Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Архитектура ЭВМ и вычислительных систем

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Внутренние интерфейсы

Связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность коммутаторов, линий, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами. С точки зрения обобщенной структуры ЭВМ и систем коммуникационные среды (см. рис. 2.2) состоят из процессорных устройств и коммутаторов, обеспечивающих соединения между ними.

Впервые реализованная в машинах IBM PC, IBM PC/XT и PC/AT концепция открытой архитектуры предполагает, что периферийные устройства связываются с ЦУ (процессор и ОП) посредством сменных карт расширения (или адаптеров), содержащих электронику, согласующую ЦУ и периферию —

Открытая архитектура IBM PC

Рис. 4.12. Открытая архитектура IBM PC:

/ — системная плата (процессор, память, chipset); 2 — внутренний интерфейс (ISA, LPC, PCI, AGP, HyperTransport и пр.); З — плата расширения (адаптер, интерфейсная карта, контроллер внешнего устройства); 4 — интерфейс внешнего устройства (RS-232, Centronics, SCSI, USB, Firewire, инфракрасный, eSATA, Bluetooth и пр.); 5 — периферийное устройство (клавиатура, монитор, принтер,

сканер и пр.)

рис. 4.12. Развитие или замена одних внешних устройств на другие в таких условиях сопровождается простой заменой карты.

Классификация интерфейсов

В соответствии с функциональным назначением интерфейсы можно разделить на следующие основные классы:

  • • системные интерфейсы ЭВМ;
  • • интерфейсы периферийного оборудования (общие и специализированные) ;
  • • программно-управляемых модульных систем и приборов;
  • • интерфейсы сетей передачи данных и др.

Мы предполагаем здесь рассмотреть внутренние интерфейсы (шины); внешние интерфейсы (порты) и интерфейсы процессоров.

Различные микросхемы и устройства, образующие компьютер, должны быть соединены друг с другом таким образом, чтобы они имели возможность обмениваться данными и были целенаправленно (системно) управляемыми. Эта проблема решается путем применения унифицированных шин. Используется набор проводников (на системной плате это печатные проводники), к которым подключены разъемы — гнезда (socket) или слоты (slot). В слоты расширения могут вставляться платы адаптеров (контроллеров) отдельных устройств и, что особенно важно, новых устройств. Таким образом, любой компонент, вставленный в слот, может взаимодействовать с каждым подключенным к шине компонентом ЭВМ.

  • Ш ина представляет собой набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В минимальной комплектации шина имеет три типа линий:
    • • линии (биты, разряды) управления;
    • • линии адреса;
    • • линии данных.

Обычно системы включают два типа шин:

  • системная шина, соединяющая процессор с ОП и кэш-па-мятью 2-го уровня;
  • • множество шин ввода-вывода, связывающие процессор с различными периферийными устройствами. Последние соединяются с системной шиной мостом, который встроен в набор микросхем (chipset), обеспечивающий функционирование процессора (рис. 4.13).

Вторичная шина Backside bus (BSB)

Системная

шина

Опера

тивная

память

Вторичная

кэш

память

(L2)

к

Первичная шина Frontside bus (FSB)

Шины ввода-

л вывода ^

Мост

Перифе

рийные

устройства

Рис. 4.13. Системные интерфейсы и интерфейсы ввода-вывода

Системная шина при архитектуре DIB (Dual independent bus) физически разделена на две:

  • • первичная шина (Frontside bus — FSB), связывающая процессор с ОП и ОП с периферийными устройствами;
  • • вторичная шина (Backside bus — BSB) для связи с кэш-па-мятью.

Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обращаться к различным уровням памяти. Довольно часто термины «FSB» и «системная шина» используют как синонимы.

Следует отметить, что терминология, используемая в различных источниках для описания интерфейсов, не является вполне однозначной и ясной. Системная шина часто упоминается как «главная шина», «шина процессора» или «локальная шина». Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина», «хост-шина» и опять же — «локальная шина».

