Referat von Marcel Poppen & Oliver Lennartz Das Mainboard Referat von Marcel Poppen & Oliver Lennartz

Inhalt Einleitung Grundaufbau Bussysteme Chipsätze BIOS

Einleitung Steuerungselektronik CPU BIOS Chipsätze Steckplätze I/O Schnittstellen Taktgeneratoren etc.

Grundaufbau

Historische Geschichte 1981 Mainboard HP Standart PC für CPU 8088 8 Bit Technik 8 Bit Isa Slots ca. 128 KB Speicher (Ram wie Cache)

1989 Systemplatine HP Standard PC für CPU 80386 mit CO-Prozessor 80387 16 bit und 32 bit Technik 16 bit ISA Slots CPU und NPU gesockelt Standardmäßig Speicher in RAM-Bänken (SIMM)

erstmals PS2 Speicher-module 1995 Systemplatine HP Standard PC für CPU 80586 - Pentium I 32 bit Technik CPU in Wechselsockel erstmals PCI Slots erstmals PS2 Speicher-module

2001 Systemplatine Standard PC für CPU Pentium 4 32 bit Technik PCI, AGP, Raiser (AMR/CNR) Slots ATA, USB, NIC und Sound onboard SDRAM, DDRAM oder RAMBUS ATX Formfaktor

Chipsätze Bridge Architektur North- Bridge South- Bridge Hub - Architektur Single Chip

Bridge-Architektur durch Intel entwickelt und adaptiert durch andere Chiphersteller (VIA ,SIS, Ali) mit mehr oder weniger Modifikationen Bridge Chipsatz besteht aus: Northbridge Southbridge Namen : (North = Norden, also oben; South = Süden, also unten); Bridge: Eigenschaften Bindeglied

Bridge-Architektur Northbridge Southbridge

North- Bridge Hauptaufgabe: Anbindung der CPU an das System Ebenfalls integriert: AGP-Bus, RAM und der PCI-Arbiter (PCI-"Schiedsrichter"; kontrolliert die Zugriffe auf die PCI-Geräte) Northbridge ist wie ein PCI Gerät und ist verbunden mit der Southbridge über den PCI- Bus (mittlerweile schnellere Busse im Einsatz mit höheren Durchsatz z.B. Via’s V-Link oder Intel’s Hub-Link)

South- Bridge Hauptaufgabe: Integration von Schnittstellen (oft den Beinamen "Super Input/Output Controller") Beinhaltet zusätzlich: (System Management Bus) RTC (Real Time Clock) CMOS (nichtflüchtiger BIOS-Bestandteil) (“wie Diskette für das Bios”) (A)PIC -> Advanced Programmable Interrupt Controller; Erweiterung der alten Interrupt Strucktur APM (Advanced Power Management) fortschrittlichere Energie Spar-Modi ACPI (Advanced Configuration And Power Management Interface) Übergabe der Interruptverwaltung an das Betriebssystem PCI-to-ISA Bridge Hardwaremonitoring

Hub- Architektur seit Einführung der i8xx Chipsätze verfolgt Intel Hubarchitektur um die Komponenten via Hubs (=Radnaben) in einer Sternstrucktur anzuordnen jedes einzelne Hub ist mit den anderen nicht über PCI Bus sondern über „Hub Link Interface“ verbunden  Vorteil: erhöhter Datendurchsatz

Hub- Architektur MCH MCH (Memory Controller Hub)  entspricht der ehemaligen Northbrige mit 1 wichtigen Veränderungen PCI Arbiter in ICH Datentranfer zwischen PCI-Karten und CPU oder zwischen AGP-Karte und Hauptspeicher nur noch über das Hub-Link-Interface (bis zu 1GB/s )

Hub- Architektur ICH ICH (Input Output Controller Hub) entspricht in etwa der Southbridge enthält PCI-Arbiter für externe ISA Endgeräte muss eine PCI to ISA Bridge verwendet werden da nicht mehr in ICH integriert

Single Chip Northbridge und Southbridge zusammengelegt in einem Chip (intern) Vorteil: reduziert den Preis deutlich Schnellere Verbindung zwischen North und Southbridge möglich Nachteil: Ein nachträgliches Upgraden des Systems ist oftmals nicht möglich