транзисторы для каждого бита в микросхеме памяти размещены в узлах ре шетки, наиболее рационально адресовать каждый транзистор, используя номер столбца и строки. Сначала выбирается строка, затем столбец адреса и, наконец, пересылаются данные.

Начальная установка строки и столбца адреса занимает определенное время, обычно назы ваемое временем задержки или ожиданием. Время доступа для памяти равно времени задерж ки для выборки столбца и строки адреса плюс продолжительность цикла. Если длительность цикла памяти равна 7,5 не (133 МГц), а длительность цикла процессора— 1 не (1 ГГц), то процессор должен находиться в состоянии ожидания приблизительно 6 циклов —до 17-го цикла, т.е. до поступления данных. Таким образом, состояния ожидания замедляют работу процессора настолько, что он вполне может функционировать на частоте 133 МГц.

Эта проблема существовала на протяжении всей компьютерной эпохи. Для успешного взаи модействия процессора с более медленной основной памятью обычно требовалось несколько уровней высокоскоростной кэш-памяти. В табл. 6.2 показана зависимость между частотами сис темных плат и быстродействием различных типов основной памяти или используемых модулей оперативной памяти, а также их влияние на общую пропускную способность памяти.

188 Глава 6. Оперативная память Таблица 6.2. Модули памяти DRAM и стандарты/пропускная способность шин (прошлое, настоящее и будущее) Стандарты Формат Тип микро- Тактовая Количество Скорость шины Ширина шины Пропускная памяти модуля схемы частота, циклов памяти, миллио- памяти, байт способность, МГц памяти данных за нов циклов в Мбайт/с такт секунду FPM SIMM 22 60ns 22 EDO SIMM 60ns 33 33 8 67 PC 66 SDR DIMM 10ns 66 8 РС1ОО SDR DIMM 8ns 100 100 8 PC 133 SDR DIMM 7,5ns 133 1 DDR DIMM РС1600 DDR20O 100 200 8 РС2100 DDR DIMM DDR266 133 266 8 РС2400 DDR DIMM 150 DDR300 300 2 РС2700 DDR DIMM 167 DDR333 333 8 2 РС3000 DDR DIMM DDR366 183 2 366 8 РС3200 DDR DIMM DDR400 200 2 400 8 3 РС3500 DDR DIMM 216 DDR433 433 8 РС3700 DDR DIMM DDR466 233 466 8 РС4000 DDR DIMM DDR500 250 2 500 8 4 РС4300 DDR DIMM DDR533 267 2 533 4 РС2-3200 DDR2DIMM DDR2-400 200 400 3 РС2-4300 DDR2 DIMM DDR2-533 266 2 533 4 DDR2-667 РС2-5400 DDR2 DIMM 333 667 5 РС2-6400 DDR2-800 400 DDR2 DIMM 800 8 6 ns (не) — наносекунды.

EDO — Extended Data Out (расширенные возможности вывода данных).

DIMM — Dual Inline Memory Module (модуль памяти с двухрядным расположением выводов).

DDR — Double Data Rate (удвоенная скорость передачи данных).

FPM — Fast Page Mode (быстрый постраничный режим).

SIMM — Single Inline Memory Module (модуль памяти с однорядным расположением выводов).

Как правило, компьютер работает гораздо быстрее, если пропускная способность шины памяти соответствует пропускной способности шины процессора. Сравнивая скорость шины памяти с быстродействием шины процессора (табл. 6.3), можно заметить, что между этими параметрами существует определенное соответствие. Тип памяти, пропускная способность которой соответствует скорости передачи данных процессора, является наиболее приемле мым вариантом для систем, использующих соответствующий процессор.

Таблица 6.3. Пропускная способность шины процессора Скорость шины Пропуск Тип шины процессора Частота Количество Ширина шины циклов процессора, шины ная спо собность, процес- данных миллионов памяти, сора, МГц за такт циклов в секунду байт Мбайт/с Шина FSB* процессора 468,33 МГц 33 1 33 4 66 1 Шина FSB процессора Pentium I/II/III, 66 МГц 66 Шина FSB процессора Pentium I/II/III, 100 МГц 100 1 100 Шина FSB процессора Pentium I/II/III, 133 МГц 133 8 Шина FSB процессора Athlon, 200 МГц 100 2 200 Шина FSB процессора Athlon, 266 МГц 133 2 266 2 Шина FSB процессора Athlon, 333 МГц 167 8 2 2 Шина FSB процессора Athlon, 400 МГц 200 2 400 3 Шина FSB процессора Pentium 4/M, 400 МГц 100 8 4 Шина FSB процессора Pentium 4/M, 533 МГц 8 4 133 4 Шина FSB процессора Pentium 4/M, 800 МГц 8 200 4 'FSB- Front Side Bus.

Быстродействие ОЗУ Процессор и основная оперативная память разделены кэш-памятью первого и второго уровней, поэтому эффективность основной памяти зачастую ниже рабочей частоты процес сора. Следует заметить, что в последнее время в системах, в которых используются модули памяти SDRAM, DDR SDRAM и RDRAM, тактовая частота шины памяти достигает рабочей частоты шины процессора. Если скорость шины памяти равняется частоте шины процессора, быстродействие памяти в такой системе будет оптимальным.

Типы памяти SDRAM Это тип динамической оперативной памяти (DRAM), работа которой синхронизируется с шиной памяти. SDRAM передает информацию в высокоскоростных пакетах, использующих высокоскоростной синхронизированный интерфейс. SDRAM позволяет избежать использо вания большинства циклов ожидания, необходимых при работе асинхронной DRAM, по скольку сигналы, по которым работает память такого типа, синхронизированы с тактовым генератором системной платы.

Как и для оперативной памяти EDO, для памяти этого типа требуется поддержка набором микросхем системной логики. Начиная с наборов 430VX и 430ТХ, выпущенных в 1997 году, все наборы микросхем системной логики компании Intel полностью поддерживают SDRAM. Этот тип памяти стал самым популярным в новых системах, выпущенных в 2000 и 2001 годах.

Эффективность SDRAM значительно выше по сравнению с оперативной памятью FPM или EDO. Поскольку SDRAM — это тип динамической оперативной памяти, ее начальное время ожидания такое же, как у памяти FPM или EDO, но общее время цикла намного коро че. Схема синхронизации пакетного доступа SDRAM выглядит так: 5-1-1-1, т.е. четыре опера ции чтения завершаются всего лишь за восемь циклов системной шины (сравните с 11 цик лами для EDO и 14 для FPM). ^ Кроме этого, SDRAM может работать на частоте 133 МГц (7,5 не) и выше, что стало новым стандартом для системного быстродействия начиная с 1998 года. Фактически все персональные компьютеры, проданные с 1998 по 2000 год, имеют память типа SDRAM.

