Aula 01 chipset
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O documento descreve o que é um chipset, suas principais funções e como é dividido em duas partes - ponte norte e ponte sul. O chipset controla a comunicação entre os principais componentes do computador como CPU, memória e periféricos.
Aula 01 chipset
- 1. Aula 01 - Chipset Professor: Marcos Elói Basílio E-mail: [email protected]
- 2. O que é chipset? • Chipset (Chip = circuito integrado, set = conjunto) de uma placa-mãe consiste de um conjunto de circuitos integrados (chips) especializados • que conecta os diversos componentes da arquitetura de um microcomputador (CPU, Memória, barramentos, interfaces • de entrada e saída). Um chipset pode consistir de um ou mais chips, dependendo do grau de integração proporcionada por este(s).
- 3. O que é chipset, continuando... • O desempenho final do computador depende do bom funcionamento destes circuitos. • O entendimento da função dos chipsets proporciona • uma melhor compreensão do funcionamento • das placas-mãe.
- 4. Características de um chipset • Um chipset integra a grande maioria dos circuitos de apoio necessários para o funcionamento de um computador, tais como: • ▪ controladores de acesso à memória RAM, incluindo cachê; • ▪ controladores de acesso aos barramentos de comunicação; • ▪ controladores de acesso aos canais DMA;
- 5. • controladores de vídeo ou ao barramento de vídeo (PCIe); • ▪ controle de entrada e saída de dados nos periféricos, dentre outros; • ▪ suporte de funcionamento de comunicação Interno e Externo da CPU; • ▪ controlador do teclado; • ▪ controle de dispositivos como canais IDE (HD e CD-R), unidades de disquete, portas paralelas e seriais etc.;
- 6. • controle de velocidade (frequência de operação) e de comunicação do barramento local; • ▪ controle de multiprocessamento caso a placa-mãe seja dual (para dois processadores); e suporte de recursos e tecnologias como▪ • USB, UDMA etc. • A utilização de chipsets com alta integração proporciona as seguintes vantagens em relação às primeiras placas-mãe (anos • 80):
- 7. • Menor custo, devido tanto ao menor número de componentes quanto à área de placa-mãe requerida para os circuitos; • ▪ aumento da velocidade final do equipamento, pois como os circuitos estão mais próximos (integrados) o sinal elétrico demora menos tempo para ir de um componente a outro, além de diminuir • outros problemas como interferências; aumento da confiabilidade do produto final, pois um número menor de componentes • resulta em menor número de itens que potencialmente podem falhar.
- 8. • Dica: Um mesmo chipset pode ser usado na fabricação de diversas placas-mãe; por consequência, nem sempre a marca do • chipset indica a marca da placa-mãe. • Sendo assim, pode haver uma placa-mãe de baixa qualidade com chipsets de controle de boa qualidade como Intel, NVIDIA • ou VIA, por exemplo. • O chipset dita como deve ser montada a placa-mãe, por isso os fabricantes produzem uma placa seguindo o esquema • do chipset que vai ser utilizado
- 9. Mas, por que o Chipset é tão importante? • Para entender a importância do chipset, pode ser feita uma comparação do microcomputador a um carro: o processador é • o motor desse carro, enquanto os sistemas mecânico e elétrico/eletrônico do carro • seria o chipset.
- 10. • O chipset não inclui a BIOS, mas é um componente diretamente relacionado a ele. • A maioria dos recursos e opções permitidas pelo chipset pode ser configurada por meio do Setup, mas para isso é preciso que • a BIOS ofereça estas opções de configuração pelo Setup. • A variedade de opções permitidas pelo Setup é outro diferencial • entre placas-mãe baseadas no mesmo chipset. • Nota: Os recursos ou tecnologias que serão suportados pelo computador, assim como a compatibilidade ou não com novas • tecnologias, são determinados pelo chipset.
