slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
PŁYTA GŁÓWNA

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 48

PŁYTA GŁÓWNA - PowerPoint PPT Presentation


  • 94 Views
  • Uploaded on

PŁYTA GŁÓWNA. WPROWADZENIE.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' PŁYTA GŁÓWNA' - laban


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2

WPROWADZENIE

Obecnie najbardziej popularnym standardem płyt głównych jest ATX. Charakteryzuje się zintegrowanymi z płytą wszystkimi gniazdami wyprowadzeń. Złącza portów szeregowych i równoległych, klawiatury, myszy, USB czy IEEE są integralną częścią samej płyty, co zwiększa jej funkcjonalność, ułatwia instalację i korzystnie wpływa na ujednolicenie standardu. Poza tym płyty ATX dzięki lepszemu rozmieszczeniu komponentów zapewniają mniejszą plątaninę kabli wewnątrz komputera, łatwiejszy dostęp do modułów pamięci, a wszystkie złącza kart rozszerzających można wykorzystać w pełnej ich długości. Dodatkowo płyty ATX wyposażone są w tzw. funkcję Soft Power, dzięki której, płyta steruje włączaniem i wyłączaniem zasilania, co w przypadku długiej bezczynności pozwala komputerowi przejść w stan uśpienia, a tym samym oszczędzać energię. Mechanizm Soft Power daje także możliwość kontrolowania zasilania z poziomu systemu operacyjnego. Nowoczesna płyta główna zawiera system monitorowania swojego środowiska pracy: napięć zasilających, temperatury procesora itp. Oprócz sygnalizacji ewentualnych nieprawidłowości, system taki powinien sterować wydajnością wentylatorów, chłodzących poszczególne elementy zestawu - płyta musi, zatem mieć odpowiednie gniazda do ich przyłączenia. Standard ATX posługuje się lepszym sposobem chłodzenia. Mamy tu do czynienia zarówno z nawiewem powietrza do wnętrza obudowy, jak i z jego wywiewem. Powoduje to znacznie lepszą wymianę powietrza wewnątrz obudowy, a tym samym lepsze chłodzenie wszystkich elementów komputera. Płyty ATX wymagają zgodnej z nią obudowy w tym samym standardzie.

slide3

ELEMENTY PŁYTY GŁÓWNEJ

Magistrale wewnętrzne

Magistrale zewnętrzne

Chipset

Złącza napędów

Gniazdo procesora

Sloty Pamięci

slide4

PORTY ZEWNĘTRZNE

Na tylnym panelu znalazło się miejsce dla sześciu portów USB (1), jednego portu PS/2 (2), dwóch portów sieciowych Gigabit LAN (3), cyfrowego wyjścia S/PDIF (4), port FireWare (5), dwa porty Sata (6) oraz bardzo przydatny przycisk do czyszczenia biosu Clear CMOS (7).

3

2

1

4

7

5

6

1

slide5

CHIPSET

Chipset to zestaw specjalizowanych układów scalonych o bardzo wysokiej skali inteligencji. W konstrukcji płyt głównych odpowiada za zapewnienie współpracy poszczególnych elementów składających się na system komputerowy. Jego zadaniem jest organizacja przepływu informacji pomiędzy poszczególnymi komponentami komputera. Pełni funkcję pośrednika pomiędzy procesorem a współpracującymi z nim urządzeniami. Wszystkie dane przesyłane z pamięci operacyjnej do procesora przechodzą przez chipset. W skład chipsetu wchodzi najczęściej od jednego do czterech odrębnych układów (chipów) rozmieszczonych czasem w różnych częściach płyty. W zależności do rodzaju, może on zawierać następujące elementy:

- kontroler pamięci operacyjnej (RAM), korekcji błędów, szybkości taktowania magistrali pamięci oraz dopuszczalnej ilości pamięci RAM.- kontroler pamięci cache drugiego poziomu L2.- kontroler procesora, w tum także obsługa cache pierwszego poziomu L1.- kontroler magistrali PCI, ISA, AGP.- kontroler IDE/EIDE lub SCSI.- kontroler przerwań IRQ i kanałów DMA.- zegar czasu rzeczywistego RTC.- kontroler klawiatury, myszy (portów PS/2).- kontroler napędów dysków elastycznych (FDD).- kontroler portu szeregowego, równoległego i portów USB

slide6

CHIPSET

Praktycznie żadna operacja wewnątrz komputera nie może się odbyć bez udziału jego dwóch kluczowych elementów - mostka północnego i południowego. Niestety, najczęstszym błędem jest zlekceważenie najważniejszego elementu komputera - płyty głównej czyli chipsetu. Jeśli przeanalizować funkcje, za jakie odpowiada procesor i chipset, to można pierwszy porównać do mózgu, a drugi do układu podtrzymującego

