Компютърна система с процесор Pentium

Компютърна система с процесор Pentium

1.    Блокова схема на ДП с процесор Intel Pentium, Socket7, Chipset от серията 430хх.

2.      Блокова схема на ДП с процесор INTEL Pentium

      ДП на Pentium  има следните основни блокове:

v  Процесор Pentium с честота 60/66 МHz socket 4 / 75МHz socket 5 и 7

v  Чипсет 82430FX/ Triton – състои се от следните компоненти:

·       S82437FX: системен контролер Triton (TCS) – съдържа контролери за паметта,  кеш и DRAM. TCS е компонента за управление на  обмена на данните между процесора, кеш-паметта, DRAM и шината PCI

·      S82438FX: Triton Data Paths (TDP) – двата TDP поддържат съвместно с TCS до 128 MByte  стандартна или EDO – RAM. TDP отговарят за буферирането на всички данни при обмен с паметта и входно-изходните устройства.

·       S82371FB:PCI ISA IDE Xcelerator (PIIX) – PIIX е така наречения PCI ISA Bridge и е наследник на схема SIO. Управлява цялата комуникация по шина ISA. Съдържа двата контролера за DMA и прекъсванията, таймер/ брояч, енергоспестяващите функции и интерфейс EIDE за включване на твърди дискове и/ или CD-ROM устройства.

v  Чипсет 82430VX поддържа SDRAM без Cache памет.

v  RAM памет: EDO  - максимална 128MByte /SDRAM

v  Cache памет L2 – максимална 512KByte/

Socket7 по същество е същият като Socket5, но има един допълнителен ключов извод на срещуположния вътрешен ъгъл на съществуващия ключов извод т.е. 321 извода при 21х21 шахматна SPGA подредба. Освен това той има придружаващ го модул за регулиране на напрежение VMR. Модулът VMR осигурява правилно ниво на напрежение и регулира захранването на процесора. Той конвертира стандартните 3,3V или 5V в подходящ волтаж за конкретния процесор, който се използва.

Chipset от серията 430LX е представен през март 1993г. Той се използва само от оригиналните Pentium-и , които работят на 60MHz и 66MHz. Те са 5-волтови и се използват на дънни платки с процесорни цокли тип Socket4. Чипсетът 430LX  се състои от общо три чипа, образуващи северния мост. Главният от тях е системният контролер 82434 LX. Той съдържа интерфейса между процесора и паметта, кеш контролера и контролера на PCI шината. Има и двойка чипове за ускоряване на интерфейса на PCI шината, които са два еднакви 82434 LX чипа.

Чипсета 430 LX се характеризира със следното:

·         един процесор

·         поддръжка на до 512КВ, L2 кеш

·         поддръжка на до 192МВ  стандартна DRAM памет.

3.      Архитектура на Chipset- Северен- Южен мост:

Повечето от ранните чипсети на Интел са разделени на многостепенна архитектура, включваща т. нар. Северен мост (North Bridge) и южен мост (South Bridge).

·    Северният мост е наречен така, защото той осъществява връзката между високоскоростната процесорна шина и по-бавните AGP и PCI шини. Той е единствената схема (освен процесора), работеща на пълната честота на дъното.

·         Южен мост. Нарича се така, защото той е мостът между PCI шината и още по-бавната ISA шина. В известен смисъл той е взаимозаменяем компонент, тъй като различни чипсети често се проектират да използват един и същ южен мост. Обикновено включва в себе си два интерфейса към IDE контролери за дискови устройства, един или два USB интерфейса и часовник за реално време.

PCI шина. Обикновено това е 32-битова шина на 33MHz, която се среща в практически всички системи от по-новите 486 PC-та насам. Някои по-нови системи включват официонална 64-битова версия, работеща на 66MHz - това обикновено са работни станции или сървъри. Тази шина се генерира или от северния мост при чипсетите с архитектура северен/южен мост, или от хъба на контролера за вход/изход при чипсетите с хъбова архитектура. PCI шината в една сисчема се представя от 32-битови слотове, които обикновено са бели на цвят, а броят им при повечето дънни платки варира от четири до шест. В тези слотове могат да се инсталират най-различни високоскоростни периферни компоненти, като SCSI адаптери, мрежови карти, видеокарти и др

4.      Характеристика на Pentium

Процесор	Размер на вътр. регистри	Шина данни	Адресна шина	Максимално адресируема памет	Кеш памет	Работна честота	Видове RAM памет	Режими на работа
Pentium	32 bit	64 bit	32 bit	4 GB	Level 1 – DATA Cache и Code Cache Level 2 на ДП	От 60 до 233 MHz	EDO DRAM Модули DIMM – 168 pins	Реален; защитен и режим на системно управление

В архитектурния модел на Intel за Pentium фамилията процесори са достъпни три базови режима на работа:

1- Режим с реално адресиране на паметта (real-address mode);

2- R-режим, защитен режим (protected mode);

3- P-режим и режим на системно управление (system management mode) SMM-режим.

a)"Реален" режим на работа. Този режим осигурява достъпа до минималното базово обкръжение (програмен модел, типове данни, система инструкции, сегментиран модел на паметта), характерно за микропроцесора 8086. За разлика от действителното 8086 базово обкръжение в режима с реално адресиране на паметта са въведени и някои нови възможности, свързани с "превключването" към "защитен" режим и режим на системно управление. В архитектурния модел на Intel е възприета стратегията процесорите да се самоинициализират в режим с реално адресиране на паметта след включване на захранването и след начално установяване (Reset).

  b)"Защитен" режим. При него за разлика от реалния е предвидена възможност за непрекъснато следене на обръщенията към паметта и контролна достъпа в зависимост от текущото ниво на системен приоритет на изпълняването приложение и дефинираното ниво на приоритета за областта от паметта, към която приложението осъществява обръщение. По този начин се осигуряват условия в състояние на изпълнение да бъдат няколко приложения, като сегментите за код, данни и стек за всяко едно от тях са "защитени" от несанкциониран достъп до останалети приложения. "Защитеният" режим е типичния работен режим на Pentium фамилията процесори.

  c)”Режим на системно управление” (System management mode). Този режим като архитектурна особеност на процесорите на Intel е въведен за първи път в микроархитектурата на процесора Intel386SL. В този режим за приложение се осигурява прозрачен достъп до множество от системни услуги в две приоритетни области: управление на консумацията; наблюдение и управление на вътрешната за процесора система за сигурност.

Предимства на Socket7- наличие на модул за регулиране на напрежение VMR и възможността му за използване от останалите производители на процесори.

5.      Характеристика на RISC( Reduced Instruction Set Computer)

Това са процесори с разширен набор от инструкции. В зависимост от архитектурата си микропроцесорите  се делят на RISC и CISC:

HARVARD ахитектура – чрез нея се подобрява бързодействието; при нея програмата и данните са в отделни памети и достъпа до тях става по различни магистрали; микропроцесорите използващи тази архитектура се наричат RISC /със съкратен набор от инструкции/.

CPU Intel Pentium