Память SDRAM для ноутбуков продается в виде 144-контактных модулей SO-DIMM или micro-DIMM. Часто в наборе характеристик указывается частота и время цикла в наносекун дах. Как и полноразмерные модули DIMM для настольных компьютеров, модули SO- DIMM работают при напряжении 3,3 В.

В мае 1999 года организация JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council — Объеди ненный совет по электронным устройствам) создала спецификацию PC 133. Частота 133 МГц была достигнута путем улучшения характеристик синхронизации и емкости памяти стандарта РС100. Модули памяти РС133 быстро приобрели популярность в качестве идеального выбора для системных плат с частотой шины процессора 133 МГц. Базовые модули памяти РС133 обла дали быстродействием 7,5 не и тактовой частотой 133 МГц, в то время как более новые отлича лись быстродействием 7 не и частотой 143 МГц. Новые микросхемы памяти РС133 также харак теризовались уменьшенным временем ожидания при выборке CAS (column address strob — строб адреса столбца), благодаря чему оптимизировалось время цикла памяти.

Память SDRAM поставляется в виде модулей DIMM и, как правило, ее быстродействие оценивается в мегагерцах, а не в наносекундах (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Быстродействие памяти SDRAM Длительность цикла, не Частота, МГц Спецификация fi 66 рсбб 10 100 РС 8 125 РС 7,5 133 РС 7,0 143 РС 190 Глава 6. Оперативная память DDR SDRAM Память DDR (Double Data Rate — двойная скорость передачи данных) — это еще более усовершенствованный стандарт SDRAM, при использовании которого скорость передачи данных удваивается. Это достигается не за счет удвоения тактовой частоты, а за счет передачи данных дважды за один цикл: первый раз в начале цикла, а второй — в конце. Именно благо даря этому и удваивается скорость передачи (причем используются те же самые частоты и синхронизирующие сигналы).

Память стандарта DDR получила поддержку на рынке графических плат и затем стала основным стандартом для современных ПК. К настоящему времени DDR SDRAM поддержи вается основными производителями процессоров, наборов микросхем системной логики и модулей оперативной памяти.

Модули памяти DDR SDRAM появились на рынке в 2000 году и стали стремительно про никать на рынок только после появления набора микросхем 845МР в марте 2002 года.

В ноутбуках применяются 200-контактные модули SO-DIMM или 172-контактные моду ли micro-DIMM стандарта DDR SDRAM.

Поставляемые модули SO-DIMM памяти DDR SDRAM отличаются быстродействием, пропускной способностью и обычно работают при напряжении 2,5 В. Они представляют со бой, в сущности, расширение стандарта SDRAM DIMM, предназначенное для поддержки уд военной синхронизации, при которой передача данных, в отличие от стандарта SDRAM, про исходит при каждом тактовом переходе, т.е. дважды за каждый цикл. Для того чтобы избе жать путаницы, обычную память SDRAM часто называют памятью с одинарной скоростью передачи данных (Single Data Rate — SDR). Характеристики различных модулей памяти стандартов SDRAM и DDR SDRAM приведены в табл. 6.5.

Таблица 6. 5.Типы и пропускная способность м о д у л е й памяти DDR S D R A M Стандарт Формат Тип микро- Частота Количество Скорость Ширина Пропускная схемы циклов д а н модуля шины, МГц шины, мил- шины, способность, модуля ных з а такт лионов циклов байт Мбайт/с в секунду 100 200 DDRDIMM DDR200 РС16ОО 133 2 266 DDR DIMM DDR РС 150 2 300 РС2400 DDRDIMM DDR300 2 166 333 DDR DIMM ODR333 2 РС 183 DDRDIMM DDR366 2 РСЗООО 200 400 DDRDIMM 3 РС3200 DDR 216 2 433 DDRDIMM 3 РС3500 DDR 233 466 8 3 DDR DIMM DDR РС 2 250 DDR DIMM 4 РС4000 DDR50O 266 533 РС4300 DDRDIMM DDR533 4 DDR2 SDRAM Члены организации JEDEC в течение нескольких лет работали над спецификацией DDR2, которая постепенно приобретала реальные очертания. Производство микросхем и модулей памяти DDR2 началось в середине 2003 года, а наборы микросхем системной логи ки и соответствующие системные платы, поддерживающие DDR2, появились в первой поло вине 2004 года. Память DDR2 SDRAM представляет собой более быстродействующую вер сию стандартной памяти DDR SDRAM — большая пропускная способность достигается за счет использования дифференциальных пар сигнальных контактов, обеспечивающих улуч шенную передачу сигналов и устранение проблем с сигнальными шумами/интерференцией.

Предполагалось, что DDR2 обеспечит учетверенную скорость передачи данных, однако фи нальные образцы предоставляют лишь удвоенную скорость передачи, а модифицированный метод передачи сигналов позволяет достичь более высокой производительности. Максималь ная частота памяти DDR достигает 533 МГц, в то время как рабочая частота модулей памяти DDR2 начинается с 400 МГц, доходит до 800 МГц и выше.

Типы памяти Кроме более высокого быстродействия и пропускной способности, память стандарта DDR обладает и другими достоинствами, в частности уменьшенным по сравнению с памятью DDR напряжением (1,8 вместо 2,5 В), благодаря чему модули памяти DDR2 потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла. Микросхемы DDR2, обладающие большим количеством контактных выводов, поставляются в корпусе FBGA (Fine-pitch Ball Grid Array) вместо TSOP (Thin Small Outline Package), используемого для большинства микросхем DDR и SDRAM.

Микросхемы FBGA соединены с подложкой (как правило, самим модулем памяти) посредством близко расположенных шаровых припоев, размещенных на поверхности микросхемы.

RDRAM Стандарт Rambus DRAM (RDRAM) представляет собой радикально новую архитектуру модулей памяти, которые устанавливались в высокопроизводительных компьютерах с по 2002 год. Компании Intel и Rambus подписали соглашение о сотрудничестве в 1996 году, согласно которому Intel обязалась поддерживать память стандарта RDRAM до 2001 года.

После этой даты Intel продолжала поддерживать память RDRAM, установленную в выпу щенных ранее системах, однако новые наборы микросхем системной логики и системные платы были уже предназначены для DDR SDRAM. Более того, все последующие наборы микросхем и системные платы Intel поддерживают установку исключительно модулей памя ти DDR или DDR2. Изначально предполагалось, что память стандарта RDRAM будет сопро вождать выпуск быстродействующих процессоров до 2006 года.

Модули памяти Существует два основных стандарта на модули памяти, применяемые в современных но утбках: SO-DIMM (small outline dual inline memory module) и micro-DIMM (micro dual inline memory module). Всего есть три основных типа SO-DIMM и два типа micro-DIMM, разли чающиеся размером, рабочей частотой и доступными конфигурациями (табл. 6.6). Размер, форма и расположение выводов модулей SO-DIMM и micro-DIMM стандартизированы ко митетом JEDEC. Использование промышленного стандарта позволяет быть уверенным в со вместимости и взаимозаменяемости различных систем и производителей.