życie. Chipset płyty głównej jest sercem całego komputera. Narządem, który pompuje dane przez wszystkie magistrale. Kupując płytę główną, wybierzmy chipset, który obsłuży wszystkie urządzenia oraz w pełni wykorzysta możliwości naszego sprzętu. Źle dobrany będzie ograniczał moc obliczeniową procesora poprzez swoją niską wydajność czy niedoskonałość technologiczną. Chipset jako zestaw jednostek sterujących jest podzielony na dwie części, z których każda odgrywa inną rolę. Pierwszy elementem chipsetu jest mostek północny. W jego skład

Mostek Północny Chipsetu Intel x48

wchodzą: jednostka logiczna obsługująca procesor, kontroler pamięci RAM, kontrolery magistral AGP oraz PCI. Drugim, oddzielnym członem chipsetu jest mostek południowy. Dzisiejsze konstrukcje zawierają sprzętowe sterowniki. Między innymi kontrolery napędów ATA, stacji dyskietek (FDD), USB, urządzeń Wejścia/Wyjścia (port drukarki, komunikacyjne, PS/2). W mostku południowym, w ostatnich latach, nastąpiło najwięcej zmian. Z biegiem czasu na swoje barki przyjmuje on coraz więcej zadań. Lista obsługiwanych przez niego urządzeń wydłużyła się na przykład o kontrolery dźwięku, dysków Serial-ATA, magistrali FireWire oraz karty sieciowe. Dla porównania, mostki północne zyskały jedynie zintegrowane kontrolery grafiki. Nie oznacza to jednak wyższości południa nad północą. Oba mostki są od siebie w pełni zależne i żaden z nich nie może funkcjonować bez drugiego. Ostatnia ważna rzecz, na jaką warto zwrócić uwagę, to fakt, iż mostek południowy może być uniwersalny, jeśli chodzi o obsługiwane procesory. O ile mostek północny musi być dopasowany do konkretnej platformy, niezależnie czy Intel czy AMD, o tyle ten sam mostek południowy może być wykorzystany w obu przypadkach.

slide7

CHIPSET

Blokowy schemat klasycznej architektury chipsetu - mostek północny SiS 671FX połączony z procesorem, kartą graficzną i pamięcią operacyjną, a także mostek południowy SiS 968 obsługujący napędy i urządzenia peryferyjne.

slide8

CHIPSET

Chipset składa się z dwóch głównych elementów półprzewodnikowych (układów scalonych), które z uwagi na swoje położenie w schemacie blokowym zyskały miano mostka północnego (Northbridge) i mostka południowego (Southbridge). Wraz z pojawieniem się chipsetów z serii Intel 800 stosowaną początkowo terminologię zastąpiły określenia MemoryController Hub (MCH) i I/O (Input/Output) Controller Hub (ICH). Poprzednio komunikacja między mostkiem północnym i południowym odbywała się przez szynę PCI, jednak obecnie w klasycznych architekturach chipsetów do procesorów Intela przeważają oddzielne, firmowe szyny transmisji danych, np. Direct

Media Interface (DMI) Intela, Mutiol firmy SIS czy V-Link firmy VIA. Tymczasem w chipsetach do procesorów AMD z serii Athlon-64 (X2/FX) i Phenom wymiana informacji między mostkiem północnym i południowym następuje z udziałem magistrali systemowej HyperTransport. W sektorze chipsetów zarysowują się dwie tendencje. Mostek północny traci jednostki funkcjonalne na korzyść szybszego lub bezpośredniego przekazywania danych, podczas gdy mostek południowy przejmuje coraz więcej zadań, za które wcześniej były odpowiedzialne wyspecjalizowane elementy półprzewodnikowe.

Chipset przeznaczony na platformę Intel Centrino ze zintegrowanym układem grafiki.

slide9

CHIPSET

Chipset nForce 790i występuje w dwóch odmianach SLI i Ultra SLI, wersja Ultra obsługuje pamięci DDR3 2000MHz oraz dodatkowo standard EPP2, wersja SLI obsługuje tylko pamięci DDR3 1333. EPP2 jest zestawem dodatkowych instrukcji zaimpletowanym w module SPD, które przekazują płycie informacje o dodatkowych możliwościach pracy pamięci. Chipset umożliwia obsługę pełnego 3-way SLI pracującego na pełnych liniach x16 PCI-E 2.0 (poprzedni model 780i SLI też obsługiwał 3-way SLI jednak tam tylko dwie linie pracowały w trybie PCI-E 2.0 – trzecia mogła pracować tylko jako PCI-E 1.1), obsługa procesorów z szyną systemową 1600 MHz oraz obsługa pamięci DDR3 1333 oraz 1800 i 2000 MHz dla wersji Ultra SLI.

slide10

Mostek Północny

Chipset składa się zazwyczaj z dwóch układów zwanych mostkami: mostek północny (northbridge) oraz mostek południowy (southbridge).

