Informatika | Számítógép-architektúrák » Biró-Ronkay-Madarassy - Az Intel legkorszerűbb chipkészletei

Az intel legkorszerűbb chipkészletei Készítette: Biró Katalin Ronkay Zsuzsanna Madarassy László NMIT III/13. Az alaplap lelke: Chipset-ek Tanulmányunkat azzal szeretnénk elkezdeni, hogy megpróbálunk az „alaplapok mögé” tekinteni, és bemutatni, hogy mi is határozhatja meg elsődlegesen az alaplap teljesítményét. Történelmi áttekintés Az alaplap teljesítményét – s így jelentősen az egész gép teljesítményét – az alaplapi chip készlet határozza meg. Az elmúlt évek gyors fejlődésének köszönhetően kisebb káosz alakult ki a chipset-ek terén Több helyről hallottam, vajon a HX ’támogatja’ az MMX-es Pentium-ot, vagy csak a TX-es chipset? Nos most már az LX, BX és még ki tudja mennyi chipset között kell eligazodnunk. De kezdjük szépen az elején: 1996 májusában a Pentium II fejlesztésének utolsó stádiumában (a Pentium Pro kisebb átalakítása után) egy megfelelő chipset-et készített az Intel az újdonsült Pentium

II-nek és elődjének a Pentium Pro-nak. Az új chipset-et FX névre keresztelték el Számos részletben (programozhatóság, belső felépítés) megegyezik elődjével a Pentium-ok chipset-ével a HX ill. VX-szel Kifejezetten a 32 bit-es alkalmazásokra – mint maga Pentium Pro is – lett optimalizálva. Már konkurens PCI architektúrát alkalmaz, támogatva a 2.1-es PCI szabványt, s ennek köszönhetően kiegyensúlyozottabb lesz a multitask-ing és a multimédiás alkalmazások is gyorsabban futhatnak. Elsőként támogatja akkor még az USB-t. Ekkor még a PII-es processzorokat ill ezen chipset-ű alaplapokat főként nagyobb üzleti alkalmazásokra ajánlották, így nem véletlen a kétprocesszoros rendszer (továbbiakban: SMP - Symmetric Multiprocessing) támogatása sem. Az eddig elmondottak kissé felsorolás jellegűek voltak, de a továbbiakban pontosítjuk. Nos az alaplapok szolgáltatásait több részre kell bontani. Hasonlóan több chip-re is bomlik ezek

megvalósítása Általában egyik chip (ez a konkrétan FX, LX, BX . –nek jelölt) a processzor, a memória, a PCI slot-ok, ill a másik chip (lásd alább) kezelését valósítja meg. Az LX-től kezdődően még ugyanezen chip látja el a grafikai teendők, az AGP megvalósítását is. Továbbá ezen chip feladata bizonyos mértékű, a processzorhoz csatlakozó Power Management megvalósítása is (Lásd a másik chip leírását.) Így ezt a chip-et Host bridge-nek is szokták nevezni. A másik chip az alaplapok manapság már alapszolgáltatásának minősülő két csatornás EIDE vezérlését (Ultra DMA/33 ill. PIO Mode 4 és Bus Master IDE adatátvitelben), USB port megvalósítását, az ISA busz ill slot-ok megvalósítását ill. kezelését végzi Továbbá az ISA buszról leágazó X-Busz-on keresztül kezeli a billentyűzetét, az RTC-t (Real Time Clock), és a BIOS-t. Ezen kívül számos nem mindig említett feladatot is ezen chip lát el úgy, mint: két

kaszkádba kötött DMA csatorna, Type-F DMA (kevesebb PCI ciklust használ), két hasonlóan kaszkádba kötött Megszakítás vezérlő (Interrupt Controller), rendszeridőzítő, speaker megvalósítás, System management bus. Továbbá a manapság nagyon fontos, fejlett energiagazdálkodás, a Power Management hatékony megvalósítását is ez a chip végzi. Négy féle rendszer állapotot definiál: bekapcsolt feszültségű felfüggesztett (Power-On Suspend), felfüggesztés memóriába (Suspend to RAM) – ekkor elég csak a memóriát frissíteni, ill. felfüggesztés lemezre (Suspend to Disk) és sima kikapcsolás (SoftOFF) – ettől válik ATX-es házak esetén szoftverből (pl Win98) kikapcsolható a számítógép Számos power management eseményt definiáltak így megadható, hogy adott időben bekapcsolódjon a számítógép (ATX táppal), ha a processzor túlmelegedne lekapcsolja a gépet, vagy lehetőséget hagytak a fejlesztésre: pl. az alaplapra integrált soros

portokra csatlakoztatott modem-re beérkező csörgésre a gép bekacsolódhat. (A chip támogatja az ACPI 1.0-s szabványt) Ezt a chip-et PCI-to-ISA hídnak nevezzük Ezt általában az Intel PIIX típusú chip-ek valósítják meg. A TX chipset-ektől kezdődően a PIIX4-et, újabban az LX-től a PIIX4E-t használják. Az RS232-es soros portokat, a párhuzamos portot, az IrDA infra port-tot már egy másik chip valósítja meg. Ez teljesen független processzortól, ill. az előbbi kettő chip-től Ilyen Integrált I/O kontollert gyárt az Intel, a Winbond és még sok cég. Lássuk mi maradt még az alaplapon tárgyalatlanul: elsőként a BIOS. A BIOS az a firmware mely végül is konfigurálja, használja ezeket a chip-eket, ugyanis bizonyos beállításokat meg kell adni ezen chip-eknek (az I/O paraméterek beállítása, pl. az L2 cache beállítás, stb) Számos további olyan teendője van még a BIOS- nak mely konkrétan a chipset-ekhez csatlakozik, pl. a Plug&Play

