Gniazdo	Obudowa	Częstotliwość magistrali procesora (MHz)	Minimalna częstotliwość	Maksymalna częstotliwość
Slot 1	SEPP	66	266 MHz	300 MHz
Slot 1	SEPP	66	300 MHz	433 MHz
Socket 370	PPGA	66	300 MHz	533 MHz
Socket 370	FC-PGA	66/100*	533 MHz	1,1 GHz
Socket 370	FC-PGA2	100	900 MHz	1,4 GHz
Socket 478	FC-PGA2	400	1,7 GHz	1,8 GHz
Socket 478	FC-PGA2	400	2,0 GHz	2,8 GHz
Socket 478/ Socket T (LGA775)	FC-PGA2	533	2,53 GHz	3,2 GHz

*Wszystkie procesory Celeron III o szybkości mniejszej od 800 MHz korzystają z magistrali 66 MHz. Z kolei układy pracujące z częstotliwością od 800 MHz do 1,1 GHz używają magistrali 100 MHz.

Minimalne i maksymalne częstotliwości oznaczają najniższe i najwyższe szybkości podane dla każdej wersji procesora Celeron. FC-PGA = Flip chip pin grid array.

FC-PGA2 = Obudowa FC-PGA z dodanym metalowym elementem rozpraszającym ciepło. SEPP = Single edge processor package.

W jaki sposób rdzenie Tualatin, Willamette i Northwood ulepszają procesor Celeron?

Procesory Celeron oparte na rdzeniu Tualatin różnią się od układów Celeron bazujących na starszym rdzeniu procesora Pentium III pod następującymi względami:

• pojemniejsza pamięć Cache L2 (256 kb zamiast 128 kB),

• udoskonalona architektura pamięci Cache L2 poprawiająca wydajność,

• obudowa FC-PGA2 zawierająca nad delikatnym rdzeniem procesora metalowy element rozpraszający ciepło, który po zamontowaniu radiatora chroni układ.

Powyższe udoskonalenia uzyskano jednak kosztem zmniejszenia stopnia zgodności. Procesory Celeron oparte na rdzeniu Tualatin, podobnie jak układy Pentium III z identycznym rdzeniem, nie współpracują z płytami głównymi przeznaczonymi dla starszych układów Pentium III lub Celeron. Gniazdo Socket 370 fizycznie jest takie samo, ale rdzeń Tualatin modyfikuje jego 10 pinów, co wymaga dokonana odpowiednich zmian w chipse­cie i płycie głównej. A zatem, jeśli przez zainstalowanie procesora Celeron III A opartego na rdzeniu Tualatin zamierzasz zastąpić nim starszy model procesora Celeron i zwiększyć wydajność, powinieneś upewnić się, czy płyta główna obsłuży taki układ. Warto też zauważyć, że układy Celeron z rdzeniem Tualatin używają obudowy FC-PGA2, która nad procesorem zawiera element rozpraszający ciepło. Obudowa taka wymaga zastosowania odpowiedniego radiatora.

Ze względu na odmiany obudów wymagających różnych radiatorów zwykle zalecam kupowanie procesorów wyłącznie w wersji pudełkowej, zawierającej odpowiedni wysokiej jakości radiator. Dzięki temu ma się gwa­rancję posiadania właściwego radiatora, zatrzasków, materiału pośredniczącego w odprowadzaniu ciepła i in­nych elementów niezbędnych do tego, aby procesor zainstalowany w komputerze mógł działać poprawnie i bezpiecznie. Na procesory w wersji pudełkowej udzielona jest też 3-letnia gwarancja firmy Intel. Gwarancja taka nie jest dostępna w przypadku procesorów w wersji OEM.

Nowsze układy Celeron 4 odgrywają dla posiadaczy płyt głównych z gniazdami Socket 478 i Socket T (LGA775) rolę taniej alternatywy wobec nowych i trochę starszych procesorów Pentium 4. Aktualnie modele procesorów Celeron zgodne z gniazdem Socket 478 używają rdzenia Willamette zastosowanego w procesorach Pentium 4. Jednak nowsze wersje procesora Celeron 4A oparte są na rdzeniu Northwood, natomiast modele Celeron D — na rdzeniu Prescott, zastosowanym w większości układów Pentium 4. Jedyną różnicą wystę­pującą pomiędzy najnowszymi modelami Celerona i układami Pentium 4, na których pierwsze bazują, jest mniejsza pojemność pamięci Cache L2 i niższa częstotliwość magistrali (w porównaniu z odpowiadającymi wersjami Pentium 4). W porównaniu ze starszymi modelami opartymi na układach Pentium III wersje proce­sorów Celeron bazujące na Pentium 4 oferują następujące udoskonalenia:

• Wyższe częstotliwości zegara (do 3,2 GHz, a nawet wyższe).

• Częstotliwości magistrali procesora wynoszące 400 lub 533 MHz i transfer danych z i do pamięci o maksymalnej wartości 4,266 GB/s (w zależności od pamięci zainstalowanej na płycie głównej).

• Obsługa instrukcji SSE2 uwzględniających instrukcje SSE zastosowane w procesorach Celeron opartych na Pentium III oraz 144 dodatkowe instrukcje przetwarzające dźwięk i grafikę. Modele Celerona D obsługują instrukcje SSE3, które w porównaniu z SSE2 poszerzono o 13 dodatkowych.

• Głębszy 20- lub 31-poziomowy (Celeron D) wewnętrzny potok.

• 256-bitowa pamięć Cache L2.

• Wszystkie pozostałe elementy architektury procesorów Pentium 4.

W porównaniu z układami Pentium 4, na których są oparte, procesory Celeron dysponują pamięcią podręczną

0 mniejszej pojemności. Udoskonalenia dokonane w architekturze pamięci Cache tych układów Celeron, a także większe częstotliwości pracy rdzenia i magistrali pozwalają im zdystansować procesory poprzedniej generacji, które mogą dysponować pamięcią podręczną o nawet większej pojemności. Układy Celeron 4A dysponują pamięcią Cache L2 o pojemności 256 kB i oferują wydajność jeszcze lepszą od dostępnych obecnie procesorów Celeron 4.

Wszystkie nowsze procesory Celeron korzystają z obudowy FC-PGA2 firmy Intel. Wyposażona ona jest w me­talowy element rozpraszający ciepło nad procesorem. Polepsza on proces przekazywania ciepła do radiatora. Ten zintegrowany element zapobiega również fizycznemu uszkodzeniu procesora podczas instalacji zarówno jego, jak i radiatora. Można o nim pomyśleć jak o metalowej osłonie umieszczonej nad płytką procesora.

Ze względu na to, że Intel zaoferował procesor Celeron w wielu różnych odmianach, łatwo się pogubić w tym, który jest który lub jaki model pracuje z określoną częstotliwością. Przez odczytanie numeru identyfikacyjne­go znajdującego się na procesorze i odszukanie go na stronie internetowej Intela (http://developer.intel.com) można uzyskać dokładną specyfikację układu uwzględniającą typ gniazda, napięcie, wersję, pojemność pamięci Cache oraz inne informacje na jego temat.

Procesor Pentium III

Procesor Pentium III, pokazany na rysunku 3.52, po raz pierwszy został zaprezentowany w lutym 1999 r.

1 wprowadził do rodziny procesorów P6 kilka nowości. Tak naprawdę, jest wyposażony w rdzeń procesora Pentium II poszerzonego o instrukcje SSE, a w późniejszych wersjach w zintegrowaną pamięć Cache L2. Roz­szerzenie SSE zawiera 70 nowych instrukcji, które w znaczący sposób wpływają na wzrost wydajności i moż­liwości aplikacji multimedialnych służących do przetwarzania zaawansowanej grafiki płaskiej i trójwymiarowej, rozpoznawania mowy oraz transmitujących obraz wideo i dźwięk.

Rysunek 3.52.

Procesor Pentium III w wersji SECC2 (gniazdo Slot I) i FC-PGA

(gniazdo Socket 370)

Początkowo wytwarzany w technologii 0,25 mikrona (CMOS) rdzeń procesora PIH składał się z ponad 9,5 miliona tranzystorów. Pod koniec 1999 r., firma Intel rozpoczęła wytwarzać płytki procesora (nazwa kodowa Coppermine) w technologii 0,18 mikrona, a ponadto dodała zintegrowaną pamięć Cache L2 o pojemności 256 kB, co w efekcie zwiększyło liczbę tranzystorów do 28,1 miliona. Najnowsza wersja procesora Pentium III (nazwa kodowa Tualatin), wykonana w technologii 0,13 mikrometra, zawiera 44 miliony tranzystorów. Płyty główne wykonane przed pojawieniem się wersji procesora Pentium III z rdzeniem Tualatin zwykle nie obsługują jej ze względu na inne rozmieszczenie końcówek. Pojawiły się również modele taktowane zegarem od 450 MHz do 1,4 GHz oraz wersje przeznaczone dla serwerów wyposażone w pojemniejszą i szybszą pamięć podręczną o nazwie Xeon. Poza tym, procesor Pentium III został wyposażony w tak zaawansowane funkcje jak pamięć Cache LI o pojemności 32 kB oraz pamięć podręczną L2 512 kB pracującą z 1/2 szybkości rdzenia lub z jego pełną szybkością (o pojemności 256 lub 512 kB). Tego typu pamięć umożliwiała zaadresowanie maksymal­nie 4 GB pamięci RAM. Procesor PIH może być zastosowany w systemach dwuprocesorowych wyposażo­nych w pamięć operacyjną o maksymalnej pojemności 64 GB. Funkcja automatycznego wyświetlania numeru identyfikacyjnego procesora oferuje różnym aplikacjom zarządzającym zabezpieczeniami, autoryzacją i kom­puterem wspaniałe nowe narzędzie pozwalające na identyfikację pojedynczych systemów. Ze względu na kwe­stie dotyczące ochrony prywatności, które pojawiły się po wprowadzeniu do sprzedaży procesorów Pentium III i Celeron III, w większości komputerów z takimi układami BIOS umożliwia wyłączenie funkcji.

W procesorach Pentium III po raz pierwszy wykorzystano obudowę SECC2, która zajęła miejsce starszej i cha­rakteryzującej się wyższymi kosztami produkcji obudowy SEC. W obudowie SECC2 procesor jest zamknięty tylko z jednej strony, dzięki czemu uzyskuje się mniejszy ciężar i lepsze warunki instalacji radiatora. Do no­wych funkcji architektury procesora Pentium III należy zaliczyć:

• Rozszerzenie SSE (StreamingSIMD Extensions). Rozszerzenie SSE zawiera 70 nowych instrukcji, które w znaczący sposób wpływają na wzrost wydajności i możliwości aplikacji multimedialnych służących do przetwarzania zaawansowanej grafiki płaskiej i trójwymiarowej, transmisji obrazu wideo i dźwięku, rozpoznawania mowy oraz opartych na graficznym interfejsie użytkownika.

• Numer identyfikacyjny procesora Intel. Numer identyfikacyjny procesora jest elektronicznym numerem seryjnym układu i jednocześnie wykorzystującego go systemu i użytkownika. W razie potrzeby może zostać włączony lub wyłączony za pomocą programu BIOS Setup. Numer identyfikacyjny umożliwia wewnętrznym sieciom firm i stosowanym przez nie aplikacjom identyfikację systemu

i użytkownika. Numer identyfikacyjny procesora może być przydatny w aplikacjach, które swoje działanie opierają na pewniejszych metodach identyfikacji systemu i użytkownika. Należą do nich:

• Aplikacje opierające się na funkcjach zabezpieczeń. Kontrolowany dostęp do nowych usług i stron internetowych. Elektroniczna wymiana danych.

• Aplikacje zarządzające. Zarządzanie aktywami. Ładowanie i konfiguracja zdalnych systemów.

Chociaż początkowe wersje procesora Pentium III zostały umieszczone w obudowie SECC2, to jednak póź­niej firma Intel zaczęła stosować obudowy FC-PGA, które cechowały się jeszcze niższymi kosztami produk­cji i umożliwiały bardziej bezpośredni montaż radiatora na powierzchni rdzenia procesora, a tym samym po­lepszały warunki odprowadzania ciepła. Procesor w wersji FC-PGA jest zgodny z gniazdem Socket 370, ale po zastosowaniu przejściówki slot-ket może być również zainstalowany w gnieździe Slot 1.

Wszystkie modele procesora Pentium III są wyposażone w pamięć Cache L2 o pojemności 256 lub 512 kB pracującą z pełną szybkością rdzenia lub z częstotliwością o połowę mniejszą. Wersja Xeon dysponuje pa­mięcią podręczną L2 o pojemnościach 512 kB, 1 lub 2 MB pracującą z pełną szybkością rdzenia. Xeon jest bardziej kosztowną odmianą procesora Pentium III przeznaczoną dla serwerów i stacji graficznych. Pamięć Cache L2 we wszystkich modelach procesora Pentium III może zaadresować maksymalnie 4 GB pamięci ope­racyjnej i obsługuje kod korekcji błędów ECC.

Procesory Pentium III mogą być zidentyfikowane za pomocą oznaczeń umieszczonych na górnej ściance obu­dowy procesora. Na rysunku 3.53 przedstawiono format i objaśnienia oznaczeń:

Rysunek 3.53.

Oznaczenia procesora

W tabeli 3.37 przedstawiono różne modele procesora Pentium III uporządkowane według numeru identyfikacyjnego.

Tabela 3.37. Modele procesorów Pentium III

Częstotliwość rdzenia (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Mnożnik częstotliwości	Numer identyfikacyjny (wersja pudełkowa)	Numer identyfikacyjny (wersja OEM)	Wersja	CPUID	Pojemność pamięci Cache L2
450	100	x4,5	SL3CC	SL364	kBO	0672	512 kB
450	100	x4,5	SL37C	SL35D	kCO	0673	512 kB
500	100	x5	SL3CD	SL365	kBO	0672	512 kB
500	100	x5	SL365	SL365	kBO	0672	512 kB
500	100	x5	SL37D	SL35E	kCO	0673	512 kB
500E	100	x5	SL3R2	SL309	cA2	0681	256 kB
500E	100	x5	5L45R	SLA44	cBO	0683	256 kB
533B	133	x4	SL3E9	SL3BN	kCO	0673	512 kB
533EB	133	x4	SL3SX	SL3N6	cA2	0681	256 kB
533EB	133	x4	SL3VA	SL3VF	cA2	0681	256 kB
533EB	133	x4	SL44W	SL3XG	cBO	0683	256 kB
533EB	133	x4	SL45S	SL3XS	cBO	0683	256 kB
550	100	x5,5	SL3FJ	SL3F7	kCO	0673	512 kB
550E	100	x5,5	SL3R3	SL3QA	cA2	0681	256 kB
550E	100	x5,5	SL3V5	SL3N7	cA2	0681	256 kB
550E	100	x5,5	SL44X	SL3XH	cBO	0683	256 kB
550E	100	x5,5	SL45T	Niedostępne	cBO	0683	256 kB
600	100	x6	SL3JT	SL3JM	kCO	0673	512 kB
600E	100	x6	SL3NA	SL3H6	cA2	0681	256 kB
600E	100	x6	SL3NL	SL3VH	cA2	0681	256 kB
600E	100	x6	SL44Y	SL43E	cBO	0683	256 kB
600E	100	x6	SL45U	SL3XU	cBO	0683	256 kB
600E	100	x6	Niedostępne	SL4CM	cCO	0686	256 kB
600E	100	x6	Niedostępne	SL4C7	cCO	0686	256 kB
600B	133	x4,5	5L3JU	SL3JP	kCO	0673	512 kB
600EB	133	x4,5	SL3NB	SL3H7	cA2	0681	256 kB
600EB	133	x4,5	SL3VB	SL3VG	cA2	0681	256 kB
600EB	133	x4,5	SL44Z	SL3XJ	cBO	0683	256 kB
600EB	133	x4,5	SL45V	SL3XT	cBO	0683	256 kB
600EB	133	x4,5	SL4CL	SL4CL	cCO	0686	256 kB
600EB	133	x4,5	Niedostępne	SL46C	cCO	0686	256 kB
650	100	x6,5	SL3NR	SL3KV	cA2	0681	256 kB
650	100	x6,5	SL3NM	SL3VJ	cA20	681	256 kB
650	100	x6,5	SLA52	SL3XK	cBO	0683	256 kB
650	100	x6,5	SL45W	SL3XV	cBO	0683	256 kB
650	100	x6,5	Niedostępne	SL4CK	cCO	0686	256 kB

Częstotliwość pamięci Cache L2 (MHz)	Maksymalna temperatura (oC)	Napięcie zasilania (V)	Maksymalny pobór mocy (W)	Technologia produkcji (mikrony)	Liczba tranzystorów	Typ obudowy
225	90	2,00	25,3	0,25	9,5 M	SECC2
225	90	2,00	25,3	0,25	9,5 M	SECC2
250	90	2,00	28,0	0,25	9,5 M	SECC2
250	90	2,00	28,0	0,25	9,5 M	SECC2
250	90	2,00	28,0	0,25	9,5 M	SECC2
500	85	1,60	13,2	0,18	28,1 M	FC-PGA
500	85	1,60	13,2	0,18	28,1 M	FC-PGA
267	90	2,05	29,7	0,25	9,5 M	SECC2
533	85	1,65	14,0	0,18	28,1 M	SECC2
533	85	1,65	14,0	0,18	28.1 M	FC-PGA
533	85	1,65	14,0	0,18	28,1 M	SECC2
533	85	1,65	14,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
275	80	2,00	30,8	0,25	9,5 M	SECC2
550	85	1,60	14,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
550	85	1,60	14,5	0,18	28,1 M	SECC2
550	85	1,60	14,5	0,18	28.1 M	SECC2
550	85	1,60	14,5	0,18	28.1 M	FC-PGA
300	85	2,00	34,5	0,25	9,5 M	SECC2
600	82	1,65	15,5	0,18	28,1 M	SECC2
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	SECC2
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
600	82	1,7	15,8	0,18	28.1 M	FC-PGA
600	82	1,7	15,8	0,18	28,1 M	SECC2
300	85	2,05	34,5	0,25	9,5 M	SECC2
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	SECC2
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	SECC2
600	82	1,65	15,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
600	82	1,7	15,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
600	82	1,7	15,8	0,18	28,1 M	SECC2
650	82	1.65	17,0	0,18	28,1 M	SECC2
650	82	1,65	17,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
650	82	1,65	17,0	0,18	28,1 M	SECC2
650	82	1,65	17,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
650	82	1,7	17,0	0,18	28,1 M	FC-PGA

Częstotliwość rdzenia (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Mnożnik częstotliwości	Numer identyfikacyjny (wersja pudełkowa)	Numer identyfikacyjny (wersja OEM)	Wersja	CPUID	Pojemność pamięci Cache L2
650	100	x6,5	Niedostępne	SL4C5	cCO	0686	256 kB
667	133	x5	SL3ND	SL3KW	cA2	0681	256 kB
667	133	x5	SL3T2	SL3VK	cA2	0681	256 kB
667	133	x5	SL453	SL3XL	cBO	0683	256 kB
667	133	x5	SL45X	SL3XW	cBO	0683	256 kB
667	133	x5	Niedostępne	SL4CJ	cCO	0686	256 kB
667	133	x5	Niedostępne	SL4C4	cCO	0686	256 kB
700	100	x7	SL3SY	SL3S9	cA2	0681	256 kB
700	100	x7	SL3T3	SL3VL	cA2	0681 | 256kB
700	100	x7	SL45A	SL453	cBO	0683	256 kB
700	100	x7	SL45Y	5L3XX	cBO	0683	256 kB
700	100	x7	SL4M7	SL4CH	cCO	0686	256 kB
700	100	x7	Niedostępne	SL4C3	cCO	0686	256 kB
733	133	x5,5	SL3SZ	SL3SB	cA2	0681	256 kB
733	133	x5,5	5L3T4	SL3VM	cA2	0681	256 kB
733	133	x5,5	SLA55	SL3XN	cBO	0683	256 kB
733	133	x5,5	SL45Z	SL3XY	cBO	0683	256 kB
733	133	x5,5	SL4M8	SL4CG	cCO	0686 ! 256 kB
733	133	x5,5	SLAKD	SL4C2	cCO	0686 256 kB
733	133	x5,5	SL4FQ	SL4CX	cCO	0686 i 256 kB
750	100	x7,5	SL3V6	SL3WC	cA2	0681	256 kB
750	100	x7,5	5L3VC	SL3VN	cA2	0681	256 kB
750	100	x7,5	SL456	SL3XP	cBO	0683	256 kB
750	100	x7,5	SL462	SL3XZ	cBO	0683	256 kB
750	100	x7,5	SL4M9	SL4CF	cCO	0686	256 kB
750	100	x7,5	SL4KE	SL4BZ	cCO	0686	256 kB
800	100	x8	SL457	SL3XR	cBO	0683 256 kB
800	100	x8	SL463	SL3Y3	cBO 0683		256 kB 256 kB
800	100	x8	SL4MA	SL4CE	cCO | 0686
800	100	x8	SL4KF	SL4BY	cCO	0686	256 kB
800EB	133	x6	SL458	SL3XQ	cBO	0683	256 kB
800EB	133	x6	SL464	SL3Y2	cBO	0683	256 kB
800EB	133	x6	SL4MB	SL4CD	cCO	0686	256 kB
800EB	133	x6	SL4G7	SL4XQ	cCO	0686	256 kB
800EB	133	x6	SL4KG	SL4BX	cCO	0686	256 kB
850	100	x8,5	SL47M	SL43F	cBO	0683	256 kB

Częstotliwość pamięci Cache L2 (MHz)	Maksymalna temperatura (oC)	Napięcie zasilania (V)	Maksymalny pobdr mocy (W)	Technologia produkcji (mikrony)	Liczba tranzystorów	Typ obudowy
650	82	1,7	17,0	0,18	28,1 M	SECC2
667	82	1,65	17,5	0,18	28,1 M	SECC2
667	82	1,65	17,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
667	82	1,65	17,5	0,18	28,1 M	SECC2
667	82	1,65	17,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
667	82	1,7	17,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
667	82	1,7	17,5	0,18	28,1 M	SECC2
700	80	1,65	18,3	0,18	28,1 M	SECC2
700	80	1,65	18,3	0,18	28,1 M	FC-PGA
700	80	1,65	18,3	0,18	28,1 M	SECC2
700	80	1,65	18,3	0,18	28,1 M	FC-PGA
700	80	1,7	18,3	0,18	28,1 M	FC-PGA
700	80	1,7	18,3	0,18	28,1 M	SECC2
733	80	1,65	19,1	0,18	28,1 M	SECC2
733	80	1,65	19,1	0,18	28,1 M	FC-PGA
733	80	1,65	19,1	0,18	28.1 M	SECC2
733	80	1,65	19,1	0,18	28.1 M	FC-PGA
733	80	1,7	19.1	0,18	28,1 M	FC-PGA
733	80	1,7	19,1	0,18	28,1 M	SECC2
733	80	1,7	19,1	0,18	28,1 M	SECC2
750	80	1,65	19,5	0,18	28,1 M	SECC2
750	80	1,65	19,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
750	80	1,65	19,5	0,18	28,1 M	SECC2
750	80	1,65	19,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
750	80	1,7	19,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
750	80	1,7	19,5	0,18	28,1 M	SECC2
800	80	1,65	20,8	0,18	28,1 M	SECC2
800	80	1,65	20,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
800	80	1,7	20,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
800	80	1,7	20,8	0,18	28.1 M	SECC2
800	80	1,65	20,8	0,18	28,1 M	SECC2
800	80	1,65	20,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
800	80	1,7	20,8	0,18	28,1 M	FC-PGA
800	80	1,7	20,8	0,18	28,1 M	SECC2
800	80	1,7	20,8	0,18	28,1 M	SECC2
850	80	1,65	22,5	0,18	28,1 M	SECC2

Częstotliwość rdzenia (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Mnożnik częstotliwości	Numer identyfikacyjny (wersja pudełkowa)	Numer identyfikacyjny (wersja OEM)	Wersja	CPUID	Pojemność pamięci Cache L2
850	100	x8,5	SL49G	SL43H	cBO	0683	256 kB
850	100	x8.5	SL4MC	SL4CC	cCO	0686	256 kB
850	100	x8,5	SL4KH	5L4BW	cCO	0686	256 kB
866	133	x6,5	SL47N	SL43G	cBO	0683	256 kB
866	133	x6,5	SL49H	SL43J	cBO	0683	256 kB
866	133	x6,5	SL4MD	SL4CB	cCO	0686	256 kB
866	133	x6,5	SL4KJ	SL4BV	cCO	0686	256 kB
866	133	x6,5	SL5B5	SL5QE	cDO	068A	256 kB
900 933	100	x9	Niedostępny	SL4SD	cCO	0686	256 kB
		133	x7	SL47Q	SL448	cBO	0683	256 kB
933 ! 133		x7	SL49J	SL44J	cBO	0683	256 kB
933	133	x7	SL4ME	SL4C9	cCO	0686	256 kB
933	133	x7	SL4KK	SL4BT	cCO	0686	256 kB
933	133	x7	Niedostępny	SL5QF	cDO	068A	256 kB
1000B	133	x7,5	SL4FP	SL48S	cBO	0683	256 kB
1000B	133	x7,5	SL4C8	SL4C8	cCO	0686	256 kB
1000B	133	x7,5	SL4MF	Niedostępny	cCO	0686	256 kB
1000	100	xl0	SL4BR	SL4BR	cCO	0686	256 kB
1000	100	xl0	SL4KL	Niedostępny	cCO	0686	256 kB
1000B	133	x7,5	SL4BS	SL4BS	cCO	0686 | 256 kB
1000B	100	xl0	Niedostępny	SL5QV	cDO	068A	256 kB
1000B	133	x7,5	SL5DV	Niedostępny	cDO	068A	256 kB
1000B	133	x7,5	SL5B3	SL5B3	cDO	068A	256 kB
1000B	133	x7,5	SL52R	SL52R	cDO	068A	256 kB
1000B	133	x7,5	SL5FQ	Niedostępny	cDO	068A	256 kB
1100	100	xli	Niedostępny	SL5QW	cDO	068A	256 kB
1133	133	x8,5	SL5LT	Niedostępny	tAl	06B1	256 kB
1133	133	x8,5	5L5GQ	SL5GQ	tAl	06B1	256 kB
1133-S	133	x8,5	SL5LV	Niedostępny	tAl	06B1	512 kB
1133-S	133	x8,5	SL5PU	SL5PU	tAl	06B1	512 kB
1200	133	x9	SL5GN	SL5GN	tAl	06B1 | 256 kB
1200	133	x9	SL5PM	Niedostępny	tAl	06B1	256 kB
1266-S	133	x9,5	SL5LW	SL5QL	tAl	06B1	512kB
1333	133	xl0	Niedostępny	SL5VX	tAl	06B1	256 kB
1400-S	133	xl 0,5	SL657	5L5XL	tAl	06B1	512 kB

CPUID = numer wewnętrzny zwrócony przez instrukcję CPUID.