Mostek północny - zajmuje się wymianą danych miedzy pamięcią a procesorem, oraz steruje magistralą graficzną AGP lub PCI-Express. W tym układzie może znajdować się też zintegrowana karta graficzna

slide11

Mostek Północny

Mostek północny łączy ze sobą wszystkie podzespoły w pececie, które muszą szybko przetwarzać i przesyłać dużo danych. Należą do nich procesor, pamięć operacyjna, karta graficzna i - rzecz jasna - mostek południowy. Niemal we wszystkich procesach komunikacyjnych bierze udział procesor, dlatego mostek północny znajduje się bardzo blisko gniazda tego układu. Chodzi o to, aby zapewnić możliwie krótkie szyny transmisji danych. W klasycznych chipsetach komputerów klasy PC procesor i pamięć operacyjna są połączone z mostkiem północnym przez szynę Front Side Bus (FSB). Począwszy od

serii Athlon 64 procesory AMD wykorzystują zamiast FSB łącze HyperTransport z częstotliwością wzorcową. AMD przeniósł kontroler pamięci z mostka północnego do procesora. Dzięki temu procesor i pamięć mogą błyskawicznie wymieniać się informacjami bez komunikowania się z mostkiem północnym. Mostek ten zawiera również łącze graficzne - w postaci szyn AGP albo szyn PCI Express. W rozwiązaniach ze zintegrowanym modułem graficznym, stosowanych przede wszystkim w notebookach i bardzo tanich pecetach, rdzeń graficzny, czyli jednostka GraphicsProcessing Unit (GPU), znajduje się w całości w mostku północnym.

Chipset X58 – mostek północny

slide12

Mostek Południowy

Mostek południowy - odpowiada za współpracę z pozostałymi urządzeniami, takimi jak: dyski twarde, napędy optyczne, zintegrowane audio i LAN, karty rozszerzeń, USB, mysz, klawiatura itd.

slide13

Mostek Południowy

Jednostki funkcjonalne przetwarzające niewiele danych są podłączone do mostka południowego. Zaliczają się do nich wszystkie urządzenia peryferyjne z wyjątkiem monitora - czyli m.in.

klawiatura, mysz, drukarka i skaner, a także twarde dyski, pozostałe napędy i układ BIOS-u. Do tego dochodzą szyny PCI łączące chipset z gniazdami kart rozszerzeń (np. kontrolera RAID). Mostek południowy staje się coraz bardziej rozbudowanym elementem peceta. Oprócz mostka magistrali ISA (Industry Standard Architecture), a także kontrolerów twardego dysku, RAID i USB w wielu wypadkach zawiera układ audio i układ sieciowy. Szczególna

uwaga należy się chipsetom typu nForce4 - w niektórych wariantach NVIDIA przeniosła mostek południowy do północnego, mieszcząc cały chipset w jednym układzie scalonym.

slide14

Magistrale

Systemy magistrali

Pojęcie magistrala (z ang. bus, czyli bidirectionaluniversalswitch) w mniemaniu informatyka oznacza łącze, za pomocą którego komunikują się podzespoły sprzętowe komputera. W odróżnieniu od łączy typu punkt-punkt (patrz dalej) nadajnik może przesyłać szyną dane do więcej niż jednego odbiornika. Inaczej mówiąc - za pomocą magistrali mogą wymieniać się

Przyszłość i przeszłość - łącza SATA (z lewej) tuż obok niebieskiego gniazda IDE.

danymi jednocześnie co najmniej dwa urządzenia. Nowoczesne kontrolery USB na przykład sterują przepływem danych między 12 urządzeniami podłączonymi do magistrali USB. Magistrala przesyła dane szeregowo lub równolegle, lecz obecnie zarysowuje się dominacja rozwiązań szeregowych.

Magistrale równoległe

Do najważniejszych magistrali równoległych w pececie zaliczają się: Front Side Bus (FSB), IntegratedDrive Electronics (IDE) i Line Printing Terminal (LPT). Tylko Intel i VIA stosują nadal FSB jako połączenie między procesorem i mostkiem północnym, w rozwiązaniach AMD magistralę tę zastąpiło łącze dwupunktowe HyperTransport. Jednak w procesorach wielordzeniowych FSB okazuje się wąskim gardłem. Dlatego również Intel planuje zastąpić ją już w kolejnej generacji CPU łączem typu punkt-punkt. Nosi ono nazwę QuickPath (patrz dalej). Również interfejs IDE jest w odwrocie, pożegnał się z nim np. Intel, wprowadzając mostek południowy ICH8. Co prawda, producenci płyt głównych wyposażonych w chipsety ICH8 i ICH9 umieszczają na nich nadal oddzielny układ scalony kontrolera IDE, lecz należy to uznać za ustępstwo na rzecz napędów optycznych. Najlepszy interfejs do twardych dysków to obecnie SATA, a port LPT stał się rzadkością w nowoczesnych pecetach, bo drukarki i skanery podłącza się w nich do portu USB.

slide15

Magistrale

Przyczynę stopniowego zanikania magistrali równoległych stanowią ich zasady działania, z których powodu nie radzą sobie z gwałtownie wzrastającą ilością danych, które mkną torami danych wewnątrz nowoczesnego peceta. Jak można się domyślić z nazwy, są one

przesyłane równolegle więcej niż jedną szyną.