eszközök helyes beállítása (esetleges ütköző eszközökre a figyelem felhívása). További már inkább szoftver oldalú tevékenysége, hogy megvalósítsa a DOS (és egyéb a BIOS-t nem kikerülő ’régi’ ’operációs rendszerek’) számára az alap rutin gyűjteményeket – melyeket szoftver megszakításon keresztül lehet elérni –. Ezek a rutinok a fizikai eszközöket – a perifériákat kezelik. Lehet ez billentyűzet (INT 16h), vagy videó kártya (INT 10h), vagy akár háttértároló (INT 13h). A fejlettebb operációs rendszerek WinNT, Win98 (részben), Linux nem a BIOS lassú rutinjait, hanem a saját teljesen 32 bit-es eszközmeghajtójukat használják (megj. a BIOS-nak is van 32 bit-es rutin gyűjteménye). Itt merül fel az a kérdés: “Vajon támogatja az LX-es alaplapom a Celeron-t?” Nos ezt a kérdés nem tennénk fel, ha kicsit gondolkodnánk, hisz miért ne támogatná? Ugyan olyan PII csak nincs rajta cache – vagy kevesebb van (300A)

–. A cache helyes beállítását pedig a chipset végzi a BIOS segítségével Tehát csak a BIOS-nak kell felismernie, támogatnia a Celeron-t. (A BIOS frissítések meg elérhetőek) Térjünk át az egyes chipset-ek összehasonlítására. Megemlítés szintjén az FX és LX közötti fő különbség, hogy az LX már támogatja az AGP-t. A FX-re több szót nem is pazarolnánk, hisz már úgy se kapható Az Intel® 440LX chip főbb tulajdonságai az eddig elmondottakon kívül: Természetesen használható PII-vel vagy Celeron-nal, támogatja a kétprocesszoros rendszer (SMP) kiépítését, 8 sor (row) memóriát, 4 bank-ot támogat, 1 GB EDO és 512 MB SDRAM fogadására képes, ECC (hiba ellenőrző és javító algoritmus) támogatott, PCI2.1-es szabvány és konkurens PCI támogatott, AGP 1x és 2x támogatott, és PIIX4-es PCIto-ISA híd / IDE XCELERATOR-ral használható Az Intel® 440BX chip legfőbb különbsége az LX-hez képest, hogy használható 100 és 66 MHz-es

rendszer busz frekvencián, csak SDRAM-ot támogat, abból viszont 1 GB-ot, és a PIIX4E chip-pel használható párban. Természetesen ez is használható SMP rendszerben. A hasonlóságokat nem írtuk újra le A következő chipset az Intel® 440EX Ez tulajdonképpen egy karcsúsított LX. Az Intel szerint kifejezetten Celeron-ra optimalizált Ezt ’cost-effective solution’-nek az-az egy olcsóbb, a megfelelő piaci szegmenst megcélzó megoldásnak nevezik. Helyből leszedték a multiprocesszing (SMP) lehetőséget róla hisz úgy se Celeron-ból akarunk kétprocesszoros rendszert készíteni. Továbbra is EDO-t és SDRAM-ot is támogat, de csak 256MB-nyit Ennek megfelelően csak 4 sornyi (2 bank) memória használható. ECC-t és paritást se támogat, de az LX-hez képest fejlődés, hogy a PIIX4E-s chip-pel használható párban. Most pedig szeretnénk bemutatni az Intel új chipset-jét az Intel® 440ZX-et. Ez is olcsóbb megoldás, s a szakemberek véleménye szerint

hamarosan széles körben elterjed. Ezt az Intel ’98 novemberében dobta piacra. A BX chipset kis öccsének nevezhetjük A ZX chip-nek eleve két változata van, ami PII-hez használható és támogatja a 100 MHz-es rendszer busz frekvenciát és van a Celeron-ra optimalizált a 66 MHz-et támogató. Ezek a chip-ek se támogatják a kétprocesszoros rendszerek kiépítését, és ezekkel is kevesebb memória használható. A BX-hez hasonlóan csak SDRAM-mal használható, de az EX-hez hasonlóan csak 256 MB-nyi az is csak 2 bank-ban (4 row). Az ECC-t ill paritást ez se támogatja, ill ez is a PIIX4E chip-pel használható párban. Az érdekesség kedvéért a Pentium II Xeon chipset-éről is szót ejtünk. (A PII Xeon már biztosan hallottatok róla egy olyan PII melynek az L2 cache-e a CPU órajelével azonos frekvencián megy, nem a felével, ahogy a sima PII-nél. Így ez a Pentium Pro utódja, hisz ott is ez volt a cél Itt viszont már sikerült a technikai újítások

