Geum.ru

И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методи- ческого управления В. Б. Юскаев Строение персонального компьютера учебное пособие

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


Слоты и сокеты
Socket FC-PGA
Контрольные вопросы
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

Слоты и сокеты


Обычно контроллеры (адаптеры) внешних устройств находятся на отдельных платах, вставляемых в унифицированные разъемы на материнской плате. Через этот разъем контроллеры (адаптеры) подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных в системе компьютер - шина.

Существует два понятия, характеризующих два вида разъемов для пpоцессоpа: сокет (Socket ) и слот (Slot). Socket (сокет) - плоский разъем для установки микросхемы с выводами, пеpпендикуляpными корпусу. Slot (слот) - это щелевой разъем с контактами по краю. На данный момент существуют несколько типов разъемов для установки процессора в материнскую плату:
  • Socket 1 (PGA-169) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2 (5 В).
  • Socket 2 (PGA-238) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2/DX4 (5 В).
  • Socket 3 (PGA-237) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2/DX4 (5/3.3 В).
  • Socket 4 (PGA-273) - пpоцессоpы Pentium-60/66 (5 В).
  • Socket 5 (SPGA-320) - пpоцессоpы Pentium-75..120 (3.3 В).
  • Socket 6 (PGA-235) - пpоцессоpы типа 486DX4 (3.3 В).
  • Socket 7 (SPGA-321) - пpоцессоpы типа Pentium-75..333 (2.2..3.3 В).
  • Socket 8 (PGA/SPGA-387) - пpоцессоpы Pentium Pro (P6).
  • Slot 1 (SEC-242) - пpоцессоpы типа Pentium II.
  • Slot 2 (SEC-330) - пpоцессоpы типа Pentium II Xeon.


Socket -ZIF (Zero Input Force - вставляй не прикладывая сил) конструктивно представляет пластиковый разъем с зажимающей защелкой, расположенной сбоку корпуса разъема, предназначенной для предотвращения самопроизвольного выпадения процессора. При установке процессора защелка должна быть максимально поднята вверх.

Socket 7 - стандартный ZIF-разъём с 296 контактами, использующийся всеми процессорами класса Р5 - Intel Pentium, AMD K5 и K6, Cyrix 6x86 и 6x86MX и Centaur Technology IDT-C6.

Socket 8 - нестандартный ZIF, имеющий 387 контактов и несовместимый с Socket 7. Предназначен для установки в него процессора класса Р6 - Pentium Pro . Так как ядро процессора и кэш были объединены на одном кристалле, то и форма его получилась прямоугольной, а не квадратной, как у Socket 7. Он требует multichip module - специальный корпус, включающий кристалл процессора и один или два кристалла SRAM для кэша L2
(от 256 KB до 1 МБ). Кэш L2 может работать на частоте процессора.

Socket 370- нестандартный ZIF, несовместим ни с Socket 7, ни с Socket 8. Предназначен для установки более дешевого прототипа P6 Celeron, за исключением модели Celeron II, построенной по технологии Coppermine.

Socket FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) внешне напоминает Socket 370. В отличие от 370 на FC-PGA заводится два питания 1,5В и 1,6В, предназначен он для установки с него процессоров, произведенных по технологии Coprmine.

Slot - пластиковый разъем с двумя рядами контактов, в него вставляются процессоры с ножевым разъемом. INTEL пошла на такое в связи с тем, что для удешевления стоимости процессора кэш был вынесен с кристалла и стал располагаться на плате процессора, которая и имеет ножевой двухсторонний разъем.

Slot I - предназначен для установки в него процессора P6 Pentium II, Pentium III и процессора P6 Celeron Slot I. Это разъём с 242 контактами для дочерних карт, предназначенный для установки процессора, размещённого в Single Edge Contact (SEC) картридже. Внутри картриджа размещены кристалл процессора и чипы SRAM (до 512 KB). На материнской плате могут быть установлены один или два разъёма Slot 1. Кэш L2 может работать на частоте, составляющей 1, 1/2 или 1/3 частоты процессора.

