Дънни платки
Компютърна архитектура
PC компоненти
Интерфейси
Най-четени
Дънни платки
Местен автобус VESA
За съжаление концепцията на VL-Bus не издържа дълго. Всъщност VL-Bus беше процесорна шина 486. Това позволи много прости решения, тъй като не бяха необходими допълнителни чипове. Дизайнерите на дънни платки биха могли просто да добавят VL-Bus конектори към 486 дънни платки на практика без допълнителни разходи. Ето защо почти всички системи, базирани на процесора 486, бяха оборудвани с тези конектори.
Проблемите със закъсненията обаче доведоха до затруднения в работата на адаптерите. Тъй като VL-Bus работи на честотата на шината на процесора, използването на различни процесори доведе до различни честоти на шината, правейки проблемите със съвместимостта много по-трудни. Въпреки че VL-Bus може да се адаптира към други процесори като 386 и Pentium, той е най-подходящ за системи, базирани на процесор 486. Въпреки ниската си цена, след въвеждането на нова шина, наречена PCI, VL-Bus изчезва от сцената много бързо. Той никога не се е появил в системи, базирани на процесори Pentium, и по-нататъшно развитие на устройства за VL-Bus не е провеждано дълго време. Физически VL-Bus конекторът беше допълнение към съществуващите конектори. Например в системите с архитектура ISA VL-Bus конекторът се счита за допълнение към съществуващите 16-битови ISA конектори. Разширението VESA имаше 112 пина, които бяха физически разположени по същия начин, както в шината MCA.
Прекъсва
Заявките за прекъсване (IRQ) или хардуерните прекъсвания се използват от различни устройства, за да уведомят дънната платка (процесора) занеобходимостта от обработка на конкретна заявка. Тази процедура е подобна на ученик, който вдига ръка, за да привлече вниманието на учителя.
След извършване на необходимите действия по поддръжката на устройството, което е изпратило заявката, процедурата за обработка на прекъсване възстановява съдържанието на регистрите на процесора (премахвайки го от стека) и връща компютърното управление на програмата, която се изпълнява преди прекъсването.
Благодарение на прекъсванията, компютърът може да реагира на външни събития своевременно. Всеки път, когато серийният порт изпрати байт данни към системата, се генерира съответно прекъсване, което изисква системата да обработи байта данни, преди да пристигнат следващите данни. Обърнете внимание, че в някои случаи устройството, свързано към порта (например модем с чип UART 16550 или по-висок), може да съдържа специален буфер, който ви позволява да запазите няколко знака, преди да генерирате прекъсване.
Хардуерните прекъсвания имат йерархия от приоритети: колкото по-нисък е номерът на прекъсването, толкова по-висок е приоритетът. Прекъсванията с по-висок приоритет имат предимство и могат, така да се каже, да прекъснат обработката на други прекъсвания. В резултат на това в компютъра могат да възникнат няколко "вложени" прекъсвания.
При генериране на голям брой прекъсвания, стекът може да препълни и компютърът да виси. В този случай ще се покаже съобщението Вътрешно препълване на стека - системата е спряна. Ако тази грешка се появява твърде често при стартиране на DOS, опитайте се да коригирате ситуацията, като увеличите стойността на параметъра Stacks (размер на стека) във файла Config.sys.
По шината ISA заявките за прекъсване се предават под формата на преходи на логическо ниво и всяка от тях има отделна линия, свързана към всички конектори. Всеки хардуерен номерпрекъсването съответства на своя проводник. Дънната платка не може да определи в кой слот е прекъсващата платка, така че може да възникне двусмислена ситуация, ако няколко платки споделят един и същ канал. За да не се случи това, системата е конфигурирана така, че всяко устройство (адаптер) да използва своя собствена линия за прекъсване (канал). Използването на една линия от няколко различни устройства наведнъж е неприемливо в повечето случаи.