Внутренние интерфейсы

Интерфейсы, характеристики которых приводятся в табл. 4.2, относятся к внутренним.

Таблица 4.2. Основные характеристики внутренних интерфейсов

Стандарт

Типичное применение

Пиковая пропускная способность

Примечания

ISA/ EISA

Звуковые карты, модемы Сети, адаптеры 5С51

2—8,33—33 Мбайт/с

Практически не используется, замещается PCI

PCI

Графические карты, адаптеры 5С81, звуковые карты новых поколений

133 Мбайт/с (32-битовая шина с частотой 33 МГц)

Стандарт для периферийных устройств

PCI-X

Универсальный интерфейс

  • 1 Гбайт/с (64-битовая шина с частотой
  • 133 МГц)

Расширение PCI, предложенное IBM, HP, Compaq. Увеличена скорость и количество устройств

PCI Express

Универсальный интерфейс

До 16 Гбайт/с

Разработка «интерфейса 3-го поколения» (Third generation

Input/Output — 3GI0), может заменить AGP. Последовательная шина

AGP/AGP

PRO

Графические карты, 30-графика

528 Мбайт/с (2-х-тобе) 800 Мбайт/с (4-х-шобе)

Стандарт для Intel-PC начиная с Pentium II сосуществует с PCI

HT (Гипер-Транспорт)

Универсальный интерфейс

До 32 Гбайт/с

Разработка AMD для процессоров К7-К8

Шина ISA. ISA BUS (Industry Standard Architecture) — стандартные шины IBM XT (8 бит) и AT (16 бит).

Шина XT характеризуется следующими показателями (рис. 4.14, а):

  • • 8-битовая шина данных;
  • • 20-битовая шина адреса, что позволяет адресоваться к 220 бит (1 Мбайт) памяти;

б

Рис. 4.14. Разъемы шин ISA (a), EISA (б)

  • • три канала прямого доступа к памяти (DMA);
  • • тактовая частота 8 МГц;
  • • пропускная способность 4 Мбайт/с;
  • • 62-контактный разъем.

III ина XT поддерживает централизованный метод арбитража, с этой целью в ней имеются общие линии запроса и ответа. Для обеспечения арбитража всем устройствам присваивается фиксированный уровень приоритета. В настоящее время XT практически не применяется.

Шина АТ. В компьютерах IBM PC/AT шину расширили до 16 бит данных и 24 бит адреса. В таком виде она существует и поныне как самая распространенная шина для периферийных адаптеров. Параметры шины АТ:

  • • 6-битовая шина данных;
  • • 24-битовая шина адреса, что позволяет адресовать 16 Мбайт памяти;
  • • 8 каналов прямого доступа (DMA);
  • • тактовая частота 8—16 МГц.

Максимальная скорость передачи данных составляет 8 Мбайт/с (8 МГц х 16 бит= 128 Мбит/с), 128 Мбит/с : 2 (передача данных требует от 2 до 8 тактов) = 64 Мбит/с = 8 Мбайт/с. Для шины ISA выпускаются два типа плат расширения — 16-и 8-разрядные.

Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture). Шина EISA (рис. 4.14, б) явилась «асимметричным ответом» производителей клонов PC на попытку IBM поставить рынок под свой контроль путем выпуска MCA. Основные характеристики этой шины:

  • • 32-разрядная передача данных;
  • • максимальная пропускная способность — 33 Мбайт/с;
  • • 32-разрядная адресация памяти (позволяет адресовать до 4 Гбайт);
  • • поддержка многих активных устройств (bus master);
  • • возможность задания уровня двухуровневого (edge-triggered) прерывания (что позволяло нескольким устройствам использовать одно прерывание, как и в случае многоуровневого (level-triggered) прерывания);
  • • автонастройка плат расширения.