révén 250 MHz fölé menni, mert eddig ezt nem tette lehetővé az L2 cache.) A Xeon-hoz kétprocesszoros rendszerig az Intel® 440GX chipset-et ajánlják. Több fontos eltérés között szembeötlő a 2 GB-os össz. memória támogatása (Azt sem szabad elfelejtenünk, hogy a P6 családba tarozó processzorok, bizonyos PII-k, PII-Xeon-ok, PPro támogatják a 36 bit-es fizikai memóriacímzést így 64 GB a max. megcímezhető memória) Természetesen támogatja a 100 MHz-es rendszer buszt ill a BX-szel megegyezőket. Lássuk egy kétprocesszoros PII Xeon felépítését: A nagyobb teljesítmény igényű feladatokra, pl. egy nagyobb szerver, használható a Xeon négyprocesszoros kiépítésben is. (Különben max 8 Xeon processzort lehet egy új technológia következtében összekapcsolni) A négyprocesszoros rendszert az Intel® 450NX chipset támogatja. Ez max 8 GB EDO/DRAM-ot tud kezelni, s használható a memória interlave, az ECC és paritás ellenőrzés. Az AGP-t

nem támogatja, így csak PCIsetnek nevezzük Ennyit a Xeon-ról érdekességképp Júniustól kapható a már 1999. áprilisában bejelentett Intel810-es chipset, illetve az ilyen chipset-tel szerelt alaplapok. Az új, grafikus chip-pel integrált chipset-et, az alacsonyabb árkategóriájú számítógépekbe - Celeron-nal szerelt rendszerekbe - ajánlja az Intel, de természetesen használható más P6 architektúrájú, PII vagy PIII processzorokkal is. A chipset-et áprilisban jelentette be az Intel, míg versenytársai a SiS és VIA már tavaly decemberben készítettek hasonló, grafikus chip-pel integrált alaplapi vezérlőt (bár még nem terjedtek el). Az Intel810-es chipset alapjaiban az Intel 440BX (AGP) chipset-re épül, új megoldásaival, integrált grafikus vezérlőjével jelentősebben alacsonyabb árú - Celeron-os - számítógépek kiépítését segíti elő. Az I810 chipset magját egy grafikus vezérlővel egybeépített memória-vezérlő adja, ez a 82810

chip. Ezt a chip-et GMCH-nak (Graphics and Memory Controller Hub) nevezzük. A technológiát mellyel a gyorsabb memória elérést és nagyobb grafikus teljesítmény kívánnak elérni Direct AGP-nek (itt: integrált AGP-nek) nevezzük. A fő chip-hez az ún alsó hídon (South bridge) keresztül az I/O műveleteket végző chip csatlakozik, jelen esetben a 82801 chip, az ICH (I/O Controller Hub). A többi Intel chipset-nél (pl 440BX) ezt a funkciót a PIIX4 vagy PIIX4E chip látja el. Az I810-es chipset harmadik tagja a 82802 chip, a FWH (Firmware Hub) mely a firmware funkciókat látja el. A memória- és grafikus-vezérlőnek, a 82810-es chip-nek két (kompatíbilis lábkiosztású) változata van, kettőjük között a különbség az, hogy a 82810DC-100 jelű chip tartalmaz egy display cache DRAM (SDRAM) vezérlőt, mely maximum 4 MB-os, 32 bites, 100 MHzes DRAM-ot kezel a 2D-s és 3D-s teljesítmény növelése végett. A chipset magja, a GMCH, az alábbi szolgáltatásokat

nyújtja: támogatja a Celeron, PII, illetve PIII processzorok használatát, mind a PPGA illetve mind a SECC és SECC2 csatlakozó felülettel. (Bár bizonyos inkompatibilitást fedeztek fel a Pentium III-mal szerelt gépek esetén, a gond az új SSE utasítások használatával volt. Az Intel dolgozik a hiba javításán) Integrált DRAM vezérlőt tartalmaz, mely 8 – 256 MB méretű (64 bites/100MHz-es SDRAM) memóriát támogat, két memória modul használható, melyek lehetnek dupla oldalú DIMM modulok. (Annak ellenére, hogy egy Celeron-os rendszer egyelőre 66 MHz rendszerbusz frekvencián működik, a memóriát a chip 100 MHz-en használja, így PC-100-as SDRAM memóriára van szükség. A rendszerbusz frekvencia pedig 66 és 100 MHz között lehet) A GMCH egy valóban összetett és sokoldalú grafikus gyorsítót tartalmaz. (Nagyjából az új I752 grafikus vezérlőt) Különböző motorokat (részegységeket) tartalmaz, hogy az adott típusú utasítást (sok,

különböző típusú utasítás van) az adott típusú részegység hajthassa végre párhuzamosan, hogy magas 3D-s, 2D-s, illetve mozgókép dekódolási teljesítményt nyújtson. A 3D-s és 2D-s motorokat az ún 3D/2D előfeldolgozó rendszer kezeli, hogy biztosítsa a folyamatos grafikai render-elést és kijelzést. A 3D gyorsító egységet sokszintű pipeline rendszerrel látták el, mely jó minőségű 3D-s teljesítményt szolgáltat a párhuzamos adatfeldolgozás (PDP – Parallel Data Processing) illetve Precise Pixel Interpolation (PPI) technológiáknak köszönhetően. Ezek a technológiák teszik lehetővé, hogy egyes pipeline állomások külön - külön dolgozzanak egy, vagy több művelet, utasítás elemi részein. A GMCH grafikus gyorsító támogatja a sima és gouraud árnyékolást, köd effektek elkészítését, Z buffering-et, perspektivikusan javított textúra kezelést, és egyéb a 3D-s grafikához elengedhetetlen effekteket. A GMCH-nak már van

