Cipsetul, creierul placii de baza - cipseturi pentru pentium si pentium pro

CIPSETUL, CREIERUL PLACII DE BAZA - CIPSETURI PENTRU PENTIUM SI PENTIUM PRO

Cel mai important Iucru care se afla pe o placa de baza este setul de cipuri, care face toata munca, inclusiv pe cea de a furniza procesorului informatiile pe care acesta le solicita. Chipset-ul are grija sa trimita date spre placa grafica, procesor si bus-ul PCI, sa sincronizeze transferurile de la memorie la periferice, sa faca reimprospatarea memoriei si multe altele.

Marea majoritate a chipset-urilor au doua componente, numite Northbridge si Southbridge. Northbridge-ul este cel mai important, deoarece el determina majoritatea caracteristicilor setului de cipuri. El se ocupa de controlul procesorului si al cache-ului Level 2, al memoriei RAM, de curgerea corecta a informatillor pe magistrale si de multe alte asemenea job-uri de importanta majora. Southbridge este componenta care se ocupa de partea de intrare/iesire. Ea are in grija interfetele spre tastatura, floppy, bus-urile EIDE SI USB, porturile seriale si paralele.

Practic, chipset-ul controleaza fiecare bit care trece spre procesor, memorie, harddisk, placa grafica etc. El este in centrul retelei de date care constituie un calculator. Tot setul de cipuri dicteaza si viteza procesorului si a bus-ului extern (Front Side Bus - FSB). Chipset-ul arbitreaza si bus-urile perifericelor, pe langa cele amintite pina acum mai ramﯢnd PCI, ISA si AGP. Astfel, in cazul unui transfer de date intre procesor si hard-disk, setul de cipuri blocheaza celelalte transferuri de pe magistrala PCI, de exemplu intre memorie si placa de retea.

Functiile principale ale cipseturilor sunt:
-controller de sistem
-controller de periferice
-controller de memorie.

Controllerul de sistem

Indeplineste urmatoarele functii:
-contoare de timp si oscilatoare
-controller de intreruperi
-controller DMA
-gestionarea energiei

Controllerul pentru dispozitive periferice

Are urmatoarele functii de baza:
-interfata cu magistrala
-interfata unitatilor de dischete
-interfata cu HDD
-controllerul de tastatura
-controllerul pentru porturile I/O

Controllerul de memorie

Are rolul de a asigura adresarea memoriei RAM, reimprospatarea memoriei, tratarea erorilor si lucrul cu memoria cache.

CIPSETURI PENTRU PENTIUM SI PENTIUM PRO

Firma Intel a devenit principalul furnizor de seturi de cipuri, ele gasindu-se pe majoritatea placilor, dar fiind inscriptionate cu tot felul de numere ciudate, de genul 82439HX. Pe de alti parte, comerciantii lanseaza oferte ca ,,placa de baza Triton'. Ce inseamna aceasta si cu este mai bun un Triton II fata de Triton I?

Cele mai raspandite chipset-uri Intel, din generatia a doua, pentru procesoare Pentium, sunt 430FX, 430RX si 430VX. FX este cel mai ,,batrﾦquot; membru al familiei, fiind lansat la inceputul anului trecut cu numele de cod Triton (sau Triton 1). Unii il socotesc inca chipset de prima generatie. FX aducea nou la acea vreme o performanta a procesorului montat pe aceasta crescuta cu 15% fata de cazul in care era instalat pe motherboard-urile dotate cu 430NX (Neptune), care la randul br erau mai bune decat 430LX (Mercury). FX are posibilitatea de a lucra cu memorii EDO RAM (memoria de lucru) si Pipelined Burst SRAM (L2 cache), contine un bus-master EIDE controler (PIIX) cu rata maxima de transfer de 16 MB/s (reducand ocuparea procesorului la transferuri de date) si suporta un flux de date de peste 100 MB/s pe busul PCI. Cu memorii EDO, timpii RAM Read/Write Burst sunt x-2-2-2. Folosind PB-SRAM, performanta cache-ului de nivel 2 creste, datorita folosirii modului 3-1-1-1 pentru accesul la acest tip de memorie. Maximul de RAM instalabil pe o placa motorizata de FX este de 128 MB. SIMM-urile introduse sunt autodetectate, ramanand bineinteles obligativitatea ca cele doua SIMM-uri introduse in acelasi banc sa fie absolut identice. Motherboard-urile construite pe baza FX-ului nu suporta interfata USB, iar versiunea de bus PCl prezenta este 2.0, deci placile care au nevoie de interfata PCI v. 2.1 nu vor lucra pe aceste sisteme.

♦Generatia 1996

Timp de aproape un an, pana la aparitia ,,gemenilor' HX si VX in primavara lui 1996, FX a fost nava amiral a chipset-urilor Intel pentru procesoare Pentium.