LPC. Шина Low Pin Count («малоконтактный» интерфейс), или LPC, используется на IBM-совместимых персональных компьютерах для подсоединения низкоскоростных устройств, таких, как «преемственные» (legacy) устройства ввода-вывода (последовательный и параллельный порты, клавиатура, мышь, контроллер НГМД). Физически LPC обычно подсоединяется к чипу «Южного моста». Шина LPC была предложена Intel в 1998 г. как замена для шины ISA (рис. 4.15).

Спецификация LPC определяет 7 электросигналов для двунаправленной передачи данных, 4 из которых несут мультиплексированные адрес и данные, оставшиеся 3 — управляющие сигналы (кадр, сброс, синхросигнал).

Шина LPC предусматривает только 4 линии вместо 8 или 16 для ISA, но она имеет полосу пропускания ISA (33 МГц). Другим преимуществом LPC является то, что количество контактов для присоединяемых устройств равно 30 вместо 72 для эквивалента ISA.

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus). Разработка шины PCI закончилась в июне 1992 г. как внутренний проект корпорации Intel. Основные возможности шины следующие (рис. 4.16, 4.17):

• синхронный 32- или 64-разрядный обмен данными (64-раз-рядная шина в настоящее время используется только в Alpha-системах и серверах на базе процессоров Intel Xeon). При этом для уменьшения числа контактов (и стоимости) используется мультиплексирование, т. е. адрес и данные передаются по одним и тем же линиям;

Архитектуры шин PCI (/); PCI-E (2)

Рис. 4.16. Архитектуры шин PCI (/); PCI-E (2)

го

ГО

05

—X

ГО

>

>

05

_X

ГО

?с*

го

го

-*?

>

—к

>

—X

го

ГО

Разъем 32-разрядной шины PCI с напряжением питания 5 В

ш

го

о

?

>

о

—X

Разъем 32-разрядной шины PCI с напряжением питания 3,3 В

а

б

  • • частота работы шины 33 или 66 МГц (в версии 2.1) позволяет обеспечить широкий диапазон пропускных способностей (с использованием пакетного режима) — 132 Мбайт/с (32-бит/33 МГц); 264 Мбайт/с (32-бит/66 МГц); 264 Мбайт/с (64-бит/ЗЗ МГц); 528 Мбайт/с (64-бит/66 МГц). При этом для работы шины на частоте 66 МГц необходимо, чтобы все периферийные устройства работали на этой частоте;
  • • полная поддержка многих активных устройств (например, несколько контроллеров жестких дисков могут одновременно работать на шине);
  • • спецификация шины позволяет комбинировать до восьми функций на одной карте (например, видео, звук и т. д.);

Известны также более поздние разновидности — PCI-Х и PCI-Express, кроме того, к данному типу относится и PCMCIA — стандарт на шину для ноутбуков. Она позволяет подключать расширители памяти, модемы, контроллеры дисков и стримеров, SCSI-адаптеры, сетевые адаптеры и др.

PCI-X. PCI-Х не только увеличивает скорость РС1-шины, но также и число высокоскоростных слотов. В обычной шине PCI-слоты работают на 33 МГц, а один слот может работать при 66 МГц. PCI-Х удваивает производительность стандарта PCI, поддерживая один 64-битовый слот на частоте 133 МГц, а общую производительность увеличивает до 1 Гбайт/с. Новая спецификация также предлагает расширенный протокол для увеличения эффективности передачи данных и снизить требования к электропитанию.

PCI Express (PCI-Е). Стандарт PCI-Е определяет гибкий, масштабируемый, высокоскоростной, последовательный, «горячего подключения» интерфейс, программно-совместимый с PCI. В отличие от предшественника, PCI-Е поддерживает систему связи «точка—точка», подобную ГиперТранспорту AMD, а не многоточечную схему, используемую в параллельной шинной архитектуре. Это устраняет потребность в шинном арбитраже, обеспечивает низкое время ожидания и упрощает «горячее» подключение-отключение системных устройств.