Przykład. Twardy dysk IDE (nadajnik) przesyła po jednym bicie ośmioma równoległymi szynami i kontrolerowi dysków w mostku południowym (odbiornik) zgłasza oddzielną szyną sterowania, że wysłał prawidłowy bajt danych. W dalszej kolejności odbiornik formuje bajt z otrzymanych ośmiu bitów i potwierdza nadajnikowi (znowu przez szynę sterowania) odbiór pierwszego bajta danych. Dopiero po nadejściu tego sygnału, zwanego sygnałem uzgodnienia (z ang. handshaking), nadajnik wysyła kolejny bajt danych. Podnosząc częstotliwość taktowania, można, rzecz jasna, zwiększyć przepustowość tych ośmiu szyn, jednak są fizyczne ograniczenia, których nie sposób ominąć. Po pierwsze, na określonym poziomie częstotliwości dostępny przedział czasu jest za krótki na zrealizowanie sygnału uzgodnienia bez opóźnień. Po drugie, nie można dowolnie przyśpieszać tempa przesyłania danych na magistrali, bo po przekroczeniu określonego poziomu pojawiają się częstotliwości zakłócające, które prowadzą do sfałszowania przesyłanych sygnałów. Częstotliwości te nie pozwalają dowolnie zwiększać liczby szyn do transmisji danych, aby w ten sposób podnosić przepustowość magistrali. Na przykład w ostatniej generacji 80-stykowych kabli wstęgowych IDE połowa z nich pełni funkcję przewodów masowych i chroni przed impulsami zakłócającymi.

slide16

Magistrale

Magistrale szeregowe

Niemal wszystkie magistrale w obecnych pecetach transportują dane szeregowo. Do tej kategorii zaliczają się np. interfejsy Firewire, SATA i USB. W transmisji szeregowej nadajnik dzieli pakiet danych na poszczególne bity, po czym wstawia na początku i na końcu wysyłanego pakietu bity startu i końca. W sekwencji bitów startowych nadajnik umieszcza adres odbiornika i wysyła cały pakiet danych gęsiego (bit po bicie) jedną szyną. Wszystkie urządzenia podłączone do tej magistrali odczytują adres odbiornika. Jeśli pakiet nie jest przeznaczony dla nich, ignorują przesyłkę. Tylko uprawniony odbiornik przyjmuje ją, znajduje bity startowe, po czym składa cały pakiet z następujących po nich bitów, aż

dotrze do bitów końca.

Ten sposób transmisji danych ma wiele zalet. Podzespoły sprzętowe uczestniczące w przesyłaniu pakietów danych wymagają tylko jednego sterownika wyjściowego i tylko jednego układu odbiornika. W ten sposób można ograniczyć szerokość pasma wymaganego do sterowania i adresowania przesyłanych danych. Nadajnik wysyła poszczególne bity danych jeden za drugim, a więc żaden z nich nie wyprzedzi innego - co jest możliwe w magistralach równoległych. Dzięki temu nadajnik i odbiornik nie muszą wymieniać sygnałów uzgodnienia.

slide17

Łącze typu punkt-punkt: HT, QPI

Określenie "łącze typu punkt-punkt" w informatyce oznacza bezpośrednią szynę danych między dwoma podzespołami sprzętowymi. W kartach graficznych już od lat stosuje się łącza tego typu do wymiany danych z chipsetem i procesorem - za przykład wystarczą takie rozwiązania, jak AGP (AcceleratedGraphics Port) i PCI Express (PeripheralComponentInterconnect Express). W procesorach łącza dwupunktowe (np. HyperTransport w AMD) zastąpiły już magistralę Front Side Bus (FSB) a nie dawno do HT

dołączyło QPI(QuickPathInterconnect) w procesorach INTEL

W przeciwieństwie do takich magistrali, jak FSB, łącza typu punkt-punkt mają z góry wyznaczonego nadawcę i odbiorcę danych. Dlatego nadawca nie musi opatrywać wysyłanych pakietów danych adresem odbiorcy, ten zaś może darować sobie sygnał uzgodnienia (patrz wyżej). W ten sposób można zaoszczędzić na szerokości pasma i uzyskać znacznie większą częstotliwość taktowania, np. czterordzeniowy procesor AMD PhenomHyperTransport osiąga maksymalną częstotliwość 1000 MHz, podczas gdy najwyższa częstotliwość FSB w procesorach Intela to 400 MHz, co stało się wąskim gardłem zwłaszcza dla procesorów wielordzeniowych..

