Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


 
A 286-os alaplap korában az Intel melletti utángyártók ötlete volt, hogy az alaplap szabványos rendszerelemeit (8237, 8259A, 8254 stb.) célszerű lenne berendezésorientált áramkörökbe integrálni, mert egyszerűbb és megbízhatóbb lesz az alaplap. Az ötlet annyira bevált, hogy a következő processzor és alaplap generációknál következetesen továbbvitték egészen a mai napig. Az eredmény egy szinte átláthatatlan dzsungel lett. Számos gyártó sok különböző elemkészletet (Chipset, lapkakészlet) állított elő, melyek hardveroldalról teljesen eltérnek egymástól, és a mindenkori BIOS feladata szoftveroldalról közös szintre hozni őket.
            A lapkaháborúba az Intel sokáig nem szállt be, a Pentium processzorokhoz készített Triton lapkakészlettel azonban De-facto szabványt hozott létre. A funkcionális elemek egybeintegrálása mellett a lapkakészletek egyre inkább az új technológiai megoldások nélkülözhetetlen segítői lettek (pl. AGP-kártya, PCI-ISA-híd), melyekhez többnyire hajlékonylemezen adott meghajtóprogramok tartoznak. A következőkben röviden átnézzük az ismertebb lapkakészleteket a processzorok és a gyártók függvényében.
 
 
80286-os alaplap
 
            A 286-os gépek NEAT alaplapjaihoz néhány cég gyártott lapkakészletet (Chips and Technologies, Suntac, Sis stb.). A készletek közös jellemzője, hogy programozható konfigurációs regiszterekkel rendelkeznek, melyek beállítására a SETUP menüben megjelent az ADVANTED és EASY NEAT CHIPSET REGISTER SETUP (vagy hasonló) menüpont. A készletben lévő elemek száma (kezdetben 4) fokozatosan csökkent egészen az egymorzsás alaplapig. Mintaként a Sis gyártmányú lapkakészletet mutatjuk be. A SiS lapkakészlet három tagból áll, melyek az alábbi feladatokat látják el:
 
·         85C401 CPU vezérlés: Gyorstár vezérlés, DRAM vezérlés, árnyék RAM beállítások, gyors A20 Gate átváltás, DRAM átlapolt és lapmódbeállítás, Weitek társprocesszor interfész.
 
·         85C402 sínvezérlés, adatpuffer: ISA sínvezérlés, sín órajel beállítás, paritás logika, NMI logika, várakozó állapot logika.
 
·         85C206 perifériavezérlés: Két 8259A PIC, két 8237 DMA, 74LS612 DMA lapregiszter, 8254 CTC, MC146818 CMOS óra, egyéb perifériasín-apróságok.
 
 
80386-os alaplap
 
            A 386-os alaplapok lapkakészlete hasonlít a 286-os elemekhez. A legfontosabb módosítás a 32 bites sín kezelése. Több gyártó készített chipkészletet, ezekben a leggyakoribb áramkör a 28G-os készletek C206os perifériavezérlője. Mintaként a Chips and Technologies cég CS8230 típusú készletet mutatjuk be.
            A CS8230 AT/386 lapkakészlet hét VLSI áramkört tartalmaz a 386-os PC AT kompatíbilis rendszerek alapfunkcióinak ellátásához. A 82C20G integrált perifériavezérlővel kiegészítve teljes AT gép építhető fel mindössze 40 IC-t használva (memória áramkörök kivételével). A készlet az alábbi elemeket tartalmazza:
·         82C301 sínvezérlő: AT sín időzítése, I/O és memória műveletek várakozó állapotai, sínállapotok vezérlési logikája, 3 konfigurációs regiszter, "B" port.
 
·         82C302 tárvezérlő: Átlapolás és lapmód beállítás, tárelérés döntési logika (CPU, DMA és frissítés), 14 konfigurációs regiszter.
 
·         82C303/82C304 címsín interfész: Címdekóder a többi chip számára, interfész a helyi, periféria és rendszersín között, portcím dekóder kimenetek.
 
·         82C305 adatsín interfész (2 darab): Kapcsolat a helyi, rendszer és U O csatornasín között, adatkonverzió.
 
·         82C306 vezérlőjel puffer: 14 MHz-es oszcillátor, paritás áramkör.
 
 
80486-os alaplap
 
            A PCI felület (Peripheral Components Interconnect) bevezetésével a lapkakészletek felépítése alapvetően megváltozott. A PCI- és az ISA-felület közötti kapcsolat kezelésére először az Intel készített lapkészletet. Ez érthető, hiszen a PCI fejlesztésében az Intel jelentős részt vállalt. Az Intel lapkakészlet a Saturn fantázianevet kapta, és a következő áramkörökből áll:
 
·         82424TX gyorstár/DMA vezérlő (CDC): A CDC összeköti a CPU sínt a PCI sínnel, előállítja a cím és vezérlő jeleket, gyorstárat és DRAM vezérlőt tartalmaz. Közvetlen kapcsolatban áll a DPU-val, mely az adatirányításért felelős. A két áramkör azért került külön tokba, mert túl sok kivezetéssel rendelkeznek.
 