digitális videó kimenete LCD illetve lapos monitorokhoz (TFT-khez), illetve digitális videó kimenete a külső kódolóval (D/A) ellátott TV-khez. A GMCH a kijelzést illetően 24 bites, 230 MHz-es RAMDAC-kal rendelkezik, illetve DDC2B kompatíbilis. A 2D-s grafikát illetően maximum 1600x1200 felbontást tud produkálni 256 színnel 85 Hz frissítési frekvencia mellett. A GMCH 2D-s gyorsítót is tartalmaz mely BLT és STRBLT motort alkalmaz (ez, pl. egy teljes ablak átmozgatására, méretezésére jó), továbbá nagyszámú 2D-s regiszterrel és utasítással rendelkezik. A mozgókép feldolgozást illetően alkalmas a szoftveres MPEG2 dekódolásra (speciális, részint erre szolgáló utasításai révén), DVD-t szoftveresen 30 kép/mp (30 fps) sebességgel tud lejátszani. Támogatja az NTSC illetve PAL TV kimenetet A GMCH következő fontos jellemzője, hogy nem alkalmaz külön grafikus memóriát, hanem a rendszermemóriát használja. Ezt az ún Intel® Dynamic

Video Memory Technology (DVM) valósítja meg A technológia lényege - ahogy már neve is sejteti -, hogy dinamikus memóriakezelést valósít meg: ha 2 MB grafikus memória szükséges, akkor a driver program 2 MB-ot lefoglal. Amennyiben később csak 15 MB-ra van szükség a maradék fél MB-ot a driver felszabadítja rendszermemória területté. A DVM mellett a 82810DC100-as chip támogat egy max 4 MB-os display cache-t melyet render buffer-ként (pl Z-buffer-ként) használ. A GMCH további funkciójaként természetesen támogatja a fejlett energiagazdálkodást, alkalmazza a többi Intel chipset-nél már megszokott szabványt, az ACPI-t. Az Intel810-es chipset-hez alapvetően két I/O vezérlőt ajánl az Intel, a 82810AA chip-et (ICH), illetve a 82810AB chip-et (ICH0). Az I/O vezérlő ellátja a szokványos funkciókat pár újdonsággal, illetve átalakítással kiegészítve. A kettő I/O vezérlő nagyrészt azonos, az eltéréseket alább feltüntetjük A chip a PCI

interfészt tekintve 33 MHz-et használ, illetve alkalmazza a 2.2-es PCI specifikációt Az ICH esetében 6, míg az ICH0 esetében 4 master PCI eszköz lehet. Az integrált IDE vezérlőt tekintve 4 meghajtó csatlakoztatható (elkülönített elsődleges és másodlagos IDE csatlakozókkal), mind az ICH és ICH0 esetében támogatja az Ultra ATA/33 (33 MByte/sec), és PIO 4 módot (14 MByte/sec). Az ICH esetében még támogatja az újnak mondható Ultra ATA/66 (66 MByte/sec) módot. (Már más PII-es chipset-ek is támogatják, pl VIA Apollo Pro Továbbá már léteznek olyan alaplapok is, melyek a 440BX chipset-tel működnek, de az új adatátviteli módot egy másik chip valósítja meg. És már léteznek az Ultra ATA/66 módot támogató winchesterek is Pl Quantum Fireball CR sorozat, vagy a Western Digital új Caviar sorozata.) Továbbá két USB port-ot támogat az ICH (az USB 1.1-es szabványt alkalmazza), és a szükséges megszakítás és DMA vezérlőket is tartalmazza.

Az energiagazdálkodást tekintve ACPI 10-s szabványt alkalmazza Továbbá tartalmaz egy SMbusz interfészt és egy I2C kompatíbilis csatolót Az ICH továbbiakban még rendelkezik az Alert-On-Lan támogatással is. (Lehetőség van a számítógép jellemző információját, vagy hibáját hálózaton keresztül elküldeni az illetékes rendszergazdának.) Az ICH rendelkezik az AC97 szabványnak megfelelő csatolóval (Audio and Telephony CODEC), mely lehetővé teszi speciális audió és modem kártyák használatát. Az ilyen jellegű csatolóknál a processzor végzi el a hagyományos típusú audió illetve modem kártyák célprocesszorai helyett a számításokat. Így olcsóbb, csak minimális alkatrészt tartalmazó kártyák hozhatóak forgalomba (Ekkor viszont erősebb processzorra van szükség.) A végére maradt a meglepetés, nincs ISA busz a chipben implementálva, csak külső negyedik chip-pel valósítható meg a többi X-busz komponenssel (pl Super I/O)

együtt. (Várhatóan sok alaplapgyártó nem fog ISA slot-ot helyezni alaplapjaira, s ez már észlelhető az első i810-zel szállított alaplapokon.) Az Intel 810-es chipset-et alkotó trió utolsó tagja a 82802AB (illetve82802AC) chip, a FWH (Firmware Hub). A chip PCI interfészen keresztül csatlakozik az ICH egységhez. A firmware egység alapvetően a rendszer és videó BIOS-t tartalmazza. A BIOS-okat a már megszokott újraírható Flash-EEPROM-ban tartalmazza A flash memória méretétől függőęn két változatban, 8 Mbit-es (chip 82802AC), és 4 Mbit-es (chip 82802AC) változatban kerül forgalomba. A BIOS-ok tárolásán kívül még egy fontos feladatot lát el, ez a hardveres véletlen szám generálása (Random Number Generator - RNG). A véletlen szám generálásra a titkosításhoz van szükség, a véletlen számokat a szilícium termikus zajából nyeri. Az Intel810-es chipset valóban egy összetett, "all-in-one" típusú chipset, mely valószínűleg