slide18

Łącze typu punkt-punkt: HT, QPI

Łącze bezpośrednie HyperTransport na przykładzie układu OpteronQuadCore - procesor komunikuje się z mostkiem północnym i z dwoma innymi czterordzeniowcami za pomocą trzech łączy HT.

slide19

Łącze typu punkt-punkt: HT, QPI

Wraz z serią procesorów Athlon 64 AMD zastąpił w 2003 r. magistralę Front Side Bus otwartym standardem przemysłowym o nazwie HyperTransport (HT). W każdym procesorze AMD do komputerów stacjonarnych i przynależnym do niego mostku północnym na płycie głównej umieszczono specjalny układ scalony o nazwie HT-Link. Pełni on funkcję zarówno nadajnika, jak i odbiornika, wymieniając dane z drugim łączem za pośrednictwem dwóch szyn o szerokości 16 bitów każda. Obie szyny HT są ekranowane względem siebie i przesyłają dane tylko w jednym kierunku. Zależnie od typu procesora fizyczna częstotliwość taktowania łączy HT sięga od 200 (w Athlonie 64) do 1000 MHz (w Phenomie). Transmisja danych odbywa się tu wraz ze wzrastającym (sygnał jedynkowy) i z opadającym zboczem sygnału (sygnał zerowy), a więc efektywna przepustowość łącza jest czterokrotnie większa niż przepustowość fizyczna. Procesory AMD Opteron do zastosowań serwerowych są wyposażone w trzy łącza HT, dzięki czemu w komputerach dysponujących kilkoma podstawkami poszczególne CPU mogą się komunikować przez HT również między sobą. Pod koniec 2008 roku Intel zastąpił magistralę Front Side Bus łączem dwupunktowym QuickPathInterconnect (QPI), wprowadzając nową architekturę procesorów w seriach serwerowych Xeon (Nehalem) i Itanium (Tukwila). Wariant Extreme układu Nehalem ma wprowadzić technologię QuickPath również do CPU komputerów stacjonarnych - jednak początkowo tylko najwydajniejszych modeli. Szerokość pasma stosowana w łączach QuickPath będzie wynosić od 24 do 32 GB, a więc nawet w najgorszym wypadku osiągnie poziom najszybszych obecnie łączy HyperTransport u konkurenta AMD. Ponadto układy Xeon Nehalem mają być wyposażone w maksymalnie cztery łącza QuickPath.

slide20

Przykładowy przesył danych w mostku północnym

MC 0 i 1 – (ang. MemoryController) kontroler pamięci

BIU – (ang. Bus Interface Unit) kontroler magistrali systemowej

PCI-E – magistrala lokalna typu szeregowego

GPU – (ang. GraphicsProcessing Unit ) zintegrowana karta graficzna

PCI – (ang. Personal Computer Interconnect) złącze dla kart rozszerzających

I/O – (ang. Input/Output) Porty urządzeń wejścia i wyjścia

PAMIĘĆ RAM

PAMIĘĆ RAM

DDRII 1066 – 8533 MB/s

DDRII 1066 – 8533 MB/s

MC 0

MC 1

PCI-Ex16

v.20

PROCESOR

KARTA GRAFICZNA

PCI-E

HT 3.1

BIU

8000 MB/s

51 200

MB/s

GPU

MAGISTRALA HT

MOSTEK PÓŁNOCNY

PCI

MOSTEK POŁUDNIOWY

I/O

UKŁAD DŻWIĘKOWY

slide21

Napięcia i konfiguracje zworek

Przykładowy opis napięć na poszczególnych elementach płyty głównej oraz konfiguracja zworek; PŁYTA GŁÓWNA EPOX Z CHIPSETEM VIA KT600.

slide22

Napięcia i konfiguracje zworek

Zworka: JCMOS, na zdjęciu ustawiona w pozycji DEFAULT, jej przestawienie powoduje powrót do ustawień domyślnych w BIOS’ie.

slide23

Napięcia i konfiguracje zworek

JCK1 (dolna) JCK2(górna) służą do zmiany FSB, na zdjęciu w pozycji DEFAULT – FSB ustawiane jest wtedy z poziomu BIOSU.

