Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Очень часто на просторах интернета можно встретить много всякой компьютерной терминологии, в частности — такое понятие, как «Системная шина». Но мало кто знает, что именно означает этот компьютерный термин. Думаю, сегодняшняя статья поможет внести ясность.
Системная шина (магистраль) включает в себя шину данных, адреса и управления. По каждой их них передается своя информация: по шине данных — данные, адреса — соответственно, адрес (устройств и ячеек памяти), управления — управляющие сигналы для устройств. Но мы сейчас не будем углубляться в дебри теории организации архитектуры компьютера, оставим это студентам ВУЗов. Физически магистраль представлена в виде многочисленных дорожек (контактов) на материнской плате.
Я не случайно на фотографии к этой статье указал на надпись «FSB». Дело в том, что за соединение процессора с чипсетом отвечает как раз шина FSB, которая расшифровывается как «Front-side bus» — то есть «передняя» или «системная». И , на который обычно ориентируются при разгоне процессора, например.
Существует несколько разновидностей шины FSB, например, на материнских платах с процессорами Intel шина FSB обычно имеет разновидность QPB, в которой данные передаются 4 раза за один такт. Если речь идет о процессорах AMD, то там данные передаются 2 раза за такт, а разновидность шины имеет название EV6. А в последних моделях CPU AMD, так и вовсе — нет FSB, ее роль выполняет новейшая HyperTransport.
Итак, между чипсетом и центральным процессором данные передаются с частотой, превышающей частоту шины FSB в 4 раза. Почему только в 4 раза, см. абзац выше. Получается, если на коробке указано 1600 МГц (эффективная частота), в реальности частота будет составлять 400 МГц (фактическая). В дальнейшем, когда речь пойдет о разгоне процессора (в следующих статьях), вы узнаете, почему необходимо обращать внимание на этот параметр. А пока просто запомните, чем больше значение частоты, тем лучше.
Кстати, надпись «O.C.» означает, буквально «разгон», это сокращение от англ. Overclock, то есть это предельно возможная частота системной шины, которую поддерживает материнская плата. Системная шина может спокойно функционировать и на частоте, существенно ниже той, что указана на упаковке, но никак не выше нее.
Вторым параметром, характеризующим системную шину, является . Это то количество информации (данных), которая она может пропустить через себя за одну секунду. Она измеряется в Бит/с. Пропускную способность можно самостоятельно рассчитать по очень простой формуле: частоту шины (FSB) * разрядность шины. Про первый множитель вы уже знаете, второй множитель соответствует разрядности процессора — помните, x64, x86(32)? Все современные процессоры уже имеют разрядность 64 бита.
Итак, подставляем наши данные в формулу, в итоге получается: 1600 * 64 = 102 400 МБит/с = 100 ГБит/с = 12,5 ГБайт/с. Такова пропускная способность магистрали между чипсетом и процессором, а точнее, между северным мостом и процессором. То есть системная, FSB, процессорная шины — все это синонимы. Все разъемы материнской платы — видеокарта, жесткий диск, оперативная память «общаются» между собой только через магистрали. Но FSB не единственная на материнской плате, хотя и самая главная, безусловно.
Как видно из рисунка, Front-side bus (самая жирная линия) по-сути соединяет только процессор и чипсет, а уже от чипсета идет несколько разных шин в других направлениях: PCI, видеоадаптера, ОЗУ, USB. И совсем не факт, что рабочие частоты этих подшин должны быть равны или кратны частоте FSB, нет, они могут быть абсолютно разные. Однако, в современных процессорах часто контроллер ОЗУ перемещается из северного моста в сам процессор, в таком случае получается, что отдельной магистрали ОЗУ как бы не существует, все данные между процессором и оперативной памятью передаются по FSB напрямую с частотой, равной частоте FSB.
Видео:КАКИЕ СУЩЕСТВУЮТ ЧИПСЕТЫ?Скачать
Что такое чипсет (chipset), северный и южный мост, типы чипсетов
Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Что-то я уже давно ничего не рассказывал про железо компьютера. Сегодня речь пойдет о чипсете. Чипсет (от англ. Chipset) представляет собой набор микросхем, который существует в любом компьютере, неважно ноутбук это или стационарный ПК, и с помощью которого осуществляется взаимодействие всех устройств, подключенных в данный момент к материнской плате. Чипсет, можно сказать, является центральным связующим узлом на материнской плате.