ECC - error correcting code. FC-PGA = flip chip pin grid array

Częstotliwość pamięci Cache 12 (MHz)	Maksymalna temperatura (oC)	Napięcie zasilania (V)	Maksymalny pobór mocy (W)	Technologia produkcji (mikrony)	Liczba tranzystorów	Typ obudowy
850	80	1,65	22,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
850	80	1,7	22,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
850	80	1,7	22,5	0,18	28,1 M	SECC2
866	80	1,65	22,9	0,18	28,1 M	SECC2
866	80	1.65	22,9	0,18	28,1 M	FC-PGA
866	80	1,7	22,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
866	80	1,7	22,5	0,18	28,1 M | SECC2
866	80	1.75	26,1	0,18	28.1 M ! FC-PGA
900	75	1.7	23,2	0,18	28,1 M	FC-PGA
933	75	1,7	25,5	0,18	28,1 M	SECC2
933	75	1.7	24,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
933	75	1,7	24,5	0,18	28,1 M	FC-PGA
933	75	1,7	25,5	0,18	28,1 M	SECC2
933	77	1.75	27,3	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	70	1,7	26,1	0,18	28.1 M	SECC2
1000	70	1,7	26,1	0,18	28.1 M	FC-PGA
1000	70	1,7	26,1	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	70	1,7	26,1	0,18	28,1 M	SECC2
1000	70	1.7	26,1	0,18	28,1 M	SECC2
1000	70	1,7	26,1	0,18	28,1 M	SECC2
1000	75	1,75	29,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	75	1,75	29,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	75	1,75	29,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	75	1,75	29,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1000	75	1,75	29,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1100	77	1.75	33,0	0,18	28,1 M	FC-PGA
1133	69	1,475	29,1	0,13	44 M	FC-PGA2
1133	69	1,475	29,1	0,13	44 M	FC-PGA2
1133	69	1.45	27,9	0,13	44 M	FC-PGA2
1133	69	1,45	27,9	0,13	44 M	FC-PGA2
1200	69	1,475	29,9	0,13	44 M	FC-PGA2
1200	69	1,475	29,9	0,13	44 M	FC-PGA2
1266	69	1,45	29,5	0.13	44 M	FC-PGA2
1333	69	1,475	29,9	0,13	44 M	FC-PGA2
1400	69	1,45	29,9	0,13	44 M	FC-PGA2

FC-PGA2 =flip chip pin grid array revision 2.

SECC = Single edge conlact cartridge.

SECC2 = Single edge conlact cartridge revision 2.

Wszystkie modele procesorów Pentium 111 mają zablokowany mnożnik częstotliwości. Ustawienie tvlko jed­nej wartości mnożnika zapobiega fałszowaniu i przetaktowywaniu procesorów. Niestety, tego typu ograni­czenie może zostać ominięte. Można tego dokonać poprzez modyfikację elementu procesora schowanego pod obudową (Jest to możliwe tylko w przypadku procesorów przeznaczonych do instalacji w gnieździe Slot 1.). W efekcie, nieuczciwi pośrednicy sprzedają wolniejsze modele jako procesory pracujące z wyższy­mi częstotliwościami. Aby mieć pewność co do parametrów procesora, warto go kupić, lub cały komputer, bezpośrednio u dystrybutora firmy Intel lub zaufanego sprzedawcy.

Procesor Pentium II lub III Xeon

Procesory Pentium II i III dostępne są też w specjalnej wersji przeznaczonej dla serwerów określanej nazwą Pentium II Xeon i Pentium III Xeon (obecnie Intel w odniesieniu do wersji Xeon procesorów Pentium 4 posługuje się samym terminem Xeon). Procesor Pentium II Xeon po raz pierwszy został zaprezentowany w czerwcu 1998 r., natomiast wersja Xeon, procesora Pentium III pojawiła się na rynku w marcu 1999 r. Od zwykłych modeli procesorów Pentium II i III wersja Xeon różni się pod trzema względami — typem obu­dowy, pojemnością i szybkością pamięci podręcznej.

W porównaniu ze standardowymi procesorami Pentium II lub III układ wersji Xeon umieszczony jest w więk­szej obudowie SEC. Jest to głównie spowodowane większymi wymiarami płyty procesora, na której znaj­duje się większa ilość pamięci Cache.

Oprócz większej obudowy, procesor Xeon jest również wyposażony w większą ilość pamięci Cache. Dostępne są trzy wersje z zainstalowaną pamięcią podręczną L2 o pojemności 512 kB. 1 lub 2 MB.

W procesorze Xeon nawet bardziej istotna od pojemności pamięci podręcznej jest jej szybkość. Cala pamięć Cache procesorów Xeon pracuje z pełną szybkością rdzenia. Ze względu na fakt umieszczenia pamięci pod­ręcznej na płycie procesora w postaci oddzielnych modułów, zadanie to było dodatkowo utrudnione. Jeszcze do niedawna pamięć Cache nie była bezpośrednio zintegrowana z płytką procesora. Płytka pierwszych

wersji procesora Pentium II Xeon zawierała 7,5 miliona tranzystorów, natomiast w nowszych modelach procesora Pentium 111 Xeon liczba tranzystorów wynosiła 9,5 miliona. Po wprowadzeniu do sprzedaży wersji procesora Pentium III wyposażonych w zintegrowaną z płytką pamięcią Cache liczba tranzystorów osiągnęła wartość 28,1 miliona (pamięć podręczna o pojemności 256 kB), w wersji z pamięcią Cache o pojemności 1 MB, były to 84 miliony, natomiast w przypadku najnowszej wersji, z pamięcią podręczną o pojemności 2 MB. zasto­sowano 140 milionów tranzystorów, co w tamtym czasie było nowym rekordem. Duża liczba tranzystorów wynika z zastosowania pamięci Cache L2 zintegrowanej z rdzeniem, która w znacznym stopniu opiera się na tego typu elementach półprzewodnikowych. Pamięć Cache L2 zastosowana we wszystkich modelach proce­sorów Pentium II/III Xeon potrafi zaadresować do 64 GB pamięci RAM i obsługuje kod korekcji błędu ECC.

Nowsze wersje procesora Xeon zostały przystosowane do współpracy z gniazdem Socket 370, a ostatnie wer­sje, oparte na procesorze Pentium 4, są zgodne z gniazdem Socket 603 i Socket 604.

Inne procesory szóstej generacji

Poza firmą Intel procesory klasy P6, często znacznie się między sobą różniące, były wytwarzane przez wielu innych producentów. Większość z nich została zaprojektowana z myślą o rynku tańszych komputerów wypo­sażonych w płyty główne współpracujące z procesorami klasy P5. W ostatnim czasie firma AMD wprowadzi­ła do sprzedaży procesory Athlon i Duron, które są prawdziwymi przedstawicielami szóstej generacji wyko­rzystującymi własne standardy gniazd.

W dalszej części rozdziału omówiono różne procesory szóstej generacji wytwarzane przez innych niż firma Intel producentów.

Procesor NexGen Nx586

Firma NexGen została założona przez Thampy Thomasa, który zatrudnił kilku pracowników firmy Intel bio­rących wcześniej udział w tworzeniu procesorów 486 i Pentium. Projektanci firmy NexGen opracowali pro­cesor Nx586, który charakteryzował się identycznymi właściwościami jak układ Pentium, ale dysponował in­ną liczbą końcówek. W związku z tym zawsze był sprzedawany razem z płytą główną— zazwyczaj był do niej przylutowany. Wytwarzaniem procesorów i płyt głównych projektowanych przez firmę NexGen zajmo­wała się wynajęta przez nią firma IBM Microelectronics. W momencie, gdy firma NexGen była gotowa do zaprezentowania procesora Nx686, znacznie ulepszonego układu projektowanego pod kierownictwem Grega Favora stanowiącego poważną konkurencję dla procesora Pentium, została przejęta przez AMD. Firma AMD po przejęciu projektu procesora Nx686 dodała do niego interfejs procesora Pentium, co w efekcie pozwoliło uzyskać układ o nazwie K6. który pod względem wydajności zdystansował produkt Intela.

Procesor Nx586 był wyposażony we wszystkie standardowe funkcje procesora piątej generacji takie jak prze­twarzanie superskalarne oparte na dwóch wewnętrznych potokach oraz szybka wewnętrzna pamięć Cache LI podzielona na oddzielne moduły przechowujące kod instrukcji i dane. W porównaniu z procesorem Pentium, przewaga procesora Nx586 uwidacznia się w pojemności pamięci podręcznej, która dla każdego z modułów (przechowujących kod instrukcji i dane) jest dwukrotnie większa i wynosi 16 kB. W celu zwiększenia ogólnej wydajności systemu w pamięci podręcznej, jak najbliżej procesora, są przechowane dane i instrukcje o kluczo­wym znaczeniu.

Procesor Nx586 dysponuje też możliwościami oferowanymi przez funkcję przewidywania rozgałęzień będącą jedną z cech charakterystycznych dla procesorów szóstej generacji. Przewidywanie rozgałęzień oznacza, że procesor jest wyposażony w wewnętrzne funkcje, które, w celu optymalizacji wykonywania instrukcji, prze­widują przebieg przetwarzanego programu.

Procesor Nx586 posiada również rdzeń oparty na architekturze RISC. Moduł translacji dokonuje dynamicz­nego tłumaczenia instrukcji x86 na instrukcje RISC86. Instrukcje RISC86 zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o bezpośredniej obsłudze architektury x86, przy jednoczesnym przestrzeganiu zasad dotyczących wydajności instrukcji RISC. W efekcie, instrukcje RISC86 w porównaniu ze złożonymi instrukcjami x86 są prostsze do wykonania. Tego typu możliwość jest kolejną funkcją standardowo dostępną tylko w procesorach klasy P6.

Produkcja procesora Nx586 po przejęciu przez firmę AMD jej producenta została zaniechana. Wynikało to stąd, że firma AMD rozpoczęta prace projektowe nad jego następcą o nazwie Nx686, wprowadzonym do sprze­daży jako AMD-K.6.

Procesory z serii AMD-K6

Procesor AMD-K6 jest bardzo wydajnym układem szóstej generacji instalowanym na płycie głównej zgodnej z procesorem P5 (Pentium). Tak naprawdę, procesor ten został zaprojektowany przez firmę NexGen na zlece­nie firmy AMD, dlatego też początkowo był znany jako Nx686. Procesor Nx686 nigdy nie pojawił się w sprze­daży, ponieważ zanim do tego doszło, jego producent został wykupiony przez firmę AMD. Procesor AMD-K6 charakteryzuje się poziomem wydajności plasującym go gdzieś pomiędzy wynikiem osiąganym przez procesory Pentium i Pentium II. Osiągnięto to dzięki zastosowaniu unikalnego hybrydowego rozwiązania. Ze względu na przystosowanie procesora AMD-K6 do współpracy z gniazdem Socket 7, montowanym na płytach głównych współpracujących z układami piątej generacji, nie może on w pełni działać jako prawdziwy proce­sor szóstej generacji. Wynika to z architektury gniazda Socket 7, które w znacznym stopniu ogranicza wydaj­ność pamięci podręcznej i operacyjnej. Niezależnie od tego. dzięki procesorowi AMD-K6 firma AMD oka­zała się dla firmy Intel poważnym konkurentem na rynku tańszych komputerów, gdzie nadal popularny był procesor Pentium.

Procesor K6 posiada zaimplementowany zestaw nowych i bardzo wydajnych instrukcji multimedialnych zgod­nych z przemysłowym standardem, umożliwiających osiągnięcie wysokiej wydajności aplikacji multimedial­nych. Procesor K6-2 został przez firmę AMD wyposażony w ulepszoną wersję MMX zwaną 3DNow!. Nowe rozwiązanie zawiera jeszcze więcej instrukcji przetwarzających grafikę i dźwięk. Firma AMD opracowała procesor K6 z myślą o zastosowaniu w tanich i masowo produkowanych systemach opartych na gnieździe Socket 7. Początkowo był wytwarzany w 5-warstwowej technologii 0,35 mikrona opracowanej przez firmę AMD. W nowszych wersjach procesorów zastosowano technologię 0,25 mikrona, dzięki czemu zwiększono możliwości produkcyjne (przy płytce o mniejszych rozmiarach) i jednocześnie zmniejszono zapotrzebowanie na energię.

Procesor AMD-K6 charakteryzuje się następującymi cechami:

• Wewnętrzna architektura zgodna z szóstą generacją, natomiast zewnętrzny interfejs z piątą.

• Wewnętrzny rdzeń tłumaczący instrukcje x86 na RISC zgodny z architekturą RISC.

• Siedem modułów opartych na superskalarnym zrównoleglonym wykonywaniu instrukcji.

• Architektura Dynamie Execution.

• Funkcja przewidywania rozgałęzień.

• Wykonywanie spekulatywne.

• Pamięć Cache LI o dużej pojemności — 64 kB (32 kB przechowujące kod instrukcji oraz 32 kB dwuportowej pamięci podręcznej przechowującej dane i pracującej w trybie write-back).

• Wbudowany koprocesor.

• Zgodność z rozszerzeniem MMX.

• SMM (ang. System Management Mode).

• Obudowa CPGA (ang. ceramicpin grid array) zgodna z gniazdem Socket 7.

• Wytwarzany w pięciowarstwowej technologii 0,35 i 0,25 mikrona.

W procesorze K6-2 wprowadzone zostały :

• Wyższe częstotliwości pracy.

• Wyższe częstotliwości magistrali procesora (w przypadku płyt głównych z gniazdem Super7 do 100 MHz).

• Rozszerzenie 3DNow!, czyli 21 nowych instrukcji służących do przetwarzania grafiki i dźwięku.

Do procesora K6-3 dołączono:

♦ Zintegrowaną pamięć Cache L2 o pojemności 256 kB pracującą z pełną szybkością rdzenia.

Fakt dodania do procesora K6-3 pamięci podręcznej L2 pracującej z częstotliwością rdzenia pozwoli! przed­stawicielom rodziny K6 osiągnąć wydajność, która sprawiła, że były one poważną konkurencją dla procesora Pentium II i opartego na nim Celerona. Poza tym, najnowsze wersje programów służących do przetwarzania grafiki korzystały z 3DNow!, dzięki czemu wyposażone w nią procesory okazały się idealne do zastosowań w tańszych systemach multimedialnych.

Architektura procesora AMD-K6 jest w pełni kompatybilna z kodem x86, co oznacza, że można na nim uru­chomić każdy program działający z procesorem firmy Intel, włączając w to modele korzystające z w rozsze­rzenia MMX. Aby zniwelować spadek wydajności systemów opartych na gnieździe Socket 7 spowodowany wolniejszą pamięcią Cache L2, firma AMD w swoich procesorach podwoiła jej ilość w porównaniu z pojem­nością pamięci podręcznej LI procesorów Pentium II i III wynoszącą 32 kB. To oraz zastosowanie architek­tury Dynamie Execution pozwoliło procesorowi K6, przy określonej częstotliwości zegara, pod względem wydajności przewyższyć układ Pentium i znacznie przybliżyć się do poziomu osiąganego przez procesory Pentium II i III. W przypadku procesora K6-3 wyposażonego w pamięć Cache L2 pracującą z pełną szybko­ścią rdzenia udało się uzyskać jeszcze lepsze wyniki. Jednak układ ten bardzo się nagrzewał i po stosunkowo krótkim czasie zaniechano jego produkcji.

Choć zarówno procesor AMD-K5, jak i AMD-K6 są zgodne z gniazdem Socket 7, może okazać się konieczne wykonanie pewnych modyfikacji polegających na zapewnieniu odpowiedniego napięcia zasilania i dokonaniu aktualizacji BIOS-u. W celu zagwarantowania stabilnej pracy procesora AMD-K6 stosowana płyta główna musi obsługiwać określone wartości napięć.

Procesory AMD charakteryzują się specyficznymi wymaganiami związanymi z napięciem zasilania. W przy­padku większości starszych modeli płyt głównych wyposażonych w układ o napięciu dzielonym o domyślnych wartościach wynoszących 2.8 V (rdzeń) i 3.3 V (układ wejścia-wyjścia) są to zbyt niskie wartości, niezgodne z wymaganiami procesora AMD-K6, co może być powodem jego niepoprawnego działania. Aby zapewnić poprawną pracę procesora, płyta główna wyposażona w gniazdo Socket 7 musi posiadać dwuwartościowy stabilizator napięcia dostarczający do rdzenia napięcie (Vcc2) o wartości 2,9 lub 3,2 V (233 MHz). natomiast do układu wejścia-wyjścia (Vcc3) napięcie wynoszące 3.3 V. Stabilizator napięcia powinien być w stanie do­starczyć do procesora prąd o natężeniu 7,5 A (w przypadku częstotliwości 233 MHz — 9,5 A). W przypad­ku procesorów taktowanych zegarem 200 MHz lub wolniejszym, stabilizator napięcia powinien być w stanie utrzymywać napięcie rdzenia wynoszące 2,9 V, z tolerancją ±145 mV. W sytuacji, gdy jest stosowany procesor pracujący z częstotliwością 233 MHz, musi być utrzymane napięcie 3.2 V z dopuszczalną tolerancją ±100 mV.

Jeśli płyta główna jest wyposażona w niskiej jakości stabilizator napięcia, który nie potrafi spełnić powyż­szych wymagań, może to być powodem niestabilnej pracy procesora. Jeśli dostarczone do procesora napięcie przekroczy dopuszczalną wartość tolerancji, może dojść do jego trwałego uszkodzenia. Należy również za­uważyć, że procesor K6 może się w znacznym stopniu nagrzać. Z tego też powodu należy upewnić się. że ra­diator został poprawnie zamocowany do procesora oraz że przewodząca ciepło pasta lub wkładka została za­stosowana zgodnie z zaleceniami.

BIOS płyty głównej, na której zostanie zainstalowany procesor AMD-K6, musi go poprawnie identyfikować. Następujący producenci wprowadzili do swoich wersji BIOS-u obsługę procesora AMD-K6:

• Firma Award w BlOS-ie z datą 1 marca 1997 lub nowszą.

• Firma AMI w każdej wersji BIOS-u wyposażonego w CPU Module w wersji 3.31 lub nowszej.

• Firma Phoenix w wersji 4.0, 6.0 lub 5.1 z widoczną datą4/7/97 lub nowszą.

Ze względu na to, że powyższe informacje mogą być mało czytelne, firma AMD zamieściła na swojej stronie internetowej listę płyt głównych, które zostały sprawdzone pod kątem współpracy z procesorem AMD-K6. Wszystkie modele płyt głównych znajdujące się na tej liście mają gwarancję, że poprawnie obsługują proce­sor AMD-K6. A zatem, jeśli nie ma możliwości sprawdzenia zgodności określonej płyty głównej, wtedy za­leca się kupowanie tylko tych płyt, które znajdują się na liście firmy AMD.

W tabeli 3.38 pokazano ustawienia procesorów K6 związane z mnożnikiem częstotliwości, szybkością magi­strali i napięciem zasilania. Aby określić, którego modelu procesora AMD-K6 jest się posiadaczem, należy sprawdzić oznaczenia znajdujące się na jego obudowie (rysunek 3.54).

W starszych modelach płyt głównych, wartość mnożnika x3,5 może być uzyskana poprzez ustawienie za po­mocą zworek wartości xl,5. W przypadku stosowania procesora AMD-K6 lub nowszych układów firmy Intel, ustawienie xl,5 stosowane w tego typu płytach odpowiada wartości x3,5. W celu uzyskania wartości x4 i wyższych konieczne jest, aby płyta główna umożliwiała kontrolę trzech końcówek BF, w tym końcówki BF2. Starsze płyty główne pozwalają na kontrolę tylko dwóch końcówek BF. Ustawienia różnych wartości mnożnika zostały pokazane w tabeli 3.39.

Ustawienia mnożnika zazwyczaj są określane za pomocą zworek umieszczonych na płycie głównej. W celu prawidłowego ustawienia wartości mnożnika i częstotliwości magistrali należy zapoznać się z zawartością dołączonej dokumentacji dotyczącej położenia zworek i sposobu ich konfiguracji.