- 11. • Dica: •Quando um novo processador é lançado, é preciso que seja projetado um chipset que suporte as novas características •e ou tecnologias deste novo sistema, pois a placa-mãe e todo o seu conjuntode controladores devem suportar a CPU instalada
- 12. • Normalmente o chipset é designado por uma nomenclatura alfanumérica, como i430FX. Esta nomenclatura não designa • nenhum circuito em particular, mas, sim, o conjunto dos circuitos. • É fácil localizar o chipset na placa-mãe; depois do processador, os maiores chips encontrados na placa são os chipsets que às vezes são compostos de um ou dois circuitos integrados Localização de chipsets de controle em uma placa-mãe
- 13. • Um chipset é normalmente formado por dois circuitos integrados denominado Northbridge (ponte norte) e Southbridge (ponte sul). • Funcionamento do Chipset - Ponte Norte • A ponte norte é também conhecida como controladora de sistema, é praticamente o circuito mais importante, e o desempenho final da placa está diretamente ligado a este circuito. • As funções principais deste circuito são: • ▪ Controlador de cache L2: em placas-mãe soquete 7, que ainda utilizam cache externo, é este circuito que faz o acesso à cache da placa-mãe. • Nos processadores Pentium II em diante que possuem cache L2 integrada, este circuito é integrado ao processador.
- 14. • Controle de acesso à memória RAM: • controle de comunicação entre processador e memória. • O tipo de tecnologia de memória RAM que o computador • suporta também é definido pelo controlador da ponte norte. • Vale lembrar que a frequência de operação do sistema (Bus de Dados) é definida pelos circuitos da ponte norte; em outras palavras, • os circuitos da Ponte Norte definem se o sistema é 400MHz, • 533MHz ou 800MHz;
- 15. • Controle de acesso ao barramento de • vídeo: AGP ou PCIe, incluindo conversão dos sinais de barramento local para velocidade compatível com estes barramentos, • podendo ter suporte a AGP 2x, 4x, 8x, etc.
- 16. Chipset - Ponte Norte • Dica: Alguns chipsets possuem também um buffer de dados, que controla a transferência de dados entre a memória RAM e • o processador. Este controlador às vezes vem integrado à Ponte Norte. Placas-mãe com equipamentos on-board possuem para • cada equipamento o chipset de controle.
- 17. Funcionamento do Chipset - Ponte Sul • A Ponte Sul também é conhecida como controladora de periféricos, e tem a função de: • ▪ Controlador Super I/O: controla as portas seriais, paralelas, infravermelho, controladora de drives de disquetes, placas de som, fax e rede. • Interfaces IDE: todos os chipsets atuais trazem no mínimo duas interfaces IDE embutidas, mas a velocidade das portas (UDMA 33/66/100/133, por exemplo) variam de acordo com o chipset usado. • Podem incluir também controle de conexão de HDs Ultra DMA/SATA • ▪ IRQ: controle das interrupções;
- 18. Controlador dos canais de acesso direto à memória (DMA): • Que permitem o acesso direto à memória de alguns equipamentos, livrando o processador de determinadas tarefas de transferência de dados em bloco. É ele que permite que a placa de som possa • ler dados gravados na memória, sem ter que passar pelo processador, por exemplo. • Controlador do teclado: controla a comunicação com o teclado. Este é • mais um dos componentes que antigamente formavam chips separados, mas que atualmente são embutidos no chipset; • ▪ Controlador PS/2: controla a porta PS/ 2, que pode ser utilizada por um • mouse.
- 19. • USB: praticamente todos os chipsets atuais trazem embutido um controlador USB, suportando o uso de 2, 4 ou mais portas USB. • Comunicação com o barramento PCI: • este é o circuito que controla o barramento PCI e determina a quantidade máxima de slots PCI que poderão ser usados. Alguns chipsets suportam apenas 3 ou 4 slots, enquanto outros • suportam até 7 slots. Existem também pequenas variações de desempenho dos periféricos PCI de acordo com o chipset. • Real-time Clock: este é o relógio que mantém a data e hora mesmo quando o micro está desligado. É alimentado pela bateria da placa- mãe e, em alguns casos, é formado por um chip separado.
- 21. Chipset - Ponte Sul - Atividades• 1. O que é Chipset? • 2. Cite pelo menos três funções de um chipset • em um microcomputador. • 3. Como pode ser localizado o chipset na placa-mãe? • 4. Os chipsets são divididos em dois circuitos distintos. Quais são eles? • 5. Marque "N" para as funções da ponte • norte e "S" para as funções da ponte sul: • ( ) controlador de acesso à memória RAM • ( ) controle de canais de DMA • ( ) controle da memória cache L2 • ( ) controle de interrupções • ( ) controle de entradas e saídas (I/O) • 6. Por que não pode ser identificado o fabricante da placa-mãe apenas olhando para a marca do chipset de controle?