Чипсет, в свою очередь, состоит из двух главных компонентов — северного и южного мостов. В состав северного моста входит контроллер оперативной памяти, видеопроцессора, контроллеры шин DMI и FSB. Южный мост отвечает за порты «ввода-вывода» — то есть за работу всевозможных периферийных устройств (принтер, сканер, флеш-накопители, внешние жесткие диски и т.п.), а также за работу базовой системы «ввода-вывода» (BIOS).
Северный мост определяет вид процессора, который будет установлен в процессорный сокет на материнской плате, определяет его частоту, количество ядер и другие параметры. Не может быть такого, что в сокет будет установлена современная моедль процессора, а чипсет будет устаревшим и не сможет поддерживать этот процессор, обязательно должна быть четкая состыковка по этому параметру.
Кстати, слова «северный» и «южный» в наименованиях мостов находятся там не просто так, они несут важную функцию — обозначают расположение этих мостов относительно верхнего и нижнего края платы (сверху как бы север, снизу юг). На приведенном выше изображении можно заметить, что северный мост располагается аккурат межу процессорным сокетом, разъемами под оперативную память и видеокарту (синий разъем), а южный, в свою очередь — как можно ближе к портам для подключение внешних устройств.
Читайте также: Шины для оки кама 503
Дело в том, что чем ближе расположены микросхемы чипсета к другим компонентам материнской платы, тем быстрее осуществляется взаимодействие между ними, грубо говоря скорость обмена данными возрастает с уменьшением расстояния. Получается, что мелочей здесь нет, все имеет смысл. Кроме того, такая компоновка позволяет создавать материнские платы самых маленьких размеров, в том числе для ноутбуков и нетбуков.
Возможно вы заметили, что на современных материнских платах может отсутствовать северный мост как таковой. Теперь все чаще можно встретить такую ситуацию, при которой северный мост конструктивно перемещается в центральный процессор, что значительно экономит место на системной плате, и столь же значительно усложняет конструкцию самой этой платы, что в конечном итоге не может не сказаться на ее стоимости, причем не в лучшую сторону.
Итак, как уже было сказано ранее, чипсет материнской платы состоит из двух частей, северного моста и южного моста. Между собой они обмениваются данными по шине DMI (Direct Media Interface), которая хорошо видна на схеме (2 рисунок от начала статьи). За соединение процессора с северным мостом отвечает шина FSB (Front-Side Bus), чем выше ее рабочая частота, тем быстрее будет работать компьютер.
Кстати, компания Intel разработала новую шину QPI, которая пришла на замену устаревшей FSB. Intel разработала ее в ответ на новую шину от компании AMD — HT (Hiper Transport). Пропускная способность шины QPI (25,6 Гбайт/с) возросла по сравнению с устаревшей FSB (8 Гбайт/с). Ранее, у AMD вместо шины HT была LDT (Like Data Transport).
Обратите внимание, на чипсет установлены радиаторы охлаждения, поскольку в процессе работы он может сильно нагреваться, а особенно под пиковой нагрузкой. Обычно, чем дороже материнская плата, тем больше внимания уделено всем элементам охлаждения (больше радиаторов, сами радиаторы большего размера и лучше металл, из которого они изготовлены).
Еще одним интересным моментом является то, что чипсет и процессор, под который рассчитана материнская плата, производит одна и та же фирма. Иначе говоря, если ваш процессор, к примеру, фирмы AMD, значит чипсет материнской платы сделала та же фирма. На самом деле фирм этих не две, как принято считать (Intel и AMD), а целых шесть, или даже больше. Оказывается ATI и Nvidia делают не только отличные видеокарты, но еще и чипсеты.
Есть еще два производителя, которых слава и всеобщее признание вообще обошли стороной, это фирмы SIS и VIA, на сколько мне известно, две эти фирмы занимаются только производством чипсетов и их чипсеты в продаже встречаются крайне редко. И да, есть еще два куда менее известных производителя чипсетов, честно говоря не помню как они называются, но они производят чипсеты в основном для серверных материнских плат.
Итак, предлагаю подвести итог всему вышесказанному:
- Чипсет влияет на все то, что от него зависит, а именно — тип оперативной памяти, тип процессора, версии портов USB, SATA и других портов, какой BIOS будет на материнской плате и др. Поэтому на вопрос «Какой самый главный компонент в системной плате?», можете смело отвечать — «Чипсет» и никто не сможет упрекнуть вас в неправильности ответа.
