Устройства, расположенные на материнской плате

4. Разъем Advanced Graphic Port (AGP).

     Accelerated Graphics Port (ускоренный графический порт) (рис. 4)- интерфейс для подключения видеоадаптера к отдельной магистрали AGP, имеющей выход непосредственно на системную память. В системной памяти размещаются преимущественно параметры трехмерных объектов (текстуры, альфа-канал, z-буфер), требующие быстрого доступа со стороны, как процессора, так и видеоадаптера. Интерфейс выполнен в виде отдельного разъема, в который устанавливается AGP-видеоадаптер.

     Сначала были модемы на 56 кбит/с, затем DVD, а теперь притчей в языцех стал ускоренный графический порт (Accelerated Graphics Port - AGP) фирмы Intel. Список "полуфабрикатов" новых технологий, навязываемых покупателям компьютеров, непрерывно растет. Спустя почти четыре года с того времени, когда шина PCI стала стандартом в настольных компьютеров, корпорация Intel объявила о новой, предназначенной исключительно для графики, шине, которую усиленно рекламирует как архитектуру, способную повысить производительность даже самых требовательных к ресурсам видео-, 2D-, 3D-приложений. Шина AGP - вместе с новым, специальным разъемом расширения - разгрузит шину PCI от потока видеоданных и предоставит им собственный скоростной путь к центральному процессору. Возникает лишь одна проблема: новая шина скорее запутает покупателей, нежели реально повысит быстродействие операций с двух- и трехмерной графикой.

     Почему Intel решила пойти на такие сложности, связанные с введением соединения нового типа? Если ответить коротко, то из-за 3D-графики. Преимущества шины AGP в  полной мере могут проявиться в 3D-играх, развлекательных программах и пакетах, написанных с учетом ее возможностей. Она позволит им стать более реалистичными, использовать богатые графические возможности для оформления сцен. Кроме того, как уже упоминалось, новая шина должна уменьшить нагрузку на шину PCI, к разъемам которой помимо видеоадаптера сегодня подключается почти вся периферия - от сетевых адаптеров до звуковых плат.

5. IR Connector

     Infrared Connector - разъем для инфракрасного  излучателя/приемника. Подключен  к одному из встроенных COM-портов (обычно - COM2) и позволяет установить  беспроводную связь с любым  устройством, снабженным подобным  излучателем и приемником. Работает  по тому же принципу, что и  пульты управления бытовой радиоаппаратурой.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Разъемы-слоты  типа ISA.

     Шина, как известно, представляет собой, собственно, набор проводов (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В "минимальной комплектации" шина имеет три типа линий:

1. линии управления;
2. линии адресации;
3. линии данных.

     Устройства, подключенные к шине, делятся на две основных категории - bus masters и bus slaves. Bus masters - это устройства, способные  управлять работой шины, т.е. инициировать запись/чтение и т.д. Bus slaves - соответственно, устройства, которые могут только отвечать на запросы. Правда, есть еще "интеллектуальные слуги" (intelligent slaves), но мы их пока для ясности замнем. Гораздо более слабые в отношении пропускной способности, чем слоты PCI, слоты ISA, по сути дела, - чистейший анахронизм, оставшийся еще со времен компьютеров типа 386. Но - парадокс! - именно эти слоты, а не их более быстрые собратья PCI, являются наиболее дефицитными. Именно к ним подключается громадное количество дополнительных карт: звуковые платы, внутренние модемы, специализированные платы сканеров и так далее. В итоге нередка ситуация, когда все слоты ISA (а их на плате бывает от 2 до 4) заняты и есть необходимость еще в одном-двух... По внешнему виду слоты ISA напоминают слоты PCI, только они почти в полтора раза длиннее и цвет их не белый, а черный.  
 

7. Слоты для установки  оперативной памяти (рис. 5).