IBM разработи методи за споделяне на прекъсвания на шината ISA, но само няколко устройства се придържаха към необходимите правила и тази методология никога не беше приложена. В същото време PCI шината първоначално осигурява възможност за споделяне на прекъсвания. Всъщност всички устройства, свързани към PCI шината, използват прекъсване A, прекъсване на самата шина. Истинският проблем е, че системата всъщност има два комплекта прекъсвания, използвани едновременно: ISA и PCI. За да могат PCI картите да работят в системата, PCI прекъсванията се нанасят на ISA прекъсвания, които вече не се споделят. По този начин е по-добре да зададете различни прекъсвания на всички карти (дори тези с PCI интерфейс). Конфликтите между прекъсванията на PCI и ISA бяха обичайни за ранните поколения компютри и причиняваха много проблеми. И те не изчезнаха с пускането на Windows 95 и Plug and Play.
Технологията за споделяне на прекъсвания за PCI адаптери се нарича PCI IRQ Steering и се поддържа повече от десетилетие от операционни системи след Windows 95 OSR 2.x, както и от BIOS на дънната платка. Тази технология позволява устройства Plug and Play с активиран Windowsдинамично разпределяне на стандартни прекъсвания за PCI карти (обикновено с помощта на PCI INTA# прекъсване), както и присвояване на едно прекъсване на множество PCI карти.
Външните хардуерни прекъсвания често се наричат маскируеми, т.е. те могат да бъдат изключени ("маскирани") за известно време, докато процесорът изпълнява други важни операции. Като цяло проблемите с правилното обработване на прекъсванията са част от системния BIOS и отделните програми.
Тъй като споделянето на прекъсвания обикновено не е разрешено на шината ISA, когато се инсталират нови платки, може да има липса на линии за прекъсване. Ако две платки използват една и съща IRQ линия, тогава конфликт ще наруши нормалната им работа.
AT платка в пълен размер
Поставянето на клавиатурата и другите конектори, както и монтажните отвори на AT платката с пълна височина са напълно съвместими със спецификациите на XT, но поради увеличения размер дънната платка с пълна височина AT може да се инсталира само в кутии за настолен компютър с пълна височина или кула. Тъй като тези дънни платки не могат да бъдат инсталирани в по-малки кутии Baby-AT и mini-tower и поради по-нататъшното намаляване на размерите на компонентите от повечето производители, те вече не са налични; такива платки вече се използват само в сегмента на двупроцесорните сървърни системи.
Когато работите с пълноразмерни AT системи, е възможно да замените пълноразмерна AT дънна платка с Baby-AT дънна платка, но обратната процедура често не е осъществима. Единственото изключение е когато използвате кутия, която може да побере AT платка в пълен размер.
Чипсети на Intel
В момента Intel доминирапозиция на пазара на системни логически чипсети. Трябва да се отбележи, че това стана възможно до голяма степен благодарение на Compaq, с чиято помощ Intel излезе на първо място в производството на микрочипове.
Всичко започна с факта, че през 1989 г. Compaq разработи шината EISA, която трябваше да се превърне в пазарен стандарт. Но компанията отказа да предостави на разработчиците на трети страни системен логически чипсет за тази шина (т.е. набор от специални чипове, необходими за функционирането на EISA шината на дънната платка).
Intel взе решение да доставя чипсети на производители на компютри, базирани на дънни платки EISA. Шината EISA, както знаете, се провали, като успя само за кратко време да заеме свободна ниша на пазара на сървъри. Въпреки това Intel, от своя страна, през това време успя да натрупа безценен опит в производството на чипсети. С въвеждането на процесорите 286 и 386, създаването на чипсети, които да отговарят на новите дизайни на процесори, се оказа твърде отнемащо време за производителите и забавя пускането на дънни платки, които поддържат тези процесори. Например, изминаха повече от две години между представянето на 286 и първата дънна платка, базирана на него, докато първите дънни платки, базирани на 386, отнеха малко повече от година. Броят на продадените процесори на Intel беше ограничен от липсата на съвместими с Intel дънни платки от други производители. Затова Intel реши да разработи паралелни процесори и чипсети, използвани в дънните платки. Това доведе до качествен скок в производството на дънни платки и предостави на производителите готови чипсети за системна логика.