Таблица 6.6. Типы модулей памяти для ноутбуков Количество контактов Тип модуля Ширина шины данных, бит Тип памяти Тг SO-DIMM 32 FPM/EDO 144 SO-DIMM 64 FPM/EDO 144 SO-DIMM 64 SDRAM 200 SO-DIMM 64 DDR SDRAM 144 micro-DIMM 64 SDRAM 172 micro-DIMM 64 DDR SDRAM Модули SO-DIMM обычно используются в ноутбуках, а модули micro-DIMM — в субно утбуках, PDA и наладонных компьютерах.

Модули SO-DIMM В большинстве ноутбуков используются модули SO-DIMM, которые являются уменьшен ными версиями стандартных модулей DIMM, применяемых в настольных компьютерах. Хотя по размеру и назначению контактных выводов модули SO-DIMM отличаются от стандартных модулей DIMM, выполняемые ими функции одинаковы. Установка и извлечение подобных мо дулей из разъемов системной платы не составит никакого труда. Модули SO-DIMM снабжены контактными выводами на каждой стороне модуля. Нечетные выводы размещены на передней панели модуля, а четные — на задней. Специальные ключевые пазы обеспечивают правильность установки модулей в разъемы. Смещением пазов обозначается тип напряжения модуля. Суще ствуют различные варианты модулей SO-DIMM и, поскольку не все модули взаимозаменяемы, важно удостовериться, что определенный модуль подходит к той или иной системной плате.

192 Глава 6. Оперативная память Модули SO-DIMM с 72-контактными выводами Эти давно устаревшие модули применялись только в портативных компьютерах на базе процессоров 486. Модули SO-DIMM с 72-контактными выводами считывают и записывают данные блоками по 32 бит (4 байт), что соответствует возможностям процессоров 486, обла дающих 32-разрядной шиной данных. Модули все еще доступны в продаже для модернизации старых компьютеров, однако их цена намного больше цены на современные модули.

Форма и размер 72-контактных модулей SO-DIMM показаны на рис. 6.1.

59,82 мм (2,355") 3,80 мм (0,150") маю 59,56 мм (2,345") 2,00 мм (0,079") (ЗХ) 25,53 мм (1,005") 25,27 мм (0,995") 1,80 мм (0,07Г) (2Х) 17,78 мм (0, 3,18мм (0,125") | ИШПШШИДРРИППШРДИЦКДПШ Ф 1,10 мм (0,043") 1,80 мм (0,071") \ 0,90 мм (0,035") 1,27 мм (0,050) 2,00 мм (0,079") - i.

*— Контакты 2-72 на обратной стороне 5,00 мм (0,197") 4,45мм(1,750") - 51,66 мм (2,034-) Рис. 6. 1. 72-контактный модуль SO-DIMM Такие модули доступны в нескольких версиях объемом до 64 Мбайт. Большинство осна щены микросхемами памяти FPM/EDO со временем доступа 60 не и рабочим напряжением 3,3 Вт. Распространенные объемы модулей SO-DIMM приведены в табл. 6.7.

Таблица 6.7. Объем, глубина и разрядность 72-контактных модулей SO-DIMM Объем, Мбайт Глубина и разрядность 4 (1 М х 32 бит) 8 (2 М х 32 бит) (4 М х 32 бит) (8 М х 32 бит) (16 Мх32бит) В 72-контактных модулях SO-DIMM применяется 32-разрядная шина данных со строко вой емкостью 4 байт. Например, модуль памяти объемом 64 Мбайт организован в виде 16 млн.

строк по 32 бит (4 байт) в каждой строке. Это составляет 64 млн. байт (16 млн. х 4).

Назначение выводов такого модуля по стандарту JEDEC представлено в табл. 6.8 и 6.9.

Таблица 6.8. Назначение выводов 72-контактного модуля SO-DIMM (лицевая сторона) Контакт Контакт Сигнал Контакт Сигнал Сигнал Контакт Сигнал 1 DQ А10 37 NC VSS DQ 3 VSS DQ DQ1 DQ DQ10 CAS2# 5 DQ3 DQ 7 CAS1* 61 VDD 25 DQ DQ14 DQ 9 RAS1# DQ7 PRD 11 29 WE# А11 65 NC DQ18 PRD 31 А8 13 А DQ2O PRD RAS3# 33 15 A PRD DQ15 53 DQ 35 17 А Модули памяти Таблица 6.9. Назначение выводов 72-контактного модуля SO-DIMM (обратная сторона) Сигнал Контакт Сигнал Контакт Контакт Контакт Сигнал Сигнал DQ 20 DQ 2 38 DQ0 NC DQ9 DQ 22 CAS0# 4 40 DQ DQ 24 DQ4 DQ11 CAS3# 62 DQ DQ6 26 DQ13 RAS0# 46 10 А7 А12 DQ VDD 30 PRD 12 VDD А13 АО А9 PRD 32 DQ 14 50 А PRD 16 А4 34 52 RAS2# DQ 54 36 NC DQ23 VSS 18 А Все контактные выводы модулей SO-DIMM и разъемов системной платы обычно покры ваются золотом, что позволяет добиться более надежной работы модулей. Избегайте модулей с оловянным покрытием контактов, поскольку взаимодействие олова с золотом приведет к коррозии и отказу в работе модулей памяти.

Модули SO-DIMM со 144-контактными выводами Такие модули предназначены для ноутбуков на базе процессоров Pentium и Athlon. Мо дулями поддерживаются чтение и запись данных 64-разрядными блоками, что делает их иде альным выбором для использования вместе с процессорами Pentium и Athlon. Они комплек туются микросхемами памяти различных типов, включая EDO, SDRAM, работающую на час тоте 66 МГц, РС100 SDRAM и РС133 SDRAM. Коррекция ошибок ЕСС 144-контактными модулями SO-DIMM не поддерживается.

При установке модулей необходимо удостовериться в совместимости модуля и системной платы. В большинстве случаев можно установить модуль с большей частотой вместо более медленного модуля, однако тип памяти должен совпадать. Например, в компьютер можно ус танавливать память стандарта РС133, даже если системой поддерживаются только модули РС100 или РС66, однако модули SDRAM нельзя использовать для системной платы с под держкой модулей EDO и наоборот. Кроме того, не рекомендуется устанавливать модули па мяти с меньшей частотой.

Показатели быстродействия 144-контактных модулей SO-DIMM приведены в табл. 6.10.

Таблица 6.10. Быстродействие 144-контактных модулей SO-DIMM Тип модуля Время цикла, не Частота модуля, МГц Шина данных, байт Пропускная способность, Мбайт/с РС66 10,0 66 8 РС100 8,0 100 8 РС133 7,5 133 Пропускная способность равна частоте, умноженной на ширину шины данных, что в ре зультате дает объем данных, которые могут быть переданы модулю или от него.

