Extras din curs
2. BAZELE HARDWARE
Plăcile de bază – noţiuni teoretice
Chipset-ul
Chip-ul reprezintă denumirea pentru un circuit integrat, construit pe bază de siliciu,
care are un rol bine definit în funcţionarea unui echipament electronic. Procesorul,
memoria, placa de bază, placa grafică, placa de sunet, toate înglobează unul sau mai
multe astfel de chip-uri, fiecare având rolul său, ce poate fi ori de execuţie a anumitor
operaţii, ori de memorare a unor date, de obicei temporară. Spre exemplu, funcţia
procesorului este uşor de înţeles: execuţia propriu-zisă a operaţiilor necesare desfăşurării
activităţilor unui computer. Placa grafică deţine un chip principal ce efectuează operaţii
similare dar optimizate pentru domeniul grafic, atât 2D cât şi 3D. Memoria nu face
altceva decât să stocheze temporar informaţii necesare celorlalte echipamente. Am ajuns
la placa de bază, al cărei rol este mai greu de înţeles. Mulţi vor considera că singurul ei
rol este acela de a lega componentele între ele, aşadar ce nevoie mai avem de chip-urile
prezente pe ea? În primul rând, placa de bază nu este pur şi simplu un element de legătură
ci componenta principală a unui sistem, care coordonează toate activităţile. Ea joacă rol
de arbitru şi direcţionează fluxurile de date între procesor şi memorie, memorie şi hard
disk, procesor şi tastatură şi altele asemenea. Nimic nu poate funcţiona „pur şi simplu”,
este nevoie de o componentă „supremă” care să ştie să folosească resursele celorlalte
componente dintr-un PC. Un astfel de echipament poartă numele de controller. Putem
spune că placa de bază este un controller general, diferitele segmente ale ei oferind
funcţia de controller local. De exemplu, controller-ul de memorie este circuitul care „dă
viaţă” memoriei, fără el minunatele memorii DDR PC3200 vor fi alimentate cu energie şi
nimic mai mult, neexistând nimeni care să exploateze posibilităţile oferite de ele.
(placă de bază pentru procesoare 486) (placă de bază modernă: Epox 4PCA3+)
Controller-ul principal al plăcii de bază este denumit chipset, fiind format de obicei
din două chip-uri independente (de aici denumirea de chipset = set de chip-uri). Ele
poartă numele de northbridge şi southbridge (aceasta în ciuda încercării unor companii
de a le schimba aceste nume deja încetăţenite). Sau altfel spus, puntea de nord şi cea de
sud (evident că nu există nici o legătură cu punctele cardinale, nordul şi sudul fiind alese
pentru a sublinia poziţiile opuse pe care le au aceste chip-uri, aproape simetrice faţă de
2
centrul plăcii). Fiecare dintre ele are un rol bine determinat, rol care depinde de la chipset
la chipset dar există multe elemente comune între diferitele modele. Numărul tipurilor de
chipset-uri apărute de-a lungul istoriei este foarte mare, însă numărul celor folosite într-o
anumită perioadă a evoluţiei PC-urilor este relativ mic. enumirile de chipset, northbridge
şi southbridge chiar dacă ele nu sunt 100% corecte, în primul caz pentru că unele chipseturi
sunt de fapt simple chip-uri (nordul se contopeşte cu sudul), fiind prezent un singur
integrat principal pe placa de bază ce joacă dublu rol, iar în ultimele cazuri pentru că
schimbarea forţată a denumirilor de către producători (un exemplu fiind Intel) nu mi se
pare întemeiată şi relevantă.
Acest articol intenţionează, pe de o parte, să facă lumină printre utilizatorii de
calculatoare care nu cunosc principiile funcţionării plăcilor de bază moderne şi nici nu
sunt la curent cu ultimele evoluţii de chipset-uri şi, pe de altă parte, să ofere pasionaţilor o
scurtă istorie a acestui domeniu. Cum o istorie a modelelor de plăci de bază este inutilă şi
practic imposibil de realizat, numărul lor fiind de ordinul miilor, vom parcurge chipseturile
prezente în epoca modernă a calculatoarelor, insistând pe perioada ultimilor 5-6 ani
şi exemplificând acolo unde este cazul cu modele de plăci care au rămas cu adevărat în
istorie.
Pentru început, vom vorbi despre modelul clasic de chipset, format din northbridge şi
southbridge, componente ce îndeplinesc anumite sarcini standard: northbridge-ul este
răspunzător de comunicarea cu procesorul, cu memoria, cu portul AGP şi/sau PCI
Express (dacă cel puţin unul dintre ele există)
iar southbridge-ul cu tot ce înseamnă periferic: unităţi de stocare (porturile IDE şi cel de
floppy), slot-urile PCI şi ISA şi interfeţele externe, cum ar fi cea USB, FireWire, reţeaua
sau sunetul. Comunicarea dintre cele două componente principale este realizată la o
viteză maximă predefinită, care este de regulă egală cu cea a bus-ului PCI (133 MB/s),
eventual multiplicată de un număr de ori.
Spre exemplu, comunicarea dintre nordul şi sudul chipset-ului VIA KT133A este
realizată la viteza bus-ului PCI, la KT266A ea este (cu ajutorul tehnologiei V-Link) de
266 MB/s iar în cazul lui KT400 la 533 MB/s (V-Link 8x). Aceasta înseamnă că fluxul
de date nu poate depăşi această limită, deci degeaba aveţi un hard disk Serial ATA cu un
transfer de 150 MB/s (iarăşi, maxim) dacă există limitarea de 133 MB/s. În realitate,
aceste limite nu influenţează aproape deloc performanţa unui sistem, necesarul fiind mai
mare decât limita într-un număr infim de situaţii; dacă hard disk-ul doreşte să transfere
150 MB/s într-o situaţie dintr-o mie şi nu-i pot fi satisfăcuţi decât 133 MB/s, rezultă
faptul că viteza sa a fost diminuată cu un procent total nesemnificativ. Producătorii de
chipset-uri se luptă în această pseudo-competiţie a bus-urilor, recent depăşindu-se 1
GB/s.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Bazele Hardware.pdf