От 1989 г. Intel изгражда процесори и чипсети, които съставляват около 90% от компонентите на типичната дънна платка. Каква по-добра гаранция за хардуерна съвместимост от дънна платка и процесор Pentium, направени по едно и също време от един и същ производител и проектирани един за друг? През 1993 г., заедно с първия процесор Pentium, Intel представи системния логически чипсет 430LX, както и цялостна дънна платка. Това разстрои не само производителите на чипсети, но и компаниите за монтаж на дънни платки. Intel не само се превърна в основния доставчик на компоненти, необходими за създаване на дънни платки (процесори и чипсети на системната логика), но също така се включи в производството и продажбата на готови дънни платки. До 1994 г. Intel не само доминира пазара на процесори и чипсети, но по същество монополизира пазара на дънни платки.
Днес, заедно с развитието на процесорите, Intel продължава да създава чипсети на системна логика и дънни платки, т.е. въвеждането и пускането на нов продукт се случват почти едновременно. Подобен подход позволява да се отървем от закъсненията, присъщи на началото на компютърната ера, които възникват между създаването на нови процесори и появата на дънни платки, в които те могат да бъдат използвани. От гледна точка на потребителя това означава, че новата система може да се използва веднага. Започвайки от 1993 г. (т.е. от представянето на първия процесор Pentium), потребителите са имали възможност да закупят предварително изградени системи в същия ден, в който е пуснат нов процесор. На семинари често питам кои студенти имат компютър Intel. Отговорът на този въпрос вече е известен.Intel не продава и не доставя компютри под собственото си име, така че няма системи с марката Intel. Но в случай, че компютърът съдържа дънна платка на Intel, той може безопасно да се нарече компютър на Intel, поне по отношение на някои компоненти. Има ли значение в кой случай и под какво име Dell, Gateway или Micron са инсталирали дънната платка на Intel? Ако премахнете капака на кутията, ще откриете, че повечето системи от големите производители са почти еднакви, тъй като се състоят от едни и същи компоненти. Напоследък производителите все повече предлагат системи, базирани на процесорите Athlon и Duron на AMD, като алтернатива на системите на Intel. Но въпреки това няма такъв производител, който да заеме водеща позиция на пазара на дънни платки на AMD, използвайки методологията на Intel.
Шина на паметта
Шината на паметта е предназначена за прехвърляне на информация между процесора и основната памет на системата. Тази шина е свързана към северния мост или чипа на контролера на паметта. В зависимост от типа памет, използвана от чипсета (и следователно от дънната платка), шината на паметта може да работи с различни скорости. Най-добрият вариант е, ако работната честота на шината на паметта съвпада със скоростта на шината на процесора. Ширината на честотната лента на системите, използващи PC133 SDRAM памет, е 1066 MB/s, което е същото като честотната лента на процесорната шина, работеща на 133 MHz. Помислете за друг пример: Athlon и някои системи Pentium III използват 266 MHz процесорна шина и PC2100 DDR SDRAM памет с честотна лента от 2133 MB/s, същата като процесорната шина. Системата Pentium 4 използва процесорна шина с честота от400 MHz, както и двуканален RDRAM със скорост на предаване на данни за всеки канал от 1600 или 3200 MB / s при едновременна работа на двата канала на паметта, което е същото като честотната лента на процесора Pentium 4. В системите Pentium 4, съдържащи процесорна шина с тактова честота 533 MHz, могат да се използват двуканални модули PC2100 или PC2700, чиито параметри съответстват на честотната лента на процесорната шина от 4266 M bytes/s.
Паметта, работеща на същата честота като шината на процесора, елиминира нуждата от външен кеш на дънната платка. Ето защо кеш паметта от второ и трето ниво беше интегрирана директно в процесора. Някои мощни процесори, като Intel Pentium Extreme Edition, имат 2-4 MB L3 кеш на борда, работещ на пълна скорост на процесора. Повечето съвременни процесори, като Core Duo и Core 2 Quad, използват само кеш памет от ниво 1 и ниво 2. По този начин в обозримо бъдеще кешът от второ ниво ще остане най-често срещаният тип вторичен кеш.