Еще одной важной характеристикой является CAS Latency (column address strobe), или CL. Иногда эта характеристика называется задержкой чтения (read latency). Этим парамет ром описывается количество тактов между регистрацией сигнала CAS и фактической переда чей данных. Меньшее значение параметра означает большую производительность. Обычно модули SDRAM имеют параметр CL, равный 2 или 3. Если это возможно, выбирайте модули с более низким значением параметра CL, так как набор микросхем системной платы считает это значение из микросхемы ROM SPD (serial presence detect), установленной в модуле памя ти, и переключится на более быстрый режим работы.

Модули SO-DIMM со 144 контактами имеют стандартные размер и форму (рис. 6.2).

194 Глава 6. Оперативная память 67,72 мм (2,666") 3,80 мм (0,150") 2,00 мм (0,079") 2,00 мм (0,079")* 0,60 мм 3,30 мм (0,13")-*- - Контакт (0,024") (Контакты 2-144 на обратной стороне) -60,60 мм (2,386") -63,60 мм (2,504") Рис. 6.2.144-контактный модуль SO-DIMM Все модули имеют нечетные контакты (1-143) на передней панели и четные контакты (2-144) на задней. Длина модуля составляет 2,66 дюйма (67,6 мм). Количество микросхем, уста новленных на модуле, может меняться, как и физическая высота модуля. Обычно модуль имеет высоту 1 дюйм (25,4 мм) или 1,25 дюйма (31,75 мм), хотя существуют модули и с другой высотой.

Модули обычно снабжены микросхемой ROM SPD, от которой системная плата получает конкретные спецификации установленного модуля. Микросхема ROM показана на рис. 6. в виде компонента " Ш ".

В модулях есть небольшие пазы между контактами 59 и 61 передней панели. Эти пазы препятствуют установке модулей неправильной стороной и указывают на напряжение моду ля. Методы размещения пазов для обозначения различных напряжений питания демонстри руются на рис. 6.3.

fUlfl 1,75 мм 2,50 мм 3,25 мм Расположение Расположение Расположение левого ключа: центрального ключа: правого ключа:

V DD =3,3 В Vnn=5 В зарезервировано Рис. 6.3. Расположение выреза для различных напряжений питания 144-контактного модуля SO-DIMM Хотя стандартом допускается использование модулей с напряжением питания 5 В, все со временные 144-контактные модули SO-DIMM имеют центральный паз, указывающий на на пряжение питания 3,3 В. За счет сниженного напряжения модули отличаются пониженными энергопотреблением и тепловыделением.

Модули SO-DIMM, собираемые на основе микросхем EDO или SDRAM, обладают мак симальным объемом в 512 Мбайт. Рабочая частота модулей также может отличаться. Самые распространенные объемы модулей приведены в табл. 6.11.

Таблица 6. 1 1. Объем, глубина и разрядность 144-контактных модулей SO-DIMM Глубина и разрядность Объем, Мбайт (4 М х 64 бит) (8 Мх 64 бит) (16Мх64 6ит) (32 Мх 64 бит) (64 Мх64бит) Модули памяти Объем модуля памяти можно вычислить, умножив глубину на разрядность. 144-контакт ного модуля составляет 64 бита, что соответствует 8 байтам. Например, модуль объемом 512 Мбайт организован в виде 64 млн. строк по 64 бит (8 байт) в каждой, что равно 512 млн.

байт (64 млн. х 8).

Стандартные назначения контактов такого модуля, использующего микросхемы FPM или EDO RAM, представлены в табл. 6.12 и 6.13.

Таблица 6. 1 2. Назначение выводов 144-контактного модуля EDO/FPM SO-DIMM (передняя панель) Сигнал Контакт Контакт Контакт Сигнал Контакт Сигнал Сигнал 1 DQ8 VSS 73 OE# A DQ0 DQ9 75 VSS 111 A 3 41 77 113 VDD DQ1 DQ10 NC DO2 DQ11 79 7 43 NC CAS2# VDD 81 VDD DQ3 9 CAS:># 11 VDD 47 DOi2 83 DQ16 119 VSS DQ17 DQ 13 DQ4 DQ13 85 DQ14 87 DQ DQ5 51 DQ18 89 DQ19 DQ DQ6 53 DQ15 DQ 91 DQ7 55 VSS VSS 21 VSS NC 93 DQ20 129 VDD NC 95 DQ21 DQ 23 CASO# 97 DQ 25 CAS1# 61 NC DQ22 VDD 27 VDD 99 DQ23 135 DQ NC 101 VDD АО 65 DQ 31 А1 WE# 103 A6 67 VSS 33 А2 RASO* 105 A8 SDA 35 VSS NC VSS 143 VDD Таблица 6.13. Назначение выводов 144-контактного модуля EDO/FPM SO-DIMM (задняя панель) Контакт Контакт Контакт Контакт Сигнал Сигнал Сигнал Сигнал VSS DQ40 2 38 NC A DQ 4 DQ32 76 40 VSS A DQ33 DO42 78 NC 6 VDD DQ34 DQ43 80 116 CAS6# 8 NC VDD DQ35 46 82 VDD CAS7# 10 12 VDD 48 DQ44 DQ48 120 VSS 14 DQ36 50 DQ45 86 DQ49 122 DQ DQ37 52 16 DQ46 DQ50 124 DQ DQ38 54 DQ47 18 DQ51 126 DQ DQ39 56 VSS 20 VSS DQ5S 22 VSS 58 DQ NC 130 VDD 24 CAS4# 60 NC 96 DQ53 132 DQ 26 CAS5# 62 98 DQ NC 134 DQ 28 VDD 64 VDD 100 DQ55 136 DQ 30 A3 66 NC VDD 138 DQ А 32 68 NC A7 140 VSS 34 А5 70 NC 106 A11 142 SCL 36 VSS 72 NC VSS 144 VDD Стандартные назначения контактов такого модуля, использующего микросхемы SDRAM, представлены в табл. 6.14 и 6.15.