Slot 2- отличается от Slot I по коммерческим причинам, так как в него ставятся более дорогие модели процессоров Xeon, стоимость которых во много раз превышает стоимость процессоров Pentium II и Pentium III. Это разъём для дочерних карт, предназначенный для установки процессора в картридже большего размера. Slot 2 не предназначен для замены Slot 1, используется для установки на рабочих станциях и серверах высшего уровня. На материнской плате могут быть установлены до 4 таких разъёмов, а при использовании специальных чипсетов и больше. Дополнительный объём картриджа используется для установки чипов SRAM. Процессоры, устанавливаемые в Slot 2, поддерживают размер кэшируемой памяти до 64 GB. С использованием пакетной (burst) SRAM кэш L2 может работать на частоте процессора. Частота внешней шины - не менее 100 МГц.

Slot A- практически тот же самый Slot I только перевернутый наоборот, предназначен для установки процессора Athlon от AMD.

Для каждого типа разъема, помимо физического расположения и количества контактов, имеется своя схема соответствия контактов электрическим сигналам. Поэтому, несмотря на то, что пpоцессоpы 486 физически могут быть установлены в любой из разъемов этой серии, а пpоцессоpы Pentium - в любой из разъемов Socket 5/7.

Правильная, безопасная и полноценная работа пpоцессоpа в "чужом" разъеме возможна лишь в том случае, если существующая разводка сигналов совместима с типом установленного пpоцессоpа. Это касается выводов коэффициента умножения, управления внутренним кэшем, автоматического определения напряжения питания и т.п., имеющих различное расположение и назначение в пpоцессоpах разных типов и серий.

Интерфейс процессора, разработанный компанией Intel для своих чипов класса Р6, заставил соперничающих с ней производителей чувствовать себя достаточно неуютно. Индустрия РС-совместимых компьютеров оказалась разбита на 2 лагеря, борющихся между собой за право определять будущую архитектуру РС.

История началась в 1995 году, когда Intel представила первый процессор класса Р6 - Pentium Pro и новый интерфейс - Socket 8 для его связи с материнской платой. Socket 8 имеет 387 контактов и несовместим с Socket 7 - стандартным ZIF (Zero Input Force) - разъёмом с 296 контактами, использующимся всеми процессорами класса Р5 - Intel Pentium, AMD K5 и K6, Cyrix 6x86 и 6x86MX и Centaur Technology IDT-C6.

Несколько позже Intel представила другой процессор класса Р6 - Pentium II и новый интерфейс - Slot 1. С точки зрения электрической схемы Slot 1 идентичен Socket 8, но с точки зрения физической реализации Slot 1 существенно отличается от предыдущих стандартов. Вместо того, чтобы помещать процессор в небольшой керамический корпус с ножками-контактами, Intel вложила Pentium II в существенно больший по размерам пластмассовый картридж, который назвала Single Edge Contact (SEC) cartridge. Он представляет собой дочернюю плату (daughter card) в защитном корпусе и требует наличия на материнской плате разъёма Slot 1 с 242 контактами.

Однако Intel не остановилась и на этом. В 1998 году компания представила процессор Pentium II под именем Deshutes с интерфейсом для настольных систем - Slot 2.

Однако даже такое количество новых интерфейсов - ещё не проблема. Проблема, по мнению конкурентов компании Intel, состоит в том, что все эти интерфейсы являются собственностью Intel, которая разрешила их использовать производителям материнских плат, но не хочет предоставлять лицензии на их использование конкурирующим производителям процессоров, совместимых с архитектурой х86.

В результате AMD, Cyrix и Centaur не могут производить процессоры, которые работали бы на материнских платах с разъёмом Slot 1, производители чипсетов могут поддерживать Slot 1, только если они получили лицензию от Intel. Производители материнских плат не могут выпустить платы, поддерживающие любой процессор класса Р6, как это было с разъёмом Socket 7 и процессорами класса Р5. Они не могут также производить платы с разъёмом Socket 7 на новых чипсетах от Intel, поскольку те его уже не поддерживают и существенно ограничены в выборе чипсетов для плат с разъёмом Slot 1, поскольку некоторые возможные поставщики не получили доступа к технологии Intel.

Таким образом, у всех возникли проблемы. Производители материнских плат должны сделать выбор: с кем быть, а пользователи, в свою очередь, также должны выбирать, что покупать. На первый взгляд, выбор очевиден, поскольку процессоры Intel превосходят конкурентов по производительности. Но не стоит забывать, что продукция компании Intel стоит в среднем на 25% дороже продукции конкурентов, а материнские платы, поддерживающие SEC, стоят дороже, чем платы с Socket 7.