W przeciwieństwie do firmy Cyrix i innych konkurentów Intela, AMD jest zarówno producentem, jak i pro­jektantem procesorów. Wynika z tego, że cały proces wytwarzania procesorów odbywa się w jej własnych fabrykach. Podobnie jak Intel, zaczęła stosować technologię 0,25 mikrona i jej nowsze odmiany (procesor AMD Athlon XP wykonano w technologii 0,13 mikrona). Początkowa wersja procesora K6 zawiera 8,8 mi­liona tranzystorów i jest wykonana w 5-warstwowej technologii 0,35 mikrona. Każda strona jego płytki ma 12,7 mm i powierzchnię wynoszącą około 162 mm². Procesor K6-3 zosta! wykonany w technologii 0,25 mi­krona i składa się z 21,3 miliona tranzystorów. Jego płytka ma powierzchnię około 118 mm², przy czym każda strona ma tylko 10,9 mm.

Tabela 3.38. Częstotliwości taktowania i napięcia procesorów AMD-K6

Procesor	Częstotliwość rdzenia	Mnożnik częstotliwości	Częstotliwość magistrali	Napięcie rdzenia (V)	Napięcie układu wejścia-wyjścia l/O (V)
K6-3	450 MHz	x4,5	100 MHz	2,4	3,3
K6-3	400 MHz	x4	100 MHz	2,4	3,3
K6-2	475 MHz	x5	95 MHz	2,4	3,3
K6-2	450 MHz	x4,5	100 MHz	2,4	3,3
K6-2	400 MHz	x4	100 MHz	2,2	3,3
K6-2	380 MHz	x4	95 MHz	2,2	3,3
K6-2	366 MHz	x5,5	66 MHz	2,2	3,3
K6-2	350 MHz	x3,5	100 MHz	2,2	3,3
K6-2	333 MHz	x3,5	95 MHz	2,2	3,3
K6-2	333 MHz	x5,0	66 MHz	2,2	3,3
K16-2 300 MHz		x3	100 MHz	2,2	3,3
K6-2 | 300 MHz		x4,5	66 MHz	2,2	3,3
K6-2	266 MHz	x4	66 MHz	2,2	3,3
K6	300 MHz	x4,5	66 MHz	2,2	3,45
K6	266 MHz	x4	66 MHz	2,2	3,3
K6	233 MHz	x3,5	66 MHz	3,2	3,3
K6	200 MHz	x3	66 MHz	2,9	3,3
K6	166 MHz	x2,5	66 MHz	2,9	3,3

Rysunek 3.54.

Procesor

AMD Athlon

montowany

w gnieździe Slot A

(kaseta)

Tabela 3.39. Ustawienia mnożnika procesora AMD-K6

Wartość mnożnika	BFO	BF1	BF2
x2,5	Niskie	Niskie	Wysokie
x3	Wysokie	Niskie	Wysokie
x3,5	Wysokie	Wysokie	Wysokie
x4	Niskie	Wysokie	Niskie
x4,5	Niskie	Niskie	Niskie
x5	Wysokie	Niskie	Niskie
x5,5	Wysokie	Wysokie	Niskie

Ze względu na wydajność i kompatybilność z gniazdem Socket 7 procesory z serii K6 są często postrzegane jako idealne w przypadku dokonywania aktualizacji systemów wyposażonych w płyty główne z zainstalowa­nymi starszymi modelami procesorów Pentium lub Pentium MMX. Chociaż procesory AMD-K6 są zgodne

ze standardem Socket 7, to jednak, w porównaniu z procesorami firmy Intel, pracują z innymi wartościami napięcia i częstotliwości magistrali. Przed rozpoczęciem aktualizacji systemu należy, w celu sprawdzenia, czy płyta spełnia żądane wymagania, zajrzeć do dołączonej dokumentacji lub skontaktować się z jej producentem. W niektórych przypadkach może się okazać konieczna aktualizacja BIOS-u.

Procesory AMD Athlon, Duron i Athlon XP

Procesor AMD Athlon jest następcą procesorów z serii K6 (rysunek 3.60). Athlon jest zupełnie na nowo za­projektowanym układem i nie jest, tak jak jego poprzednicy, zgodny z gniazdem Socket 7 lub Super7. W po­czątkowych wersjach procesora Athlon, firma AMD zastosowała obudowę instalowaną w gnieździe o nazwie Slot A. które bardzo przypominało gniazdo stosowane w przypadku procesorów Pentium II i III. Takie roz­wiązanie wynikało stąd. że w pierwszych wersjach procesora Athlon zastosowano zewnętrzną pamięć Cache L2 o pojemności 512 kB montowaną na płytce drukowanej procesora. W zależności od szybkości zakupionego procesora była stosowana zewnętrzna pamięć podręczna pracująca z częstotliwością stanowiącą 1/2, 2/5 lub 1/3 częstotliwości rdzenia. W styczniu 2000 r. firma AMD zaprezentowała ulepszoną wersję procesora Athlon (o nazwie kodowej Thunderbird) wyposażoną w bezpośrednio zintegrowaną pamięć Cache L2 o pojemności 256 kB. Tego typu pamięć podręczna pracowała z pełną szybkością rdzenia, dzięki czemu zostało wyelimi­nowane „wąskie gardło" występujące w systemach opartych na pierwszych procesorach Athlon. Wraz z zasto­sowaniem zintegrowanej pamięci Cache L2 również procesor Athlon został umieszczony w obudowie PGA zgodnej z gniazdem Socket A będącego następcą gniazda Slot A. Najnowsze wersje procesora Athlon, z dodanym symbolem XP, charakteryzują się kilkoma rozszerzeniami takimi jak instrukcje 3DNow! Profes­sional, które obejmują również instrukcje Intel SSE. W najnowszych modelach procesora Athlon XP ponownie zastosowano pamięć Cache L2 o pojemności 512 kB, ale tym razem działającą z pełną szybkością rdzenia.

Choć gniazdo Slot A jest bardzo podobne do gniazda Slot 1 firmy Intel, natomiast gniazdo Socket A przypomina gniazdo Socket 370, układ końcówek jest całkowicie odmienny, co powoduje, że procesory firmy AMD nie będą współpracowały z płytami głównymi zaprojektowanymi pod kątem instalacji procesorów firmy Intel. Sytu­acja ta bierze się stąd, że firma AMD szukała sposobów pozwalających na rozszerzenie architektury swoich pro­cesorów i jednocześnie na oddalenie się od produktów firmy Intel. W procesorach firmy AMD, zarówno w wersji Socket A, jak i Slot A, zastosowano specjalne zablokowane końcówki, których zadaniem było uniemożli­wienie ich przypadkowej instalacji w nieprawidłowym położeniu lub gnieździe. Na rysunku 3.55 został pokazany procesor Athlon w wersji Slot A. Procesory Athlon w wersji Socket A bardzo przypominają układ Duron.

Rysunek 3.55.

Procesor AMD Athlon XP w wersji Socket A. wykonany w technologii 0,13 mikrometra (obudowa PGA)

Procesor Athlon dostępny jest w wersjach pracujących z częstotliwością od 500 MHz do 1,4 GHz i współ­pracuje z magistralą o nazwie EV6 (front-side) taktowaną zegarem 200 lub 266 MHz, która łączy go z most­kiem północnym (ang. North Bridge) płyty głównej oraz z innymi procesorami. Magistrala EV6, licencjonowana przez firmę Digital Equipment (przejętą przez firmę Compaq), jest tą samą, która została użyta w przypadku procesora Alpha 21264. Magistrala EV6 jest taktowana zegarem 100 lub 133 MHz. ale dane są przesyłane z dwukrotnie wyższą częstotliwością (200 lub 266 MHz), co odpowiada dwukrotnie większemu transferowi w ciągu jednego cyklu. Dzięki szerokości wynoszącej 8 bajtów (64 bity), magistrala umożliwia uzyskanie prze­pustowości równej 8 bajtów pomnożonej przez częstotliwość 200/266 MHz, czyli inaczej 1,6 lub 2.1 GB/s. Magistrala EV6 idealnie nadaje się do współpracy z pamięcią PC 1600 lub PC2100, która również pracuje z takimi szybkościami. Magistrala opracowana przez firmę AMD, eliminuje potencjalne „wąskie gardło" występujące pomiędzy chipsetem a procesorem, a ponadto, w porównaniu z innymi procesorami, pozwala osiągnąć bardziej wydajną transmisję danych. Zastosowanie magistrali EV6 jest jednym z podstawowych powodów, dla którego procesory Athlon i Duron uzyskują tak dobrą wydajność.

Procesor Athlon zintegrowany jest z pamięcią Cache LI o bardzo dużej pojemności wynoszącej 128 kB. Poza tym w przypadku starszych wersji dysponuje pamięcią Cache L2 512 kB pracującą z 1/3 częstotliwości rdze­nia, a w procesorach Athlon (Socket A) i większości modeli układu Athlon XP pamięcią podręczną L2 256 kB pracującą z pełną szybkością rdzenia. W najnowszych modelach procesora Athlon XP stosuje się pamięć Cache L2 512 kB. pracującą z pełną szybkością rdzenia. Obecnie wszystkie procesory w wersji PGA (Socket A) są wyposażone w pamięć Cache L2 pracującą z pełną szybkością procesora. Procesor Athlon ma również wbudowane mechanizmy MMX i Enhanced 3DNow!, które obejmują 45 nowych instrukcji zaprojektowanych do przetwarzania grafiki i dźwięku. Rozszerzenie 3DNow! pod względem projektu i zamierzeń —jest roz­wiązaniem bardzo podobnym do SSE firmy Intel, ale niektóre instrukcje są inne i wymagają w aplikacjach dodatkowej implementacji. Do procesora Athlon XP dodano instrukcje Intel SSE nazywane również 3DNow! Proffesional. Na szczęście większość firm zajmujących się tworzeniem aplikacji graficznych zdecydowało się na implementację zarówno instrukcji 3DNow!, jak i instrukcji Intel SSE.

W początkowym okresie produkcji procesora Athlon wykorzystywano technologię 0,25 mikrona, ale w przy­padku nowszych i szybszych modeli zastosowano technologię 0,18 i 0,13 mikrona. Najnowsze wersje są na­wet, po raz pierwszy w przypadku procesorów przeznaczonych dla komputerów PC, wytwarzane przy użyciu technologii wykorzystującej miedź. Ostatecznie wszystkie typy procesorów będą wykonywane w ten sposób, ponieważ miedziane połączenia pozwalają obniżyć zużycie energii, a tym samym uzyskać większą szybkość.

W tabeli 3.40 przedstawiono szczegółowe informacje na temat procesorów Athlon w wersji Slot A.

Tabela 3.40. Parametry procesorów AMD Athlon w wersji Slot A

Numer identyfikacyjny	Model	Częstotliwość (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Mnożnik zegara	Pojemność pamięci Cache L2
AMD-K75O0MTR51B	Model 1	500	100x2	x5	512kB
AMD-K7550MTR51B	Model 1	550	100x2	x5,5	512 kB
AMD-K7600MTR51B	Model 1	600	100x2	x6	512kB
AMD-K7650MTR51B	Model 1	650	100x2	x6,5	512 kB
AMD-K.7700MTR51B	Model 1	700	100x2	x7	512 kB
AMD-K7550MTR51B	Model 2	550	100x2	x5,5	512 kB
AMD-K7600MTR51B	Model 2	600	100x2	x6	512kB
AMD-K7650MTR51B	Model 2	650	100x2	x6,5	512kB
AMD-K7700MTR51B	Model 2	700	100x2	x7	512 kB
AMD-K7750MTR52B	Model 2	750	100x2	x7,5	512 kB
AMD-K7800MPR52B	Model 2	800	100x2	x8	512 kB
AMD-K7850MPR52B	Model 2	850	100x2	x8,5	512 kB
AMD-K7900MNR53B	Model 2	900	100x2	x9	512 kB
AMD-K.7950MNR53B	Model 2	950	100x2	x9,5	512 kB
AMD-K7100MNR53B	Model 2	1000	100x2	xl0	512 kB
AMD-A0650MPR24B	Model 4	650	100x2	x6,5	256 kB
AMD-A0700MPR24B	Model 4	700	100x2	x7	256 kB
AMD-A0750MPR24B	Model 4	750	100x2	x7,5	256 kB
AMD-A0800MPR24B	Model 4	800	100x2	x8	256 kB
AMD-A0850MPR24B	Model 4	850	100x2	x8,5	256 kB
AMD-A0900MMR24B	Model 4	900	100x2	x9	256 kB
AMD-A0950MMR24B	Model 4	950	100x2	x9,5	256 kB
AMD-A1000MMR24B	Model 4	1000	100x2	xl0	256 kB

Jako pierwsza, dwa dni przed wprowadzeniem przez firmę Intel na rynek procesora Pentium III pracującego z częstotliwością 1 GHz. zaprezentowała procesor Athlon taktowany takim zegarem.

W tabeli 3.41 zawarto informacje na temat procesorów Athlon w wersji PGA (Socket A). Wszystkie procesory w wersji Socket A mają oznaczenie Model 4.

Procesor AMD Duron

Procesor AMD Duron (o nazwie kodowej Spitfire) został zaprezentowany w czerwcu 2000 r. Jego powiązanie z procesorem AMD Athlon jest podobne do powiązania układu Celeron z procesorem Pentium II lub III. Tak naprawdę, procesor Duron jest układem Athlon wyposażonym w mniejszą ilość pamięci Cache L2. Wszystkie pozostałe możliwości są jednakowe. Procesor Duron został zaprojektowany jako tańsza wersja procesora Athlon z pamięcią podręczną o mniejszej pojemności i tylko nieznacznie gorszą wydajnością. Jeśli już mowa o tańszych rozwiązaniach, procesor Duron zawiera zintegrowaną pamięć L2 o pojemności 64 kB i współpracuje z gniazdem Socket A (rysunek 3.56), będącym następcą gniazda Slot A stosowanego w procesorach Athlon. Z wyglądu procesor Duron jest niemal identyczny jak modele oryginalnego układu Athlon, przeznaczone dla gniazda Socket A. Odróżniają go jedynie oznaczenia.

Częstotliwość pracy pamięci Cache L2 (MHz)	Napięcie zasilające (V)	Maksymalna moc (W)	Technologia wykonania (mikrony)	i Liczba i Data tranzystorów | wprowadzenia
250	1,60	42	0,25	22 M | Czerwiec 1999
275	1,60	46	0,25	22 M Czerwiec 1999
300	1,60	50	0,25	22 M	Czerwiec 1999
325	1,60	54	0,25	22 M	Sierpień 1999
350	1,60	50	0,25	22 M	Październik 1999
275	1,60	31	0,18	22 M	Listopad 1999
300	1.60	34	0,18	22 M Listopad 1999
325	1,60	36	0.18	22 M ! Listopad 1999
350	1,60	39	0,18	22 M Listopad 1999
300	1,60	40	0,18	22 M Listopad 1999
320	1.70	48	0,18	22 M Styczeń 2000
340	1,70	50	0,18	22 M	Luty 2000
300	1,80	60	0,18	22 M	Marzec 2000
317	1,80	62	0,18	22 M	Marzec 2000
333	1,80	65	0,18	22 M	Marzec 2000
650	1,70	36,1	0,18	37 M	Czerwiec 2000
700	1,70	38,3	0,18	37 M i Czerwiec 2000
750	1,70	40,4	0,18	37 M ! Czerwiec 2000
800	1,70	42,6	0,18	37 M j Czerwiec 2000
850	1,70	44,8	0,18	37 M	Czerwiec 2000
900	1,75	49,7	0,18	37 M	Czerwiec 2000
950	1,75	52,0	0,18	37 M	Czerwiec 2000
1000	1,75	54,3	0,18	37 M	Czerwiec 2000

Tabela 3.41. Parametry procesorów AMD Athlon w wersji PGA (Socket A)

Częstotliwość (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Mnożnik zegara	Pojemność pamięci Cache L2	Częstotliwość pracy pamięci Cache L2 (MHz)
650	200	x6,5	256 kB	650
700	200	x7	256 kB	700
750	200	x7,5	256 kB	750
800	200	x8	256 kB	800
850	200	x8,5	256 kB	850
900	200	x9	256 kB	900
950	200	x9,5	256 kB	950
i 000	200	xl0	256 kB	1000
1000	266	x7,5	256 kB	1000
1100	200	x11	256 kB	1100
1133	266	x8,5	256 kB	1133
1200	200	xl2	256 kB	1200
1200	266	x9	256 kB	1200
1300	200	xl3	256 kB	1300
1333	266	xl0	256 kB	1333
1400	266	x11	256 kB	1400

Rysunek 3.56.

Procesor AMD Duron

Podobnie jak procesor Athlon został opracowany z myślą o stworzeniu konkurencji dla układu Pentium III na rynku droższych systemów, tak układ Duron miał rywalizować z procesorem Celeron na rynku tanich komputerów PC. Duron nie jest już produkowany, ale w większości komputerów weń wyposażonych można w ramach aktualizacji używać procesora Athlon, a czasami także układu Athlon XP.

Ze względu na fakt, że procesor Duron oparty jest na rdzeniu układu Athlon, współpracuje też z jego magi­stralą systemową FSB taktowaną zegarem 200 MHz (interfejs do chipsetu płyty głównej) oraz w przypadku wersji Model 3 wyposażony jest w rozszerzony zestaw instrukcji 3DNow!. Wersja Model 7 procesora zawie­ra rozszerzenie 3DNow! Professional, w pełni implementujące instrukcje SSE.

W tabeli 3.42 zebrano informacje dotyczące procesorów AMD Duron w wersji PGA (Socket A). Modele pro­cesora Duron wymagające napięcia 1,6 V oznaczone są Model 3, natomiast zasilane napięciem 1,75 V — Model 7. Wersja Model 7 początkowo nosiła nazwę kodową Morgan.

Napięcie zasilania (V)	Maksymalna moc (W)	Technologia wykonania (mikrony)	Liczba tranzystorów
1,75	38,5	0,18	37 M
1,75	40,3	0,18	37 M
1.75	43,8	0,18	37 M
1,75	45,5	0,18	37 M
1,75	47,3	0,18	37 M
1,75	50.8	0,18	37 M
1.75	52,5	0,18	37 M
1,75	54,3	0,18	37 M
1,75	54,3	0,18	37 M
1.75	59,5	0,18	37 M
1,75 | 63.0		0,18	37 M
1.75	66,5	0,18	37 M
1.75	66,5	0,18	37 M
1.75	68,3	0,18	37 M
1,75	70.0	0,18	37 M
1.75	72,0	0,18	37 M

Częstotliwość (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Pojemność pamięci Cache L2 (kB)	Napięcie zasilania (V)	Maksymalna moc (W)	Technologia wykonania (mikrony)	Liczba tranzystorów
550	200	64	1,6	25,3	0,18	25 M
600	200	64.	1.6	27,4	0,18	25 M
650	200	64	1,6	29,4	0.18	25 M
700	200	64	1,6	31,4	0,18	25 M
750	200	64	1,6	33,4	0.18	25 M
800	200	64	1.6	35,4	0,18	25 M
850	200	64	1,6	37,4	0,18	25 M
900	200	64	1,6	39,5	0,18	25 M
900	200	64	1,75	42,7	0,18	25,2 M
950	200	64	1,6	41,5	0,18	25 M
950	200	64	1,75	44,4	0.18	25,2 M
1000	200	64	1,75	46,1	0,18	25.2 M
1100	200	64	1,75	50,3	0,18	25,2 M
1200	200	64	1,75	54,7	0,18	25,2 M
1300	200	64	1,75	60,0	0,18	25,2 M
1400	266	64	1,5	45,5	0,13	37,2 M
1600	266	64	1,5	48,0	0,13	37,2 M
1800	266	64	1,5	53,0	0,13	37,2 M

Procesor AMD Athlon XP

Jak już wspomniano w poprzednim podrozdziale, najnowsza wersja procesora Athlon nosi nazwę Athlon XP. Jest on właściwie identyczny jak poprzednie modele procesora Athlon. Różni się poszerzonym zestawem in­strukcji, do którego dodano instrukcje Intel SSE, i nową terminologią opracowaną przez dział marketingu mającą pomóc w bezpośredniej rywalizacji z procesorem Pentium 4. Najnowsze modele procesora Athlon XP zostały też wyposażone w pojemniejszą pamięć Cache L2 (512 kB), działającą z pełną szybkością rdzenia.

Firma AMD odniesieniu do architektury procesora Athlon XP posługuje się terminem „QuantiSpeed" (termin marketingowy, a nie techniczny) definiowanym jako:

• Superskalarna, w petni potokowa, 9-poziomowa mikroarchitektura. Jest ona wyposażona w większą ilość ścieżek służących do przesyłania instrukcji do modułów wykonawczych procesora i dysponuje trzema modułami wykonującymi operacje zmiennoprzecinkowe, trzema modularni całkowitoliczbowymi i trzema modułami określającymi wartości adresów.

• Supeskalarny, w pełni potokowy, moduł przetwarzający operacje zmiennoprzecinkowe. Pozwala na wykonanie większej ilości operacji w ciągu cyklu i skraca stosunkowo długi, w porównaniu z procesorami firmy Intel, potrzebny do tego czas.

• Wspomagane sprzętowo wczytywanie danych z wyprzedzeniem. Powoduje pobranie wymaganych danych z pamięci operacyjnej, a następnie, w celu zaoszczędzenia czasu, umieszczenie ich w pamięci podręcznej LI.

• Bufory translacji adresowej TLB o rozszerzonych możliwościach. Umożliwiają przechowywanie danych, dzięki czemu procesor może znacznie szybciej uzyskać do nich dostęp, bez występowania duplikacji lub dezaktualizacji nie odświeżonych danych.

Dodane ulepszenia zwiększają wydajność każdego cyklu pracy, dzięki czemu „wolniejszy" procesor Athlon XP pod względem wydajności zmierzonej na podstawie rzeczywiście wykonanej pracy (i zabawy) przewyż­sza „szybszy" procesor Pentium 4.

Pierwsze modele procesora Athlon XP oparte były na rdzeniu Palomino, który również stosowany jest w pro­cesorach Athlon 4 przeznaczonych dla komputerów przenośnych. Nowsze wersje procesora wykorzystywały rdzeń Thoroughbred. który później zmodyfikowano w celu poprawienia charakterystyk termicznych. Różne odmiany rdzenia Thoroughbred czasami nazywa się Thoroughbred-A i Thoroughbred-B. Najnowsze modele procesora Athlon XP bazują na nowym rdzeniu Barton, zintegrowanym z pamięcią Cache L2 512 kB działa­jącą z jego pełną szybkością. Do dodatkowych funkcji należy zaliczyć:

• Rozszerzenie multimedialne 3DNow! Professional (dodano zgodność z 70 kolejnymi instrukcjami SSE dostępnymi w procesorze Pentium III, ale już nie z dodatkowymi 144 instrukcjami SSE2 zastosowanymi w układzie Pentium 4).

• Magistrala FSB taktowana zegarem 266 lub 333 MHz.

• Pamięć Cache Level 1 128 kB oraz zintegrowana pamięć Cache Level 2 (256 lub 512 kB) pracująca z pełną szybkością procesora.

• Połączenia wykonane z miedzi (w miejsce aluminium) powodujące mniejsze wydzielanie ciepła i większą sprawność elektryczną.

Nowością w procesorze Athlon XP jest również zastosowanie cieńszej i lżejszej obudowy — wykonanej ze związków organicznych i podobnej do obudów spotykanych w najnowszych procesorach firmy Intel. Na ry­sunku 3.57 pokazano najnowszy model procesora Athlon XP oparty na rdzeniu Barton.