Cele doua chipset-uri mostenesc numele de cod Triton, HX fiind botezat Triton II, iar VX - Triton III sau Triton II ,,Value Edition'.

Intel a conceput 430HX ca chipset Pentium pentru business users, acesta avand puterea de a gestiona 512 MB RAM, spre deosebire de VX, destinat pietei Small Office/Home Office si care poate lucra cu doar 128MB RAM. Diferenta de pret intre cele doua versiuni era foarte mica la iesirea din fabrica, HX fiind mai scump, dar nu si mai rapid, pentru ca doar VX accepta memorii Synchronous DRAM, cu un timp de raspuns mult mai mai mic decat EDO. Combinatia HX - EDO RAM intrece in viteza un VX, echipat tot cu EDO.

Amandoua seturile de cipuri au fost proiectate tinandu-se cont de specificatiile PCI 2.1, si introduc arhitectura Concurrent PCI, care mareste performanta sistemului prin simultaneitatea transferului de date pe magistralele PCI, ISA si a procesorului.

Un alt lucru comun celor doua chipset-uri este interfata USB (Universal Serial Bus). Motherboard-urile construite cu HX si VX au controlerul EIDE pe placa (PIIX3 Xcelerator), detinand rolul de accelerator IDE (bus master) si de punte de legatura intre bus-urile ISA si PCI.

Doar HX poate fi folosit pentru placi dual-processor, VX putand controla un singur Pentium. Integritatea datelor in timpul transferurilor este verificata tot numai de 430HX, care verifica bitul de paritate, la memoriile care il au. Timpii de acces la EDO RAM sunt 5-2-2-2, mai rapizi decat cei ai VX-ului, 6-2-2-2. Acesta insa atinge 6-1-1-1, cu SDRAM. In rest, caracteristicile sunt aceleasi cu ale lui 430FX.

♦Generatia 1997

In 1997, s-a ajuns la a treia generatie, cipsetul 430TX. TX pare un fel de combinatie intre HX si VX, dar cu multe imbunatatiri. Memoria RAM maxim instalabila se situeaza la 256 MB, de tipul Fast Page, EDO sau SDRAM. Accesul la EDO RAM este neschimbat (5-2-2-2), dar TX este cel mai rapid chipset pentru Pentium, ajungand la 5-1-1-1 cu Synchronous DRAM. Pana acum, ceasul de timp real (Real Time Clock) se afla intr-un circuit separat (Dallas). TX il include in setul de cipuri. S-a schimbat si acceleratorul IDE, circuitul PIIX4 din TX introducand un nou mod de transfer pe bus, Ultra DMA/ 33, patentat de Quantum. Ultra DMA/33 ridica rata de transfer teoretica a harddisk-ului pana la 33 MB/s, spre deosebire de modul ATA-2, care are maximul la 16 MB/s (tot teoretic). In practica, Ultra DMA/33 s-a dovedit cu 15% mai rapid decat PlO mode 4. Performanta va creste odata cu aparitia unitatilor proiectate special pentru aceasti interfata. Dublarea ratei de transfer se face utilizand ambele margini ale semnalului de date.

430TX aduce noutati si in ceea ce priveste economisirea energiei. Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) va permite controlul power managementului prin intermediul sistemului de operare. TX este chipset-ul ideal pentru procesorul Intel cu instructiuni MMX, dar si utilizatorii profesionisti vor avea mult de castigat folosindu-l.

Intel produce si un chipset destinatcalculatoarelor Pentium portabile, denumit 430MX. Construit pe arhitectura lui 430FX, MX este primul din clasa seturilor de cipuri concepute pentru mobile computing. Fata de FX, sunt extinse functiile de power management, cea mai interesanta controland ceasul procesorului pentru evitarea creserii temperaturii acestuia, iar controlul consumului pentru fiecare slot PCI si modurile suspend si standby arata scopul existentei sale.

Cipseturi pentru Pentium Pro

Dupa trecerea in revista a seturilor de cipuri pentru Pentium, sa intram in lumea mai greu accesibila a procesoarelor Pentium Pro. Aici gasim chipset-urile denumite Orion, 450GX si 450KX. Aparute la sfarsitul lui 1995, familia 450 formeaza prima generatie comerciala de seturi de cipuri Intel pentru Pentium Pro.

GX este cel mai puternic, flind destinat serverelor, cu unul sau mai multe procesoare, iar KX a fost proiectat pentru workstation-uri. Ele au posibilitatea de a gestiona pana la 4 GB memorie RAM, timpii de citire ajungand la x-1-1-1. Le caracterizeaza corectia erorilor (ECC) si folosirea bitului de paritate.