Dostępne konfiguracje:

1 2 3

JCK1 JCK2 OPCJA

1-2 1-2 BIOS

2-3 1-2 133MHz

2-3 2-3 166MHz

1-2 2-3 200MHz

JCK2

JCK1

JCK2

JCK1

JCK2

JCK1

JCK2

JCK1

slide24

Napięcia i konfiguracje zworek

CFPA - Front Panel Audio Connector, slużą do aktywacji przedniego panela audio na obudowie komputera (jeżeli panel uprzednio został podpięty do płyty głównej). Jeżeli piny 5-6 i 9-10 licząc od góry są zwarte (tak jak na zdjęciu) przedni panel nie jest aktywny, po wyjęciu zworek przedni panel jest aktywny jednak odbywa się to kosztem panelu tylniego.

slide25

Napięcia i konfiguracje zworek

20 pinowe gniazdo zasilające ATX

10 20

+12V

5VSB

PW

GND

+5V

GND

+5V

GND

3.3V

3.3V

+5V

+5V

-5V

GND

GND

GND

PS-ON

GND

-12V

3.3V

1 11

slide26

Magistrale PCI-E, PCI

PCI-E, znana również jako 3GlO, jest pionową magistralą służącą do podłączania urządzeń do płyty głównej. Zastąpiła ona magistralę PCI oraz AGP. PCI-Express stanowi magistralę lokalną typu szeregowego, łączącą dwa punkty . Nie jest to więc magistrala w tradycyjnym rozumieniu, i nie jest rozwinięciem koncepcji "zwykłego" PCI w związku z czym nie jest z nim kompatybilne. Taka konstrukcja eliminuje konieczność dzielenia pasma pomiędzy kilka urządzeń - każde urządzenie PCI-Express jest połączone bezpośrednio z kontrolerem. Sygnał przekazywany jest za pomocą dwóch linii,

PCI-E x16

PCI-E x1

PCI

po jednej w każdym kierunku. Częstotliwość taktowania wynosi 2,5 GHz. Protokół transmisji wprowadza dwa dodatkowe bity, do każdych ośmiu bitów danych (kodowanie 8/10). Zatem przepustowość jednej linii wynosi 250 MiB/s. W związku z tym, że urządzenia mogą jednocześnie przekazywać sygnał w obydwu kierunkach to można ewentualnie przyjąć, że w przypadku takiego wykorzystania złącza, transfer może sięgać 500 MiB/s.

Na płytach głównych gniazda 16x montuje się zwykle w miejscu gniazda AGP na starszych płytach (ponieważ większość chipsetów z kontrolerem PCI Express nie zawiera kontrolera AGP, najczęściej obecność PCI-E eliminuje możliwość użycia kart graficznych ze złączem AGP).

slide27

Magistrale PCI-E, PCI

PCI - magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania urządzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC. Po raz pierwszy została publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem i kartami niż stosowane dawniej ISA. Dodatkową zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI), sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek problemów, gdyż nie tylko sygnały ale i przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane. Przy częstotliwości taktowania 33 MHz i szerokości 32 bitów magistrala PCI osiąga szybkość transmisji 132 MB/s. Szerokość szyny adresowej i danych nowych procesorów 64 bitowych zmiany nie wpływają na architekturę PCI a jedynie podwaja się przepustowość do 264 MB/s.

Gniazda 32-bitowej szyny PCI

slide28

Magistrale PCI-E, PCI

Gniazda PCI-E od góry: 4x, 16x, 1x i 16x w porównaniu ze złączem PCI (na dole)

slide29

AGP

AcceleratedGraphics Port (AGP, czasem nazywany AdvancedGraphics Port) to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32-bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną.

Slot AGP

slide30

Sloty DDR, DDR2, DDR3

DDR – rodzaj pamięci typu RAM stosowana w komputerach jako pamięć operacyjna oraz jako pamięć kart graficznych. Pamięci te mogą wytrzymać temperaturę do 70°C. Kości przeznaczone dla płyt głównych zawierające moduły DDR SDRAM posiadają 184 styki

Sloty DDR2

kontaktowe i jeden przedział (w odróżnieniu od SDR SDRAM, który ma ich 168 oraz dwa przedziały). Stosowane są dwa rodzaje oznaczeń pamięci DDR SDRAM. Mniejszy (np. PC-200) mówi o częstotliwości, z jaką działają kości. Natomiast większy (np. PC1600) mówi o teoretycznej przepustowości jaką mogą osiągnąć. Szerokość magistrali pamięci wynosi 64 bity. Przepustowość obliczana jest metodą:

DDR-200 (PC-1600) – (64 bity * 2 * 100 MHz)/8 = 1,6 GB/s

DDR-266 (PC-2100) – (64 bity * 2 * 133 MHz)/8 = 2,1 GB/s

DDR-333 (PC-2700) – (64 bity * 2 * 166 MHz)/8 = 2,7 GB/s

DDR-400 (PC-3200) – (64 bity * 2 * 200 MHz)/8 = 3,2 GB/s

slide31

Sloty DDR, DDR2, DDR3

DDR2 – kolejny po DDR standard pamięci RAM typu SDRAM, stosowany w komputerach jako pamięć operacyjna. Pamięć DDR2 charakteryzuje się wyższą efektywną częstotliwością taktowania (533, 667, 800, 1066 MHz) oraz niższym poborem prądu. Podobnie jak DDR, pamięć DDR2 wykorzystuje do przesyłania danych wznoszące i opadające zbocze sygnału zegarowego.