Dzięki takiej obudowie możliwe było uzyskanie bardziej efektywnego rozmieszczenia elementów elektrycz­nych. Najnowsze modele procesora Athlon XP są wykonywane w nowej technologii 0,13 mikrona, która pozwala uzyskać płytkę o mniejszych rozmiarach, a tym samym wymagającą mniej energii, wydzielającą mniejszą ilość ciepła oraz umożliwiającą pracę z większymi częstotliwościami w porównaniu z poprzednimi modelami. Najnowsze wersje procesora Athlon XP wykonane w technologii 0,13 mikrona taktowane są zega­rem o częstotliwości przekraczającej 2 GHz. W tabeli 3.43 podano szczegółowe informacje dotyczące proce­sorów Athlon XP.

Rysunek 3.57.

Procesor AMD Athlon XP -wykonany w technologii 0,13 mikrona, zawierający pamięć Cache L2 512 kB i zgodny z gniazdem Socket A (obudowa PGA). Zdjęcie wykorzystane za zgodąfirmy Advanced Micro Devices, Inc.

Tabela 3.43. Parametry procesorów AMD Athlon XP

Wskaźnik PR	Rzeczywista częstotliwość (MHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)'	Mnożnik zegara	Pojemność pamięci Cache L2	Napięcie zasilające (V)	Maksymalna moc (W)	Technologia wykonania (mikrony)	Liczba tranzystorów
1500+^1	1333	266	x5	256 kB	1,75	60,0	0,18	37,5 M
1600+'	1400	266	*5,25	256 kB	1,75	62,8	0,18	37,5 M
1700+'	1467	266	*5,5	256 kB	1,75	64,0	0,18	37,5 M
1800+^1	1533	266	x5,75	256 kB	1,75	66,0	0,18	37,5 M
1900+'	1600	266	x6	256 kB	1,75	68,0	0,18	37,5 M
2000+'	1667	266	x6,25	256 kB	1,75	70,0	0,18	37,5 M
2100+'	1733	266	x6,5	256 kB	1,75	72,0	0,18	37,5 M
1700+^2	1467	266	x5,5	256 kB	1,5	49,4	0,13	37,2 M
1700+'	1467	266	x5,5	256 kB	1,6	59,8	0,13	37,2 M
1800+^2	1533	266	x5,75	256 kB	1,5	51,0	0,13	37,2 M
1800+'	1533	266	x5,75	256 kB	1,6	59,8	0,13	37,2 M
1900+^2	1600	266	x6	256 kB	1,5	52,5	0,13	37,2 M
2000+^2	1667	266	x6,25	256 kB	1,6	60,3	0,13	37,2 M
2000+'	1667	266	x6,25	256 kB	1,6	61,3	0,13	37,2 M
2100+^2	1733	266	x6,5	256 kB	1,6	62,1	0,13	37,2 M
2100+^5	1733	266	x6,5	256 kB	1,6	62,1	0,13	37,2 M
2200+^2	1800	266	x6,75	256 kB	1,65	67,9	0,13	37,2 M
2200+'	1800	266	x6,75	256 kB	1,6	62,8	0,13	37,2 M
2400+^3	2000	266	x7,5	256 kB	1,65	68,3	0,13	37,2 M
2500+^5	1833	333	x5,5	512 kB	1,65	68,3	0,13	54,3 M
2600+^1	2133	266	x8	256 kB	1,65	68,3	0,13	37,2 M
2600+^4	2083	333	x6,25	256 kB	1,65	68,3	0,13	37,2 M
2700+^4	2167	333	x6,5	256 kB	1,65	68,3	0,13	37,2 M
2800+^5	2083	333	x6,25	512 kB	1,65	68,3	0,13	54,3 M
3000+^5	2167	333	x6,5	512 kB	1,65	74,3	0,13	54,3 M
3000+^5	2100	400	x5.25	512 kB	1,65	68,3	0,13	54,3 M
3200+^5	2200	400	x5,5	512 kB	1,65	76,8	0,13	54,3 M

'Athlon XP Model 6 (Palomino).

²Athlon XP Model 8 CPUID 680 (Thoroughbred).

³Athlon XP Model 8 CPUID 681 (Thoroughbred).

⁴Athlon XP Model 8 z magistralą FSB 333 MHz (Thoroughbred).

⁵Athlon XP Model 10 (Barton).

Procesor Athlon MP

Athlon MP jest pierwszym procesorem firmy AMD stworzonym z myślą o zastosowaniu w systemach wielo­procesorowych. W związku z tym układ ten może zostać użyty w serwerach i stacjach roboczych wyposażo­nych w wiele procesorów. Oferowane są następujące trzy wersje procesora Athlon MP, podobne do różnych modeli układów Athlon i Athlon XP:

• Model 6 (1 GHz; 1,2 GHZ). Model podobny jest do układu Athlon Model 4.

• Model 6 OPGA (od 1500+ do 2100+). Model podobny jest do układu Athlon XP Model 6.

• Model 8 (2000+, 2200+, 2400+ 12600+). Model podobny jest do układu Athlon XP Model 8.

• Model 10 (2500+, 2800+ i 3000+). Model podobny jest do układu Athlon XP Model 8, ale posiada pamięć Cache o pojemności 512 kB.

Wszystkie modele procesora Athlon MP korzystają z tego samego gniazda Socket A, co nowsze wersje układu Athlon i wszystkie modele procesorów Duron i Athlon XP.

W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesora Athlon MP należy zaglądnąć na stronę inter­netową firmy AMD.

Procesory Cyrix/IBM 6x86 (Ml) i 6x86MX (MII)

W skład rodziny procesorów Cyrix 6x86 wchodzą już nie produkowane modele 6x86 i 6x86MX. Ich podo­bieństwo do procesorów AMD-K5 i K6 polega na tym, że współpracują z gniazdem Socket 7 kompatybilnym z procesorami P5 Pentium piątej generacji, ale posiadają wewnętrzną architekturę charakterystyczną dla ukła­dów szóstej generacji.

Procesory Cyrix 6x86 i 6x86MX (przemianowane na MII) mają dwa zoptymalizowane superpotokowe moduły całkowitoliczbowe oraz zintegrowany koprocesor. Poza tym, oparte są na architekturze Dynamie Execution będącej podstawową cechą procesorów szóstej generacji oraz oferują przewidywanie rozgałęzień i wykony­wanie spekulatywne.

Procesor 6x86MX/MII jest zgodny z MMX, opracowanym pod kątem gier i aplikacji multimedialnych. Pro­cesor 6x86MX wyposażony w ulepszony moduł zarządzania pamięcią, wewnętrzną pamięć LI o pojemności 64 kB oraz inne zaawansowane elementy architektury osiąga lepszą wydajność przy bardziej atrakcyjnej cenie w porównaniu z konkurencyjnymi produktami.

Do funkcji i zalet procesorów 6x86 należą:

• Architektura superskalarna. Dwa równoległe potoki wykonujące wiele instrukcji.

• Przewidywanie rozgałęzień. Z dużą dokładnością przewiduje instrukcje, które wkrótce będą potrzebne.

• Wykonywanie spekulatywne. Umożliwia potokom ciągłe wykonywanie instrukcji związanych z określonym rozgałęzieniem bez dodatkowych przestojów.

• Niesekwencyjne wykonywanie instrukcji. Pozwala na szybsze usunięcie niesekwencyjnej instrukcji z potoku, dzięki czemu jest oszczędzany czas procesora i nie dochodzi do zaburzenia przebiegu wykonywanego programu.

Procesor 6x86 jest wyposażony w dwuportową jednolitą pamięć podręczną o pojemności 16 kB i pamięć Cache przechowującą instrukcje o długości 256 bajtów. Jednolita pamięć Cache zawiera dodatkowo bar­dzo szybką w pełni asocjacyjną pamięć podręczną o pojemności 0,25 kB. Rozszerzona wersja procesora 6x86MX oferuje wewnętrzną pamięć podręczną o czterokrotnie większej pojemności wynosząca 64 kB i po­wodującej znaczny wzrost wydajności.

Procesor 6x86MX posiada również 57 instrukcji MMX, przyspieszających przetwarzanie określonego typu pętli występujących w aplikacjach multimedialnych i komunikacyjnych mocno obciążających procesor.

Wszystkie wersje procesora 6x86 są wyposażone w SMM. Oferowane w nim przerwanie może być zastoso­wane w systemie zarządzania energią lub w aplikacjach służących do przeźroczystej emulacji peryferyjnych urządzeń wejścia-wyjścia. Poza tym, procesor 6x86 jest wyposażony w sprzętowy interfejs, który pozwala na przełączenie procesora w energooszczędny tryb wstrzymania.

Procesor 6x86 jest kompatybilny z programami i wszystkimi popularnymi systemami operacyjnymi opartymi na architekturze x86. takimi jak Windows 95/98/Me. Windows NT/2000, OS/2, DOS, Solaris i UNIX. Proce­sor 6x86 otrzymał od firmy Microsoft certyfikat zgodności z systemem Windows 95.

Podobnie jak miało to miejsce w przypadku procesora AMD-K6, w celu zainstalowania układu 6x86 używa­na płyta główna i BIOS muszą spełniać kilka szczególnych wymagań. Odkąd firma Cyrix została przejęta przez VIA. zaprzestano produkcję procesorów 6x86. Jednak firma VIA w dalszym ciągu sprzedaje i obsługuje układy 6x86MX (MII). Przed wyposażeniem używanego komputera z gniazdem Socket 7/Super 7 w procesor 6x86MX lub MII należy sprawdzić, czy obsługiwany jest on przez płytę główną. W niektórych przypadkach konieczna może być aktualizacja BIOS. W trakcie instalacji lub konfiguracji systemu opartego na procesorze 6x86 należy ustawić odpowiednią częstotliwość magistrali procesora oraz wartość mnożnika. Procesory firmy Cyrix są oznaczane zgodnie z oznaczeniem PR, co oznacza, że szybkość wyrażona za jego pomocą nie jest równoznaczna z rzeczywistą częstotliwością pracy procesora.

Aby dowiedzieć się, jakie są poprawne i rzeczywiste częstotliwości procesorów Cyrix 6x86. należy zajrzeć do punktu „Szybkości procesorów Cyrix" znajdującego się nieco wcześniej.

Warto zauważyć, że ze względu na zastosowanie oznaczenia PR, rzeczywista szybkość procesora nie odpo­wiada wartości widniejącej na obudowie. Przykładowo, procesor 6x86MX-PR300 nie jest taktowany zegarem 300 MHz. Tak naprawdę, w zależności od ustawionej częstotliwości magistrali systemowej i wartości mnoż­nika, pracuje on z częstotliwością tylko 263 lub 266 MHz. Firma Cyrix twierdzi, że jest tak wydajny jak pro­cesor Pentium taktowany zegarem 300 MHz, a więc w skali PR uzyskał wartość 300. Osobiście wolałbym, aby na procesorze widniała jego rzeczywista częstotliwość pracy i żeby wtedy głoszono, że jest szybszy niż układ Pentium taktowany takim samym zegarem.

Przy instalacji procesora 6x86 na płycie głównej należy również ustawić odpowiednią wartość napięcia. Zazwyczaj na obudowie procesora widnieje oznaczenie wskazujące wymagane przez niego napięcie zasilania. Różne wersje procesora 6x86 są zasilane napięciem 3,52 V (stosowane jest ustawienie VRE), 3.3 V (ustawie­nie VR) lub 2,8 V (MMX). W przypadku wersji MMX rdzeń, przy wykorzystaniu układu napięcia dzielonego, jest zasilany napięciem 2,8 V, natomiast układ wejścia-wyjścia 3.3 V.

Obecnie procesor Cyrix MII sprzedawany jest przez firmę VIA Technologies.

Procesor C3 firmy VIA

Początkowo procesor C3 firmy VIA znany był pod nazwą Cyrix III i przystosowany do tego samego gniazda Socket 370, używanego przez układy Pentium III i Celeron III. Pierwsze modele procesora C3, mające nazwy kodowe Joshua i Samuel, wyposażone były w pamięć Cache LI o pojemności 128 kB. Nie posiadały nato­miast pamięci podręcznej L2. W konsekwencji w porównaniu z podobnymi procesorami o szybkości 500 MHz oferowały znacznie gorszą wydajność. Oryginalny układ Cyrix 1II/C3 o nazwie kodowej Joshua zaprojekto­wany został pod koniec 1998 r. przez byłych inżynierów firmy Cyrix, którą przejęła firma VIA. Z kolei pro­cesor o nazwie kodowej Samuel i jego kolejne wersje oparto na układzie Winchip firmy Centaur, przejętej w 1999 r. przez firmę VIA. Układ Samuel wytwarzano w technologii 0,18 mikrona, natomiast układ Samuel 2 jest jego rozwinięciem, wykonanym w technologii 0,15 mikrona i wyposażonym w pamięć Cache L2 o po­jemności 64 kB. Ezra to pierwszy rdzeń procesorów C3 wytwarzany w technologii 0.13 mikrona. Jednak — podobnie do poprzednich wersji układu C3 — nie był on zgodny z płytami głównymi obsługującymi procesory z rdzeniem Tualatin (nowsze modele Pentium III). Rdzeń Ezra-T procesora C3 był pierwszym, który osiągnął granicę 1 GHz i współpracował z płytami głównymi zgodnymi z układami z rdzeniem Tualatin. Najnowsze wersje procesora C3 oparte są na rdzeniu Nehemiah, posiadają wbudowane szyfrowanie i oferują szybkości powyżej 1 GHz. Modele układu C3 o szybkości 750 i 900 MHz współpracują z magistralą FSB 100 MHz. na­tomiast działające z częstotliwościami 733, 800, 866, 933 MHz i wyższymi korzystająz magistrali FSB 133 MHz.

Na poziomie oprogramowania procesor C3 jest w pełni zgodny z innymi układami x86, włącznie z takimi, jak Pentium III i Celeron, ale jego mikroarchitektura została tak zaprojektowana, aby zwiększyć wydajność najczęściej używanych instrukcji przy jednoczesnym obniżeniu szybkości przetwarzania tych rzadziej stoso­wanych. Takie rozwiązanie pozwala w znaczącym stopniu zmniejszyć rozmiar płytki procesorów C3. Jednak przy okazji obniżana jest wydajność wykonywania operacji graficznych i multimedialnych. Przez zredukowa­nie wielkości płytki procesor C3 z rdzeniem Nehemiah oferuje typowy pobór mocy wynoszący tylko 11,25 W, dzięki czemu wśród układów dla gniazda Socket 370 jest to procesor najmniej nagrzewający się.

Ze względu na małe zużycie energii, niską temperaturę pracy i stosunkowo niewielką wydajność w porówna­niu z procesorem Intel Celeron układ C3 powinien być przede wszystkim brany pod uwagę w takich zasto­sowaniach, jak urządzenia obliczeniowe, dekodery i komputery przenośne, w przypadku których większe znaczenie od wydajności ma niewielki rozmiar oraz niski pobór mocy i temperatura pracy.

Procesor C3 w ramach serii E jest też dostępny w wersji korzystającej z obudowy EBGA (enhanced bali grid array). Tego typu układy są na trwałe montowane na płytach głównych takich formatów, jak Mini-ITX — format o dużym stopniu zwartości, produkowany również przez firmę VIA.

W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat różnych wersji procesora C3 należy zapoznać się z tabelą 3.2 lub zaglądnąć na stronę internetową firmy VIA Technologies.

Procesory Intel Pentium 4 siódmej generacji

Procesor Pentium 4 został zaprezentowany w listopadzie 2000 r. i rozpoczyna nową generację procesorów (rysunek 3.58). Jeśli zamiast nazwy nowy procesor miałby oznaczenie liczbowe, mogłaby to być liczba 786, ponieważ jest on przedstawicielem następnej generacji zastępującej starsze procesory klasy 686. Pojawiły się trzy podstawowe wersje procesora Pentium 4 różniące się rdzeniem i architekturą— Willamette, Northwood i Prescott. Na rysunku 3.59 pokazano płytki procesorów Pentium 4.

Rysunek 3.58.

Procesor Pentium 4 FC-PGA2

Rysunek 3.59.

Płytki procesorów Pentium 4 opartych na rdzeniach Willamette, Northwood i Prescott

Do podstawowych parametrów technicznych procesora Pentium 4 należą:

• Częstotliwość pracy od 1.3 do 4 GHz i wyższa.

• 42 miliony tranzystorów, technologia 0,18 mikrona, powierzchnia płytki 217 mm² (Willamette).

• 55 milionów tranzystorów, technologia 0,13 mikrona, powierzchnia płytki 131 mm² (Northwood).

• 125 milionów tranzystorów, technologia 0,09 mikrona, powierzchnia płytki 112 mm² (Prescott).

• Na poziomie oprogramowania zgodny z poprzednimi procesorami 32-bitowymi.

• Magistrala procesora (front-side) taktowana efektywnym zegarem 400, 533 lub 800 MHz.

• Moduły ALU (ang. arithmetic logie units) pracują z podwójną częstotliwością rdzenia.

• Przetwarzanie hiperpotokowe (20 lub 31 poziomów).

• Technologia hiperwątkowości obsługiwana przez wszystkie modele procesora o szybkości 2,4 GHz lub wyższej korzystające z magistrali FSB 800 MHz, a także wszystkie wersje o szybkości 3,06 GHz lub wyższej współpracujące z magistralą FSB 533 MHz.

• Bardzo zaawansowane niesekwencyjne wykonywanie instrukcji.

• Rozszerzone przewidywanie rozgałęzień.

• Pamięć Cache LI o pojemności 8 lub 16 kB oraz bufor ETC (execution tracę cache) o pojemności 12 kB przechowujący mikrooperacje.

• Zintegrowana 256-bitowa i 8-ścieżkowa asocjacyjna pamięć Cache L2 o pojemności 256 kB, 512 kB lub 1 MB pracująca z pełną szybkością rdzenia.

• Pamięć Cache L2 adresuje maksymalnie 4 GB pamięci RAM i obsługuje kod korekcji błędu ECC.

• Zintegrowana pamięć Cache L3 o pojemności 2 MB pracująca z pełną szybkością rdzenia (obecna w wersji Extreme Edition procesora).

• Rozszerzenie SSE2 — SSE oraz 144 nowe instrukcje służące do przetwarzania grafiki i dźwięku (układy z rdzeniem Willamette i Northwood).

• Rozszerzenie SSE3 — SSE2 oraz 13 nowych instrukcji służących do przetwarzania grafiki i dźwięku (układy z rdzeniem Prescott).

• Rozszerzony koprocesor.

• Wiele trybów energooszczędnych.

Firma zaprzestała posługiwania się rzymskimi cyframi i rozpoczęła stosować, począwszy od 4, oznaczenia oparte na cyfrach arabskich. Wewnątrz procesora Pentium 4 zastosowano nową architekturę nazwaną przez dział marketingu firmy Intel mikroarchitekturą NetBurst, co wskazuje, że nie jest to termin techniczny. Firma Intel posługuje się tym określeniem dla opisywania technologii hiperpotokowej, szybkiego mechanizmu wy­konawczego (ang. rapid execution engine), magistrali systemowej taktowanej zegarem 400, 533 lub 800 MHz oraz pamięci podręcznej przechowującej instrukcje. Technologia hiperpotokowa — w porównaniu z proceso­rem Pentium III — podwaja szerokość potoku instrukcji, co oznacza, że do wykonania instrukcji wymaga­nych jest więcej mniejszych kroków. Chociaż może się to wydawać mniej wydajnym rozwiązaniem, to jednak pozwala z większą łatwością osiągnąć wyższe częstotliwości taktowania. Szybki mechanizm wykonawczy pozwala dwóm całkowitoliczbowym modułom ALU działać z podwójną częstotliwością rdzenia procesora, co oznacza, że instrukcje mogą zostać wykonane w czasie wynoszącym pół cyklu zegarowego. Magistrala systemowa, taktowana zegarem 400/533/800 MHz, pracuje z czterokrotną częstotliwością zegara systemo­wego (100/133/200 MHz), dzięki czemu w ciągu jednego cyklu dane są przesyłane cztery razy. Pamięć pod­ręczna przechowująca instrukcje jest bardzo wydajną pamięcią Cache LI przechowującą w przybliżeniu 12 kB zdekodowanych mikrooperacji. Dzięki jej zastosowaniu dekoder instrukcji został usunięty z głównego potoku wykonawczego, a tym samym została zwiększona wydajność.

Spośród wymienionych funkcji, najbardziej zauważalna jest wysoka częstotliwość pracy magistrali procesora. Posługując się językiem technicznym, magistrala procesora taktowana czterokrotną częstotliwością (400, 533 lub 800 MHz) zegara systemowego (100, 133 lub 200 MHz), w ciągu cyklu przesyła dane cztery razy (x4). Ze względu na szerokość magistrali wynoszącej 64 bity (8 bajtów), uzyskuje się przepustowość o wartości 3200 MB/s, 4266 MB/s lub 6400 MB/s.

W tabeli 3.44 porównano przepustowości dwukanałowych pamięci RDRAM i DDR SDRAM.

Tabela 3.44. Porównanie szybkości magistrali procesora oraz pamięci RDRAM i DDR DIMM

Częstotliwość magistrali procesora Pentium 4 (MHz)	Przepustowość magistrali procesora (częstotliwość x 8)	Przepustowość 2-kanałowej pamięci RDRAM	Przepustowość 2-kanałowej pamięci DDR DIMM
400	3200 MB/s	3200 MB/s	3200 MB/s
533	4266 MB/s	4266 MB/s	4266 MB/s
800 1	6400 MB/s	6400 MB/s	6400 MB/s

Jak widać w tabeli 3.44. przepustowość magistrali procesora Pentium 4 jest idealnie dopasowana do przepu­stowości najpopularniejszych typów pamięci, jakimi są RDRAM i DDR SDRAM. Z zastosowaniem dwuka­nałowej pamięci wiąże się konieczność użycia pary jednakowych modułów. Dwubankowe moduły PCI 600, PC2100 lub PC3200 pamięci DDR SDRAM są tańsze od odpowiadających im modułów pamięci RDRAM. Z tego właśnie powodu niemal wszystkie nowsze chipsety, w tym 865 (Springdale) i 875 (Canterwood) w przy­padku procesorów Pentium 4 obsługują wyłącznie pamięci DDR SDRAM.

W nowej. 20-poziomowej wewnętrznej architekturze potokowej, pojedyncze instrukcje są dzielone na o wiele większą ilość podpoziomów, prawie tak jak w procesorach RISC. Niestety, w sytuacji, gdy podpoziomy nie zostały zoptymalizowane dla określonego procesora, może to spowodować dodanie kilku cykli wymaganych do wykonania instrukcji. Pierwsze testy porównawcze oparte na istniejących wówczas aplikacjach pokazały, że w określonego typu operacjach, dostępne wersje procesora Pentium III lub AMD Athlon, pod względem wydajności z łatwością mogły dorównać, a nawet przewyższyć układ Pentium 4. Obecnie, wraz z pojawia­niem się nowych wersji aplikacji z zaimplementowaną obsługą rozszerzonej architektury potokowej procesora Pentium 4, wyniki testów ulegają zmianie.

Kolejnym istotnym atutem nowej architektury jest technologia hiperwątkowości, z którą można się spotkać we wszystkich modelach procesora Pentium 4 o szybkości 2,4 GHz i wyższej, korzystających z magistrali FSB 800 MHz, a także we wszystkich wersjach pracujących z częstotliwością 3,06 GHz lub większą i uży­wających magistrali FSB 533 MHz. Hiperwątkowość umożliwia jednemu fizycznemu układowi jednoczesne wykonywanie dwóch wątków, dzięki czemu może on zachowywać się jak dwa procesory. W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat technologii hiperwątkowości należy zapoznać się z punktem „Technologia hiperwątkowości", zamieszczonym wcześniej w tym rozdziale.