Ожидается, что одним из последствий этого будет сокращение площади платы на 50 %. Архитектура PCI Express обеспечивает полную полосу пропускания 16 Гбайт/с — Топология шины PCI-Е содержит главный мост (Host Bridge) и несколько оконечных пунктов (устройств ввода-вывода). Многократные соединения «точка—точка» вводят новый элемент — переключатель (ключ, switch) в топологию системы ввода-вывода (см. рис. 4.14, б).

Интерфейс PCI-Е включает пары проводов — каналы (lane), и одна такая пара (РС1-Е-1апе) представляет собой интерфейс PCI-Е 1х (800 Мбайт/с). Каналы могут быть соединены параллельно, и максимум 32 канала (PCI-Е 32х) обеспечивают полную пропускную способность 16 Гбайт/с, достаточную, чтобы поддерживать требования систем связи в обозримом будущем.

Одним из направлений развития PCI-Е является замена AGP (см. рис. 4.18). Действительно 8 Гбайт/с двунаправленной пропускной способности достаточно для поддержки телевидения высокого разрешения (HDT). Предполагается также, что PCI Express в конечном счете сможет заменить в чипсетах контроллер внешних устройств «southbridge». Это не повлияет на функции контроллера оперативной памяти «northbridge».

AGP (Accelerated graphics port). Несмотря на разрядность и скорость шины PCI, оставалась задача, которая выходила за пределы ее возможностей, — передача графической информации. Если адаптер CG А (4 = 22 цвета, экран 320 х 200 точек, частота 60 Гц) требует пропускную способность 2 x 320 x 200 x 60 = = 7 680 000 бит/с = 960 Кбайт/с, то адаптер XGA (216 цветов, экран 1024 x 768 пикселей, частота 75 Гц) требует 16 х 1024 х х 758 х 75 = 9 433 718 400 бит/с «118 Мбайт/с. В то же время пиковая пропускная способность PCI тогда составляла до 132 Мбайт/с.

Фирмой Intel было предложено решение в виде AGP — Accelerated graphics port (порт ускоренного графического вывода). Появление шины AGP в начале 1998 г. было своеобразным прорывом в области обработки графики. При частоте шины в 66 МГц она была способна передавать два блока данных за один такт. Пропускная способность шины составляет 500 Мбайт/с (V2.0) при двух режимах работы — DMA и Execute. На сегодняшний день существует стандарт AGP 4-х (поддерживаемый новыми чипсетами Intel и Via), позволяющий повысить пропускную способность до 1 Гбайт/с.

Схемы AGP взаимодействуют непосредственно с четырьмя источниками информации (Quadro port acceleration, рис. 4.18):

  • • процессором (кэш-память 2-го уровня);
  • • оперативной памятью;

Процессор Pentium

1 Гбайт/с

528 Мбайт/с

AGP

I I

ОЗУ

528 Мбайт/с Схемы AGP 528 Мбайт/с

Графическая плата ранее помещалась здесь

PCI 132 Мбайт/с

Текстуры

Схема взаимодействия элементов с использованием AGP

Рис. 4.18. Схема взаимодействия элементов с использованием AGP

  • • графической картой AGP;
  • • шиной PCI.

AGP функционирует на скорости процессорной шины (FSB). При тактовой частоте 66 МГц, например (в 2 раза выше, чем скорость PCI), достигается пиковая пропускная способность в 264 Мбайт/с. В графических картах, специально спроектированных для AGP, передача происходит как по переднему, так и по заднему фронту тактовых импульсов ЦП, что позволяет при частоте 133 МГц осуществлять передачу со скоростью до 528 Мбайт/с («2-х графика»). В дальнейшем была выпущена версия AGP 2.0, которая поддерживала «4-х графику» или четырехкратную передачу данных за один такт ЦП.