hamarosan elterjed az alacsonyabb árkategóriájú Celeron-os rendszerekben. Teljesítményét tekintve az I/O területen a 440BX illetve 440ZX chipset-hez lesz közel, míg a grafikus teljesítménye várhatóan megegyezik az új i752 grafikus-vezérlő teljesítményével. Legmodernebb Pentium 4-es és Xeon proesszrokohoz megjelent Intel chipset-ek Intel® 845 chipset Az Intel Pentium 4 processzorhoz tervezték, amely általános munkaállomások és egyéni (otthoni) felhasználók igényeinek kielégítésére készült. A Pentium 4 processzort eredetileg a nagy teljesítményű Intel 850 chipset támogatásával vezették be. Az Intel 845 chipset kiegészíti a 850-es chipkészletet, azáltal, hogy támogatja a költség-hatékony PC133 SDRAM memóriát és a nagy sávszélességű DDR200/266 SDRAM-ot. A 845-ös chipset 2 fő része: A 82845 memória vezérlő (hub), amely támogatja a 400 MHz-es rendszerbusz frekvenciát, PC133/DDR200/DDR266 SDRAM memóriát és az AGP 4X

(1.5V) interfacen keresztül a grafikát • A 82801BA I/O Controller Hub (ICH2) a perifériákhoz való gyorsabb hozzáférést biztosítja Az ICH2 az egyik legelterjedtebb PC-s termék a világon, az Intel 815, 810, és 850-es chipseteket is támogatja • Tulajdonságok: - 400 MHz-es rendszerbusz frekvencia  Megnövekedett rendszer-sávszélesség a korábbiakhoz képest (eddigi 100/133 – PIII) - 256 bites belső adatcsatorna (path)  4-szeres a belső adatátvitel-kapacitás az előző generációkhoz képest - IntelHub Arhitektúra  kizárólagos (dedikált) adat-útvonal, maximális sávszélesség az intenzív I/O műveletekhez - DDR 266/200 vagy PC 133 SDRAM  innovatív architektúra, dinamikus memória-frissítés, költség-hatékony (PC133) , nagy sávszélesség (200/266), megbízható - AGP 4X interface  támogatja a legfejletteb grafikát, nagy sávszélesség (akár 1 GB/s), jó minőségű 2D, 3D-s grafika és video alkalmazások - LAN Connect

Interface (LCI)  rugalmas hálózati szolgáltatások, pl. otthoni telefonvonalon keresztül, 10/100Mbps Ethernet, Intel SingleDriver technology - Dual USB vezérlők  2 vezérlő a 4 porthoz  teljes USB sávszélesség: 24 Mbps Ez jelentős fejlődés az eddigi 12Mbps-hez képest (integrált 1-4 port Hub) - Ultra ATA/100 vezérlő  kihasználja a legmodernebb winchesterek teljesítményét és képességeit - Intel Alkalmazás Gyorsító  szoftveres segítség a bootolási idő rövidítéséhez és a programok indítási idejének rövidítésére - AC97 Vezérlő (Hangkártya)  kiváló audio minőség, 6 csatornás hangteljesítmény, magábanfoglalva szimultán modem kapcsolatot - Alacsony teljesítményű alvó-üzemmód  energia megtakarítás (Low-power sleep mode) Az Intel 845 chipset innovatív tervezést, nagymértékű memória-támogatást és beállítási lehetőségeket kínál, amely a teljesítményt optimalizálja. Termék Tokozás Intel

Pentium 4 Processor 82845 MCH 82801BA ICH 478 Flip Chip Pin Grid Array (FCPGA) 593 Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA) 360 Enhanced Ball Grid Array (EBGA) Intel® 850 chipset Az Intel Pentium 4 processzor és a 850 chipset az internet és e-business felhasználások támogatására tervezték nagy sávszélességű memóriával, direkt audio és video pipeline-nal és nagy számítási kapacitással. Az első pentium 4-hoz készült chipset. Az Intel ekkor az RDRAM-okban látta a jövőt (ehhez a RAMBUS céggel kötött megállapodás is hozzásegítette, amely szerint az Intel csak RDRAM-ot támogat). Az RDRAM elterjedési nehézségeire kicsit nehezen reagáltak és kis késéssel jelent csak meg a már tárgyalt 845-ös chipset SDR és DDR SDRAM támogatással. Pentium 4 Processzor Pipelinre-hossz duplája, kétszeres mélységű, hyper pipelined technology  nagy teljesítmény 400 MHz rendszer busz frekvencia, 3-szoros sávszélesség az eddigiekhez képest Dinamikus 256 KB

transfer cache Az Intel Hub Architektúra 2xes I/O sávszélességet biztosít 82850 Memory Controller Hub Kiszolgálja a dual RDRAM memória csatornákat és az 1.5V –os 4szeres AGP-t ICH2 (82801BA I/O Controller Hub) Kétszeres I/O sávszélesség (mint a szokásos hidaknál) kizárólagos (dedikált) adat útvonal. Az I/O Controller Hub jellemzői: • 2 USB vezérlő 24Mbps • • • • • AC97 Dual Ultra ATA/100 A LAN Connect Interface AGP 4X interface Dual RDRAM memória csatornák 3.2 GB per sec a memória és a processzor közötti sávszélesség Nagy hatékonyságú protokollokkal és a 400MHz-es rendszerbusszal az Intel 850 chipset 3szoros sávszélességet biztosít (mint az Intel Pentium III processzor). Nagy teljesítényű munkaállomásokba és szerverekbe szánt chipset-ek Intel 840 chipset Az Intel® 840 chipset-et kifejezetten azért tervezték, hogy kielégítse a többprocesszoros rendszerek igényeit. A 840-es chipset, Intel® Pentium® III or