- Учтите, что чем дороже материнская плата, тем круче будет в ней чипсет. От чипсета зависит еще и то, какого уровня будут встроенные звуковая и сетевая карты. На более дорогих моделях плат звуковой чип проигрывает музыку значительно лучше («чище», басы глубже и насыщеннее), в сравнении с бюджетными моделями.
- Существует всего два типа чипсетов: в первом случае он представлен в виде южного и северного моста, во втором случае — на материнской плате можем наблюдать только южный мост, а северный спрятан в процессор (более современный вариант).
Если вы не знаете какой чипсет стоит на вашей материнской плате, а бумажной документации к ней под рукой нет, можно воспользоваться бесплатной программой «CPU-Z». В ней на вкладке «Mainboard» в графе «Chipset» будут отображены производитель и модель вашего чипсета. Кстати, если вам кажется, что ваш чипсет уже устарел и вы вдруг захотите его поменять, то при всем желании сделать у вас это не получится, потому как чипы эти «наглухо» впаяны в материнскую плату. Я надеюсь, что смог объяснить вам что такое чипсет. Спасибо.
Видео:Вакханалия чипсетов | Как выбрать правильный?Скачать
Основные шины компьютера
Компьютер состоит из множества различных компонентов, это центральный процессор, память, жесткий диск, а также огромное количество дополнительных и внешних устройств, таких как экран, мышка клавиатура, подключаемые флешки и так далее. Всем этим должен управлять процессор, передавать и получать данные, отправлять сигналы, изменять состояние.
Читайте также: Летние шины bridgestone модельный ряд
Для реализации этого взаимодействия все устройства компьютера связаны между собой и с процессором через шины. Шина — это общий путь, по которому информация передается от одного компонента к другому. В этой статье мы рассмотрим основные шины компьютера, их типы, а также для соединения каких устройств они используются и зачем это нужно.
Видео:ЧТО ТАКОЕ ЧИПСЕТ? | РАЗБОР IntelСкачать
Что такое шина компьютера
Как я уже сказал — шина — это устройство, которое позволяет связать между собой несколько компонентов компьютера. Но к одной шине могут быть подключены несколько устройств и у каждой шины есть свой набор слотов для подключения кабелей или карт.
Фактически, шина — это набор электрических проводов, собранных в пучок, среди них есть провода питания, а также сигнальные провода для передачи данных. Шины также могут быть сделаны не в виде внешних проводов, а вмонтированы в схему материнской платы.
По способу передачи данных шины делятся на последовательные и параллельные. Последовательные шины передают данные по одному проводнику, один бит за один раз, в параллельных шинах передача данных разделена между несколькими проводниками и поэтому можно передать большее количество данных.
Видео:Что обозначают буквы на материнской платеСкачать
Виды системных шин
Все шины компьютера можно разделить за их предназначением на несколько типов. Вот они:
- Шины данных — все шины, которые используются для передачи данных между процессором компьютера и периферией. Для передачи могут использоваться как последовательный, так и параллельный методы, можно передавать от одного до восьми бит за один раз. По размеру данных, которые можно передать за один раз такие шины делятся на 8, 16, 32 и даже 64 битные;
- Адресные шины — связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти;
- Шины питания — эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства;
- Шина таймера — эта шина передает системный тактовый сигнал для синхронизации периферийных устройств, подключенных к компьютеру;
- Шина расширений — позволяет подключать дополнительные компоненты, такие как звуковые или ТВ карты;
В то же время, все шины можно разделить на два типа. Это системные шины или внутренние шины компьютера, с помощью которых процессор соединяется с основными компонентами компьютера на материнской плате, такими как память. Второй вид — это шины ввода/вывода, которые предназначены для подключения различных периферийных устройств. Эти шины подключаются к системной шине через мост, который реализован в виде микросхем процессора.
Также к шинам ввода/вывода подключается шина расширений. Именно к этим шинам подключаются такие компоненты компьютера, как сетевая карта, видеокарта, звуковая карта, жесткий диск и другие и их мы более подробно рассмотрим в этой статье.