Procesor Pentium 4 początkowo współpracował z gniazdem Socket 423 i byl umieszczony w 423-końcówkowej obudowie SPGA o wymiarach 39 x 39. Nowsze modele oparte są na gnieździe Socket 478. natomiast naj­nowsze na gnieździe Socket T (LGA775), dysponującym dodatkowymi końcówkami dodanymi z myślą o nowszych i szybszych wersjach procesora. Procesory Celeron nigdy nie zostały przystosowane do gniazda Socket 423, ale zgodne są z gniazdami Socket 478 i Socket T (LGA775). Dzięki temu możliwe jest nabycie taniego komputera obsługującego procesory Pentium 4. Wartość napięcia jest ustawiana automatycznie za pomocą stabilizatora napięcia zainstalowanego na płycie głównej lub zamontowanego w gnieździe.

Pentium 4 Extreme Edition

W listopadzie 2003 r. Intel zaprezentował wersję Extreme Edition (EE) procesora Pentium 4, która zasłużyła na uwagę, ponieważ jest pierwszym układem przeznaczonym dla komputerów PC, w którym zastosowano pamięć Cache L3. Układ Extreme Edition jest przede wszystkim zmodyfikowaną wersją rdzenia Prestonia procesora Xeon, przeznaczonego dla wydajnych stacji roboczych i serwerów, w przypadku którego od listo­pada 2002 r. stosuje się pamięć Cache L3. Procesor Pentium 4 EE wyposażony jest w pamięć podręczną L3 o pojemności 2 MB, co powoduje zwiększenie liczby tranzystorów do 178 milionów. W porównaniu ze stan­dardowym procesorem Pentium 4 wersja Extreme Edition posiada znacznie większą płytkę. Z tego powodu wytwarzanie tego układu opartego na technologii 130 nanometrów jest kosztowne, czego potwierdzeniem jest wyjątkowo wysoka cena końcowa. Wersja Extreme Edition przeznaczona jest dla entuzjastów gier. którzy za możliwość uzyskania wyższej wydajności gotowi są wydać dodatkowe pieniądze. Zwykłe aplikacje bizneso­we nie korzystają bowiem z dodatkowej pamięci podręcznej w takim stopniu, jak wymagające mocy oblicze­niowej gry 3D.

Choć procesor Pentium 4 Extreme Edition zawierający pamięć Cache L3 nie znalazł dotąd pod tym wzglę­dem naśladowców, prawdopodobnie w przyszłości wiele układów będzie wyposażonych w taką pamięć, gdy tylko pojawi się zapotrzebowanie na coraz większą wydajność i wykorzysta się w nich osiągnięcia branży dotyczące udoskonalania procesu wytwarzania.

Wymagania pamięciowe

Płyty główne współpracujące z procesorem Pentium 4 są wyposażone w banki pamięci RDRAM lub DDR SDRAM, w zależności od rodzaju chipsetu. Jednak większość z nich korzysta z pamięci DDR SDRAM. W przypadku wersji z zainstalowaną pamięcią RDRAM stosowane są identyczne moduły Rambus RDRAM RIMM. które po raz pierwszy zostały użyte w płytach głównych przeznaczonych dla procesora Pentium III i posiadających określone typy chipsetów. Gdy zostaną zastosowane dwukanałowe pamięci RDRAM, wtedy konieczne będzie użycie dwóch jednakowych modułów RIMM w momencie instalacji. Płyty główne współpracujące z proce­sorem Pentium 4 i oparte na pamięci RDRAM pozwalają zainstalować jedną lub dwie pary modułów RIMM. Obie pary nie muszą mieć identycznej pojemności, ale za to taką samą szybkość.

Choć większość pierwszych chipsetów płyt głównych przeznaczonych dla procesora Pentium 4 obsługiwała tylko pamięć RDRAM, wiele obecnie dostępnych chipsetów współpracuje z bardziej rozpowszechnionymi rodzajami pamięci takim jak SDRAM lub DDR SDRAM. Odkąd w 2001 r. wygasła umowa zawarta przez Intela z firmą RAMBUS, ten potentat w branży spowodował, że w masowo produkowanych komputerach najczęściej zaczęto stosować pamięć DDR SDRAM.

Informacje na temat zasilaczy

Procesor Pentium 4 pobiera znaczną ilość energii, dlatego też większość współpracujących z nim płyt głów­nych jest wyposażona w nowy stabilizator napięcia, który zamiast, jak do tej pory, 3,3 lub 5 V jest zasilany napięciem 12 V. Dzięki napięciu o takiej wartości, do zasilania pozostałej części systemu jest zarezerwowana większa porcja napięcia 3,3 lub 5. Poza tym, poprzez zwiększenie wartości napięcia źródłowego uzyskano znaczny spadek ogólnego natężenia prądu. Zasilacze komputerów PC są w stanie dostarczać napięcie prze­kraczające 12 V, ale w płytach głównych i zasilaczach wykonanych zgodnie z oryginalną wersją standardu ATX dla napięcia o wartości 12 V (każda końcówka przewidziana dla prądu o natężeniu tylko 6 A) została przydzielona tylko jedna końcówka, dlatego też w celu doprowadzenia napięcia do płyty konieczne, było do­danie dodatkowych ścieżekl2 V.

Jako rozwiązanie problemu zastosowano trzeci rodzaj złącza zasilającego o nazwie ATX12V. Nowy typ złącza służy jako dodatek do standardowego 20-końcówkowego złącza zasilającego ATX i 6-końcówkowego złącza pomocniczego 3,3/5 V. Ze względu na fakt, że złącza zasilające napędy dysków dostarczają napięcie 12 V. nie była konieczna przebudowa samego zasilacza. Aby to wykorzystać, firmy takie jak PC Power i Cooling, roz­poczęły sprzedaż niedrogiego przetwornika (8 dolarów), który zamieniał standardowe złącze, zasilające dyski typu Molex na złącze ATX12V. Zazwyczaj zasilacz o mocy 300 W (zalecane minimum) lub większej dyspo­nuje wystarczającym poziomem obciążalności prądowej dla napięcia 12 V, dzięki czemu jest wystarczający zarówno dla napędów dysków, jak i dla złącza ATX12V.

Jeśli zasilacz nie ma zalecanej mocy minimalnej wynoszącej 300 W, należy kupić nowy model. Niektórzy sprzedawcy mają w ofercie nowe zasilacze ATX12Klub modele z opisanym wcześniej przetwornikiem.

W tabeli 3.45 zebrano parametry różnych wersji procesora Pentium 4 z uwzględnieniem warunków termicz­nych i zużycia energii.

Tabela 3.45. Parametry procesorów Pentium 4

Częstotliwość procesora (GHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)	Obsługa techno­logii HT	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja pudełkowa)	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja OEM)	Wersja	CPUID
1,30	400	3,2	Nie	SL4QD	SL4SF	B2	0F07h
1,30	400	3,2	Nie	SL4SF	SL4SF	B2	0F07h
1,30	400	3,2	Nie	SL5GC	SL5FW	Cl	OFOAh
1.40	400	3,2	Nie	SL4SC	SL4SG	B2	OFOAh
1,40	400	3,2	Nie	SL4SG	SL4SG	B2	0F07h
1,40	400	3,2	Nie	SL4X2	SL4WS	Cl	OFOAh
1,40	400	3,2	Nie	SL5N7	SL59U	Cl	OFOAh
1,40	400	3,2	Nie	SL59U	SL59U	Cl	OFOAh
1,40	400	3,2	Nie	SL5UE	SL5TG	DO	0F12h
1,40	400	3,2	Nie	SL5TG	SL5TG	DO	0F12h
1.50	400	3,2	Nie	SL4TY	SL4SH	B2	0F07h
1,50	400	3,2	Nie	SL4SH	SL4SH	B2	0F07h
1,50	400	3,2	Nie	SL4X3	SL4WT	Cl	OFOAh
1,50	400	3,2	Nie	SL4WT	SL4WT	Cl	OFOAh
1,50	400	3,2	Nie	SL5TN	SL5SX	DO	0F12h
1,50	400	3,2	Nie	SL5N8	SL59V	Cl	OFOAh
1.50	400	3,2	Nie	SL5UF	SL5TJ	DO	0F12h
1,50	400	3,2	Nie	SL5TJ	SL5TJ	DO	0F12h
1,50	400	3,2	Nie	SL62Y	SL62Y	DO	0F12h
1,60	400	3,2	Nie	SL4X4	SL4WU	Cl	OFOAh
1,60	400	3,2	Nie	SL5UL	SL5VL	DO	0F12h
1,60	400	3,2	Nie	SL5VL	SL5VL	DO	0F12h
1,60	400	3,2	Nie	SL5UW	SL5US	Cl	OFOAh
1,60	400	3,2	Nie	SL5UJ	SL5VH	DO	0F12h
1,60	400	3,2	Nie	SL5VH	SL5VH	DO	0F12h
1,60	400	3,2	Nie	SL6BC	SL679	E0	0F13h
1,60	400	3,2	Nie	SL679	SL679	E0	0F13h
1,60A	400	3,2	Nie	SL668	SL668	BO	0F24h
1,70	400	3,2	Nie	SL57V	SL57W	Cl	OFOAh
1,70	400	3,2	Nie	SL57W	SL57W	Cl	OFOAh
1,70	400	3,2	Nie	SL5TP	SL5SY	DO	0F12h
1,70	400	3,2	Nie	SL5N9	SL59X	Cl	OFOAh
1,70	400	3,2	Nie	SL5UG	SL5TK	DO	0F12h
1.70	400	3,2	Nie	SL5TK	SL5TK	DO	0F12h
1,70	400	3,2	Nie	SL62Z	SL62Z	DO	0F12h
1,70	400	3,2	Nie	SL6BD	SL67A	DO	0F12h
1,70	400	3,2	Nie	SL67A	SL67A	E0	0F13h
1,80	400	3,2	Nie	SL4X5	SL4WV	E0	0F13h

Tabela 3.45. Parametry procesorów Pentium 4 — ciąg dalszy

Częstotliwość procesora (GHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)	Obsługa techno­logii HT	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja pudełkowa)	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja OEM)	Wersja	CPUID
1,80	400	3,2	Nie	SL5UM	SL5VM	DO	0F12h
1,80	400	3,2	Nie	SL5VM	SL5VM	DO	0F12h
1,80	400	3,2	Nie	SL5UV	SL5UT	Cl	OFOAh
1,80	400	3,2	Nie	SL5UK	SL5VJ	DO	0F12h
1,80	400	3,2	Nie	SL5VJ	SL5VJ	DO	0F12h
1,80	400	3,2	Nie	SL6BE	SL67B	E0	0F13h
1,80	400	3,2	Nie	SL67B	SL67B	E0	0F13h
1.80A	400	3,2	Nie	SL63X	SL62P	BO	0F24h
1,80A	400	3,2	Nie	SL62P	SL62P	BO	0F24h
1,80A	400	3,2	Nie	SL68Q	SL66Q	BO	0F24h
I.80A	400	3,2	Nie	SL66Q	SL66Q	BO	0F24h
1,90	400	3,2	Nie	SL5WH	SL5VN	DO	0F12h
1.90	400	3,2	Nie	SL5VN	SL5VN	DO	0F12h
1,90	400	3,2	Nie	SL5WG	SL5VK	DO	0F12h
1.90	400	3,2	Nie	SL5VK	SL5VK	DO	0F12h
1,90	400	3,2	Nie	SL6BF	SL67C	E0	0F13h
1,90	400	3,2	Nie	SL67C	SL67C	E0	0F13h
2,00	400	3,2	Nie	SL5TQ	SL55Z	DO	0F12h
2,00	400	3,2	Nie	SL5UH	SL5TL	DO	0F12h
2,00	400	3,2	Nie	SL5TL	SL5TL	DO	0F12h
2.00A	400	3,2	Nie	SL5ZT	SL5YR	BO	0F24h
2,00A	400	3,2	Nie	SL5YR	SL5YR	BO	0F24h
2,00A	400	3,2	Nie	SL68R	SL66R	BO	0F24h
2,00A	400	3,2	Nie	SL66R	SL66R	BO	0F24h
2.00A	400	3,2	Nie	SL6E7	SL6GQ	Cl	0F27h
2,00A	400	3,2	Nie	SL6GQ	SL6GQ	Cl	0F27h
2,00A	400	3,2	Nie	SL6QM	SL6PK	Dl	0F29h
2,20	400	3,2	Nie	SL5ZU	SL5YS	BO	0F24h
2,20	400	3,2	Nie	SL5YS	SL5YS	BO	0F24h
2,20	400	3,2	Nie	SL68S	SL66S	BO	0F24h
2,20	400	3,2	Nie	SL66S	SL66S	BO	0F24h
2,20	400	3,2	Nie	SL6E8	SL6GR	Cl	0F27h
2,20	400	3,2	Nie	SL6GR	SL6GR	Cl	0F27h
2,20	400	3,2	Nie	SL6QN	SL6PL	Dl	0F29h
2,26	533	4,3	Nie	SL683	SL67Y	BO	0F24h
2,26	533	4,3	Nie	SL67Y	SL67Y	BO	0F24h
2,26	533	4,3	Nie	SL6ET	SL6D6	BO	0F24h
2,26	533	4,3	Nie	SL6EE	SL6DU	Cl	0F27h

Pojemność pamięci Cache L2 Cache L3		Temperatura Maksymalnay maksymalna (°C) pobór mocy (W)		Typ gniazda	Technologia wytwarzania (nanometry)	Liczba tranzystorów
256 kB OkB		78	66,7	423	180	42 M
256 kB | OkB		78	66,7	423	180	42 IM
256 kB	OkB	77	66,1	478	180	42 M
256 kB	OkB	77	66,1	478	180	42 M
256 kB	OkB	77	66,1	478	180	42 M
256 kB	OkB	77	66,1 ] 478		180	42 M
256 kB	OkB	77	66,1	478	180	42 M
512 kB	OkB	67	49,6	478	130	55 M
512kB	OkB	67	49,6	478	130	55 M
512 kB	0 kB	67	49,6	478	130	55 M
512kB	OkB	67	49,6	478	130	55 M
256 kB	OkB	73	69,2	423	180	42 M
256 kB	OkB	73	69,2	423	180	42 M
256 kB	OkB	75	72,8	478	180 ! 42 M
256 kB	OkB	75	72,8	478	180 | 42 M
256 kB	OkB	75	72,8	478	180	42 M
256 kB	OkB	75	72,8	478	180	42 M
256 kB	OkB	74	71,8	423	180	42 M
256 kB	OkB	76	75,3	478	180	42 M
256 kB	OkB	76	75,3	478	180	42 M
512kB	OkB	68	52,4	478	130	55 M
5I2kB	OkB	68	52,4	478	130	55 M
512 kB	OkB	68	52,4	478	130	55 M
512kB	OkB	68	52,4	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	54,3	478	130	55 M
512kB	OkB	69	54,3	478	130	55 M
512kB	OkB	74	54,3	478	130	55 M
512kB	OkB	69	55,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	55,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	55,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	55,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	56,0	478	130	55 M
512 kB	0 kB	70	56,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	56,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	58,0	478	130	55 M

Częstotliwość procesora (GHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)	Obsługa techno­logii HT	1 Numer identyfika­cyjny procesora (wersja pudełkowa)	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja OEM)	Wersja	CPUID
2,26	533	4,3	Nie	SL6DU	SL6DU	Cl	0F27h
2,26	533	4,3	Nie	SL6Q7	SL6PB	Dl	0F29h
2,40	400	3,2	Nie	SL67R	SL65R	BO	0F24h
2,40	400	3,2	Nie	SL65R	SL65R	BO	0F24h
2,40	400	3,2	Nie	SL68T	SL66T	BO	0F24h
2,40	400	3,2	Nie	SL66T	SL66T	BO	0F24h
2,40	400	3,2	Nie	SL6E9	SL6GS	BO	0F24h
2,40	400	3,2	Nie	SL6GS	SL6GS	BO	0F24h
2.40A	533	4,3	Nie	SL7E8	SL7E8	CO	0F33h
2,40B	533	4,3	Nie	SL684	SL67Z	BO	0F24h
2.40B	533	4,3	Nie	SL67Z	SL67Z	BO	0F24h
2,40B	533	4,3	Nie	SL6EU	SL6D7	BO	0F24h
2,40B	533	4,3	Nie	SL6EF	SL6DV	Cl	0F27h
2,40B	533	4,3	Nie	SL6DV	SL6DV	Cl	0F27h
2,40B	533	4,3	Nie	SL6QP	SL6PM	Dl	0F29h
2,40C	800	6,4	Tak	SL6WR	SL6WF	Dl	0F29h
2,40C	800	6,4	Tak	SL6Z3	SL6Z3	MO	0F25h
2,50	400	3,2	Nie	SL6EB	SL6GT	Cl	0F27h
2,50	400	3,2	Nie	SL6GT	SL6GT	Cl	0F27h
2,50	400	3,2	Nie	SL6QQ	SL6QQ	Dl	0F29h
2.53	533	4,3	Nie	SL685	SL682	BO	0F24h
2,53	533	4,3	Nie	SL682	SL682	BO	0F24h
2,53	533	4,3	Nie	SL6EV	SL6D8	BO	0F24h
2,53	533	4,3	Nie	SL6EG	SL6DW	Cl	0F27h
2,53	533	4,3	Nie	SL6DW	SL6DW	Cl	0F27h
2,53	533	4,3	Nie	SL6Q9	SL6PD	Dl	0F29h
2,60	400	3,2	Nie	SL6HB	SL6GU	Cl	0F27h
2,60	400	3,2	Nie	SL6GU	SL6GU	Cl	0F27h
2,60	400	3,2	Nie	SL6QR	SL6QR	Dl	0F29h
2,60B	533	4,3	Nie	SL6S3	SL6S3	Cl	0F27h
2,60B	533	4,3	Nie	SL6QA	SL6PE	Dl	0F29h
2,60C	800	6,4	Tak	SL6WS	SL6WH	Dl	0F29h
2,60C	800	6,4	Tak	SL78X	Brak	Dl	0F29h
2,80	533	4,3	Nie	SL6K6	SL6HL	Cl	0F27h
2,80	533	4,3	Nie	SL6HL	SL6HL	Cl	0F27h
2,80	533	4,3	Nie	SL6SL	SL6S4	Cl	0F27h
2,80	533	4,3	Nie	SL6S4	SL6S4	Cl	0F27h
2,80	533	4,3	Nie	SL6QB	SL6PF	Dl	0F29h

Pojemność pamięci Cache L2	Pojemność pamięci Cache L3	Temperatura maksymalna (°C)	Maksymalnay pobór mocy (W)	Typ gniazda	Technologia wytwarzania (nanometry)	Liczba tranzystorów
512kB	OkB	70	58,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	58,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	71	59,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	71	59,8	478	130	55 M
1 MB	OkB	69	89,0	478	90	125 M
512 kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512kB	OkB	70	57,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	71	59,8	478	130	55 M
512 kB	0 kB	71	59,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	74	66,2	478	130	55 M
512 kB	OkB	74	66,2	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	74,5	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,0	478	130	55 M
512kB	OkB	71	59,3	478	130	55 M
512 kB	OkB	71	59,3	478	130	55 M
512 kB	OkB	71	59,3	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,5	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,5	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	61,5	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	62,6	478	130	55 M
512 kB	OkB	72	62,6	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	69,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	74	66,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	74	66,1	478	130	55 M
512kB	OkB	74	66,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	74	66,1	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	68,4	478	130	55 M
512kB	OkB	75	68,4	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	68,4	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	68,4	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	69,7	478	130	55 M

Częstotliwość procesora (GHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)	Obsługa techno­logii HT	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja pudełkowa)	Numer identyfika­cyjny procesora (wersja OEM)	Wersja	CPUID
2.80A	533	4,3	Nie	SL7D8	SL7D8	CO	0F33h
2.80C	800	6,4	Tak	SL6WT	SL6WJ	Dl	0F29h
2,80C	800	6,4	Tak	SL78Y	Brak	Dl	0F29h
2.80C	800	6,4	Tak	SL6Z5	Brak	MO	0F25h
2.80E	800	6,4	Tak	SL79K	SL79K	CO	0F33h
3,0	800	6,4	Tak	SL6WU	SL6WK	Dl	0F29h
3,0	800	6,4	Tak	SL78Z	Brak	Dl	0F29h
3.0	800	6,4	Tak	SL7BK	Brak	MO	0F25h
3,0E	800	6,4	Tak	SL79L	SL79L	CO	OF33h
3,06	533	4,3	Tak	SL6K7	SL6JJ	Cl	0F27h
3,06	533	4,3	Tak	SL6JJ	SL6JJ	Cl	0F27h
3.06	533	4,3	Tak	SL6SM	SL6S5	Cl	0F27h
3,06	533	4,3	Tak	SL6S5	SL6S5	Cl	0F27h
3,06	533	4,3	Tak	SL6CC	SL6PG	Dl	0F29h
3,20	800	6,4	Tak	SL6WE	SL6WG	Dl	0F29h
3,20	800	6,4	Tak	SL792	Brak	Dl	0F29h
3,2EE	800	6,4	Tak	SL7AA	SL7AA	MO	0F25h
3,20E	800	6,4	Tak	SL7B8	SL7B8	CO	0F33h
3,40	800	6,4	Tak	SL793	SL793	Dl	0F29h
3,4EE	800	6,4	Tak	SL7CH	SL7CH	MO I 0F25h
3.40E	800	6,4	Tak	SL7AJ	SL7AJ	CO | OF33h

Odprowadzanie ciepła z procesora Pentium 4 charakteryzującego się dużym poborem mocy wymaga zastoso­wania dużego radiatora aktywnego. Tego typu masywne radiatory (czasem o wadze przekraczającej 0,5 kg) ude­rzone lub wprowadzone w drgania, zwłaszcza w trakcie transportu, mogą spowodować uszkodzenie procesora lub płyty głównej. Aby temu zapobiec, w specyfikacji gniazda Socket 423 firma Intel do obudowy ATX dodała cztery wsporniki umieszczone z każdej strony gniazda mające za zadanie wzmocnienie wsporników przytrzy­mujących radiator. Dzięki zastosowaniu tych elementów, obciążenie wywołane radiatorem zostało przeniesione z płyty głównej na obudowę. Producenci komputerów opracowali również inne sposoby, nie wymagające wyko­rzystania do tego obudowy, usztywnienia zainstalowanego procesora. Na przykład, w płycie głównej Asus P4T zastosowano metalową płytę wzmacniającą, dzięki której możliwy jest jej montaż w dowolnej obudowie ATX.

Systemy oparte na gnieździe 478 nie wymagają stosowania żadnych specjalnych wsporników lub płyt wzmac­niających. Zamiast nich wykorzystano unikalne rozwiązanie, w którym radiator procesora jest zamocowany bezpośrednio do płyty głównej, a nie do gniazda procesora lub obudowy. Płyty główne wyposażone w gniaz­do Socket 478 mogą być instalowane w dowolnej obudowie ATX bez konieczności użycia jakichkolwiek spe­cjalnych wsporników.

Procesory Pentium 4 korzystają ze specjalnych radiatorów, które, jak już wcześniej wspomniano, posiadają inną konstrukcję. Jeśli nabędziesz procesor w wersji pudełkowej, razem z nim otrzymasz wysokiej jakości ra­diator dobrany przez firmę Intel. Dodatkowo uzyskasz 3-letnią gwarancję producenta. Tego typu korzyści sprawiają, że wersja pudełkowa jest idealnym rozwiązaniem dla osób, które dokonują aktualizacji kompo­nentów komputera lub składają zupełnie nowy zestaw.