Intel® Pentium® III Xeon™ processzorokkal együtt új színvonalat nyújt a teljesítményben, a termelékenység növelésében. Új tervezés, nagy előnyökkel Az Intel 840 chipset kihasználja a moduláris felépítését a 800-as chipset családnak. Ahogy a többi 800-as chipkészletnek, úgy a 840-esnek is az alábbi két fő része van: • • A 82840 Memory Controller Hub (MCH) megkülönbözteti az Intel 840 chipset-et a többi Intel 800-as szériától. Az MCH grafikus támogatást nyújt az AGP 2X/4X, a dual RDRAM* memória csatornák, és az összetett PCI szegmensek számára magas teljesítményű I/O műveletek számára. A 82801 I/O Controller Hub (ICH) felhasználja az Intel® Hub Architektúráját hogy közvetlen kapcsolatot létesítsen az MCH-val. Az ICH támogatja a 32-bites PCI és IDE vezérlőket és a dual USB port-okat. Kiegészítésként, a nagy teljesítmény nyújtásához az Intel 840 chipsetet a méretezhetőségre tervezték. A következő

részegységek használhatók a fő részek mellett: • A 82806 64-bites PCI Controller Hub (P64H), amely támogatja a 64-bites PCI slotokat 33 vagy 66 MHz-en. A P64H közvetlenül az MCH-hez kapcsolódik, kihasználva az Intel Hub Architektúrát, kizárólagos utat biztosítva a nagy teljesítményű I/O műveleteknek. • A rendszereknek nagy RDRAM kapacitásra van szükségük, egy 82803 RDRAM alapú memória repeater hub (MRH-R) használható ki. Az MRH-R minden memória csatornát átalakít kettővé a memória kapacitásának kiterjesztésére. Új tulajdonságok a teljesítmény maximalizálására • Dual memória csatornák, lock-step módban üzemel, 3.2 GB/s –os memória sávszélességet biztosítva. • A 16-bit szélességű Intel Hub Architecture megvalósítása lehetővé teszi a nagy teljesítményű, párhuzamos PCI I/O műveleteket a P64H-val. • A közvetlen AGP port 1 GB/s-os sávszélességet biztosít a grafikai adatoknak. • 133 MHz-es

rendszerbusz frekvencia támogatása. • Prefetch cache (előolvasó cache), egyedi a 840 chipset-ben, amely meglehetősen eredményes adatáramlást tesz lehetővé és segít a rendszer párhuzamosítását maximalizálni. ELŐNYÖK 133 MHz rendszerbusz sebesség Legújabb Intel processzorok támogatása Intel® Hub Architektúra opcionális P64H-val 800 MB/s-os I/O busz sávszélesség amely támogatja a gyors meghajtó elérést és a nagy sebességű hálózatokat AGP 4X képesség 1 GB/s-os sávszélesség a grafikus adatoknak amely a legnagyobb grafikai teljesítményt teszi lehetővé IA platformokon MRH-R (RDRAM alapú repeater hub) Kiterjeszti az RDRAM memória kapacitását és növeli a rendszer méretezhetőségét Dual RDRAM csatornák Maximális memória teljesítmény (3.2 GB/s) Prefetch Cache Megnöveli a rendszer párhuzamosíthatóságát tehát az egyidejű folyamatok nem rontják a rendszer teljesítményét Két USB port Plug and Play Termék

Tokozás 82840 Memory Controller Hub (MCH) 544 Ball Grid Array (BGA) 82803 Memory Repeater Hub - RDRAM (MRH-R) 324 Ball Grid Array (BGA) 82806 64-bit PCI Controller (P64H) 241 Ball Grid Array (BGA) 82801 Integrated Controller Hub (ICH) 241 Ball Grid Array (BGA) Intel® 860 Chipset Bevezető A mai munkaállomásokon futó alkalmazások bonyolultsága, kezdve a CAD alkalmazásoktól a Hollywood-i animációs szoftverekig, egyre nagyobb sávszélesség, áteresztőképesség és teljesítmény igényt támasztanak a munkaállomások számára. Ezeknek az igényeknek a kielégítésükre fejlesztették ki az Intel® 860-as Chipset-et, hogy biztosítsa a megfelelő "lóerőt" az Intel® Xeon™ Processzornak a DP (dual processzoros) munkaállomásoknak, hogy a lehető legtöbbet hozzák ki magukból. Az Intel® 860-as chipseten alapuló rendszereket azért fejlesztették ki, hogy kompatibilisek legyenek napjaink legnépszerűbb munkaállomásokon futó alkalmazásaival