196 Глава 6. Оперативная память Таблица 6.14. Назначение выводов 144-контактного модуля SDRAM SO-DIMM (передняя панель) Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Контакт Сигнал Сигнал 1 DQ VSS 37 73 NC 109 A 3 DQ0 DQ 39 75 VSS 111 A 5 41 DQ DQ1 77 NC VDD 7 DQ2 DQ11 DQMB 43 NC 79 VDD 9 DQ3 VDD 117 DOMB 45 11 VDD 47 DQ12 83 DO16 119 VSS 13 DQ4 DQ 49 DO13 85 121 DQ DQ 15 DQ5 87 DQ18 DQ 51 17 DQ15 DQ DQ6 53 89 DO19 19 DQ7 VSS 91 VSS 127 DQ 21 VSS NC DQ20 VDD 57 93 DQMB 23 NC DQ 59 95 131 DQ DQMB 25 СКО 97 DQ 61 133 DQ 27 VDD VDD 99 DQ23 DQ 63 RAS# VDD 29 АО 101 137 DQ WE# A 31 А1 67 103 139 VSS А2 S0# A8 SDA 33 69 105 107 VDD 35 VSS 71 S1# VSS Таблица 6.15. Назначение выводов 144-контактного модуля SDRAM SO-DIMM (задняя панель) Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал 74 CK1 BA 2 VSS DQ 38 D041 A 4 DQ32 76 VSS VDD DQ42 78 NC 6 DQ33 DQMB DQ34 DQ43 80 NC 8 VDD DQMB DQ35 VDD 82 10 DQ44 84 DQ48 VSS 12 VDD DQ49 DQ 14 DQ45 86 DQ36 DQ DQ46 DQ50 16 DQ37 52 DQ DQ38 DQ47 DQ51 18 54 92 VSS DO 20 DQ39 56 VSS DQ52 VDD 22 NC 94 VSS DQ 24 DQMB4 NC DQ53 DQ54 134 DO DQMB5 CKEO 26 DQ VDD DQ 28 VDD 64 100 CAS# 102 VDD 138 DQ 30 A3 A7 VSS А4 CKE1 104 32 BAO SCL 34 A12 106 А5 VDD VSS VSS 72 NC Все контакты модулей DIMM покрываются золотом и должны соответствовать покрытию на контактах гнезда для установки модуля.

Модули SO-DIMM с 200-контактными выводами Такие модули используются для установки памяти стандарта DDR SDRAM, применяе мой в большинстве современных высокопроизводительных ноутбуков. Обычно память DDR SDRAM работает при напряжении 2,5 В, что позволяет более эффективно использовать энер гию батареи. Каждый модуль имеет шину данных шириной 64 бит, поэтому парной установки модулей не требуется. Доступны версии модулей стандарта РС1600 (200 МГц), РС (266 МГц) и РС2700 (333 МГц);

кроме того, есть модули, поддерживающие коррекцию оши бок с помощью кода ЕСС. Модули с коррекцией ошибок помогают сохранить целостность Модули памяти данных в случае возникновения различных программных ошибок. Для коррекции задейству ется дополнительный бит памяти на каждый байт данных. Код ЕСС должен поддерживаться набором микросхем системной платы.

При установке модулей DDR SDRAM необходимо удостовериться в их совместимости с системой. В большинстве случаев можно установить более быстрый модуль вместо медленно го, но только если используется один и тот же тип микросхем памяти. Например, если систе ма требует установки модулей стандарта РС2100 или РС1600, то модуль РС2700 также мож но использовать. Однако устанавливать более медленные модули памяти вместо более быст рых нельзя.

Характеристики 200-контактных модулей DDR SDRAM приведены в табл. 6.16.

Таблица 6.16. Быстродействие 200-контактных модулей DDR SDRAM Частота SDR/DDR!, МГц Тип модуля Время цикла, не Ширина шины Пропускная способность данных, байт модуля, Мбайт/с РС2700 166/ 6.0 2, со со со РС2100 133/ 7,5 2, 10, РС1600 100/200 1, Время цикла, указанное в наносекундах (миллиардных долях секунды), соответствует ре альной частоте работы памяти, однако память DDR передает данные дважды за один цикл, поэтому эффективная частота памяти DDR всегда равна удвоенной реальной частоте. Пропу скная способность такой памяти равна ширине шины данных, умноженной на эффективную частоту. В результате будет получен объем данных, который можно записать в модуль или считать из него за секунду реального времени.

Еще одной важной характеристикой является CAS Latency (column address strobe), или CL. Иногда эта характеристика называется задержкой чтения (read latency). Этим парамет ром описывается количество тактов между регистрацией сигнала CAS и фактической переда чей данных. Меньшее значение параметра означает большую производительность. Обычно модули SDRAM имеют параметр CL, равный 2,5 или 2. Если это возможно, выбирайте моду ли с более низким значением параметра CL, так как набор микросхем системной платы счита ет это значение из микросхемы ROM SPD (serial presence detect), установленной в модуле памяти, и переключится на более быстрый режим работы.

Модули SO-DIMM, имеющие 200 контактов обладают стандартными размером и формой (рис. 6.4).

3,80 мм (0,15(Г) I 2,00 мм (0,079") R <2Х).

1,80 мм (0,071") (2X 6,00 мм (0,236") 244( 1,10 мм (0,043") 0,90 мм (0,035") -Контакт (Контакты 2-200 на обратной стороне) 63,60 мм (2,504") Рис. 6.4. 200-контактный модуль DDR SDRAM SO-DIMM 198 Глава 6. Оперативная память У всех 200-контактных модулей SO-DIMM нечетные выводы (1-199) расположены на передней панели, а четные (2-200) — на задней. Длина контактного вывода составляет 2, дюйма (67,6 мм). Количество микросхем в модуле может отличаться, как и высота модуля.

Обычно модуль имеет высоту 1 дюйм (25,4 мм) или 1,25 дюйма (31,75 мм), хотя существуют модули высотой до 1,5 дюйма (38,1 мм) (высота модуля может немного отличаться). Большие модули могут не подойти к некоторым ноутбукам, поэтому перед приобретением модуля убе дитесь в его совместимости с определенной моделью ноутбука.

Хотя размер 200-контактных модулей соответствует размеру 144-контактных модулей, контактные выводы расположены ближе друг к другу, а ключевой паз смещен намного левее, что препятствует установке 200-контактных модулей в разъемы для 144-контактных модулей и наоборот.

Модули обычно снабжены микросхемой ROM SPD, от которой системная плата получает конкретные спецификации установленного модуля. Микросхема ROM показана на рис. 6. в виде компонента "U9".

В модулях есть небольшие пазы между контактами 39 и 41 передней панели. Эти пазы препятствуют установке модулей неправильной стороной и указывают на напряжение моду ля. Методы размещения пазов для обозначения различных напряжений питания демонстри руются на рис. 6.5.

-1,8 мм 1,00 мм Расположение Расположение левого ключа: правого ключа:

V DD =2,5 В V D D =1,5B Рис. 6.5. Обозначение напряжения на 200-контактных модулях SO-DIMM Хотя промышленными стандартами допускается использование модулей с напряжением питания 1,5 В, на данный момент в большинстве ноутбуков установлены модули с пазом ле вого смещения, что означает напряжение питания 2,5 В. Паз помогает предотвратить уста новку модулей с неподходящим напряжением питания.

Существует несколько вариантов 200-контактных модулей SO-DIMM, объем которых мо жет достигать 1 Гбайт. В модулях используются микросхемы памяти DDR SDRAM с различ ными тактовыми частотами. Самые распространенные объемы модулей приведены в табл. 6.17.