Контроллер Hyper Transport. Фирмой AMD (процессор Hammer) была предложена архитектура ГиперТранспорт (HyperTransport), обеспечивающая внутреннее соединение процессоров и элементов чипсета для организации многопроцессорных систем.

Устройства, связываемые по шине ГиперТранспорт, соединяются по принципу «точка—точка» (peer-to-peer), что подразумевает возможность связывания в цепочку множества устройств без использования специализированных коммутаторов. Пропускная

способность шины ГиперТранспорт меняется от 200 Мбайт/с (частота 200 МГц и два 2-битовых канала) до 12,8 Гбайт/с (частота 800 МГц и два 32-битовых канала) — рис. 4.19.

Рисунок 4.20 демонстрирует, насколько разводка ГиперТранспорт экономичнее, чем у традиционных шин — достаточно сравнить площади, занимаемые на системной плате шиной АОР 8х с пропускной способностью 2 Гбайт/с и ГиперТранспорт (до 6,4 Гбайт/с). т

  • *
  • 41,6
  • 20--

Гбайт/с

  • 22,4
  • 12
  • 03

t-

X

ю

со

X

I_

I_

со

ci

*

Ь-

X

ю

со

X

  • 1_
  • 1_
  • 00

CN

  • 10 --
  • 8 8
  • 03

I-

X

Ю

CNJ

со

  • 5--
  • 4,2

СО

I

о

о

со

X

а:

о

о

0.13«? °f'T°fl

X

а: о 4

Q 1

2

° 1

1,06 i

1

0,20-51

J I II

f I

  • 32 64 32 64 100 133 МГц
  • 33 МГц 66 МГц МГц

PCI-X

4,2

I

03

I-

s

ю

со

6,4

I

ю

со

X

ю

со

X

  • 1,06
  • 0,26

__1_

2,1

I

03

X

ю

CN

СО

3,2

I

со 1,6 0,81

х1 х2х4х8х16 х32 х16x32x1x4 х8

AGP

НТЗ.О

РС1

PCI Express

PCI

Express 2.0

800 МГц ГиперТранспорт

Шина ГиперТранспорт на 8 бит — 3,2 Гбайт/с

На контроллер ввода-вывода

Разъем

ЦП с шиной ГиперТранспорт

Шина АЭР 2 Гбайт/с

Контроллер AMD 8151 Graphic tunnel

Элемент чипсета ГиперТранспорт

Шина ГиперТранспорт на 16 бит — 6,4 Гбайт/с

Рис. 4.20. Сравнительные физические размеры шин ГиперТранспорт и АвР

В таблице 4.3 приводятся основные характеристики различных поколений данного интерфейса.

Таблица 4.3. Характеристики версий интерфейса НурегТгапэроП

Версия

Год выхода

Максимальная частота, МГц

Максимальная ширина линии, бит

Максимальная скорость передачи (два направления), Гбайт/с

1.0

2001

800

32

12,8

1.1

2002

800

32

12,8

2.0

2004

1400

32

22,4

3.0

2006

2600

32

41,6

3.1

2008

3200

32

51,2

Интерфейсы центральных процессоров

Способность ПК поддерживать множество различных интерфейсов, допускающих подключение различных классов добавочных компонентов, составляющих и периферийных устройств, была одной из основных причин его быстрого успеха, ключом к которому была стандартизация.

Основа системы — процессор — не является исключением в этом смысле. В сущности ЦП — плоский квадратный слой кремния со схемами, выгравированными на его поверхности. Этот элемент укрепляется на основе — керамической или пластмассовой, — образуя пакет с контактами, выполненными или по плоской нижней стороне, или по одному из краев. Пакет ЦП связан с системной платой через разъем некоторой формы — гнездо (Socket) в первом и слот (Slot) во втором случае.