·         82423TX adatút egység (DPU): Az adatút egység adatvonal meghajtókat tartalmaz, más készletekben a rendszervezérlő áramkörben található.
 
·         82378IB rendszer bemenet/kimenet (SIO): A PCI és ISA sín közötti felületet a SIO valósítja meg.
 
Tartalmazza azokat a szabványos elemeket, melyekből az ISA és EISA PC-k felépülnek (időzítő, megszakításvezérlő, DMA vezérlő, továbbá a PCI sínhozzárendelőt, mely a CDC-vel együtt két PCI mestert tud kezelni.
Pentium alaplap
 
Intel lapkakészletek
 
            Az Intel a 486-os PCI lapkakészletről igen gyorsan váltott Pentium processzorokra, de az eredmény nem volt igazán lenyűgöző. A 4 elemből (82434LX, 82378IB és két 82433FX) álló Mercury fantázianevű Intel készlet volt az első, Pentium processzorhoz készült készlet. Sajnos mind a 60-66 MHz-es processzor, mind a hozzá készült lapkakészlet zsákutcának bizonyult. Nem nyújtottak nagyobb teljesítményt, mint egy jó 486DX2-es rendszer, és sokkal többe kerültek. A Mercury készletet nem Pentium tulajdonságokhoz fejlesztették, csak egy továbbfejlesztett 486-os PCI lapkakészlet volt.
            Az első igazi Pentium képességű lapkakészletet az Intel viszonylag későn jelentette meg. A Triton fantázianevű készlet (82430FX) az alábbi négy elemből áll:
 
·         82437FX Triton rendszervezérlő (TSC): Tartalmazza a gyorstár és operatív tár vezérlőegységet. A vezérlőegység felelős a CPU, gyorstár, operatív tár és PCI sín között adatátvitelért. A 2. szintű gyorstár támogatja a visszaírás (write back) üzemmódot, kapacitása legfeljebb 512 kbájt. A gyorstár szabványos, csoportos (burst) vagy adatcsatornás (pipelined) csoportos statikus RAM elemekből épülhet fel.
 
·         82438FX Tl-iton adatút (TDP) 2 darab: A két TDP feladata a TSC-vel együttműködés támogatása legfeljebb 128 Mbájt szokásos vagy EDO RAM kapacitásig.
 
·         82371FB PCI ISA IDE gyorsító (PIIX): Az áramkör a PCI-ISA hidat valósítja meg, a korábbi SIO áramkör továbbfejlesztett változata. A PIIX felelős a teljes ISA sín kommunikációért. Két DMA és megszakításvezérlőt, időzítőt, energiatakarékos tápellátás-vezérlőt és kibővített IDE felületvezérlőt tartalmaz legfeljebb négy eszköz számára (merevlemez, CD-ROM).
 
            A Triton FX készletet az Intel igen gyorsan továbbfejlesztette. Az új készletek egymástól alig különböznek, mindegyik a 82430 típusjelet viseli, csak az utána következő betű változik meg.
            Fontos technológiai lépést jelentett, hogy a TDP áramkört beleintegrálták a TSC IC-be. A PIIX áramkör is folyamatosan fejlődött. Először megjelent az USB (Universal Serial Bus, általános soros sín), azután a gyorsabb SDRAM áramkörök támogatása, majd az Ultra-DMA/33 átvitel a megfelelő merevlemez-meghajtókhoz. Az EIDE merevlemezeknél Ultra-DMA átvitel használatához kiegészítő meghajtót (Bus Master Device Driver) kell betölteni, mely az alaplaphoz mellékelt hajlékonylemezen több operációs rendszer változatban található meg.
            A 430TX változat PIIX4 áramkörénél esetenként előfordulhat, hogy a csökkentett (3,3 V) tápfeszültség miatt az ISA bővítőkártyák vagy a merevlemez-meghajtók nem működnek megbízhatóan. A 430VX és TX áramkörök hibájaként róható fel, hogy a gyorsítható memória legfeljebb 64 Mbájt méretű. Ennél nagyobb memóriával rendelkező gépeknél (pl. NT szerver) emiatt jelentős teljesítménycsökkenés érzékelhető. Az Intel szerint, ha valakinek 64 Mbájtnál több memória kell, vegyen Pentium II processzoros alaplapot.
Nem Intel lapkakészletek
 