Может показаться, что всё вышесказанное означает закат Socket 7 и конкурентов Intel. Но это не так. Хотя Socket 7 не обеспечивает пропускную способность, необходимую для систем высшего уровня, он достаточно хорош для компьютеров начального и среднего уровня, то есть тех компьютеров, которые покупает большинство пользователей. Завоевание этого рынка становится важнейшей задачей для AMD, Cyrix и Centaur.

В последнее время появилась тенденция к созданию интегрированных чипсетов (All-In-One). Существует две противоположные точки зрения на интегрированные платформы, касающиеся размещения на материнских платах дополнительных компонентов. Одна из них так и оправдывает преимущество встраивания в материнские платы периферийных устройств - уменьшением совокупных расходов на построение готовой системы и упрощением ее настройки. Оппоненты аргументировано возражают, что во времена быстрой смены технологий и машинного парка непозволительно замораживать средства в платформах, обладающих крайне низким потенциалом для последующей модернизации. К тому же, для подобных плат при установке дополнительного оборудования характерны аппаратные конфликты, проблемы с отключением бортовых устройств, распределением прерываний и.т.д. Правы те и другие. У первых, однако, позиции сильнее по той простой причине, что обсуждение технологий интересно большей частью самим технарям, тогда как цена - категория социальная. Другими словами, есть пороговый уровень стоимости, ниже которого обсуждение технический решений теряет смысл и аудиторию.

Компьютер начального уровня - средство удовлетворительного решения разнообразных задач за минимальные деньги, рациональный, законченный и настроенный инструмент. А системные платы с высокой степенью интеграции элементов - самая простая возможность наделить при помощи конвейерного производства таким инструментом массового потребителя. Нижний сегмент рынка уже превратился в арену соревнования по компактной упаковке компонентов, сперва в материнские платы, а теперь уже и в их базовую логику. Ранний уход Intel с разработки низкоуровневых решений при переходе к архитектуре P6 привел к тому, что основные его конкуренты - Silicon Integrated Systems Corp. (SiS), VIA Technologies, Aсer Laboratories (ALi) получили возможность производить любые действия в рамках Socket 7, являющейся до сих пор наиболее экономичной из конкурирующих. И хотя именно Intel были сформулированы большинство спецификаций, определяющих лицо индустрии, в реализации "ресурсосберегающих" технологий преуспела как раз "группа преследования".

Интересно, что практически на всех материнских платах ASUS слоты AGP сделаны более широкими, в результате чего повредить такой разъем достаточно сложно. Но у этого подхода есть большой минус: на таких платах очень часто отказываются работать многие no name видеокарты. Печатные платы таких видеоадаптеров сделаны не по стандарту (даже «на глаз» текстолит намного уже, чем у «нормальных» карт), в результате срабатывает закон Клипштейна, в котором говорится о том, что все допустимые отклонения имеют свойство накапливаться в одну сторону.

Контрольные вопросы




  1. Какие компоненты являются обязательными для присутствия на материнской плате?
  2. Что такое тип материнской платы и типоразмер?
  3. Что такое форм-фактор? Какие форм-факторы материнских плат являются основными?
  4. На какие основные характеристики материнских плат следует обращать внимание при покупке или модернизации компьютера?
  5. Как может сказываться тип упаковки Retail или OEM на качество материнской платы?
  6. Дайте краткую сравнительную характеристику всем известным вам микропроцессорам.
  7. Что входит в архитектуру микропроцессора?
  8. Какие характеристики микропроцессора позволяют его достаточно полно охарактеризовать?
  9. Какие действия выполняет тактовый генератор? Что такое тактовая частота процессора, ее две составляющие?
  10. Что такое кэш-память процессора, два уровня кэша?
  11. Чем отличаются многоядерные процессоры от одноядерных процессоров?
  12. Что такое «разгон» процессора? В каких случаях производится? Какие основные способы и методы «разгона» процессора существуют?
  13. Как «разогнать» процессор с помощью BIOS?
  14. Для чего предназначены утилиты информационного характера? Назовите известные вам утилиты такого назначения.
  15. Для чего предназначены утилиты программного охлаждения CPU? Назовите известные вам утилиты такого назначения.
  16. Для чего предназначены утилиты максимального разогрева CPU? Назовите известные вам утилиты такого назначения.
  17. Что такое чипсет? Что такое Северный и Южный мосты?
  18. Каким образом параметры чипсета сказываются на эффективности работы процессора?
  19. Чем отличаются между собой слоты и сокеты?
  20. Какие существуют основные типы разъемов для установки процессора в материнскую плату? Дайте сравнительную характеристику.