Zmiany w stosunku do DDR:

-Moduły zasilane są napięciem 1,8 V, zamiast 2,5 V.

-DDR2 przesyła 4 bity w ciągu jednego taktu zegara (DDR tylko 2).

-Podwojona prędkość układu wejścia/wyjścia (I/O) pozwala na obniżenie prędkości całego modułu bez zmniejszania jego przepustowości.

-Liczba pinów została zwiększona ze 184 do 240.

-Wycięcia w płytce pamięci umieszczone są w różnych miejscach, w celu zapobiegnięcia podłączenia niewłaściwych kości.

slide32

Sloty DDR, DDR2, DDR3

DDR3– nowy standard pamięci RAM typu SDRAM, będący rozwinięciem pamięci DDR i DDR2, stosowanych w komputerach jako pamięć operacyjna.

Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm, która umożliwia zastosowanie niższego napięcia (1,5 V w porównaniu z 1,8 V dla DDR2 i 2,5 V dla DDR). Dzięki temu pamięć DDR3 charakteryzuje się zmniejszonym poborem mocy o około 40% w stosunku do pamięci DDR2 oraz większą przepustowością w porównaniu do DDR2 i DDR. Pamięci DDR3 nie będą kompatybilne wstecz, tzn. nie będą współpracowały z chipsetami obsługującymi DDR i DDR2. Posiadają także przesunięte wcięcie w prawą stronę w stosunku do DDR2 (w DDR2 wcięcie znajduje się prawie na środku kości).Obsługa pamięci DDR3 przez procesory została wprowadzona w 2007 roku w chipsetach płyt głównych przeznaczonych dla procesorów Intel oraz w 2008 roku w procesorach firmy AMD.

PC3-6400 o przepustowości 6,4 GB/s, pracujące z częstotliwością 800 MHz

PC3-8500 o przepustowości 8,5 GB/s, pracujące z częstotliwością 1066 MHz

PC3-10600 o przepustowości 10,6 GB/s, pracujące z częstotliwością 1333 MHz

PC3-12700 o przepustowości 12,7 GB/s, pracujące z częstotliwością 1600 MHz

PC3-15000 o przepustowości 15 GB/s, pracujące z częstotliwością 1866 MHz

PC3-16000 o przepustowości 16 GB/s, pracujące z częstotliwością 2000 MHz

slide34

PORTY: ATA, SATA, SATA2, eSATA

ATA - interfejs systemowy w komputerach klasy PC i Amiga przeznaczony do komunikacji z dyskami twardymi zaproponowany w 1983 przez firmę Compaq. Używa się także skrótu IDE (zamiennie z ATA), od 2003 roku (kiedy wprowadzono SATA) standard ten jest określany jako PATA (od "Parallel ATA"). Standard ATA nie jest już rozwijany w kierunku zwiększania szybkości transmisji. Początkowo stosowano oznaczenia ATA-1, -2 itd., obecnie używa się określeń związanych z zegarem przepustowością interfejsu (ATA/33, ATA/66, ATA/100, ATA/133).

SATA - szeregowa magistrala Serial ATA jest następcą równoległej magistrali ATA. Do transmisji przewidziane są cieńsze i bardziej elastyczne kable z mniejszą liczbą styków, co pozwala na stosowanie mniejszych złączy na płycie głównej w porównaniu do równoległej magistrali ATA. Wąskie kable ułatwiają instalację i prowadzenie ich w obudowie, co poprawia warunki chłodzenia wewnątrz obudowy. Interfejs przeznaczony do komunikacji umożliwia szeregową transmisję danych między kontrolerem a dyskiem komputera z maksymalną przepustowością ok. 1,5 gigabitów/s.

slide35

PORTY: ATA, SATA, SATA2, eSATA

SATA2 - Obecnie w sprzedaży dostępne są dyski z kontrolerem wyposażonym w magistralę SATA2, która umożliwia transfer danych z prędkością 3 gigabitów/s. Podwojenie przepustowości w przypadku domowego komputera niewiele zmienia, lecz doskonale sprawdza się w przypadku serwerów, gdzie stosowane są rozbudowane macierze dyskowe lub systemy pamięci zewnętrznej.