Ze względu na dołączony radiator i gwarancję, szczególnie polecam zakup procesorów w wersji pudełkowej zamiast w wersji OEM.

Pojemność pamięci Cache L2	Pojemność pamięci Cache L3	Temperatura maksymalna (°C)	Maksymalnay pobór mocy (W)	Typ gniazda	Technologia wytwarzania (nanometry)	Liczba tranzystorów
1 MB	OkB	69	89,0	478	90	125 M
512 kB	OkB	75	69,7	478	130	55 M
512 kB	OkB	75	69,7	478	130	55 M
512 kB	OkB	73	76,0	478	130	55 M
1 MB	OkB	69	89,0	478	90	125 M
512 kB	OkB	70	81,9	478	130	55 M
512kB	OkB	70	81,9	478	130	55 M
512 kB	OkB	66	82,0	478	130	55 M
1 MB	OkB	69	89,0	478	90	125 M
512 kB	OkB	69	81,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	81,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	81,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	81,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	69	81,8	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	82,0	478	130	55 M
512 kB	OkB	70	82,0	478	130	55 M
512kB	2 MB	64	92,1	478	130	178 M
1 MB	OkB	73	103,0	478	90	125 M
512 kB	OkB	70	89,0	478	130	55 M
512 kB	2 MB	68	102,9	478	130	178M
1 MB	OkB	73	103,0	478	90	125 M

HT = Hyper-Threading (technologia hiperwątkowości).

180 nm = rdzeń Willamette.

130 nm = rdzeń Northwood.

90 nm = rdzeń Prescott.

Oznaczenia modeli procesorów Intel

Większość osób powiązuje częstotliwość zegara z procesorem. Intel, wprowadzając procesory do sprzedaży, zawsze posługiwał się tym parametrem. W efekcie wiele osób jest przekonanych, że procesory o wyższej częstotliwości zawsze sprawią, że komputery będą szybsze lub lepsze. Jednak nie zawsze jest to prawdą. Architektury procesorów mają duży wpływ na ich wydajność i jest zupełnie możliwe, że po uruchomieniu konkretnych programów lub w trakcie wykonywania rzeczywistej pracy układ o mniejszej częstotliwości zegara z łatwością zdystansuje model o większej częstotliwości. Niestety wiadomość ta jest trudna do przeka­zania, gdy podstawowym parametrem towarzyszącym wprowadzaniu procesora do sprzedaży jest częstotli­wość jego zegara.

Firma AMD od dawna przy wprowadzaniu procesorów na rynek posługuje się oznaczeniami modeli, które odnoszą się do ich szybkości, ale nie bezpośrednio. Obecnie Intel zdecydował się na pójście tą samą drogą, ale stosowany przez niego schemat oznaczeń znacznie różni się od używanego przez firmę AMD. AMD ko­rzysta z oznaczeń modeli odnoszących się do układów Pentium 4 o równoważnej szybkości, natomiast Intel postanowił zastosować schemat oznaczeń wzorowany na użytym przez firmę BMW. Polega on na tym, że najszybsze modele uzyskują oznaczenia 7xx, średniej szybkości 5xx, a najwolniejsze — 3xx.

Przy tworzeniu oznaczenia dla określonego modelu procesora Intel pod uwagę bierze nie tylko częstotliwość jego zegara, ale też wewnętrzną architekturę, pojemność pamięci Cache, szybkości magistrali i inne funkcje. Zwykle wyższy numer oznaczenia wskazuje na procesor oferujący więcej możliwości. Ponadto w ramach każdej serii wyższe numery przeważnie identyfikują szybsze układy.

W tabeli 3.46 zawarto oznaczenia modeli, które aktualnie są im przypisywane.

Tabela 3.46. Oznaczenia modeli procesorów Intela i ich znaczenie

Procesor	Oznaczenie modelu	Częstotliwość zegara (GHz)	Częstotliwość magistrali (MHz)	Pojemność pamięci Cache L2	Hiperwątkowość
Pentium M	755	2,0	400	2 MB	Nie
	745	1,8	400	2 MB	Nie
	735	1,7	400	2 MB	Nie
Pentium 4	720	3,73	1066	2 MB	Tak
	580	4,0	800	1 MB	Tak
	570	3,8	800	1 MB	Tak
	560	3,6	800	1 MB	Tak
	550	3,4	800	1 MB	Tak
	540	3,2	800	1 MB	Tak
	530	3,0	800	1 MB	Tak
	520	2,8	800	1 MB	Tak
Celeron D	350	3,2	533	256 kB	Nie
	345	3,06	533	256 kB	Nie
	340	2,93	533	256 kB	Nie
	335	2,80	533	256 kB	Nie
	330	2,66	533	256 kB	Nie
	325	2,53	533	256 kB	Nie

Warto zauważyć, że nie wszystkie układy 7xx są szybsze od układów 5xx, a te z kolei nie są szybsze od pro­cesorów 3xx. Oznaczenia modeli nie wynikają ściśle z porównania ich szybkości i z pewnością nie powstały po porównaniu częstotliwości układów należących do różnych serii. Przykładowo można przytoczyć analogię schematu używanego przez firmę motoryzacyjną BMW, z którego prawdopodobnie wywodzi się schemat stosowany przez Intela. Niektóre modele samochodów z serii 3xx są szybsze od określonych modeli z serii 5xx. Z kolei niektóre modele z tej serii są szybsze od wybranych aut z serii 7xx. Jednak przesuwając się w górę schematu serii, można zauważyć, że przeważnie modele mające wyższe numery oferują więcej funkcji lub zawierają lepsze wyposażenie. Choć procesor Pentium M przeznaczony dla komputerów przenośnych nie jest najszybszym oferowanym przez Intela, firma uznała go za kompletny układ dla „zasobnej kieszeni", nato­miast procesor Celeron za bardziej „okazyjny". W ramach jednej serii oznaczenia modeli w pewnym stop­niu zależą od ich szybkości, czyli Pentium 4 (580) jest szybszy od Pentium 4 (570) itd.

Interesujące będzie obserwowanie, jak oznaczenia modeli sprawdzą się na rynku. Co do jednego mam pew­ność. Nie wiedząc, jaka jest rzeczywista szybkość procesora firmy Intel lub AMD ani też nie dysponując in­formacjami na temat pojemności pamięci podręcznej i innych funkcji układu, nie dokonałbym jego zakupu. Oznaczenia modeli nie pozwalają tego stwierdzić wprost i mogą się przydać tylko do wstępnych porównań.

Następcy procesora Pentium 4

Architektura procesora Pentium 4 wraz z dostępnym obecnie rdzeniem Prescott osiąga kres swoich możliwości. Dalszy rozwój procesorów polegający na zastosowaniu udoskonalonego procesu wytwarzania i dodaniu ko­lejnych funkcji wydaje się ograniczać szanse zwrotu inwestycji. Biorąc pod uwagę bardzo szybki wzrost zu­życia energii i ilości generowanego ciepła towarzyszący obecnie używanej architekturze można wywnioskować, że niezbędne jest zastosowanie nowych rozwiązań. Intel zdobył wiele doświadczenia przy pracach nad prze­znaczonym dla laptopów procesorem Pentium M, bazującym głównie na architekturze układu Pentium III.

Procesor poszerzono o kilka wyjątkowo kreatywnych rozwiązań dotyczących zarządzania energią. Krąży wiele pogłosek na temat przyszłości, przy czym Intel wyjaśnił już kilka kwestii. W swoich przyszłych proce­sorach dla komputerów stacjonarnych firma wykorzysta wiele doświadczeń zdobytych przy pracach nad takimi układami, jak Pentium M, stosowanymi w urządzeniach mobilnych. Układy, które pojawią się w przyszłości, mogą zawierać wiele rdzeni, co w pewnym sensie jest zaskakujące. Zamiast projektować procesory o nowych architekturach, w celu uzyskania większej wydajności najlepiej zwyczajnie połączyć wiele procesorów w jednym układzie. Tego typu rozwiązanie właściwie zostało zapoczątkowane przez technologię hiperwąt­kowości i analizując już ją samą, można przepowiedzieć przyszłość. W miarę, jak coraz więcej tworzonych jest aplikacji korzystających z wykonywania wielu wątków, bardzo sensowne staje się posiadanie procesora hi-perwątkowego lub mającego wiele rdzeni. Zanim pojawią się procesory z wieloma rdzeniami, może minąć około roku, ale można odnieść wrażenie, że jest to oczywista kontynuacja istniejącej technologii hiperwątkowości.

Procesory ósmej generacji (64-bitowe rejestry)

W 2001 r. upłynęło mniej więcej 15 lat, odkąd komputery PC zaczęły być wyposażane w 32-bitowe procesory (są to wszystkie układy począwszy od 80386, a skończywszy na Intel Pentium 4 i AMD Athlon XP). Jednak pod koniec 2001 r. Intel zaprezentował pierwszy 64-bitowy procesor Itanium przeznaczony dla serwerów. W 2002 r. pojawił się udoskonalony układ Itanium 2. Rok później firma AMD zaprezentowała pierwszy 64-bitowy pro­cesor Athlon 64 stworzony z myślą o zwykłych komputerach, a następnie podobny układ przeznaczony dla serwerów. W kolejnych punktach zostaną omówione podstawowe funkcje tych procesorów, a także różne rozwiązania zastosowane przez Intela i AMD w celu udostępnienia 64-bitowych układów użytkownikom serwe­rów i stacji roboczych PC.

Procesor Itanium i Itanium 2

Procesor Itanium — zaprezentowany 29 maja 2001 r. — był pierwszym przedstawicielem rodziny Intel IA-64 (Intel Architecture 64-bit) i oferuje takie innowacyjne funkcje — powodujące wzrost wydajności — jak przewidywanie rozgałęzień i wykonywanie spekulatywne. Itanium i jego młodszy „brat" Itanium 2 (pojawił się w czerwcu 2002 r.) są najdroższymi procesorami Intela, zaprojektowanymi głównie z myślą o rynku serwerów.

Jeśli jego producent nadal posługiwałby się oznaczeniami liczbowymi, do procesora Itanium otrzymałby nu­mer 868. Wynika to stąd, że daje początek rodzinie procesorów Intel ósmej generacji i — od czasów układu 386 — charakteryzuje się najbardziej rozwiniętą architekturą.

Procesory z rodziny IA-64 zostały opracowane z zamiarem rozszerzenia możliwości architektury procesorów Intel przeznaczonych na rynek serwerów i stacji roboczych o dużej wydajności.

Podobnie jak to było w przypadku wprowadzania do sprzedaży starszych modeli procesorów, tak i teraz po­jawienie się układów Itanium i Itanium 2 nie oznacza, że zastąpią one procesor Pentium 4 lub III. Nowe pro­cesory charakteryzują się zupełnie nową architekturą. Poza tym, ze względu na początkową wysoką cenę, będą wykorzystywane tylko w serwerach plików i stacjach roboczych.

W tabeli 3.47 zawarto szczegóły techniczne dotyczące procesorów Itanium.

Jak widać w tabeli 3.47, procesory Itanium i Itanium 2 są pierwszymi układami wyposażonymi w trzy po­ziomy zintegrowanej pamięci podręcznej. Nawet pomimo tego, że w kilku wcześniejszych rozwiązaniach za­stosowano pamięć Cache L3, znajdowała się ona na płycie głównej, a zatem była znacznie wolniejsza. Przez umieszczenie pamięci Cache L3 w kasecie (Itanium) lub zintegrowanie jej z rdzeniem (Itanium 2) wszystkie trzy poziomy pamięci podręcznej pracują z pełną szybkością procesora.

Tabela 3.47. Szczegóły techniczne procesorów Itanium i Itanium 2

Procesor	Częstotliwość procesora	Pojemność pamięci Cache L2	Pojemność pamięci Cache L3	Częstotliwość magistrali FSB	Magistrala pamięci	Przepusto­wość (GB/s)	Liczba tranzystorów (miliony)
Itanium	733 MHz 800 MHz	96 kB	2 MB^1 lub 4 MB^1	266 MHz	64-bitowa	2,1	25 (rdzeń) 150 lub 300 (Cache)
Itanium 2	900 MHz 1 GHz	256 kB	3 MB^2	400 MHz	128-bitowa	6,4	221
Itanium 2	1.4 GHz 1.5 GHz	256 kB	6 MB^2	400 MHz	128-bitowa	6,4	410

Następujące funkcje oferowane są zarówno przez procesor Itanium, jak i Itanium 2:

• Adresowanie (44-bitowa magistrala adresowa) pamięci operacyjnej o maksymalnej pojemności 16 TB (terabajtów).

• Pełna kompatybilność sprzętowa z instrukcjami 32-bitowymi.

• Architektura EPIC (ang. explicitly parallel instruction computing) pozwalająca na wykonanie w ciągu cyklu maksymalnie 20 instrukcji.

• Dwa moduły całkowitoliczbowe i pamięci wykonujące w ciągu cyklu zegarowego do czterech instrukcji.

• Dwa moduły FMAC (ang. floating-point multiply accumulate) oferujące 82-bitowe argumenty.

• Każdy moduł FMAC potrafi w ciągu cyklu wykonać dwie operacje zmiennoprzecinkowe.

• Dwa dodatkowe moduły MMX, z których każdy jest w stanie wykonać dwie operacje zmiennoprzecinkowe pojedynczej dokładności.

• W ciągu każdego cyklu może być wykonanych osiem operacji zmiennoprzecinkowych pojedynczej dokładności.

• 128 rejestrów całkowitoliczbowych i zmiennoprzecinkowych, 8 rejestrów rozgałęzień oraz 64 rejestrów przewidujących.

Dodatkowo procesor Itanium oferuje następujące funkcje:

• Magistrala procesora o szybkości 400 MHz (266 MHz w przypadku układu Itanium).

• 128-bitowa magistrala procesora (64-bitowa w przypadku układu Itanium).

Firmy Intel i Hewlett-Packard rozpoczęły wspólne prace projektowe nad procesorem Itanium już w 1994 r. W październiku 1997 r., po upłynięciu ponad trzech lat od ujawnienia decyzji o współpracy nad procesorem

0 nowej architekturze, obie firmy podały do wiadomości publicznej szczegóły techniczne nowego układu.

Itanium jest pierwszym procesorem opartym na architekturze Intel IA-64, obsługiwanej też przez układ Itanium 2. Architektura IA-64 jest zupełnie nowym rozwiązaniem, w którym zastosowano takie innowacje jak VLIW (ang. Very Long Instruction Words — instrukcje o bardzo dużej długości słów), przewidywanie instrukcji, eliminacja rozgałęzień, ładowanie spekulatywne oraz inne zaawansowane funkcje mające na celu zwiększenie stopnia zrównoleglenia wykonywanego kodu programu. W nowym procesorze zawarto elementy charakterystyczne zarówno dla architektury CISC, jak i RISC.

Procesory z serii Itanium dysponują nową architekturą, która została przez firmę Intel określona skrótem EPIC (explicitly parallel instruction computing). Dzięki niej możliwe jest wykonywanie instrukcji w sposób równoległy, co oznacza, że w tym samym czasie jest przetwarzanych kilka instrukcji. W procesorach Itanium

1 Itanium 2, do postaci 128-bitowego słowa mogą zostać zakodowane trzy instrukcje. Wynika z tego, że każda taka instrukcja zawiera więcej bitów niż dowolna 32-bitowa instrukcja obecnie stosowana. Dodatkowe bity umożliwiają procesorowi zaadresowanie większej ilości rejestrów oraz informują go o instrukcjach wykony­wanych równolegle. Dzięki takiemu rozwiązaniu upraszcza się projekt procesora wyposażonego w wiele mo­dułów przetwarzania równoległego i możliwe jest uzyskanie wyższych częstotliwości taktowania. Mówiąc inaczej, poza możliwością równoległego wykonywania kilku instrukcji procesor Itanium, dzięki środowisku zrównoleglonego przetwarzania, może współpracować z innymi identycznymi układami. Układ Itanium 2 także obsługuje równoległe przetwarzanie.

Choć procesor Itanium oferuje nowe możliwości i wykonuje zupełnie nowy zestaw instrukcji 64-bitowych. w dalszym ciągu jest w pełni kompatybilny z aktualnie wykorzystywanymi programami 32-bitowymi (opar­tymi na architekturze Intel x86). Pełna zgodność wstecz oznacza, że procesor potrafi wykonywać zarówno istniejące aplikacje, jak i nowe programy 64-bitowe. Niestety, ze względu na fakt, że tryb kompatybilności wstecz nie jest trybem domyślnym procesora, w przypadku wykonywania aplikacji 32-bitowych wydajność (w porównaniu z procesorem Pentium 4 i starszymi) nie będzie już na takim poziomie.

W celu wykorzystania instrukcji architektury IA-64 konieczna jest ponowna kompilacja programów z zaim­plementowanym zestawem nowych instrukcji. Podobna sytuacja wystąpiła w 1985 r.. gdy firma Intel zapre­zentowała układ 386 — pierwszy 32-bitowy procesor przeznaczony dla komputerów PC. Procesor 386 dys­ponował platformą przeznaczoną dla zaawansowanych 32-bitowych systemów operacyjnych, które mogły wykorzystać związane z nią możliwości. Aby uzyskać natychmiastową aprobatę, procesor 386 i kolejne układy 32-bitowe nadal umożliwiały uruchamianie programów 16-bitowych. Możliwość wykorzystania zalet 32-bitowego procesora wiązała się z koniecznością stworzenia nowych wersji aplikacji. Niestety, rozwój oprogramowa­nia jest znacznie wolniejszy niż sprzętu. Firma Microsoft potrzebowała pełnych 10 lat, które minęły od czasu pojawienia się procesora 386, na to, by stworzyć Windows 95 — pierwszy popularny 32-bitowy system ope­racyjny przeznaczony dla procesorów firmy Intel.

Podobna historia na pewno nie powtórzy się w przypadku procesorów Itanium i Itanium 2, dla którego już opracowano odpowiednie systemy operacyjne. Należą do nich: Microsoft Windows (wersja XP 64-bit Edition oraz 64-bitowy Windows Advanced Server Limited Edition 2002), Linux (dystrybucje: Red Hat, SuSE, Cal-dera i Turbo Linux) oraz dwie wersje systemu Unix (HP-UX firmy Hewlett-Packard i AIX firmy IBM).

Pomimo działań ze strony producentów systemów operacyjnych prawdopodobnie upłynie jeszcze kilka lat, za­nim największy segment rynku oprogramowania będzie oparty na 64-bitowych systemach operacyjnych i apli­kacjach. Wynika to stąd, że wykorzystywane obecnie procesory 32-bitowe już są aż za dobre. 32-bitowy tryb wstecznej kompatybilności procesora Itanium pozwala na uruchamianie na nim 32-bitowych programów dla­tego, że 32-bitowe instrukcje, zamiast przy użyciu programowej emulacji, są bezpośrednio przetwarzane na poziomie sprzętowym. Jednak w dalszym ciągu nie pozwala to osiągnąć wydajności procesorów 32-bitowych.

Procesory Itanium i Itanium 2 początkowo wytwarzane były w technologii 0,18 mikrona, ale już najnowsze wersje tego drugiego oparte są na technologii 0,13 mikrona pozwalającej zastosować większe częstotliwości taktowania i pamięć podręczną o większej pojemności.

Procesor Itanium jest umieszczony w obudowie nowego typu o nazwie PAC (ang. pin array cartridge). Znaj­duje się w niej również pamięć Cache L3. Obudowa PAC instalowana jest na płycie głównej wyposażonej w 418-końcówkowe gniazdo PAC418 (dotyczy procesora Itanium) lub 611-końcówkowe gniazdo PAC611 (dotyczy procesora Itanium 2). Obudowa procesora Itanium wymiarami w przybliżeniu przypomina typową kartę kredytową i waży około 170 gramów. Podstawa obudowy jest wykonana ze stopu metali mającego za zadanie odprowadzanie ciepła (rysunek 3.60). Po bokach procesora Itanium znajdują się zaciski, które powo­dują, że każdy jego bok jest zawieszony powyżej i poniżej powierzchni płyty głównej.

Pierwsza wersja procesora Itanium 2 o nazwie kodowej McKinley oficjalnie zaprezentowana została w czerw­cu 2002 r. Aktualna wersja układu oparta jest na rdzeniu Madison, wykonanym w technologii 0.13 mikrona. Ten model posiada aż 410 milionów tranzystorów i zintegrowaną pamięć Cache L3 o maksymalnej po­jemności 6 MB. Ponieważ procesor Itanium 2 charakteryzuje się magistralą o znacznie wyższej przepusto­wości wynoszącej 6,4 GB/s, większą częstotliwością pracy, pojemniejszą pamięcią podręczną i w porówna­niu z procesorem Itanium dwukrotnie szerszą 128-bitową magistralą FSB, w przypadku ogólnych operacji przetwarzania jest znacznie szybszy. Ze rdzeniem procesora Itanium 2 zintegrowano wszystkie trzy po­ziomy pamięci podręcznej. Dzięki temu nie jest wymagane zastosowanie kasety (rysunek 3.61). Procesory Itanium i Itanium 2 nie ze sobą zamienne, a ponadto wymagają różnych gniazd i chipsetów.

Rysunek 3.60.

Obudowa PAC procesora Itanium

Rysunek 3.61.

W porównaniu z oryginalnym układem Itanium procesor Itanium 2 posiada bardziej zwartą konstrukcję. Zdjęcie wykorzystane za zgodą/inny Intel Corporation

AMD Athlon 64 i 64 FX

Procesory Athlon 64/64 FX pojawiły się na rynku we wrześniu 2003 r. Są pierwszymi 64-bitowymi proceso­rami przeznaczonymi dla zwykłych komputerów stacjonarnych, a nie serwerów. Układy Athlon 64/64 FX, początkowo noszące nazwę kodową ClawHammer, zaliczają się do rodziny 64-bitowych procesorów firmy AMD, w skład której wchodzi też przeznaczony dla serwerów Opteron (nazwa kodowa SledgeHammer). Zasadniczo procesory Athlon 64/64 FX (pokazane na rysunku 3.62) są układami Opteron przystosowanymi do zastoso­wania w komputerach jednoprocesorowych. W niektórych przypadkach posiadają pamięć Cache o mniejszej pojemności lub oferują mniejszą przepustowość przy komunikacji z pamięcią.

Rysunek 3.62.

Procesor Athlon 64 FXfirmy AMD (gniazdo Socket 940). Zdjęcie wykorzystane za zgodąfirmy AMD

Poza obsługą 64-bitowych instrukcji największą różnicą występującą pomiędzy układami Athlon 64/64 FX i innymi procesorami jest wbudowany kontroler pamięci. Zwykle kontroler pamięci stanowi część mostka północnego lub układu MCH (memory controller hub) chipsetu płyty głównej. Jednak w przypadku proceso­rów Athlon 64/64 FX kontroler jest z nimi zintegrowany. Oznacza to, że korzystają one z magistrali procesora

0 innej architekturze. W przypadku tradycyjnego rozwiązania procesor komunikuje się z mostkiem północnym chipsetu, a ten z pamięcią i wszystkimi pozostałymi komponentami komputera.

Ponieważ układy Athlon 64/64 FX zintegrowane są z kontrolerem pamięci, komunikują się z pamięcią bez­pośrednio, a w celu połączenia się z innymi komponentami współpracują z mostkiem północnym. Wydzielenie z magistrali procesora komunikacji z pamięcią pozwala znacznie zwiększyć wydajność nie tylko transferów danych do i z pamięci, ale również transferów wykonywanych przez magistralę procesora. Układy Athlon 64 i 64 FX różnią się między sobą przede wszystkim inną pojemnością pamięci Cache i szerokością magistrali pamięci.