Вот наиболее распространенные типы шин в компьютере для расширений:
- ISA — Industry Standard Architecture;
- EISA — Extended Industry Standard Architecture;
- MCA — Micro Channel Architecture;
- VESA — Video Electronics Standards Association;
- PCI — Peripheral Component Interconnect;
- PCI-E — Peripheral Component Interconnect Express;
- PCMCIA — Personal Computer Memory Card Industry Association (также известна как PC bus);
- AGP — Accelerated Graphics Port;
- SCSI — Small Computer Systems Interface.
А теперь давайте более подробно разберем все эти шины персональных компьютеров.
Шина ISA
Раньше это был наиболее распространенный тип шины расширения. Он был разработан компанией IBM для использования в компьютере IBM PC-XT. Эта шина имела разрядность 8 бит. Это значит что можно было передавать 8 бит или один байт за один раз. Шина работала с тактовой частотой 4,77 МГц.
Для процессора 80286 на базе IBM PC-AT была сделана модификация конструкции шины, и теперь она могла передавать 16 бит данных за раз. Иногда 16 битную версию шины ISA называют AT.
Из других усовершенствований этой шины можно отметить использование 24 адресных линий, что позволяло адресовать 16 мегабайт памяти. Эта шина имела обратную совместимость с 8 битным вариантом, поэтому здесь можно было использовать все старые карты. Первая версия шины работала на частоте процессора — 4,77 МГц, во второй реализации частота была увеличена до 8 МГц.
Шина MCA
Компания IBM разработала эту шину в качестве замены для ISA, для компьютера PS/2, который вышел в 1987 году. Шина получила еще больше усовершенствований по сравнению с ISA. Например, была увеличена частота до 10 МГц, а это привело к увеличению скорости, а также шина могла передавать 16 или 32 бит данных за раз.
Также была добавлена технология Bus Mastering. На плате каждого расширения помещался мини-процессор, эти процессоры контролировали большую часть процессов передачи данных освобождая ресурсы основного процессора.
Одним из преимуществ этой шины было то, что подключаемые устройства имели свое программное обеспечение, а это значит что требовалось минимальное вмешательство пользователя для настройки. Шина MCA уже не поддерживала карты ISA и IBM решила брать деньги от других производителей за использование этой технологии, это сделало ее непопулярной с сейчас она нигде не используется.
Шина EISA
Эта шина была разработана группой производителей в качестве альтернативы для MCA. Шина была приспособлена для передачи данных по 32 битному каналу с возможностью доступа к 4 Гб памяти. Подобно MCA для каждой карты использовался микропроцессор, и была возможность установить драйвера с помощью диска. Но шина все еще работала на частоте 8 МГц для поддержки карт ISA.
Читайте также: Азот с кислородом в шинах
Слоты EISA в два раза глубже чем ISA, если вставляется карта ISA, то она использует только верхний ряд разъемов, а EISA использует все разъемы. Карты EISA были дорогими и использовались обычно на серверах.
Шина VESA
Шина VESA была разработана для стандартизации способов передачи видеосигнала и решить проблему попыток каждого производителя придумать свою шину.
Шина VESA имеет 32 битный канал передачи данных и может работать на частоте 25 и 33 МГц. Она работала на той же тактовой частоте, что и центральный процессор. Но это стало проблемой, частота процессора увеличивается и должна была расти скорость видеокарт, а чем быстрее периферийные устройства, тем они дороже. Из-за этой проблемы шина VESA со временем была заменена на PCI.
Слоты VESA имели дополнительные наборы разъемов, а поэтому сами карты были крупными. Тем не менее сохранялась совместимость с ISA.
Шина PCI
Peripheral Component Interconnect (PCI) — это самая новая разработка в области шин расширений. Она является текущем стандартом для карт расширений персональных компьютеров. Intel разработала эту технологию в 1993 году для процессора Pentium. С помощью этой шины соединяется процессор с памятью и другими периферийными устройствами.
PCI поддерживает передачу 32 и 64 разрядных данных, количество передаваемых данных равно разрядности процессора, 32 битный процессор будет использовать 32 битную шину, а 64 битный — 64 битную. Работает шина на частоте 33 МГц.
В PCI можно использовать технологию Plug and Play (PnP). Все карты PCI поддерживают PnP. Это значит, что пользователь может подключить новую карту, включить компьютер и она будет автоматически распознана и настроена.