External SATA - Złącze eSATA to zewnętrzny port Serial-ATA II, przeznaczony do podłączania napędów poza komputerem. Główną ideą eSATA jest zapewnienie identycznej prędkości przesyłania danych w urządzeniach zewnętrznych, jaka osiągalna jest dla napędów wewnętrznych. Osiągane przez ten standard prędkości nie odbiegają od tych oferowanych przez SATA-II – maksymalne przepustowości to 150 MB/s oraz 300 MB/s, czyli znacznie więcej niż może zaoferować port USB 2.0

SATA 3 - Trwają prace nad trzecią wersją tego interfejsu, która ma wg planów umożliwić przesyłanie danych z prędkością 6 gigabitów/s.

slide36

PORT USB

USB(ang. Universal Serial Bus – uniwersalna magistrala szeregowa) – rodzaj sprzętowego portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i port równoległe. Został opracowany przez firmy Microsoft, Intel Compaq, IBM i DEC. Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że można go wykorzystać do podłączenia do komputera wielu różnych urządzeń (np.: aparatu fotograficznego, modemu skanera, klawiatury przenośnej pamięci itp). Urządzenia podłączane w ten sposób mogą być automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system, przez co instalacja sterowników i konfiguracja odbywa się w dużym stopniu automatycznie (przy starszych typach szyn użytkownik musiał bezpośrednio wprowadzić do systemu informacje o rodzaju i modelu urządzenia). Możliwe jest także podłączanie i odłączanie urządzeń bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania komputera.

Jedną z ważniejszych cech portu USB jest zgodność z Plug and Play. Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć o topologii drzewa. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB.

TYPY I PRĘDKOŚCI:

-USB 1.1 Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z prędkością (FullSpeed) 12 Mbit/s (1.5 MB/s) i (LowSpeed) 1.5 Mbit/s (0.1875 MB/s)

-USB 2.0 (Hi-Speed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z maksymalną prędkością 480 Mb/s (60 MB/s). Rzeczywista prędkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami.

USB 3.0 (SuperSpeed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji będą mogły pracować z prędkością 4,8 Gb/s (600 MB/s). Nowy standard oprócz pozostałych łącz elektrycznych (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 i 1.1) korzystał będzie również z łącz optycznych (kabel połączeniowy będzie wyposażony w światłowód). Kontrolery USB tej generacji będą posiadać inteligentny system odłączający zasilanie od urządzeń, po stwierdzeniu że z niego nie korzystają. Pierwsza prezentacja tej technologii odbyła się na targach CES 2008.

slide37

PORT COM

Standard COM (RS-232) opisuje sposób połączenia urządzeń DTE (ang. Data Terminal Equipment) tj. urządzeń końcowych danych (np. komputer) oraz urządzeń DCE (ang. Data CommunicationEquipment), czyli urządzeń komunikacji danych (np. modem). Standard określa nazwy styków złącza oraz przypisane im sygnały a także specyfikację elektryczną obwodów wewnętrznych. Standard ten definiuje normy wtyczek i kabli portów szeregowych typu COM. Standard RS-232 (ang. Recommended Standard) opracowano w 1962 roku

na zlecenie amerykańskiego stowarzyszenia producentów urządzeń elektronicznych w celu ujednolicenia parametrów sygnałów i konstrukcji urządzeń zdolnych do wymiany danych cyfrowych za pomocą sieci telefonicznej. RS-232 jest magistralą komunikacyjną przeznaczoną do szeregowej transmisji danych. Najbardziej popularna wersja tego standardu, RS-232C pozwala na transfer na

odległość nie przekraczającą 15 m z szybkością maksymalną 20 kbit/s. W architekturze PC standardowo przewidziano istnienie 4 portów COM oznaczanych odpowiednio COM1-COM4. Specjalizowane karty rozszerzeń pozwalały na podłączenie znacznie większej ilości portów RS-232, jednak nie były one standardowo obsługiwane przez MS-DOS i wymagały specjalistycznego oprogramowania.

slide38

PORT LPT

Interfejs IEEE 1284(LPT) - nazwa 25-pinowego złącza w komputerach osobistych. IEEE 1284 jest portem równoległym wykorzystywanym w głównej mierze do podłączenia urządzeń peryferyjnych: drukarki, skanery, plotery. Został opracowany w 1994 r. przez konsorcjum Network Printing Alliance jako standard zapewniający wsteczną kompatybilność z używanym od lat 70. jednokierunkowym portem Centronics. Zwany jest też portem LPT lub portem równoległym. Najważniejszym (historycznie) zastosowaniem portu równoległego była komunikacja z urządzeniami wymagającymi przesyłu dużych ilości danych z komputera do urządzenia. Dzięki dużej prędkości transferu

świetnie nadawał się do podłączania drukarek i skanerów oraz pamięci masowych. Jednak wejście na rynek interfejsów o znacznie lepszych walorach użytkowych, takich jak USB i FireWire spowodowało, że port ten jest coraz rzadziej stosowany.Łączenie komputerów za pomocą portu równoległego było popularne w latach dziewięćdziesiątych, gdy sprzęt sieciowy był drogi, program Norton Commander posiadał wbudowaną obsługę transferu plików poprzez port szeregowy i równoległy. Dziś i to zastosowanie odeszło do lamusa za sprawą

sieci komputerowych i pamięci masowych USB.

slide41

CHIPSETY - INTEL - ZESTAWIENIE

GT – GigaTransactions

ad