Oto główne funkcje oferowane przez architekturę procesorów Athlon 64/64 FX:

• Częstotliwość pracy od 1,8 do 2,4 GHz i wyższa.

• 105,9 milionów tranzystorów, technologia 0,13 mikrona, powierzchnia płytki 193 mm².

• 12-poziomowy potok.

• Interfejs 1- lub 2-kanałowej 72-bitowej (64 bity plus bity obsługujące funkcję ECC) pamięci zintegrowany z procesorem (stosowany zamiast mostka północnego lub układu MCH, spotykanych w innych nowych chipsetach).

• Pamięć Cache LI o pojemności 128 kB.

• Pamięć Cache L2 o pojemności 512 kB lub 1 MB zintegrowana z rdzeniem i działająca z jego pełną szybkością.

• Rzeczywiste częstotliwości zegara od 1,6 do 2,4 GHz i wyższe.

• Obsługa 64-bitowej technologii IA-32e (nazywana też AMD64, x86-64 lub EM64T), która rozszerza 32-bitową architekturę x86.

• Połączenie Hypertransport z mostkiem północnym chipsetu o przepustowości 3,2 lub 4 GB/s.

• Adresowanie pamięci o maksymalnej pojemności I TB (oznacza to znaczne przekroczenie limitu 32-bitowych procesorów wynoszącego 4 lub 64 GB).

• Instrukcje SSE2 (SSE oraz 144 nowych instrukcji służących do przetwarzania grafiki i dźwięku).

• Wiele trybów energooszczędnych.

Choć firma AMD była przez wielu, włącznie ze mną, krytykowana za zamieszanie wywołane oznaczeniami układów z serii Athlon XP, a odnoszącymi się do ich szacunkowej wydajności, nadal posługuje się nimi w przy­padku procesorów Athlon 64. Jak już sugerowałem przy omawianiu procesorów Athlon XP, aby stwierdzić, czy układ Athlon 64 jest odpowiednią propozycją i jaki jego model będzie najlepiej spełniał postawione wy­magania, powinno się zapoznać z rzeczywistą wydajnością osiąganą przez procesor po uruchomieniu często używanej aplikacji. Zintegrowana magistrala pamięci procesora Athlon 64 powoduje, że komunikuje się on z pamięcią w bardziej bezpośredni sposób niż dowolny 32-bitowy układ. Dodatkowo prostsza staje się archi­tektura mostka północnego. Firma AMD oferuje własne chipsety przeznaczone dla procesorów Athlon 64, ale większość obsługujących je płyt głównych i komputerów wyposażona jest w chipsety innych producentów, którzy obecnie wytwarzają chipsety dla układów Athlon XP. Więcej informacji można znaleźć w rozdziale 4.

W tabelach 3.48 i 3.49 zestawiono różne modele i funkcje procesorów Athlon 64/64 FX.

Procesory Ahtlon 64/64 FX dostępne są w trzech wersjach korzystających z różnych gniazd (tabela 3.50). Układ Ahtlon 64 dostępny jest w wersjach opartych na gniazdach Socket 754 i Socket 939, natomiast procesor Ahtlon 64 FX w wersjach zgodnych z gniazdami Socket 939 i Socket 940. Gniazdo Socket 754 obsługuje je­dynie magistralę pamięci jednokanałowej, natomiast gniazda Socket 939 i Socket 940 — magistralę pamięci 2-kanałowej, oferującej dwukrotnie większą przepustowość. Gniazdo Socket 939 obsługuje też szybsze i tańsze moduły DIMM niebuforowanej pamięci DDR SDRAM. Z kolei gniazdo Socket 940 współpracuje z wolniejszymi i znacznie droższymi modułami DIMM pamięci rejestrowej. Z tego powodu powinno unikać się procesorów

Tabela 3.48. Parametry procesorów Athlon 64

Tabela 3.49. Parametry procesorów Athlon 64 FX

Oznaczenie	Model	Częstotliwość procesora (GHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)
ADA2800AEP4AX	2800+	1,8	3,2	OFCOh
ADA3000AEP4AP	3000+	2,0	3,2	0F48h
ADA3000AEP4AR	3000+	2,0	3,2	0F4Ah
ADA3000AEP4AX	3000+	2,0	3,2	OFCOh
ADA3200AEP5AP	3200+	2,0	3,2	0F48h
ADA3200AEP5AR	3200+	2,0	3,2	0F4Ah
ADA3200AEP4AX	3200+	2,2	3,2	OFCOh
ADA3400AEP5AP	3400+	2,2	3,2	0F48h
ADA3400AEP5AR	3400+	2,2	3,2	0F4Ah
ADA3500DEP4AW	3500+	2,2	4,0	OFFOh
ADA3700AEP5AR	3700+	2,4	3,2	0F4Ah
ADA3800DEP4AW	3800+	2,4	4,0	OFFOh
Oznaczenie	Model	Częstotliwość procesora (GHz)	Przepustowość magistrali (GB/s)	CPUID
ADAFX51CEP5 AK	FX-51	2,2	3,2	0F58h
ADAFX51CEP5AT	FX-51	2,2	3,2	0F5Ah
ADAFX53CEP5AT	FX-53	2,4	3,2	0F5Ah
ADAFX53DEP5AS	FX-53	2,4	4,0	0F7Ah

Tabela 3.50. Typy gniazd i pamięci obsługiwane przez procesory Athlon 64/64 FX

Gniazdo	Procesor	Liczba kanałów pamięci	Typ pamięci
754	Athlon 64	1	Niebuforowana
939	Athlon 64 Athlon 64 FX	2	Niebuforowana
940	Athlon 64 FX	2	Rejestrowa

i płyt głównych opartych na gnieździe Socket 940, ponieważ wymagają one użycia modułów pamięci reje­strowej, które są zarówno wolniejsze, jak i o wiele kosztowniejsze od modułów pamięci niebuforowanej. Procesory Athlon 64 zgodne z gniazdem Socket 754 obsługują co prawda bardziej przystępne moduły pamię­ci niebuforowanej, ale tylko w wersji jednokanałowej.

Zasadniczo procesor Athlon 64 dostępny jest w dwóch wersjach. Pierwsza, oparta na gnieździe Socket 754, obsługuje jedynie magistralę pamięci jednokanałowej, natomiast druga, udoskonalona wersja, zgodna z gniaz­dem Socket 939, współpracuje też z magistralą pamięci dwukanałowej. Układ Athlon 64 FX jest również ofe­rowany w dwóch wersjach. Pierwsza, oparta na gnieździe Socket 940, korzysta z drogiej i wolniejszej pamięci rejestrowej, natomiast ulepszona, druga wersja bazuje na gnieździe Socket 939 i używa pamięci niebuforo­wanej. Wersje procesorów Athlon 64/64 FX oparte na gnieździe Socket 939 zasadniczo są tym samym ukła­dem. Różnią się jedynie pojemnością zastosowanej w nich pamięci Cache L2. Przykładowo układy Athlon 64 3800+ i Athlon 64 FX-53 pracują z częstotliwością 2,4 GHz i korzystają z pamięci dwukanałowej. Jedyną różnicą występującą pomiędzy nimi jest to, że pierwszy z wymienionych układów posiada jedynie 512 kB pamięci podręcznej L2, natomiast drugi — 1 MB. Ponieważ procesory Athlon 64 i 64 FX właściwie są iden­tyczne, w celu zidentyfikowania drobnych różnic między nimi konieczne będzie odczytanie niewielkiego oznaczenia na nich widniejącego.

Pojemność pamięci Cache 12	Maksymalna temperatura (°C)	Napięcie (V)	Pobór mocy (W)	Gniazdo	Technologia wytwarzania (nm)	Liczba tranzysto­rów (w milionach)
512kB	70	1,5	89	754	130	105,9
512 kB	70	1,5	89	754	130	105,9
512 kB	70	1,5	89	754	130	105,9
512 kB	70	1,5	89	754	130	105,9
1 MB	70	1.5	89	754	130	105,9
1 MB	70	1.5	89	754	130	105,9
512 kB	70	1.5	89	754	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	754	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	754	130	105,9
512kB	70	1,5	89	939	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	754	130	105.9
512 kB	70	1,5	89	939	130	105,9
Pojemność pamięci Cache L2	Maksymalna temperatura (°C)	Napięcie (V)	Pobór mocy (W)	Gniazdo	Technologia wytwarzania (nm)	Liczba tranzysto­rów (w milionach)
1 MB	70	1,5	89	940	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	940	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	940	130	105,9
1 MB	70	1,5	89	939	130	105,9

Układy Athlon 64/64 FX mogą pobierać 89 W lub więcej, co jest sporą wartością, ale nadal mniejszą niż w przypadku bardziej energochłonnych procesorów Pentium 4. Podobnie jak w przypadku procesorów Pen­tium 4, płyty główne obsługujące układy Athlon 64/64 FX wymagają złącza zasilającego ATX12V, niezbęd­nego do pracy modułu regulatora napięcia procesora.

Pierwsza wersja procesora Athlon 64 oparta była na procesie 0,13 mikrona (130 nanometrów; rysunek 3.63). Kolejne wersje o nazwie kodowej San Diego i Odessa, przeznaczone odpowiednio dla komputerów stacjo­narnych i przenośnych, miały się pojawić w 2004 r. i być pierwszymi procesorami firmy AMD wykonanymi w technologii 0,09 mikrona.

Rysunek 3.63.

Płytka procesora Athlon 64 firmy AMD (technologia wytwarzania 0,13 mikrona, 106 milionów tranzystorów, 193 mm').

AMD Opteron

Procesor Opteron firmy AMD jest odpowiednikiem układu Athlon 64, przeznaczonym dla wydajnych stacji roboczych i serwerów, Opteron oparty jest na takiej samej architekturze x86-64, jak układ Athlon 64. Proce­sor pojawił się na rynku wiosną 2003 r.

Oto główne funkcje oferowane przez procesor Opteron:

• Pamięć Cache LI o pojemności 128 kB.

• Pamięć Cache L2 o pojemności 1 MB.

• Początkowe częstotliwości pracy z przedziału od 1,8 do 2 GHz.

• Trzy łącza Hypertransport komunikujące się z chipsetem, każde o przepustowości 3,2 GB/s.

• Gniazdo Socket 940.

• Zintegrowany kontroler pamięci.

• 128-bitowa magistrala pamięci dwukanałowej (dodatkowe bity obsługujące funkcję ECC).

• Adresowanie pamięci o maksymalnej pojemności 1 TB (fizyczne 40-bitowe) i 256 TB (wirtualne 48-bitowe).

• Architektura x86-64.

W przeciwieństwie do procesorów z serii Itanium, obsługiwanych głównie przez chipsety Intela, z układem Opteron współpracuje wiele chipsetów innych firm, takich jak VIA, SiS, ALi, NVIDIA i ATI. Podobnie jest w przypadku procesorów Athlon 64.

Aktualizacja procesora

Od czasów pojawienia się układu 486 w przypadku większości systemów aktualizacja procesora była stosun­kowo prostą operacją. Począwszy od procesora 486, firma Intel opracowywała standardowe gniazda, które dzięki obsłudze różnych typów procesorów umożliwiały ich wymianę. Jeśli zatem jesteś posiadaczem płyty głównej wyposażonej w gniazdo Socket 3, możesz na niej zainstalować dosłownie każdą wersją procesora 486. Podobnie, jeśli dysponujesz płytą główną zawierającą gniazdo Socket 7, wtedy powinno być możliwe założenie każdego modelu procesora Pentium lub układu innego producenta kompatybilnego ze standardem Socket 7. Taka tendencja kontynowana jest też obecnie. Większość płyt głównych zaprojektowano tak, aby obsługiwały wiele procesorów z tej samej rodziny (Pentium III/Celeron III, Athlon/Duron/Athlon XP, Pen­tium 4/Celeron 4 itd.).

Aby maksymalnie wykorzystać możliwości płyty głównej, zawsze można dokonać aktualizacji procesora na najszybszy model obsługiwany przez określoną płytę. Ze względu na różnorodność gniazd procesorów, nie wspominając o napięciu zasilania, szybkości i innych parametrach będących potencjalnym powodem braku kompatybilności, w celu sprawdzenia, czy używana płyta główna będzie współpracować z szybszy­mi procesorami, należy skontaktować się z jej producentem. Zazwyczaj można do tego dojść na podstawie rodzaju gniazda płyty głównej, ale istotne znaczenie mogą również odegrać takie elementy jak stabilizator napięcia i BIOS.

Jeśli na przykład używana płyta główna wyposażona jest w gniazdo Socket 370, istnieje możliwość aktualiza­cji procesora do najszybszej wersji układu Pentium III taktowanej zegarem 1,4 GHz. Przed nabyciem nowego procesora należy upewnić się, czy płyta główna dysponuje odpowiednią częstotliwością magistrali, napięciem zasilania i obsługą nowego układu w ROM BlOS-ie.

Jeśli próbujesz wymienić procesor znajdujący się na płycie głównej micro-ATX taniego komputera wyprodukowanego przez taką firmę, jak HP, do wyboru może być bardzo niewielka liczba układów. Wynika to stąd, że wiele płyt głównych takich komputerów nie oferuje zbyt dużych możliwości w za­kresie regulacji częstotliwości lub napięcia.

Jeżeli nie jest możliwa bezpośrednia wymiana procesora na szybszy, dostępnych jest wiele rozwiązań, takich jak przejściówki, które przydatne są w zainstalowaniu układów zgodnych z gniazdem Socket 478 na płytach głównych obsługujących pierwszej generacji procesory Pentium 4, oparte na gnieździe Socket 423. To samo możliwe jest w przypadku szybszych procesorów zgodnych z gniazdem Socket 370, które można zamontować na starszych płytach głównych z gniazdem Slot 1. Zamiast kupować procesor i kartę umożliwiającą dokona­nie aktualizacji moim zdaniem korzystniejsze będzie zaopatrzenie się w oba komponenty połączone w jedną całość przez firmy, takie jak Evergreen lub PowerLeap.

Efektem aktualizacji procesora w niektórych przypadkach może być podwojenie wydajności systemu. W sy­tuacji, gdy w używanej płycie głównej został już zainstalowany najszybszy procesor obsługiwany przez gniaz­do, należy wziąć pod uwagę inne możliwości. W takim przypadku naprawdę warto się zastanowić nad kupnem zupełnie nowej płyty głównej, dzięki czemu jednocześnie będzie możliwe dokonanie aktualizacji procesora do najnowszego modelu Pentium 4. Athlon XP łub Athlon 64. Jeśli obudowa nie jest nietypowa, a w Twoim komputerze znajduje się płyta główna zgodna ze standardem przemysłowym ATX, wtedy zazwyczaj zamiast szukania procesora, który będzie współpracował z używaną płytą nakłaniam do wymiany zarówno płyty, jak i procesora.

Procesory w wersji OverDrive

W pewnym okresie firma Intel miała w ofercie procesory OverDrive przeznaczone specjalnie do aktualizacji starszych modeli. Często było tak, że procesory OverDrive stanowiły rozszerzone wersje standardowych układów, czasami wyposażonymi w stabilizatory napięcia i wentylatory. Niestety, równie często, nawet w po­równaniu z ceną zupełnie nowej płyty głównej i procesora, ich cena była zawyżona. W efekcie zostały wyco­fane, natomiast firma Intel nie opracowała żadnych nowszych wersji. Osobiście nie polecam procesorów w wersji OverDrive, chyba że trafi się wyjątkowa okazja, z której wręcz nie wypada nie skorzystać.

Testy porównawcze procesorów

Ludzie uwielbiają wiedzieć, jak szybkie (lub wolne) są ich komputery. W ludzkiej naturze zawsze leżało za­interesowanie szybkością. Aby sobie pomóc w tej pogoni za szybkością można posłużyć się jednym z wielu testów porównawczych przeznaczonych do pomiaru różnych aspektów związanych z wydajnością procesora i systemu. Chociaż żadna pojedyncza wartość pomiarowa nie jest w stanie w pełni określić wydajności skom­plikowanego urządzenia takiego jak procesor lub cały komputer, to jednak testy porównawcze mogą okazać się przydatnym narzędziem służącym do porównywania wydajności różnych komponentów i systemów.

Tak naprawdę jedyną wiarygodną metodą określenia wydajności systemu jest wykonanie testu przy użyciu wykorzystywanych aplikacji. Chociaż może Ci się wydawać, że testujesz tylko jeden komponent systemu, to jednak pozostała jego część może mieć wpływ na końcowe wyniki. Jeśli na przykład, porównuje się systemy wyposażone w różne procesory, pamięć RAM innego typu lub o innej pojemności, różne dyski twarde czy karty graficzne, wtedy uzyskuje się niezbyt dokładne rezultaty. Wszystkie wymienione i jeszcze inne elementy wywołują przekłamania w uzyskanych wynikach testów.

Testy porównawcze można podzielić na dwie grupy — testy poszczególnych komponentów i całego systemu. Testy porównawcze komponentów określają wydajność poszczególnych elementów komputera takich jak procesor, dysk twardy, karta graficzna lub napęd CDROM, natomiast testy systemowe, przeprowadzane przy użyciu określonej aplikacji lub ich zestawu, zazwyczaj mierzą wydajność całego komputera.

Testy porównawcze (co najwyżej) są tylko jednym źródłem informacji przydatnych w trakcie dokonywania aktualizacji lub zakupu. Najbardziej wiarygodne wyniki testów wydajności systemu osiągnie się w przypadku zastosowania zestawu składającego się z używanego systemu operacyjnego i aplikacji w odpowiednio dobranej konfiguracji.

Kilka firm specjalizuje się w produkcji oprogramowania testującego. W poniższej tabeli zawarto spis firm i nazw tworzonych przez nie testów porównawczych.

Firma	Nazwa testu porównawczego	Typ testu porównawczego
Futuremark (wcześniej MadOnion.com)	SysMark PCMark Pro 3DMark	Wydajność systemu Wydajność systemu Wydajność grafiki 3D
Lionbridge (Veritest)	Winstone	Wydajność systemu
Wydawca czasopisma PC Magazine	WinBench CD WinBench NetBench WebBench	Wydajność systemu Wydajność napędów CD/DVD Wydajność sieci Wydajność serwera HTTP
BAPCo (Business Applications Performance Corporation)	MobileMark	Żywotność baterii komputera przenośnego
Standard Performance	SPECint	Wydajność jednostki catkowitoliczbowej procesora
Bvaluation Corporation	SPECfp	Wydajność koprocesora
SiSoftware	Sandra	Wydajność systemu, pamięci, procesora i multimediów

Metody identyfikacji problemów występujących w procesorach

Zazwyczaj procesory są bardzo stabilne. Większość problemów występujących w komputerach osobistych jest związana z innymi urządzeniami, ale jeśli podejrzewasz procesor o złe działanie, wtedy należy wykonać kilka kroków pomocnych w identyfikacji zaistniałego problemu. Najprostsza czynność polega na wymianie podej­rzanego procesora na sprawny egzemplarz. Jeśli problem zniknie, oznacza to, że procesor jest uszkodzony. Jeśli jednak problem pozostał, wtedy jego przyczyny należy szukać gdzie indziej.

W tabeli 3.51 przedstawiono listę typowych problemów związanych z procesorem.

Opis problemu	Prawdopodobna przyczyna	Rozwiązanie
System się zawiesił, brak kursora, brak dźwięków generowanych przez głośniczek, brak wentylatora.	Uszkodzony kabel zasilania. Awaria zasilacza. Uszkodzenie płyty głównej. Uszkodzenie pamięci.	Sprawdzenie lub wymiana kabla. Kabel zasilania, pomimo że wygląda na sprawny, może być uszkodzony. Wymiana zasilacza. Dla celów testowych zastosuj zasilacz zapasowy. Wymiana płyty głównej. Dla celów testowych zastosuj płytę zapasową. Wyjmij wszystkie moduły pamięci oprócz banku „1" i sprawdź ponownie. Jeśli system nadal się nie uruchamia, wymień pamięć w banku „1".
System nie odpowiada, brak dźwięków generowanych przez głośniczek lub zawiesza się przed rozpoczęciem procedury POST.	Jeden z komponentów nie został zainstalowany lub zainstalowano go nieprawidłowo.	Sprawdź wszystkie urządzenia, a zwłaszcza pamięć RAM i kartę graficzną. Ponownie zamontuj wszystkie karty i komponenty zainstalowane w gniazdach.
Po uruchomieniu komputera pojawiają się dźwięki generowane przez głośniczek, wentylator obraca się, brak kursora na ekranie.	Uszkodzona karta graficzna lub niewłaściwie zainstalowana.	Zainstaluj ponownie kartę lub ją wymień. Dla celów testowych użyj zapasowej karty graficznej.

Opis problemu	Prawdopodobna przyczyna	Rozwiązanie
Komputer uruchamia się, wentylator działa, ale nie słychać żadnych dźwięków i nie pojawia się kursor.	Niepoprawnie zainstalowany procesor.	Popraw procesor w gnieździe lub wyjmij go wraz z radiatorem i ponownie zainstaluj.
Komputer zawiesza się w trakcie wykonywania procedury POST lub zaraz po jej zakończeniu.	Niewystarczające odprowadzanie ciepła. Nieprawidłowe napięcie zasilania. Niewłaściwa częstotliwość magistrali. Niepoprawny mnożnik częstotliwości procesora.	Sprawdź radiator i wentylator procesora. Jeśli okaże się konieczna wymiana, zamontuj radiator o większej wydajności. Ustaw na płycie głównej prawidłową wartość napięcia rdzenia procesora. Ustaw na płycie głównej prawidłową częstotliwość. Za pomocą zworek ustaw poprawny mnożnik częstotliwości.
W trakcie wykonywania procedury POST procesor został nieprawidłowo rozpoznany.	Stara wersja BIOS-u. Nieprawidłowa skonfigurowana ptyta główna.	Pobierz ze strony internetowej producenta nowszą wersję BIOS-u. Sprawdź w instrukcji obsługi i na tabliczce znajdującej się na płycie głównej zawierającej ustawienia zworek, poprawność ustawionych wartości częstotliwości i mnożnika.
Po zainstalowaniu nowego procesora nie jest możliwe uruchomienie komputera.	Niepoprawnie zamontowany procesor. BIOS nie obsługuje nowego procesora. Płyta główna nie współpracuje z nowym procesorem.	Popraw procesor w gnieździe lub wyjmij go wraz z radiatorem i ponownie zainstaluj. Pobierz od producenta komputera lub płyty głównej aktualizację BIOS-u. Sprawdź zakres obsługi oferowanej przez płytę główną.
System operacyjny nie uruchamia się.	Niewystarczające odprowadzanie ciepła. Nieprawidłowe napięcie zasilania. Niewłaściwa częstotliwość magistrali. Niepoprawny mnożnik częstotliwości procesora. Nie zainstalowano lub nie uruchomiono wymaganych aplikacji.	Sprawdź radiator i wentylator procesora. Jeśli okaże się konieczna wymiana, zamontuj radiator o większej wydajności. Może też być niezbędne umieszczenie radiatora (wentylatora) na mostku północnym. Za pomocą zworek ustaw na płycie głównej prawidłową wartość napięcia rdzenia procesora. Za pomocą zworek ustaw na płycie głównej prawidłową częstotliwość. Za pomocą zworek ustaw na płycie głównej poprawny mnożnik częstotliwości. Jeśli zastosowano nieodpowiednie sterowniki urządzeń lub niekompatybilne urządzenia, należy dokonać aktualizacji sterowników i sprawdzić informacje dotyczące problemów wynikających z niekompatybilności.