            Az Intel mellett más lapkagyártók is készítenek készleteket, de ők még nem jósolják a Socket 7 processzorok végét. Az utángyártók lapkakészletei a gyorsítható memória méretének növelésére (legalább 5 T2 Mbájt), és a rendszersín sebességének fokozására (75 MHz) törekszenek. A rendszersín sebességének 66 MHz fölé növelése nem veszélytelen. A PCI-felületen 33 MHz-es sebesség engedélyezett. Ha a PCI-sín órajelét a rendszersín órajeléből osztjuk le, a PCI sebessége meghaladja a 33 MHz-et, és ez néhány kártya hibázásához vezethet. Emiatt néhány lapkakészlet nem rögzíti a PCI sebességét a rendszer órajelhez. A megoldás két különböző úton lehetséges. Az Apollo VPX készletnél a PCIsín aszinkron működik a rendszersínhez képest. Az ALI Aladdin V+ készletnél viszont a rendszerórajelet 2, 5-del osztva kapjuk meg a PCI órajelet.
            Az 5581 és 5582 SiS készlet belső felépítése egyforma, a lúvezetésekben van csak különbség közöttük. Ugyanez igaz az 5597 és 5598 SiS készletekre is, melyeknek az a különlegességük, hogy integrált grafikus vezérlőt tartalmaznak (Super TX készlet). A videó információ tárolására az operatív tárból hasítanak ki részt, az eljárást megosztott memóriarendszernek (Shared Memory System) nevezik. A felhasználható videó memória méretét a Setup menüben lehet beállítani az operatív tár rovására.
            Az alaplapok teljesítmények meghatározásánál az alaplap, a lapkakészlet és a BIOS játszik szerepet. Emiatt előfordulhat, hogy két azonos készletből felépülő alaplap között jelentős különbségek adódnak különböző BIOS esetén.
 
Intel PentiumPro és Pentium ll lapkakészletek
 
            A PentiumPro és Pentium II processzorok lapkakészleteinek területén az Intel uralkodó helyzetben van. Az első PentiumPro készletet 82440KX típusjelöléssel (nem hivatalos neve: Orion) dobta piacra. A készletbe nyolc áramkör tartozik: három vezérlő (82452KX, 82453KX és 82454KX), a már korábban megismert PCI-ISA híd PIIX áramkör (82371) és négy adatút IC (82451KX). A lapkakészlettel elérhető teljesítmény asztali gépeknél éppoly kiábrándító, mint az első Pentium készlettel (Mercury). Az Orion valójában többprocesszoros rendszerekbe ajánlható. Az Intel felismerte a hibákat, és viszonylag hamar új készlettel jelentkezett, melynek a Natoma fantázianevet adta (82440FX). A Natoma készlettel elérhető teljesítményt már az asztali gépek is ki tudják használni. A készlet a következő elemekből áll:
 
·         82441FX PCI és memóriavezérlő (PMC): Tartalmazza az operatív tár vezérlőegységet, mely legfeljebb 1 Gbájt méretű FPM (Fast Page Mode), EDO (Extended Data Out) vagy BEDO (Burst EDO) típusú, SIMM vagy DIMM tokozású lehet. A PCM felelős a PCI sín adatátvitelért, vezérli a DBX áramkört, mellyel közösen alkotják a gazda-PCI hidat.
 
·         82442FX adatsíngyorsító (DBX): A DBX egyszerűbb felépítésű, mint a PCM, valójában a 64 bites CPU - memória utat képezi. Tartalmaz még egy egyéni 16 bit széles adatsínt a PCI átvitelek és a PMC regiszterek kezelésére.
 