és perifériákkal, továbbá, hogy a jövőben is az élvonalhoz tartozzon. Processzor Az Intel® Xeon™ DP munkaállomások számára az innovatív Intel® NetBurst™ mikroarchitektúrán alapul. Ez az új architektúra a rendszerbuszon történő nagyobb méretű csomagok átküldésére lett optimalizálva, magasabb szinvonalat eredményezve a munkaállomások teljesítményében. Az Intel® Xeon™ DP munkaállomások jellemzője a 400 MHz-es rendszerbusz, amely háromszor nagyobb rendszer-sávszélességet biztosít, mint a korábbi Intel® munkaállomások. Ráadásul a gyors végrehajtó egység a két ALU-t kétszer olyan gyors magfrekvencián futtatja, mint a korábbi processzorok. Az Intel® Xeon™ DP szintén biztosítja a fejlett dinamikus végrehajtást, pontosabb döntés előrejelzéssel. A 256 KB átviteli cache, az utasítás léptető cache tartalmazza a dekódolt utasításokat. Az Intel® Xeon™ DP 144 új Streaming SIMD Extension 2 utasítást tartalmaz,

dupla pontosságú lebegőpontos, 128-bit-es SIMD integer, és továbbfejlesztett cache és tárkezelési utasításokat. Memory Controller Hub A rendszer teljesítmény egyensúlyba tartása érdekében, amelyet az Intel® Xeon™ DP munkaállomások 400 MHz-es rendszerbusza szolgáltat, az Intel® 860-as chipset Memory Controller Hub-ja dual RDRAM memória csatornákat biztosít és 1.5 volt-os AGP4X technológa számára A 3.2 GB/s-es Intel® Xeon™ Proceszsor teljesítményével a dual RDRAM csatornák tartanak egyensúlyt, amely sűrített (lockstep) módban üzemel, hogy kiszolgálja a 3.2 GB/s-os memória sávszélességet A maximális memória kapacitás érdekébbeen az Intel® 860 chipset képes befogadni két kiegészítő RDRAM-alapú memória repeater hub-ot, melyek mindegyike megduplázza az RDRAM csatorna kapacitását. Az AGP4X interface 1 GB/s-os sávszélességet biztosít a grafika számára, lehetővé téve bonyolult képek render-elését (kidolgozását)

kevesebb idő alatt mint eddig bármikor. Az eredmény egy olyan rendszer, amely képes komplex feladatok ellátására, mint pl. részletes grafikus render-elés lenyűgöző sebességgel. ICH2 A fejlett I/O Controller Hub, az ICH2, kétszeres I/O sávszélességet biztosít a hagyományos bridge architektúrához képest és a kizárólagos adatutak optimalizálják a további sávszélességet. Az ICH2-t gyors periféria elérésre tervezték. Az ICH2 a következő fontos szolgáltatásokat nyújtja: • • • • Dual Ultra ATA/100 támogatás Integrált LAN vezérlő Két USB vezérlő, 4 USB port, 24 megabit/s sebesség Integrált AC97 hangvezérlő P64H A 64-bites PCI Controller Hub, a P64H, támogatja a 64-bites PCI slot-okat, és engedélyezi a továbbfejlesztett rugalmas és állítható sebességeket 33 MHz vagy 66 MHz-re. Az P64H kihasználja az Intel® Hub Architektúrát, közvetlenül a Memory Controller Hub-ba csatlakozik és kizárólagos utat biztosít az I/O

adatok számára. Összefoglalás Az Intel® Xeon™ processor és az Intel® 860 chipset-et kifejezetten nagy teljesítményű multi-proceszsoros rendszerkhez fejlesztették ki. Az innovatív chipset fejlesztés és a forradalmi Intel® NetBurst™ microarchitektúra optimalizálja a teljesítményt, az állíthatóságot és a termelékenység növekedést, mialatt szilárd alapot nyújt a jövő technológiáinak. Intel® E7500 Chipset Intel® E7500 Chipset Platform Áttekintés Az Intel® E7500 chipset a következő lépés az Intel® szerver chipset technológiájában. Az Intel E7500 chipset támogat dual processzoros szerver platformokat, optimalizálva az Intel® Xeon™ processzorra 512 KB L2 cache-sel és Intel® NetBurst™ microarchitektúrával. Az Intel E7500 chipset maximális rendszerbusz, memória és I/O sávszélességet biztosít, hogy növelje a teljesítményt, állíthatóságot és a végfelhasználói produktivitást mialatt egyenletes átmenetet képez a

következő generációs szerver technológiák felé. A fejlett technológia és az I/O rugalmasság előnyei Az Intel E7500 chipset kihasználja a moduláris tervezést és platform megvalósítási rugalmasságot ajánl, hogy találkozzanak a dual proceszsor-os (DP) rendszerek kiterjedt igényevel a következő három részén keresztül: • • • Az Intel® E7500 Chipset Memory Controller Hub (MCH) a központi hub, minden adatátvitel az alapvető rendszerelemeken megy keresztül pl. az Intel Xeon processzorok 512 KB L2 cache-sel a rendszerbusz interface-en keresztül, a memória a memória interface-en keresztül, és mindkét 64-bit-es PCI/PCI-X és I/O vezérlő hub az Intel® Hub Interface-eken keresztül. Az Intel E7500 chipset ellenálhatatlan teljesítményt nyújt 3.2 GB/s-os sávszélességel 400 MHz-es rendszerbuszon. Akár 32 GB/s-os sávszélesség is lehetséges a két nagy teljesítményű Double Data Rate SDRAM memória csatornán keresztül. Hogy egyensúlyba