Aceste chipset-uri au fost inlocuite de Intel 440FX, zis si Natoma, care constituie a doua generatie de seturi de cipuri pentru PPro. 44OFX suporta pana la 1 GB RAM, are facilitati Concurrent PCI, PCI 2.1si foloseste acelasi controler ca si 430HX si VX, PIIX3, pentru bus-master IDE si PCI-ISA bridge. Cu 44OFX se pot folosi doua procesoare, pentru Symmetric Multiprocessing (SMP), crescand astfel viteza sistemelor de operare avansate, cum ar fi Windows NT si UNIX. Si standardul USB este implementat in Natoma, pentru folosirea de periferice plug&play.

2) Alti producatori de cipseturi compatibile Pentium

Desi Intel fabrica majoritatea chipset-urilor pentru Pentium si Pentium Pro, nu este singura care face acest lucru. SMC (Standard Microsistems Company), firma cunoscuta pentru producerea perifericelor destinate conecticii calculatoarelor, are in catalog un chipset pentru procesoare Pentium, care nu pare cu nimic mai prejos decat cele produse de Intel. Astfel, SMC UltraCore poate folosi 256 MB RAM, Ia un timp de acces Ia citire de 5-2-2-2 si 2 MB L2 cache, Ia care, cu memorii SDRAM, timpul de citire este 3-1-1-1. UltraCore integreaza un controler bus-master ElDE, la care se pot atasa pana la patru unitati. Suportand standardul plug&play si FlashEPROM, placile de baza cu acest chipset se pot compara oricand cu cele care folosesc un 430FX sau VX.

Un alt producator de chipset-uri pentru Pentium este OPTi, care, Cu Viper-UMA, se aliniaza standardului Unified Memorv Architecture, propus de membrii VESA. UMA revolulioneaza arhitectura subsistemului grafic, renuntat la memoria de pe placa, urmat ca procesorul grafic sa lucreze direct cu memoria RAM principala. Pe langa asta, Viper sustine versiunea PCI 2.1si lucreaza cu cache-ul secundar la 3-1-1-1, iar cu memoria de baza, presupunand ca este SDRAM, cu 5-1-1

1. Motherboard-urile Cu OPTi Viper-UMA gestioneaza maxim 512 MB RAM si poseda un bus-master EIDE controler.

OPTi oferA si un chipset pentru Pentium Pro, denumit Discovery, iar Cu Vendetta, destinat procesoarelor din clasa Pentium si intrat in fabricatie in a doua parte a anului 1996, reuseste sa integreze toate controlerele care formeaza un set de cipuri intr-un singur circuit integrat.

SiS si VLSI sunt alte doua companii care produc seturi pcntru procesoare x86 de clasa Pentium, dar pe piata romateasca ele constituic raritati, Intel adjudecatusi partea leului.

In 1995, producatorul taiwanez VIA Tehnologies Inc. a intrat pe piata cu un nou core logic chipset, numit VIA VT82C580. Acesta fiind singurul chipset proiectat integral in Taiwan si reprezentand o realizare remarcabila, a fost repede ,,adoptat' de firmele taiwaneze, care si-au proiectat placi de baza cu ,,chipsetul br national'.

Placile de baza VIA au stat in permanenta in umbra celor echipate cu chipseturi Intel, desi au performante apropiate de acestea, dar un pret mai scazut. In 1996, VIA a lansat 0 noua generatie, numita VIA Apollo VP. In acel moment, acest cipset

avea cele mai bune performante de pe piata placilor cu Socket 7. Pentru prima data s-
au auzit termeni precum ,,Ultra DMA/33' pentru interfata IDE sau ,,83 MHz Bus
Clock'. Firma Intel a fost depasita, pentru moment, replica venind cu chipset-ul TX.

In ofertele de placi de baza au aparut si la noi cipseturi ,,VX PRO'. Clientii fac adesea confuzie intre placile de baza cu chipset Intel VX si aceste VX PRO. VX PRO nu este chipset produs de Intel, ci este pur sj simplu un chipset VIA VP, care a fost “rebotezat', sau mai bine zis remarcat ,,VXPRO'.

Astfel, cumparatorii aveau senzatia ca au facut o afacere buna prin faptul ca au achizitionat o placa VX la un pret scazut. In nici un caz acestia nu au realizat o tranzactie foarte buna, deoarece placile cu chipset VIA, sunt mai ieftine decincele cu VXPRO.

Deasemenea au aparut si placi HX PRO si TX PRO, placile HX PRO folosind chipset-ul Ali Aladdin III (M1521si M1523), iar cele TX PRO, Ali Aladdin IV+ (M1531si M1543). Chipset-urile Ali au fost proiectate recent, tocmai pentru a umple ,,golul' produs de disparitia cipseturilor fabricate de Intel, deoarece acestea nu se mai produceau. Chiar si VIA a mai proiectat doua noi modele de chipset-uri, VIA VP2 respectiv VP3.