Таблица 6.17. Объем, глубина и разрядность 200-контактных модулей SO-DIMM Объем, Мбайт Глубина и разрядность 32 4 х 64 бит 64 8x64 бит 12S 16x64 бит 256 32 х 64 бит 512 64 х 64 бит 1 128x64 бит Объем модуля памяти можно вычислить, умножив глубину на разрядность. Ширина ши ны данных 64 бит для 200-контактного модуля соответствует 8 байтам. Например, модуль объемом 1 Гбайт организован в виде 128 млн. строк по 64 бит (8 байт) в каждой, что составля ет 1024 млн. байт (128 млн. х 8).

Стандартные назначения контактов 200-контактного модуля SO-DIMM приведены в табл. 6.18 и 6.19.

Модули памяти Таблица 6.18. Назначение контактов 200-контактного модуля DDR SDRAM SO-DIMM (передняя панель) Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал DQ VREF VSS 101 А 1 DQ 53 DQ19 VSS 3 VSS DQ24 VDD А7 55 5 DQ 107 А5 VDD 7 57 VDD DQ DQ 9 109 A3 VSS VDD DQS0 DQS3 111 А1 11 61 VSS DQ 13 VSS 113 VDD DQ DQ DQ26 VSS 65 115 А DQ 67 167 VDD DQ3 117 ВАО DQS WE# DOS 69 VDD 121' DQ 21 VDD 71 СВО S0# DQ9 73 СВ1 123 А13 173 VSS DQ DQS1 75 125 VSS VSS DQ32 DQ DQS 77 127 27 VSS DQ10 DQ СВ 79 129 179 VDD DQ DQ 31 81 VDD 131 VDD DQS4 DQS СВЗ VDD 83 33 DQ СКО 85 NC 135 35 VSS СК0# DQ 87 137 VSS 37 VSS DQ35 DQ 39 89 СК2 139 VSS DQ DQ16 СК2# 41 91 191 VDD DQ 43 93 VDD 143 VDD 193 SDA DQ СКЕ VDD 45 95 145 195 SCL VDDSPD DQS2 DQS 47 147 NC DQ18 VDDID 49 99 А12 149 VSS Таблица 6.19 Назначение контактов 200-контактного модуля DDR SDRAM SO-DIMM (задняя панель).

Контакт Контакт Сигнал Сигнал Контакт Контакт Сигнал Сигнал VREF 2 DQ 52 VSS 102 A8 DQ23 DQ 4 VSS 104 VSS DQ 6 DQ4 56 106 A6 156 VDD CK1# 8 DQ5 58 VDD 108 A4 DQ 10 VDD 60 110 A2 160 CK 12 DM0 62 DM3 112 A0 162 VSS DQ 14 DQ6 64 114 VDD VSS DQ30 DQ VSS 16 66 116 BA1 68 DQ31 RAS# 18 DQ7 118 VDD DQ12 CAS# 20 70 VDD 120 170 DM DQ 22 VDD 72 СВ4 122 S1# DQ 24 74 СВ5 124 NC VSS DQ DM 26 76 VSS 126 VSS DQ36 DQ 28 VSS 78 DM8 128 DQ14 DQ37 - 30 80 СВ6 VDD DQ15 DQ 32 82 VDD 132 VDD 34 VDD 84 СВ7 134 DM4 184 DM DQ VDD 36 86 NC 136 186 VSS DQ 38 VSS 138 VSS VSS DQ39 DQ 40 VSS 90 VSS 140 DQ20 92 DQ44 42 VDD VDD DQ21 44 94 VDD 144 VDD SAO СКЕО DQ45 46 VDD 96 146 SA 48 DM2 98 NC 148 DM5 SA 50 DQ22 100 А11 150 VSS 200 NC 200 Глава 6. Оперативная память Все контакты модулей DIMM имеют позолоченное покрытие и должны соответствовать покрытию разъемов памяти системной платы.

В табл. 6.20 рассматривается назначение каждого контакта.

Таблица 6.20. Описание контактов 200-контактного модуля DDR SDRAM SO-DIMM Сигнал Описание Количество контактов :13) Вводадреса А10/АР Ввод адреса/команда AutoPrecharge ВА(0:1) Адрес банка SDRAM CAS# Строб адреса столбца (режим Active Low) СВ(7:0) Ввод-вывод битов проверки данных СК(0:2) Ввод тактовой частоты, плюс СК(0:2)# Ввод тактовой частоты, минус СКЕ(0:1) Clock Enables DM(0:8) Маски данных DQ(0:63) Ввод-вывод данных DQS( 0:8) Стробы данных NC Не подключен (зарезервирован) RAS# Строб строки адреса (режим Active Low) S(0:1)# Команда Chip Selects (режим Active Low) SA(0:2) Адрес SPD SCL SPD Clock Input SDA SPD ввод-вывод данных VDD Питания ядра и ввода-вывода VDDID Определение уровней VDD, VDDQ VDDSPD Определение сигнала SPD (Serial Presence Detect) VREF Команда Input/Output Reference VSS Земля WE# Команда Write Enable (Active Low) Модули micro-DIMM Это новый тип модуля памяти, который в основном используется в субноутбуках, устрой ствах PDA и наладонных компьютерах. Как и все модули DIMM, модули micro-DIMM имеют контакты на обеих сторонах панели модуля, выполняющие различные функции. Существует два основных типа модулей micro-DIMM: 144- и 172-контактные. Версия со 144 контактами содержит микросхемы памяти SDRAM и напоминает по своим характеристикам 144-контакт ные модули SO-DIMM. Версия со 172 контактами содержит микросхемы памяти DDR SDRAM и похожа на 200-контактные модули SO-DIMM. Модули micro-DIMM примерно вдвое меньше модулей SO-DIMM, но предоставляют при этом сопоставимый объем памяти и производительность.

Модули SDRAM micro-DIMM со 144-контактными выводами Эти модули напоминают 144-контактные модули SDRAM SO-DIMM, однако имеют вдвое меньший размер, что допускает их установку в небольшие корпуса мобильных уст ройств. Кроме размера модули обладают теми же спецификациями, что и 144-контактные модули SDRAM SO-DIMM, включая следующие:

• стандартизированные комитетом J ED ЕС вид и назначение контактов;

• шина данных шириной 64 бита (8 байт);

• микросхемы памяти SDRAM;

• напряжение питания 3,3 В;

• микросхема ROM SPD.

Модули памяти Модули micro-DIMM имеют размер 1,5 дюйма (38 мм) в длину и 1,18 дюйма (30 мм) в вы соту, что вдвое меньше соответствующего модуля SO-DIMM. В отличие от SO-DIMM, моду ли micro-DIMM не имеют пазов в области контактов;

однако соответствующий паз есть в ле вой части модуля. Размеры модулей SO-DIMM и micro-DIMM отличаются.

Существуют 144-контактные модули SDRAM micro-DIMM на базе микросхем PC 100 или РС133 SDRAM. Обычно вместо модулей РС100 можно устанавливать модули РС133, но не наоборот. Параметры 144-контактных модулей SDRAM micro-DIMM приведены в табл. 6.21.