     От  слотов для установки плат отличаются наличием специальных замочков-"защелок", На новых платах Pentium MMX, как правило, предусмотрена установка двух типов  памяти - более старого формата SIMM (72 контакта) и нового - быстрой памяти типа DIMM (168 контактов). Слоты DIMM значительно короче слотов SIMM, так что путаницы здесь не возникнет. Количество слотов обоих типов может варьироваться от 2 до 4. Возможен вариант, когда на материнской плате вы найдете разъемы под один тип памяти и это будит DIMM так как последнее время стали уходить от SIMMов все потому что наступает эпоха больших скоростей и большой производительности. SDRAM (Synchronous DRAM - синхронная динамическая память) - память с синхронным доступом, работающая быстрее обычной асинхронной (FPM/EDO/BEDO). Помимо синхронного метода доступа, SDRAM использует внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке. SDRAM также поддерживает блочный обмен. Основная выгода от использования SDRAM состоит в поддержке последовательного доступа в синхронном режиме, где не требуется дополнительных тактов ожидания. При случайном доступе SDRAM работает практически с той же скоростью, что и FPM/EDO. PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - статическая память с блочным конвейерным доступом) - разновидность синхронных SRAM с внутренней конвейеризацией, за счет которой примерно вдвое повышается скорость обмена блоками данных. Микросхемы памяти имеют четыре основные характеристики - тип, объем, структуру и время доступа. Тип обозначает статическую или динамическую память, объем показывает общую емкость микросхемы, а структура - количество ячеек памяти и разрядность каждой ячейки. Например, 28/32-выводные DIP-микросхемы SRAM имеют восьмиразрядную структуру (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8), и кэш для 486 объемом 256 кб будет состоять из восьми микросхем 32k*8 или четырех микросхем 64k*8 (речь идет об области данных - дополнительные микросхемы для хранения признаков (tag) могут иметь другую структуру). Две микросхемы по 128k*8 поставить уже нельзя, так как нужна 32-разрядная шина данных, что могут дать только четыре параллельных микросхемы. Распространенные PB SRAM в 100-выводных корпусах PQFP имеют 32-разрядную структуру 32k*32 или 64k*32 и используются по две или по четыре в платах для Pentuim.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Контроллеры портов.

     Под "портами" понимаются разъемы  на задней стенке компьютера, предназначенные  для подключения таких внешних  устройств, как принтер, мобильный  дисковод большой емкости (для этого  предусмотрен так называемый параллельный порт, или LPT), а также - внешнего модема, манипулятора типа "мышь" (через  два последовательных порта - СОМ1 и COM2 с разъемами 9 и 25 штырьков). Параллельный порт (LPT) всегда один, число же портов СОМ может варьироваться от 2 до 4. Во многих платах Pentium II, соответствующих  стандарту АТХ, имеются еще и  специальные разъемы для подключения  мыши и клавиатуры - круглые разъемы  типа PS/2. Не забудем и еще одну новинку - последовательный порт USB.

9. USB

     Universal Serial Bus (универсальная последовательная магистраль) - новый интерфейс для подключения различных внешних устройств. Предусматривает подключение до 127 внешних устройств к одному USB-каналу (по принципу общей шины), реализации обычно имеют по два канала на контроллер. Обмен по интерфейсу - пакетный, скорость обмена - 12 Мбит/с. Последнее время, устройств в формате USB (модемов, принтеров, сканеров, мониторов и даже клавиатур) на рынке становится все больше и больше.  
 
 
 
 

10. Что такое кэш и зачем он нужен?

     Cache (запас) обозначает быстродействующую  буферную память между процессором  и основной памятью. Кэш служит  для частичной компенсации разницы  в скорости процессора и основной  памяти - туда попадают наиболее  часто используемые данные. Когда  процессор первый раз обращается  к ячейке памяти, ее содержимое  параллельно копируется в кэш,  и в случае повторного обращения  в скором времени может быть  с гораздо большей скоростью  выбрано из кэша. При записи  в память значение попадает  в кэш, и либо одновременно  копируется в память (схема Write Through - прямая или сквозная запись), либо копируется через некоторое  время (схема Write Back - отложенная  или обратная запись). При обратной  записи, называемой также буферизованной  сквозной записью, значение копируется  в память в первом же свободном  такте, а при отложенной (Delayed Write) - когда для помещения в кэш  нового значения не оказывается  свободной области; при этом  в память вытесняются наименее  используемая область кэша. Вторая  схема более эффективна, но и  более сложна за счет необходимости  поддержания соответствия содержимого  кэша и основной памяти.

     Сейчас  под термином Write Back в основном понимается отложенная запись, однако это может  означать и буферизованную сквозную. Память для кэша состоит из собственно области данных, разбитой на блоки (строки), которые являются элементарными  единицами информации при работе кэша, и области признаков (tag), описывающей  состояние строк (свободна, занята, помечена для дозаписи и т.п.). В  основном используются две схемы  организации кэша: с прямым отображением (direct mapped), когда каждый адрес памяти может кэшироваться только одной  строкой (в этом случае номер строки определяется младшими разрядами адреса), и n-связный ассоциативный (n-way associative), когда каждый адрес может кэшироваться несколькими строками. Ассоциативный  кэш более сложен, однако позволяет  более гибко кэшировать данные; наиболее распространены 4-связные системы кэширования.