tartsa a teljesítményt, amelyet a processzor és a memória interface-ek nyújtanak, az MCH engedélyez néhány nagy sávszélességű I/O beállítási lehetőséget. Együtt, ezek a tuilajdonságok egyensúlyt nyújtanak, nagy átbocsátóképességű rendszerteljesítményt a dual processzor-os szerver platform-ok számára. A 82870P2 64-bites PCI/PCI-X vezérlő Hub 2 (P64H2) MCH-hoz egy point-to-point Hub Interface 2.0-n kereszül kapcsolódik. Akár hátom P64H2 eszköz is csatolható az MCH-hoz, mindegyik I/O sávszélessége több mint 1 GB/s. Mindegyik P64H2 tartalmaz két független 64-bites PCI-X interface-t és két PCI hot plug vezérlőt, egyet PCI-X interface-enként. Mindegyik 64-bites PCI-X szegmens támogatja a többszörös PCI-X slot-ot a következő generációs eszközök pl. az Intel® Gigabit Ethernet csatoló és az Intel® I/O processzorok nagy sávszélességű összekapcsolására. A 82801CA I/O Vezérlő Hub 3-S (ICH3-S) az MCHhoz kapcsolódik a

point-to-point Hub Interface 1.5-ön keresztül. Az ICH3-S I/O interface-eket nyújt az integrált szolgáltatásain keresztül, amely tartalmaz pl. 2 csatornás Ultra ATA/100 bus master IDE vezérlőt és hátom USB vezérlőt, akár hát USB port-tal. Az ICH3-S szintén integrált Manageability Bus 2.0 (SMBus 20) vezérlőt nyújt, integrált LAN vezérlőt, és persze AC97 2.2-nek megfelelő és PCI 22-nek megfelelő interfaceeket Sajátosságok, amelyek maximálják a teljesítményt és egyensúlyban tartják a rendszert • • • Dual Intel Xeon processzor-ok 512 KB L2 cache-sel és 400 MHz rendszerbusszal 3.2 GB/s-os sávszélességet biztosítva. Dual DDR-200 memória csatornák sűrített üzemmódban működnek, hogy 3.2 GB/s-os memória sávszélességet nyújtsanak. Három Hub Interface 2.0 kapcsolódás, amely nagy sávszélességű I/O beállítási lehetőséget tesz lehetővé, 3.2 GB/s-os I/O sávszélesség Chipset összehasonlító táblázat HOST 860

Chipset 850 Chipset 845 Chipset 840 Chipset 440GX AGPset Target Segment Workstation Entry-level Workstation, Performance PC, Mainstream PC Performance PC, Mainstream PC Workstation Workstation Host Processor Intel® Xeon™ processor for DP workstations Pentium® 4 processor Pentium® 4 processor Pentium® III processor, Pentium® III Xeon™ processor Pentium® III Xeon™ processor, Pentium® II Xeon™ processor Number Processors 1-2 1 1 1-2 2-4 System Bus 400MHz (data) 400MHz (data) 400MHz (data) 133/100 MHz 100/66 MHz 860 Chipset 850 Chipset 845 Chipset MEMORY CONTROLLER HUB 840 Chipset 440GX AGPset Type 82860 MCH 82850 MCH 82845 MCH 82840 MCH 82443GX Package 1024 OLGA 615 OLGA FC-BGA 593 544 BGA 492 BGA MEMORY 860 Chipset 850 Chipset 845 Chipset 840 Chipset 440GX AGPset 4 RIMMs, up to 8 RIMMS with MRH- 4 RIMMs R 2 double-sided DIMMs DDR, 3 double-sided DIMMs SDR 2 RIMMs, up to 4 RIMMs with MRHR PC800/600 RDRAM PC800/600

RDRAM DDR 200/266 PC133 SDRAM PC800/600 RDRAM Max Memory 4 GB (w/ 2 repeaters) 2 GB 2 GB DDR 3 GB SDR 4 GB (w/ 2 repeaters) 2 GB Number of Rows/Devices 32 RDRAM/channel 32 RDRAM/channel (64 total) 6 rows 32 RDRAM/channel 8 rows Mbit Support 256/128 Mbit 256/128 Mbit 512/256/128/64 Mbit 256/128/64 Mbit 256/128/64 Mbit ECC/Parity Yes Yes Yes Yes Yes Memory Modules Memory Type GRAPHICS Graphics 860 Chipset AGP 4X/2X (1.5V) I/O CONTROLLER HUB 850 Chipset AGP 4X/2X (1.5V) 860 Chipset 845 Chipset AGP 4X/2X (1.5V) 850 Chipset 840 Chipset AGP 4X/2X 845 Chipset 840 Chipset 4 double-sided DIMMs PC100 SDRAM 440GX AGPset AGP 2X/1X 440GX AGPset Type ICH2 ICH2 ICH2 ICH PIIX4E ICH Package 360 EBGA 360 EBGA 360 EBGA 241 BGA PIIX4 324 BGA PCI Support PCI 2.2 PCI 2.2 PCI 2.2 PCI 2.2 PCI 2.1 PCI Masters 6 6 6 6 6 IDE ATA/100 IAA* ATA/100 IAA* ATA/100 ATA/66 ATA/33 USB Ports/Controllers 2 controllers: 4 ports 2 controllers: 4 ports 2

controllers: 4 ports 1 controller: 2 ports 1 controller: 2 ports LAN MAC/PNA Yes Yes Yes No No AC97 Digital Circuits Audio/Modem Audio/Modem Audio/Modem Audio/Modem Audio/Modem MANAGEABILITY I/O Management 860 Chipset SMBus / GPIO 850 Chipset SMBus / GPIO 845 Chipset SMBus / GPIO 840 Chipset SMBus / GPIO 440GX AGPset SMBus / GPIO