Таблица 6. 2 1. Быстродействие 144-контактных модулей SDRAM micro-DIMM Пропускная способность, Тип модуля Время цикла, не Частота модуля, МГц Шина данных, байт Мбайт/с РС1ОО 8,0 7,5 РС133 Пропускная способность равна частоте, умноженной на ширину данных. В результате по лучается скорость, с которой данные могут быть записаны или прочитаны из модуля.

Как и для модулей SDRAM SO-DIMM, важной характеристикой модулей micro-DIMM яв ляется CAS Latency (column address strobe), или CL. Иногда эта характеристика называется за держкой чтения (read latency). Этим параметром описывается количество тактов между регист рацией сигнала CAS и фактической передачей данных. Меньшее значение параметра означает большую производительность. Обычно модули SDRAM имеют параметр CL, равный 2 или 3.

Если это возможно, выбирайте модули с более низким значением параметра CL, так как набор микросхем системной платы считает это значение из микросхемы ROM SPD (serial presence detect), установленной в модуле памяти, и переключится на более быстрый режим работы.

Схема 144-контактных модулей SDRAM micro-DIMM показана на рис. 6.6.

38,13 мм (1,501') 3,80 мм (0,150") i 37,87 мм (1,49Г) U U 1,0 мм (0,039") <5Х) 30,12 мм (1,186") 29.87 мм (1.176") 15,00 мм (0,591-) \_ 1,10 мм (0,043") ^-Контакт) Контакт 143 0,90 мм (0,035") 1,0 мм (0,039") 0,37 мм 0,50 мм (Контакты 2-144 на обратной стороне) (0,015") (0,020") Рис. 6.6. 144-контактные модули SDRAM micro-DIMM Все 144-контактные модули SDRAM micro-DIMM имеют нечетные контакты (1-143) на передней панели и четные (2-144) — на задней. Длина модуля составляет 1,5 дюйма (38 мм), а высота — 1,18 дюйма (30 мм). Количество микросхем в модуле зависит от их объема.

Модули обычно снабжены микросхемой ROM SPD, от которой системная плата получает конкретные спецификации установленного модуля. Микросхема ROM показана на рис. 6.6 в виде компонента "U5".

Модули отличаются небольшим вырезом в левой части, который препятствует непра вильной установке в разъем системной платы.

202 Глава 6. Оперативная память Такие модули доступны в нескольких вариантах объемом до 256 Мбайт. Самые распро страненные объемы модулей приведены в табл. 6.22.

Объем модуля памяти можно вычислить, умножив глубину на разрядность. 144-контакт ный модуль имеет шину данных шириной 64 бит, что соответствует 8 байтам. Например, мо дуль объемом 256 Мбайт организован в виде 32 млн. строк по 64 бит (8 байт) в каждой, что равно 256 млн. байт (32 млн. х 8).

Стандартные назначения контактов такого модуля представлены в табл. 6.23 и 6.24.

Таблица 6.22. Объем, глубина и разрядность 144-контактных модулей SDRAM micro-DIMM Объем, Мбайт Глубина и разрядность 64 8 x 64 бит 128 16x64 бит 256 3 2 x 6 4 бит Таблица 6I.23. Назначение контактов 1144-контактного модуля SDRAM micro-DIMM (передняя панель) Контакт Контакт Контакт Сигнал Сигнал Сигнал Контакт Сигнал 1 VSS 37 DQ8 73 NC А DQ0 DQ9 39 VSS 111 А DQ1 41 DQ10 77 113 VDD 5 NC DQ2 7 43 DQ11 115 DQM NC DQ3 VDD 9 45 VDD 117 DOM 11 VDD 47 DQ12 83 DQ16 119 VSS 13 DQ4 49 DQ13 85 DQ17 121 DQ 15 DQ5 DQ14 87 DQ18 DQ 51 DQ 17 DQ15 89 DQ19 DQ DQ7 VSS 91 127 DQ 19 VSS 57 DQ20 VDD 21 VSS NC 93 95 DQ21 DQ 23 DQM0 59 NC DQM 25 СКО 97 DQ22 DQ 61 27 VDD VDD 99 DQ23 135 DQ VDD 137 DQ 29 АО 65 RAS# А1 67 WE# 103 А6 VSS S0# 141 SDA 33 А2 69 105 А 71 107 VDD 35 VSS NC VSS Таблица 6. 2 4. Назначение контактов 144-контактного модуля SDRAM micro-DIMM (задняя панель) Контакт Контакт Сигнал Контакт Контакт Сигнал Сигнал Сигнал DQ40 74 ВА VSS 38 NC DQ32 76 112 А 4 40 DQ41 VSS 42 78 114 VDD DQ33 DQ42 NC DQ34 DQM 44 DQ43 80 NC DQM DQ35 VDD 82 VDD 10 46 DQ44 84 DQ48 VSS 12 VDD 48 DQ 14 DQ36 50 DQ45 86 DQ49 DQ37 124 DQ 16 52 DQ46 88 DQ DQ 54 DQ47 DQ 18 DQ38 90 128 DQ 20 DQ39 56 VSS 92 VSS VDD 94 DQ52 22 VSS NC DQM 24 NC 96 DQ53 132 DQ DQ DQM5 62 CKEO 98 134 DQ DQ VDD 64 VDD 100 DQ55 DQ 102 VDD 30 66 CAS# A 104 А7 VSS А4 68 NC SCL A12 106 ВАО 34 А5 VDD 108 VSS 72 NC 36 VSS Модули памяти Все контакты модулей DIMM имеют позолоченное покрытие и должны соответствовать покрытию разъемов памяти системной платы.

Модули DDR SDRAM micro-DIMM со 172-контактными выводами Эти модули напоминают 200-контактные модули DDR SDRAM SO-DIMM, но имеют вдвое меньший размер, что позволяет устанавливать такие модули в небольшие корпуса пор тативных устройств. Спецификации 172-контактных модулей micro-DIMM аналогичны спецификациям 200-контактных модулей DDR SDRAM SO-DIMM, включая следующее:

• стандартизированные комитетом JEDEC вид и назначение контактов;

• шина данных шириной 64 бита (8 байт);

• микросхемы памяти DDR SDRAM;

• рабочая частота 200 МГц (РС1600), 266 МГц (РС2100) и 333 МГц (РС2700);

• напряжение питания 3,3 В;

• микросхема ROM SPD.

Эти модули имеют размер 1,8 дюйма (45,5 мм) в длину и 1,18 дюйма (30 мм) в высоту, что вдвое меньше соответствующего модуля SO-DIMM. В отличие от SO-DIMM, модули micro DIMM не имеют пазов в контактной области;

однако в левой части модуля есть вырез, обес печивающий правильность установки в разъем системной платы. В отличие от модулей DDR SO-DIMM, модули DDR micro-DIMM не поддерживают функции коррекции ошибок с по мощью кода ЕСС.