     Процессоры 486 и выше имеют также внутренний (Internal) кэш объемом 8-16 кб. Он также  обозначается как Primary (первичный) или L1 (Level 1 - первый уровень) в отличие  от внешнего (External), расположенного на плате и обозначаемого Secondary (вторичный) или L2. В большинстве процессоров  внутренний кэш работает по схеме  с прямой записью, а в Pentium и новых 486 (Intel P24D и последние DX4-100, AMD DX4-120, 5x86) он может работать и с отложенной записью. Последнее требует специальной  поддержки со стороны системной  платы, чтобы при обмене по DMA можно  было поддерживать согласованность  данных в памяти и внутреннем кэше. Процессоры Pentium Pro имеют также встроенный кэш второго уровня объемом 256 или 512 кб.

11. Что такое VRM?

Voltage Regulator Module - модуль регулятора напряжения. Служит  для формирования нужных напряжений  питания процессора. Разработан  для того, чтобы существующие  системные платы могли поддерживать  новые типы процессоров, которые  появятся в будущем. На платах, поддерживающих VRM, для него есть  специальный двухрядный разъем  с пластмассовым обрамлением,  расположенный обычно рядом с  процессором или его стабилизатором  питания. Что означает термин "Green Motherboard"? Системная плата  с поддержкой энергосбережения. Chipset и BIOS платы поддерживают снижение  частоты процессора при перерывах  в работе, отключение винчестера  и монитора при отсутствии  обращений к ним, и т.п. Отношение  специалистов к данным режимам  неоднозначное: при чрезмерно  частом (десятки раз в сутки)  отключении монитора или винчестера  экономия энергии будет мизерной, зато заметно возрастет шанс  выхода их из строя. 

12. Что такое BIOS?

     BIOS (basic input/output system - базовая система  ввода-вывода)- это встроенное в компьютер программное обеспечение, которое ему доступно без обращения к диску. На PC BIOS содержит код, необходимый для управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и другими устройствами. Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской плате компьютера (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой системы. Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Поскольку доступ к RAM (оперативной памяти) осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задействованная при этом область памяти называется Shadow Memory (теневая память).

     В настоящее время, почти все материнские  платы комплектуются Flash BIOS, BIOSом, который  в любой момент может быть перезаписан  в микросхеме ROM при помощи специальной  программы. BIOS PC стандартизирован, поэтому, в принципе менять его, также как, например, операционные системы нет  необходимости. Дополнительные возможности  компьютера можно использовать только использованием нового программного обеспечения. BIOS, который поддерживает технологию Plug-and-Play, называется PnP BIOS. При использовании  этой технологии BIOS должен быть обязательно  прошит во Flash ROM.  
 

13. Что такое PnP?

     Plug And Play - "вставь и играйся". Обозначает  технологию, которая сводит к  минимуму усилия по подключению  новой аппаратуры. PnP-карты не  имеют перемычек конфигурации  или особых программ настройки;  вместо этого общий для компьтера  PnP-диспетчер (отдельная программа  либо часть BIOS или ОС) сам находит  каждую из них и настраивает  на соответствующие адреса, линии  IRQ, DMA, области памяти, предотвращая  совпадения и конфликты. PnP BIOS обычно  обозначает BIOS с поддержкой такой  настройки, однако настройка карт  на азрличных шинах различается,  и PnP BIOS на плате с шинами ISA/PCI, может уметь настраивать только PCI-карты, а для ISA потребуется  поддержка со стороны ОС или  отдельный настройщик (например, ISA PnP Configuration Manager от Intel).

     PnP Manager записывает параметры конфигурации  в ESCD (Extended System Configuration Data - данные  расширенной системной конфигурации). Внешний PnP Manager использует для  данных файл на диске, а PnP BIOS - собственное Flash-ПЗУ. Если  в процессе конфигурации PnP-устройств  обнаружены изменения - выдается  сообщение "Updating ESCD..." и делается  попытка записать изменения в  ПЗУ. В случае успеха выдается  сообщение "Success", отсутствие  которого означает невозможность  перепрограммирования Flash-ПЗУ (не  установлена перемычка, стоит  ПЗУ обычного типа или неисправны  цепи программирования Flash-ПЗУ на  системной плате).