Также тут поддерживается управление шиной, есть некоторые возможности обработки данных, поэтому процессор тратит меньше времени на их обработку. Большинство PCI карт работают на напряжении 5 Вольт, но есть карты, которым нужно 3 Вольта.
Шина AGP
Необходимость передачи видео высокого качества с большой скоростью привела к разработке AGP. Accelerated Graphics Port (AGP) подключается к процессору и работает со скоростью шины процессора. Это значит, что видеосигналы будут намного быстрее передаваться на видеокарту для обработки.
AGP использует оперативную память компьютера для хранения 3D изображений. По сути, это дает видеокарте неограниченный объем видеопамяти. Чтобы ускорить передачу данных Intel разработала AGP как прямой путь передачи данных в память. Диапазон скоростей передачи — 264 Мбит до 1,5 Гбит.
PCI-Express
Это модифицированная версия стандарта PCI, которая вышла в 2002 году. Особенность этой шины в том что вместо параллельного подключения всех устройств к шине используется подключение точка-точка, между двумя устройствами. Таких подключений может быть до 16.
Это дает максимальную скорость передачи данных. Также новый стандарт поддерживает горячую замену устройств во время работы компьютера.
PC Card
Шина Personal Computer Memory Card Industry Association (PCICIA) была создана для стандартизации шин передачи данных в портативных компьютерах.
Шина SCSI
Шина SCSI была разработана М. Шугартом и стандартизирована в 1986 году. Эта шина используется для подключения различных устройств для хранения данных, таких как жесткие диски, DVD приводы и так далее, а также принтеры и сканеры. Целью этого стандарта было обеспечить единый интерфейс для управления всеми запоминающими устройствами на максимальной скорости.
Шина USB
Это стандарт внешней шины, который поддерживает скорость передачи данных до 12 Мбит/сек. Один порт USB (Universal Serial Bus) позволяет подключить до 127 периферийных устройств, таких как мыши, модемы, клавиатуры, и другие устройства USB. Также поддерживается горячее удаление и вставка оборудования. На данный момент существуют такие внешние шины компьютера USB, это USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 и USB Type-C.
USB 1.0 был выпущен в 1996 году и поддерживал скорость передачи данных до 1,5 Мбит/сек. Стандарт USB 1.1 уже поддерживал скорость 12 Мбит/сек для таких устройств, как жесткие диски.
Более новая спецификация — USB 2.0 появилась в 2002 году. Скорость передачи данных выросла до 480 Мбит/сек, а это в 40 раз быстрее чем раньше.
USB 3.0 появился в 2008 году и поднял стандарт скорости еще выше, теперь данные могут передаваться со скоростью 5 Гбит/сек. Также было увеличено количество устройств, которые можно питать от одного порта. USB 3.1 был выпущен в 2013 и тут уже поддерживалась скорость до 10 Гбит/с. Также для этой версии был разработан компактный разъем Type-C, к которому коннектор может подключаться любой стороной.
Видео:Линии PCIe - сколько их реально нужно и чем линии CPU отличаются от линий MB?Скачать
Выводы
В этой статье мы рассмотрели основные шины компьютера, историю их развития, назначение шин компьютера, их типы и виды. Надеюсь эта статья была для вас полезной и вы узнали много нового.
На завершение небольшое видео про шины и интерфейсы компьютера:
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
🎦 Видео
Как узнать какой чипсет стоит на материнской плате?Скачать
Чипсет материнской платыСкачать
Северный и Южный мостСкачать
Цепи питания VRM: Сколько реально надо? Нагрев+радиаторыСкачать
Материнская плата: от чего зависит мощность и количество разъемов. Что такое чипсет, VRM и сокет.Скачать
Как отличить китайский процессор от оригиналаСкачать
Шины ввода-выводаСкачать
What is a Chipset?Скачать
Системная шина процессораСкачать
ОБРАЗОВАЧ / ВЫБОР МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ И ЕЕ ЧИПСЕТАСкачать
ОСОБЕННОСТИ ЧИПСЕТА Z270 БАГ ИЛИ ФИЧА?Скачать
Чипсеты и их разновидности (часть 1)Скачать
Странное поведение чипсета HM77, видеоотчет о проделанной работеСкачать
Распределение линий PCI-Express в компьютереСкачать
Скорость m.2 через процессор и чипсет (Intel и AMD)Скачать