Sockel 7, 8. Ранние процессоры — 386, 486, классический Pentium и Pentium MMX — представляли собой плоский квадратный пакет с массивом выводов-штырьков на нижней стороне, называемым матрицей выводов (Pin Grid Array, или PGA), который предполагал включение в гнездо на системной плате. Самым ранним таким интерфейсом, для которого было спроектировано много системных плат, работающих и по сей день (потому что этим поддерживались центральные процессоры различных изготовителей), является Socket 7. Первоначально разработанный Intel как преемник Socket 5, он имел тот же самый размер, но другие электрические характеристики. Socket 8 был разработан для ЦП Pentium PRO. Чтобы размещать кэш второго уровня в пакете (но не в ядре процессора), на плате пришлось устанавливать до трех отдельных схем, что оказалось чрезмерно дорогим для производства, которое и было довольно быстро прекращено.

Slot 1, 2. С введением ЦП Pentium II Intel переключилась к намного более дешевому решению упаковки чипов, которые состояли более чем из одного кристалла — SEC (Single edge contact cartridge) — см. рис. 3.16, e. На картридже SEC размещены шесть отдельных устройств: процессор, четыре модуля пакетной статической кэш-памяти второго уровня и один модуль дополнительной памяти. SEC-картридж имеет важные преимущества — разъем Pentuim Pro содержит 387 контактов, в то время как SEC — только 242. Это сокращение числа контактов на треть произошло вследствие того, что SEC-картридж содержит дополнительные терминаторы («заглушки»), которые обеспечивают разъединение сигналов, что приводит к уменьшению количества требуемых контактов напряжения питания.

Процессор Pentium II Xeon имел кэш-память второго уровня, работающую на полной тактовой частоте ЦП. Это требовало большего теплорассеяния, что в свою очередь привело к большей высоте картриджа. Решением был Slot 2, который также имел больше соединителей, чем Slot 1, что давало возможность поддерживать многопроцессорный протокол.

Super 7. Когда фирма Intel прекратила выпускать ЦП Pentium MMX в середине 1998 г., она фактически полностью оставила поле применения Socket 7 своим конкурентам, преимущественно AMD и Cyrix.

Разработанная AMD и ключевыми партнерами, архитектура платформы «Super 7» усилила возможности Socket 7, добавив поддержку для шинных интерфейсов с частотой 100 и 95 МГц, а также AGP-спецификацию и другие ведущие технологии, включая SDRAM на 100 МГц, USB, Ultra DMA (Direct memory access) и ACPI.

Процессор AMD K6-2 (запущенный в конце мая 1998 г.) обладал значительными архитектурными преимуществами, использовал производственную технологию 250 нм и соответствовал спецификациям Super 7.

Slot Л. При выпуске ЦП Athlon в середине 1999 г. AMD также перешла от разъема «гнездо» к разъему «слот», в данном случае — Slot А (см. рис. 3.30, в). Физически идентичный разъему Slot 1, он использовал совершенно другой протокол (первоначально созданный DEC под наименованием EV6), который организует передачу между ОП и ЦП на частоте 200 МГц. Slot А содержал модуль регулятора напряжения (Voltage regulator module — VRM), возлагая на ЦП обязанность устанавливать правильное рабочее напряжение (в случае использования Slot А ЦП может работать в диапазоне между 1,3 и 2,05 В).

Socket 370. В 1999 г. Intel возвращается к архитектуре интерфейса «гнездо» с началом выпуска процессоров Pentium Celeron. Это квадратный пакет PGA, имеющий 370 контактов (Socket 370).

Внезапный отказ от Slot 1 в пользу Socket 370 вызвал потребность в адаптерах, чтобы можно было ЦП с интерфейсом PGA использовать в системных платах типа Slot 1. К счастью, промышленность сориентировалась и начала выпускать адаптеры (конвертеры) «Slot 1 — Socket 370», которые обеспечивали не только соответствующие соединения, но также и преобразование напряжения.