·         82371SB PCI ISA IDE gyorsító (PIIX3): A PIIX3 áramkör a 430VX és HX készletből került át a Natoma lapkakészletbe. Fő feladata a PCIISA híd megvalósítása, továbbá tartalmazza a szokásos programozható perifériavezérlő áramköröket (megszakítás, DMA vezérlő, USB port stb.).
A gazdasín (host bus, processzor sín, GTL+) vezérlését is a PCM áramkör hajtja végre, és az ún. I/O-APIC áramkör (Advanced Programmable Interrupt Controller, fejlett programozható megszakításvezérlő) segítségével lehetővé teszi a növelt megszakításfeldolgozást (Enhanced Interrupt Processing). A feldolgozást a PIIX3 áramkör végzi. A többprocesszoros üzemmód igényli az APIC használatát. A készletben nem találunk gyorstárvezérlőt, mivel a PentiumPro processzor beépített gyorstárral és vezérlővel készül.
            Tekintve, hogy a Pentium II processzor a külső CPU sín felől nézve elvileg egy MMX bővítésekkel ellátott PentiumPro processzor, a 430FX lapkakészlet lehetett az első Pentium II készlet. A két processzor közötti szembetűnő különbség a tokozásban (Socket 8 és Slot 1 ) van, de ennek a lapkakészlet szempontból nincs jelentősége.
            Az 1997 őszén megjelent első Pentium II alaplapokban az FX-ből továbbfejlesztett 82440LX készletet találhattuk. Javítottak a gyors SDRAM támogatáson, melynek köszönhetően a DIM-modulokon EEPROM lapkának kell lennie. A PCI-ISA-hídként használt PIIX4 áramkör (a 82430TX készletből ismert) ugyanis ebből olvassa ki a memória IC-k paramétereit, hogy az időzítést optimálisra állítsa be. A 82440LX-re épülő Pentium II alaplapok tehát csak EEPROM áramkörrel szerelt DIM-modulokat fogadnak el, és az alaplap tervezőjétől függ, hogy SDRAM memóriaelemeken kívül más típust (FPM, EDO, stb.) használhatunk-e. A PIIX4 áramkör 3,3 V tápfeszültséget igényel, ezért a 82430TX készletnél leírtak itt is érvényesek.
            A 82440LX készlet másik újdonsága, hogy elsőként támogatja az AGP kártya használatát. A 82240LX készlet (eltekintve a PIIX4 áramkörtől) egyetlen BGA tokból áll 82443LX jelöléssel, legfeljebb 333 MHz-es processzorral használható.
            Az LX lapka továbbfejlesztéseként az Intel további két új készlettel jelent meg a piacon 1998 áprilisában. A 82440BX készlet 400 MHz-es vagy gyorsabb Pentium II processzorokhoz készült, és igen népszerű lett. A 82443BX jelölésű áramkör mellett PIIX4 vagy PIIX4e PCI-ISA- híd IC alkotja a készletet. A BX rendszersín sebessége 66 MHz-ről 100 MHz-re nőtt, ami egy régi sebességkorlát ledöntését jelenti. A nagyobb rendszersínsebességhez gyorsabb memóriaelemek szükségesek, ezért a BX lapkával szerelt alaplapokon csak 100 MHz-re ajánlott SDRAM áramkörök kerülhetnek (PC 100-DIMMs/, melyeknek okvetlenül kell EEPROM lapkával rendelkezniük. Az órajel hozzárendelés szinkron megoldású, ezért a PCI-sín sebességét a rendszersín sebességének hárommal osztásával kapjuk meg. A BX készlet megengedi korábbi Pentium II processzorok használatát (66 MHz-es rendszersín), ha ez a lehetőség a BIOS Setup-ban is megtalálható.
            A 82440EX AGPSet lapkakészlet visszalépést jelent a korábbi fejlődési irányhoz képest, melyet az indokol, hogy a Celeron (Pentium II processzor L2 gyorstár nélkül) processzorokhoz készült. A 440EX és LX lapka lábkompatíbilis, néhány korlátozással azonban EX alaplapok esetén számolnunk kell:
 
·         csak egyprocesszoros rendszerekhez felel meg,
·         nincs ECC hibajavítás a tárolóelemeken,
·         legfeljebb három PCI aljzat lehet az alaplapon (öthöz képest), csak két DIMM foglalat található az alaplapon,
·         a rendszersín sebessége legfeljebb 66 MHz lehet.
 
            A lapkakészletek fejlődése nem állt le. Legújabban ismét három típust dobott piacra az Intel. A 82440GX AGPSet készlet a munkaállomások piacát célozza meg. Nem sokban különbözik a BX készlettől (1 Gbájt helyett 2 Gbájt lehet az operatív tár). A 82450NX PCI Set készletet Xeon szerverekhez tervezték. A szervernek nincs szüksége AGP-kártyára, ezért kimaradt a készletből az AGP-támogatás. A kezelhető memória méretét 8 Gbájtra emelték, melyhez címbit permutálást (Addres Bit Permuting) és nagy sávszélességű négyutas átlapolást használnak. A lapka érdekes tulajdonsága, hogy a PCI-sínek több konfigurációra nyitottak: négy darab 32 bites, két darab 64 bites vagy egy 64 bites és két 32 bites sínként üzemelhetnek. A lapkakészlettel a Xeon processzorból négy dolgozhat közös rendszerben, a szám klaszter vezérlővel nyolcra növelhető. Az NX készlet négy tagból áll: 82451NX memória és I/O hídvezérlő (MIOC), 82454NX PCI bővítő híd (PXB), 82452NX RAS/CAS generátor (RCG) és 82453NX adatút multiplexer (MUX). A 82440ZX AGP Set készlet a 100 MHz-es FSB (front side bus) és SDRAM teljesítményét biztosítja a PC-nek. Az áramkörnek létezik egy olcsóbb, kisebb teljesítményű változata is 82440ZX-66 jelöléssel elsősorban Intel Celeron processzorhoz.
 

Hozzászólások

Hozzászólások megtekintése

Nincs új bejegyzés.