Существуют 172-контактные модули SDRAM micro-DIMM с микросхемами стандартов РС1600, РС2100 и РС2700. Обычно вместо модулей с низкой частотой можно устанаиливать более быстродействующие модули, но не наоборот. Параметры 172-контактных модулей DDR SDRAM micro-DIMM приведены в табл. 6.25.

Таблица 6.25. Быстродействие 172-контактных модулей SDRAM micro-DIMM Тип модуля Время цикла, не Частота SDR/DDR, МГц Ширина шины данных, байт Пропускная способ ность, Мбайт/с 2, РС2700, 166/333 2, РС210О, 133/ 1, PC 1600 100/200 10. Время цикла, указанное в наносекундах, соответствует реальной частоте работы памяти, но память DDR передает данные дважды за один рабочий цикл, поэтому эффективная часто та памяти DDR всегда равна удвоенной реальной частоте. Пропускная способность такой па мяти равна ширине шины данных, умноженной на эффективную частоту. В результате будет получен объем данных, который может быть записан в модуль памяти или считан из него.

Как и для модулей DDR SDRAM SO-DIMM, важной характеристикой модулей micro DIMM является CAS Latency (column address strobe), или CL. Иногда эта характеристика на зывается задержкой чтения (read latency). Этим параметром описывается количество тактов между регистрацией сигнала CAS и фактической передачей данных. Меньшее значение пара метра означает большую производительность. Обычно модули SDRAM имеют параметр CL, равный 2,5 или 2. Если это возможно, выбирайте модули с более низким значением параметра CL, так как набор микросхем системной платы считает это значение из микросхемы ROM SPD (serial presence detect), установленной в модуле памяти, и переключится на более быст рый режим работы.

Модули DDR SDRAM micro-DIMM со 172 контактами имеют стандартную форму (рис. 6.7).

204 Глава 6. Оперативная память 45,54 мм (1,793') 3,80 мм (0,150") 45,44 мм (1,789") 1,0 мы (0,039") U U (5Х) _30,05 мм (1,183") Г ',95 мм (1,179") 15,00 мм (0,591") КОнта*Н71 ?

V - Контает 1,0 мм (0,039") 0,37 мм 0,50 мм <Конта™2-1720'74мм<0' (0,015") (0,020") на обратной стороне) Рис. 6.7.172-контактные модули DDR SDRAM micro-DIMM Все 172-контактные модули DDR SDRAM micro-DIMM имеют нечетные контакты (1-171) на передней панели и четные (2-172)— на задней панели. Модуль имеет длину 1,8 дюйма (45,5 мм) и высоту 1,18 дюйма (30 мм). Количество микросхем в модуле зависит от его объема.

Модули micro-DIMM содержат микросхему ROM SPD, от которой системная плата по лучает характеристики установленного модуля.

Такие модули доступны в нескольких вариантах объемом до 256 Мбайт. Самые распро страненные объемы модулей приведены в табл. 6.26.

Таблица. 6.26. Объем, глубина и разрядность 172-контактных модулей DDR SDRAM micro-DIMM Объем, Мбайт Глубина и разрядность 64 8 x 6 4 бит 16x64 бит 32x64 бит Объем модуля памяти можно вычислить, умножив глубину на разрядность. 172-контакт ный модуль имеет шину данных шириной 64 бит, что соответствует 8 байтам. Например, мо дуль объемом 256 Мбайт организован в виде 32 млн. строк по 64 бит (8 байт) в каждой, что равно 256 млн. байт (32 млн. х 8).

Стандартные назначения контактов такого модуля представлены в табл. 6.27 и 6.28.

Таблица 6.27. Назначение контактов 172-контактного модуля DDR SDRAM micro-DIMM (передняя панель) Контакт Контакт Контакт Сигнал Контакт Сигнал Сигнал Сигнал CK1# 2 88 VREF VDD ВА CK VDD DM 4 VSS 48 DQ 50 RAS# DQ4 6 VSS 52 VSS CAS# DQ DQ 8 94 0023 DQ 10 VDD 54 NC 96 12 DM0 56 DQ28 98 NC 142 VDD 14 DQ6 58 VDD DM 100 VSS 60 DQ29 102 DQ36 DO 16 VSS DQ7 62 DM3 104 DQ37 VSS DQ12 VSS VDD DQ 20 106 VDD DQ30 DM4 DQ 22 66 108 24 DQ13 68 DQ31 110 DQ38 154 VDD DM1 VDD 112 VSS DQ 26 70 DM 28 72 СКЕО DQ39 VSS Модули памяти Окончание табл. 6. Контакт Контакт Контакт Сигнал Сигнал Контакт Сигнал Сигнал 74 DQ 30 А11 116 VSS DQ14 32 76 118 DQ DQ15 VDD А DQ 34 VDD 120 DQ45 78 А 36 VDD VSS 122 DM5 166 VDD 38 82 А VSS VSS 168 SAO 40 126 DQ46 170 SA А VSS 42 DQ DQ20 172 SA АО 44 DQ21 VDD Таблица 6. 2 8. Назначение контактов 172-контактного модуля DDR SDRAM micro-DIMM (задняя панель) Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал Контакт Сигнал 1 VREF 45 VDD А10/АР 87 131 VDD VSS 47 DQS2 VDD 3 89 133 VSS DQ0 49 DO18 91 ВАО 135 VSS DQ1 VSS WE# 137 DQ4I 7 51 DQ VDD 53 DQ 95 9 S0# 11 DQ24 97 DQS0 NC VDD 57 VDD 13 DQ2 DQSI 99 VSS VSS DQ 15 59 DQ25 101 145 DQ 17 0Q3 61 DQS3 103 DO33 147 VSS 19 DQ8 63 VSS 105 VDD 149 DQ DQS 21 VDD DQ26 107 65 DQ 23 67 DQ DO9 DQ27 109 153 VDD VDD DQS1 25 69 VSS 155 DQ 27 VSS 71 NC DQ35 157 DQS А 29 DQ10 73 115 DQ40 159 VSS 31 D011 А9 117 VDD 161 DQ VDD 77 А7 119 DQ41 163 DQ СКО VSS 121 DQS 35 79 165 VDD 37 СК0# А5 123 VSS 167 SDA 39 VSS DQ A3 125 169 SCL 41 DQ16 А1 127 DQ43 171 VDDSPD DQ17 129 VDD Все контакты модулей DIMM имеют позолоченное покрытие, которое должно соответст вовать покрытию контактов разъемов системной платы.

Модернизация памяти Добавление памяти — самая распространенная операция по модернизации компьютеров, и ноутбуки не являются исключением. Возможно, наибольшая проблема для ноутбуков со стоит в наличии только одного или двух гнезд для дополнительных модулей памяти. Часто в новом ноутбуке оба дополнительных гнезда заняты, поэтому перед установкой модуля большего объема придется удалить модуль меньшего объема.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 16 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.