Socket А. Подобно Slot 1, Slot А фирмы AMD также недолго просуществовал. С появлением ядер процессора Athlon «Thunderbird» и «Spitfire», AMD также вернулась к пакетам стиля

PPGA для нового семейства процессоров Athlon и Duron. Они соединяются с системной платой через интерфейс AMD, названный Socket А. Он имеет 462 контакта, из которых 453 используются ЦП, и поддерживает как шину EV6 (200 МГц), так и ее модификацию на 266 МГц.

Sockel 423, 478. С выпуском Pentium IV в конце 2000 г. Intel представила другой разъем, а именно Socket 423. Показательный для тенденции развития процессоров в сторону уменьшения потребляемой мощности, разъем PGA-стиля имеет эксплуатационный диапазон модуля регулировки напряжения (VRM) между 1,0 и 1,85 В.

Socket 423 использовался только несколько месяцев, когда Intel объявила о выпуске нового разъема Socket 478. Основное различие между ним и его предшественником — использование гораздо более плотного формата расположения контактов (pPGA — микроматрица выводов).

LGA775/Socket Т. Интерфейсы LGA775 используют процессоры Pentium 4 (с ядрами Prescott и Cedar Mill), а также Pentium D (с ядрами Smithfield и Presler). В июле 2006 г. Intel выпустила версию для настольных ПК Core 2 Duo (Conroe), а позднее — Kentsfield Quad-Core ЦП, использующие LGA775. Интерфейс LGA775 обеспечивает лучшее охлаждение процессора, позволяя увеличить частоту FSB. Охлаждающий механизм теперь полностью закрепляется на системной плате.

Socket АМ2. В мае 2006 г. AMD выпускает интерфейс процессора Socket АМ2 (четвертое поколение архитектуры, начинавшейся от Hammer в 2003 г.), преемника более ранних Socket 754, 939 и 940. В то же самое время компания объявила, что это является переходом имеющихся двухъядерных AMD Athlon 64 Х2 к новой платформе в дополнение к представлению нового ряда двухъядерных ЦП AMD Athlon 64 Х2 на 5000+ и 4000+.

Основная инновация в ЦП, использующих АМ2, заключается в размещении на чипе процессора непосредственно контроллера памяти (System Memory Controller Hub — MCH), что устраняет необходимость иметь отдельный Northbridge на системной плате. До сих пор при этом использовалась технология памяти DDR (SDRAM II, в которой передача данных осуществляется по обоим фронтам тактовых импульсов), которая к 2006 г. немного устарела, и новые ЦП на Socket AM2 используют контроллер памяти DDR-II, который работает в соответствующих скоростях DDR-II-667 и DDR-II-800.

В заключение рассмотрим некоторые последние разработки Intel и AMD.

Socket F (известен также как Socket 1207, LGA, 1207 контактов) — для мультипроцессорных систем AMD, использующих DDR2-SDRAM. Заменяет Socket 940 для процессоров Opteron и Athlon 64 FX.

Socket F+ — предназначен для AMD-серверов и двухпроцессорных изделий платформы Quad FX архитектуры К10, которые поддерживают интерфейс HyperTransport 3.0 с частотой от

2,6 ГГц. Предназначен для замены Socket F (процессоры Phenom FX Opteron 8300, серии 2300, Athlon 64 FX-70).

Socket AM2+ — будущий интерфейс AMD для однопроцессорных систем, поддерживает DDR2 и HyperTransport 3.0 с раздельными линиями питания. Заменяет Socket АМ2 (PGA, 940 контактов, электрически совместим с Socket АМ2).

Socket АМЗ (PGA, 940 контактов) — перспективный интерфейс AMD для однопроцессорных систем, с поддержкой DDR3 и HyperTransport 3.0. Планируется к выпуску в 2008 г. для замены Socket АМ2+ с поддержкой DDR3-SDRAM.

Socket SI (PGA, 638 контактов) — разработка AMD для мобильных платформ с памятью DDR2-SDRAM. Заменяет 754 для мобильных процессоров.

Socket FMI, Socket FM2 и Socket FM3 — предназначены для будущих процессоров на основе архитектуры «Fusion».

Socket М — предназначен для Intel Core Solo, Intel Core Duo и Intel Core 2 Duo.

Socket P— разработка Intel, для замены Socket 479 и Socket M.

Socket В (LGA 1366) — новый интерфейс для будущих процессоров Intel, включающих контроллер памяти и Intel QuickPath Interconnect.

Socket H (LGA 715) — будущая замена для Socket T (LGA 775), без включения контроллера памяти и более новыми возможностями соединения процессоров по принципу «точка-точка».

Socket J (также известен как Socket 771 или LGA 771) — предназначен для ЦП Intel Xeon (ядро Woodcrest).

Socket N — для двухъядерного процессора Intel Dual-Core Xeon LV.

Таблица 4.4 характеризует все основные интерфейсы ЦП со времен Socket 1, первого разъема OverDrive-процессоров, используемого процессорами Intel 486 в начале 1990-х гг.

Таблица 4.4. Характеристики некоторых интерфейсов процессоров

Наименова

ние

Число

контактов

Описание

Socket 1/ Socket 8

169/387

І/Іспользовались в платах i486, Pentium OverDrive, Pentium MMX и Pentium Pro

Slot 1

242

Поддерживается кэш-память L1 до 512 Кбайт, состоящая из двух по

256 Кбайт. Использовался для ЦП Pentium II, Pentium III и Celeron

Slot 2

330

Аналогичен разъему Slot 1, однако может поддерживать до 2 Мбайт кэш-памяти, работающей на частоте ЦП. Использовался для Pentium ll/ill Xeon

Slot A

242

Разработан для AMD Athlon, механически совместим с разъемом Slot

1, но поддерживает совершенно другие электрические цепи

Socket 370

370

Заменяет Slot 1 для ЦП Celeron с 1999 г. Также используется для ЦП Pentium III Coppermine и Tualatin в вариантах, известных как FC-PGA и FC-PGA2 соответственно

Socket

A/462

462

Разработан для процессора AMD Athlon (Thunderbird), который содержал на кристалле кэш-память L2

Socket 423

423

Введен для удовлетворения новых требований Pentium IV, который поддерживал новую системную шину (FSB). Включает теплорассеива-тель

Socket 603

603

Предназначен для Pentium IV. Дополнительные контакты ориентированы на ЦП, которые будут содержать на кристалле кэш-память, а также для подключения других процессоров в мультипроцессорных системах

Socket 478

478

Разработан для поддержки технологий 0,13 мкм для ЦП Pentium IV Northwood в 2002 г. Используется технология pPGA (micro Pin Grid Array)

Socket 754

754

Введен AMD для 64-разрядных процессоров Athlon 64 осенью 2003 г.

Socket 940

940

Разработка AMD для ЦП Opteron и Athlon 64 FX. Для последнего был заменен позднее на Socket 939, который ориентирован на более дешевые системные платы

Socket 939

939

Выпущен AMD осенью 2004 г. для использования как в Athlon 64 (ранее — Socket 754), так и Athlon 64 FX (ранее — Socket 940)

LGA775/ Socket T

775

Land Grid Array 775 — введен Intel летом 2004 г. Используется для процессоров — Pentium 4, Celeron D, Pentium 4 Extreme Edition,

Pentium D, Core 2 Duo

Socket 479

479

Также известен как mPGA479M и наиболее распространен как разъем для Pentium М (мобильный процессор)

Socket AM2

940

Выпущен AMD в 2006 г. для Athlon 64 Х2 на 5000+ и 4000+

Socket F

1207

Также называемый Socket 1207 — мультипроцессорный интерфейс для процессоров Opteron и Athlon 64 FX

Socket S1

638

Разработка AMD для мобильных систем с использованием DDR2-SDRAM. Заменяет Socket 754 для мобильных ЦП

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>