Jeśli w trakcie wykonywania procedury POST procesor nie został poprawnie rozpoznany, wtedy może to ozna­czać, że płyta główna nie została poprawnie skonfigurowana lub że BIOS może wymagać aktualizacji. Upew­nij się, że zworki znajdujące się na płycie głównej są ustawione zgodnie z wymaganiami zainstalowanego procesora oraz że płyta posiada najnowszą wersję BIOS-u.

Jeśli po uruchomieniu komputera system generuje błędy, wtedy należy spróbować obniżyć wartość napięcia zasilania. Jeśli problem zniknie, może to oznaczać, że procesor jest uszkodzony lub przetaktowany.

Wiele problemów pozornie związanych ze sprzętem, tak naprawdę okazuje się być zamaskowanymi błędami oprogramowania. Upewnij się. że płyta główna jest wyposażona w najnowszą wersję BIOS-u oraz urządzenia współpracują z najnowszymi sterownikami. Dodatkowo warto zainstalować najnowszą wersję używanego systemu operacyjnego, która zazwyczaj wywołuje mniejszą liczbę problemów.

Rozdział 4.

Płyty główne i magistrale

Formaty płyt głównych

Bez wątpienia, najważniejszym składnikiem komputera PC jest płyta główna (ang. motherboard). Niektórzy producenci określają ją terminem płyty systemowej (ang. system board) lub planarnej (ang. planar). Chociaż osobiście preferuję posługiwanie się terminem płyty głównej, to jednak pojęcia — płyta główna, płyta syste­mowa i planarna są synonimami. W rozdziale tym zostaną omówione różne typy dostępnych płyt głównych, jak również wszelkie komponenty — w tym zewnętrzne interfejsy — na nich się znajdujące.

Można wyróżnić kilka popularnych formatów płyt głównych stosowanych w komputerach PC. Terminem format (ang. form factor) określa się fizyczny rozmiar i kształt płyty głównej z uwzględnieniem takich aspek­tów jak rodzaj złączy, rozstaw otworów i innych elementów decydujących o typie obudowy kompatybilnej z płytą. Niektóre formaty są prawdziwymi standardami, co oznacza, że można zastosować dowolną płytę cha­rakteryzującą się określonym formatem, natomiast pozostałe, które nie stały się zbyt popularne, nie pozwalają na taką uniwersalność. Niestety, niestandardowe formaty uniemożliwiają przeprowadzenie (w prosty i niedro­gi sposób) aktualizacji lub wymiany płyty głównej, co zazwyczaj oznacza, że należy takich rozwiązań unikać. Do bardziej popularnych formatów płyt głównych stosowanych w komputerach PC należy zaliczyć:

Starsze formaty płyt:

• Baby-AT,

• Full-size AT,

• LPX (rozwiązanie częściowo zastrzeżone),

• WTX (już niewykorzystywany),

• ITX (wariant formatu FlexATX, nigdy nie pojawił się żaden produkt na nim oparty).

Nowsze formaty:

• BTX,

• MicroBTX.

• PicoBTX,

• ATX,

• MicroATX,

• FlexATX,

• Mini-ITX (wariant formatu FlexATX),

• NLX.

Inne formaty:

♦ Formaty niestandardowe (niektóre komputery firmy Compaq, Packard Bell, Hewlett-Packard, komputery przenośne itp.).

Począwszy od oryginalnego formatu Baby-AT zastosowanego w komputerach IBM PC i XT, a skończywszy na najnowszych płytach formatu ATX i NLX wykorzystywanych w większości obecnie spotykanych kompu­terów wyposażonych w obudowę typu Desktop lub Tower, płyty główne przeszły długą drogę rozwoju. For­mat ATX oferuje kilka wariantów takich jak MicroATX (wersja formatu ATX wykorzystywana w mniejszych systemach) i FlexATX (jeszcze mniejszy format przeznaczony dla tanich komputerów PC). W celu udo­skonalenia systemu chłodzenia i zastosowania modułu termicznego w przypadku najnowszego formatu BTX dokonano zmiany położenia podstawowych komponentów komputera. Format ten posiada też wa­rianty MicroBTX i PicoBTX o mniejszych wymiarach. Dostępny jest również kolejny format o niewiel­kich gabarytach o nazwie Mini-ITX. Tak naprawdę jest to tylko pomniejszony wariant formatu FlexATX. przeznaczony dla bardzo małych systemów. Format NLX został opracowany z myślą o komputerach produ­kowanych masowo, natomiast format WTX zaprojektowano do zastosowań w stacjach roboczych i średnio obciążonych serwerach, ale nigdy nie zyskał popularności. W tabeli 4.1 zebrano najnowsze standardy przemy­słowe formatów ptyt głównych oraz ich przeznaczenie.

Tabela 4.1. Popularne standardy przemysłowe formatów płyt głównych

Format	Zastosowanie	Maksymalna liczba gniazd
BTX	Format nowej generacji, przeznaczony dla komputerów stacjonarnych typu Tower i Desktop. Od 2005 r. prawdopodobnie będzie najbardziej popularny. Wykorzystywany w systemach z wyższego przedziału cenowego.	7
MicroBTX	Wariant formatu BTX o mniejszych wymiarach, stosowany w systemach nowej generacji ze średniego przedziału cenowego. Płyty MicroBTX można zamontować w obudowie MicroBTX lub BTX.	4
PicoBTX	Najmniejsza wersja formatu BTX, przeznaczona dla tanich komputerów lub urządzeń multimedialnych bądź wyspecjalizowanych. Płyty PicoBTX można zamontować w obudowie PicoBTX, MicroBTX lub BTX.	1
ATX	Format wykorzystywany w standardowych komputerach PC typu Tower lub Desktop. Od polowy 1996 r. do 2004 r. najpopularniejszy na rynku. Wykorzystywany w systemach z wyższego przedziału cenowego.	7
Mini-ATX	Trochę mniejsza wersja formatu ATX. Płyty Mini-ATX można zamontować w obudowie ATX. Wiele płyt głównych ATX sprzedawanych jest jako Mini-ATX.	6
MicroATX	Mniejsza wersja formatu ATX, stosowana w systemach ze średniego przedziału cenowego. Płyty MicroBTX można zamontować w obudowie MicroATX lub ATX.	4
FlexATX	Najmniejszy wariant formatu ATX, przeznaczony dla tanich komputerów lub urządzeń multimedialnych bądź wyspecjalizowanych. Płyty FlexATX można zamontować w obudowie FlexATX, MicroATX lub ATX.	3
Mini-ITX	Wersja formatu FlexATX o minimalnych wymiarach, stosowana w przystawkach oraz w systemach niewielkichi o zwartej budowie. Cechuje ją duży stopień integracji. Wyposażona w jedno gniazdo PCI. Płyty Mini-ITX można zamontować w obudowie Mini-ITX, FlexATX, MicroATX lub ATX.	1
NLX	Format wykorzystywany w komputerach produkowanych masowo opartych na obudowie typu Desktop lub Mini-tower. Charakteryzuje się szybkim i uproszczonym serwisem. Gniazda płyty NLX znajdują się na dodatkowej karcie rozszerzającej.	Różna

Pomimo swojej popularności formaty takie jak Baby-AT, Full-size AT i LPX zostały zastąpione przez nowo­cześniejsze i bardziej uniwersalne formaty płyt głównych. Najnowsze formaty ustanawiają rzeczywiste stan­dardy gwarantujące znacznie lepszą wymienialność w obrębie jednego typu. Oznacza to, że różne płyty głów­ne ATX mogą być stosowane zamiennie. Podobnie sprawa wygląda ze standardem BTX i innymi formatami płyt głównych. Dodatkowe możliwości oferowane przez nowsze formaty oraz znaczna uniwersalność sprawi­ły, że przejście na nie odbyło się szybko i bez większych problemów w porównaniu ze starszymi formatami. Obecnie namawiam do zakupu komputerów wyposażonych tylko w płytę główną opartą na jednym z najnow­szych formatów należących do standardów przemysłowych. W dalszej części rozdziału szczegółowo zostanie omówiony każdy z nich.

Wszystko, co nie jest określone jako standard przemysłowy, zalicza się do rozwiązań niestandardowych. Jeśli nie ma ku temu jakiś szczególnych przeciwwskazań, osobiście odradzam zaopatrywanie się w systemy cha­rakteryzujące się niestandardowymi komponentami. Wynika to stąd, że ich aktualizacja będzie prawie nie­możliwa. Poza tym w przypadku dokonywania napraw będą się one wiązały z wysokimi kosztami, ponieważ zastosowana w takim komputerze płyta główna, obudowa, a często również zasilacz nie umożliwiają użycia odpowiedników innych producentów. Tego typu niestandardowe systemy nazywam „jednorazowymi". Bierze się to stąd, że w chwili, gdy wymagają aktualizacji (ponieważ są zbyt wolne) lub naprawy, po upłynięciu okre­su gwarancji, zazwyczaj niewiele da się z nimi zrobić.

Aktualnie „jednorazowe" komputery PC są częściej spotykane niż kiedykolwiek wcześniej. Niektó­rzy oceniają, że blisko 60% wszystkich obecnie produkowanych komputerów PC należy do tej ka­tegorii. I nie jest to spowodowane stosowanymi płytami głównymi, ale niewielkimi zasilaczami oraz obudowami Mini-tower — najczęściej wykorzystywanymi w większości obecnie produkowanych komputerów osobistych przeznaczonych na rynek detaliczny. Chociaż, w porównaniu z dotąd sto­sowanymi rozwiązaniami „jednorazowymi", małe obudowy i zasilacze, wykorzystywane w tanich komputerach PC teoretycznie w większym stopniu umożliwiają ich aktualizację, to jednak w przy­padku, gdy szukasz komputera wyposażonego w więcej niż trzy gniazda rozszerzeń lub umożliwia­jącego podłączenie dwóch lub trzech wewnętrznych napędów dysków, wtedy w dalszym ciągu nie masz dużego wyboru. Ze względu na ograniczone możliwości systemów opartych na obudowie Mini-tower, osobiście uważam je za prawie tak samo nieprzydatne, jak komputery z płytami głównymi LPX, które zostały przez nie zastąpione.

Powinieneś również wystrzegać się systemów, które tylko sprawiają wrażenie komputerów zgodnych ze standardami przemysłowymi. Przykładem są komputery firmy Dell produkowane od 1996 r. aż do chwili obecnej (dotyczy to zwłaszcza modeli z serii XPS). Tego typu systemy są wyposażone w zasilacz ATX charakteryzujący się zmodyfikowanym schematem przewodów zasilających (niektóre są nawet zupełnie niestandardowe pod względem wymiarów i kształtu) oraz płytę główną wyposa­żoną w innego typu gniazda zasilania, co sprawia, że komponenty te są zupełnie niezgodne z in­nymi płytami i zasilaczami wykonanymi według obowiązujących standardów. W przypadku niektó­rych komputerów zasilacz ma całkowicie nietypowy kształt, a płyty główne nie są w pełni zgodne ze standardem ATX. Jeśli zaistnieje konieczność wymiany zasilacza, należy wtedy zaopatrzyć sie w specjalny zasilacz kompatybilny z modelami firmy Dell. Jeśli natomiast zamierzasz wymienić płytę główną (zakładając, że znajdziesz taką, która pasuje), konieczny będzie zakup standardowego zasila­cza, który z nią współpracuje. Najlepsze rozwiązanie to jednoczesna wymiana płyty głównej, zasi­lacza i w miarę możliwości obudowy na odpowiedniki zgodne ze standardami przemysłowymi. W celu uzyskania dodatkowych informacji pomocnych w stwierdzeniu, czy w posiadanym komputerze firmy Dell wykorzystywane są niestandardowe złącza zasilające, należy zajrzeć do rozdziału 21., „Zasilacze i obudowy".

Jeśli chcesz mieć pewność, że zakupiony komputer jest w pełni przystosowany do aktualizacji, po­winieneś zaopatrzyć się w system oparty na płycie głównej zgodnej z formatem ATX lub BTX zamon­towanej w większej obudowie typu Tower pozwalającej na wstawienie przynajmniej pięciu napędów dysków.

Komputery PC i XT

Pierwszą płytą główną, która zyskała popularność, była płyta zastosowana w oryginalnym komputerze IBM PC wprowadzonym do sprzedaży w sierpniu 1981 r. Została pokazana na rysunku 4.1. W marcu 1983 r. firma IBM zaprezentowała następcę płyty głównej PC, płytę wykonaną w formacie XT. Płyta główna XT pod względem kształtu była podobna do poprzedniczki, ale zamiast pięciu gniazd była wyposażona w osiem. Za­równo płyta główna komputera IBM PC, jak i XT miała wymiary 229 mm x 331 mm. Ponadto rozstaw gniazd został zmniejszony z 2,5 do 2 cm (rysunek 4.2). Z płyty głównej XT usunięto również dziwaczny, wi­doczny na tylnym panelu komputera, port kasetowy, który zamiast kosztownych wtedy napędów dyskietek prawdopodobnie miał służyć do zapisywania na taśmie programów napisanych w języku BASIC.

Rysunek 4.1.

Płyta główna IBM PC (1981 r.) (na poprzedniej stronie)

Znaczne zmiany związane z modyfikacją położenia gniazd i usunięciem portu kasetowego wymagały opra­cowania odpowiedniej obudowy. W zasadzie komputer IBM XT był nieznacznie rozszerzoną wersją IBM PC. Zastosowano w nim płytę główną o jednakowych ogólnych wymiarach i kształcie, a także taki sam procesor. Jego obudowa była prawie identyczna. Jedyną różnicą były wsporniki gniazd i brak otworu w gnieździe ka­setowym. Ostatecznie płyta główna XT zyskała dużą popularność, dlatego też wielu ówczesnych producen­tów płyt przeznaczonych dla komputerów PC wytwarzało płyty główne na niej wzorowane.

Format Full-size AT

Płyty główne formatu Full-size (pełnowymiarowa) AT są kompatybilne z płytą zastosowaną w oryginalnym komputerze IBM AT. Format charakteryzuje się znacznymi rozmiarami wynoszącymi odpowiednio do 30 cm szerokości i 34,5 cm długości. Płyta główna Full-size AT zadebiutowała na rynku w sierpniu 1984 r., gdy firma IBM zaprezentowała komputer Personal Computer AT (Advanced Technology). Aby można było jed­nocześnie zastosować 16-bitowy procesor 286 i wszystkie niezbędne dodatkowe komponenty, konieczne było uzyskanie większej ilości miejsca, niż było to możliwe w przypadku płyt oryginalnych systemów PC i XT. Na potrzeby komputera AT firma IBM zwiększyła zatem wymiary płyty głównej, ale nie zmieniła zdefinio­wanego w formacie XT położenia otworów montażowych i złączy. Wynikiem tego było rozpoczęcie produk­cji płyty głównej XT, którą wydłużono i poszerzono (rysunek 4.3).

Niewiele ponad rok od wprowadzenia do sprzedaży płyty głównej XT postępy dokonane w zakresie integro­wania chipsetów i innych układów — pozwalające na wytwarzanie płyt o takiej samej funkcjonalności, lecz opartych na mniejszej liczbie układów — umożliwiły nieznaczne zmniejszenie jej wymiarów. W później­szym okresie firma IBM dokonała ponownej modyfikacji płyty, tak aby można ją było zastosować w kom­puterze XT-286 (pojawił się we wrześniu 1986 r.). Pod względem wymiarów i kształtu płyta główna nowego formatu była prawie identyczna jak oryginalna płyta XT. W późniejszym czasie format nazwano Baby-AT.

Rysunek 4.2.

Płyta główna PC-XT (1983 r.)

Rysunek 4.3.

Płyta główna IBM A T (1984 r.)

Choć w przypadku płyt głównych Full-size AT gniazdo klawiatury i gniazda kart rozszerzeń nadal były umieszczane zgodnie z wymaganiami stawianymi przez schemat rozmieszczenia otworów już stosowanych obudów XT, ze względu na większą powierzchnię płyty należało powiększyć również samą obudowę. Z tego też powodu, płyty główne Full-size AT można montować tylko w obudowach typu Desktop lub Tower wy­konanych w formacie Full-size AT. Ze względu na to, że płyty główne Full-size AT nie są kompatybilne z mniejszymi obudowami Baby-AT lub Mini Tower oraz wskutek postępującej miniaturyzacji komponentów, większość producentów płyt głównych zaniechała ich wytwarzania. Tego typu płyta główna znajduje jeszcze zastosowanie w niektórych typach serwerów dwuprocesorowych.

W związku z komputerami opartymi na formacie Full-size AT należy podkreślić, że zawsze istnieje możli­wość wymian) płyty głównej Full-size AT na płytę formatu Baby-AT lub XT. ale w drugą stronę z reguły nie jest to już możliwe, chyba że obudowa jest wystarczająco pojemna, aby pozwolić na montaż płyty Full-size AT.

Format Baby-AT

Po zaprezentowaniu w sierpniu 1984 r. przez firmę IBM komputera AT integracja komponentów umożliwiła projektowanie kolejnych systemów przy wykorzystaniu mniejszej liczbę układów, dzięki czemu płyty główne mogły być coraz mniejsze. Wszystkie dodatkowe komponenty 16-bitowej płyty głównej AT mogły zatem pomieścić się na płytach o mniejszym formatacie XT.

Prezentując we wrześniu 1986 r. komputer XT-286, firma IBM była jedną z pierwszych, która zastosowała mniejszą płytę główną. Niestety oznaczenie XT widniejące w nazwie komputera wywołało sporo zamieszania i wiele osób nie było chętnych do jego zakupu, ponieważ sądziło, że korzysta ze starszej i wolniejszej tech­nologii. Komputer XT-286 sprzedawał się zatem niezbyt dobrze. W tamtym okresie inne firmy też zaprojek­towały komputery klasy AT oparte na płytach głównych formatu XT. Jednak zamiast nazywać płyty mianem XT, co mogło spowodować potraktowanie ich jako 8-bitowe, producenci postanowili określić je mianem płyt Baby-AT. Intencją było sprawienie, aby klienci zrozumieli, że w nowych płytach głównych mniejszego for­matu wykorzystywana jest technologia AT, a nie są one „odświeżoną" wersją starszego rozwiązania, na co wskazywałoby nadane przez firmę IBM oznaczenie XT-286.

A zatem, format Baby-AT jest właściwie takim samym formatem, jakim charakteryzuje się płyta główna IBM XT. Jedyną różnicą jest niewielka zmiana położenia jednego z otworów, mająca na celu dopasowanie do wy­magań obudowy AT. Tego typu płyty główne charakteryzują się również specyficznym umiejscowieniem gniazd klawiatury i kart rozszerzeń dostosowanym do otworów wykonanych w obudowie. Należy zauważyć, że prawie wszystkie płyty główne formatu Baby-AT i Full-size AT dysponują standardowym 5-końcówkowym gniazdem klawiatury DIN. Płyty główne Baby-AT mogą posłużyć jako zamiennik płyt Full-size AT i dodatko­wo mogą być montowane w obudowach o różnych kształtach. Ze względu na taką elastyczność w okresie od 1983 r. do początku 1996 r. płyty główne formatu Baby-AT były najczęściej stosowanym typem płyt. W po­łowie 1996 r. płyty główne Baby-AT zostały zastąpione przez nowsze płyty formatu ATX, które nie były wza­jemnie wymienne. Większość systemów sprzedawanych od 1996 r. wykorzystywała płyty główne wykonane w ulepszonych formatach ATX, MicroATX lub NLX. Pojawienie się nowych rozwiązań wpłynęło na coraz szybsze wypieranie płyt głównych Baby-AT (płyty takie najprędzej można znaleźć na wyprzedażach sprzętu komputerowego). Na rysunku 4.4 przedstawiono rozmieszczenie otworów wraz z wymiarami nowszej od­miany płyty głównej Baby-AT. Starsze modele płyt Baby-AT charakteryzują się podobnym wyglądem, ale są pozbawione takich elementów jak gniazdo USB, gniazda pamięci DIMM i AGP.

Każda obudowa kompatybilna z płytą główną Full-size AT pozwala też na montaż płyt Baby-AT. Płyty głów­ne formatu Baby-AT były wytwarzane z zamiarem umożliwienia instalacji na nich prawie wszystkich typów procesorów, począwszy od układu 8088, a skończywszy na modelach Pentium III lub Athlon, chociaż w przy­padku nowszych procesorów pole manewru jest już znacznie ograniczone. Z założenia systemy wyposażone w płyty główne Baby-AT pozwalały na ich aktualizację. Ze względu na to, że każda płyta główna Baby-AT może być zastąpiona inną płytą Baby-AT, można powiedzieć, że jest to format uniwersalny. Chociaż płyty główne formatu Baby-AT (pokazane na rysunku 4.4) są już przestarzałe, to jednak standard ATX dąży do osiągnięcia podobnej elastyczności. Na rysunku 4.5 pokazano nowszy model płyty głównej Baby-AT zawie­rającej gniazda USB, gniazda pamięci SIMM i DIMM, a nawet dodatkowe złącze zasilające przystosowane do współpracy z zasilaczami ATX.

Rysunek 4.5.

Nowszy model płyty głównej formatu Baby-A T — Tyan Trinity 100AT (S1590). Zdjęcie użyte za zgodą firmy Tyan Computer Corporation

Najprostsza metoda identyfikacji płyty głównej Baby-AT — bez zdejmowania obudowy — polega na przyj­rzeniu się tylnemu panelowi obudowy komputera. W przypadku płyt głównych formatu Baby-AT, karty roz­szerzeń są bezpośrednio instalowane na płycie pod kątem 90 stopni. Mówiąc inaczej, wycięcia na karty rozsze­rzeń w obudowie są wykonane pod kątem prostym w stosunku do powierzchni płyty głównej. Poza tym płyta główna Baby-AT dysponuje tylko jednym widocznym gniazdem (klawiatury), które jest bezpośrednio z nią połączone. Zazwyczaj gniazdo to jest 5-końcówkowym (pełnowymiarowym) gniazdem DIN, chociaż niektóre modele płyt Baby-AT wykorzystują mniejszą, 6-końcówkową wersję gniazda DIN czasami określanego termi­nem złącze PS/2 oraz dodatkowo gniazdo myszy. Wszystkie pozostałe gniazda są umieszczone w obudowie lub do niej przymocowane i połączone z płytą główną za pośrednictwem taśm. Gniazdo klawiatury jest dostępne dzięki specjalnemu otworowi wykonanemu w obudowie.

► ► Zajrzyj do punktu „Złącza klawiatury i myszy" znajdującego się na stronie 1088.

Wszystkie płyty główne formatu Baby-AT charakteryzują się określonymi wymiarami, otworami oraz poło­żeniem złączy, ale mogą się różnić pod względem długości. Pojawiły się w sprzedaży wersje o wymiarach nie przekraczających 229 mm x 331 mm. Tego typu płyty główne określano terminami Mini-AT, Micro-AT, a nawet takimi jak 2/3 Baby lub 1/2-Baby. Chociaż mogą one nie posiadać pełnej długości, to jednak nadal są przystosowane do montażu bezpośrednio w takiej samej obudowie, jaka jest używana w przypadku ptyt Baby-AT. Wynika z tego, że mogą być traktowane jako ich zamienniki.

Format LPX

Płyty główne wykonane w formacie LPX i Mini-LPX, po części będące rozwiązaniami niestandardowymi, po raz pierwszy zostały opracowane w 1987 r. przez firmę Western Digital i zastosowane w niektórych modelach płyt przez nią produkowanych. Litery LP w terminie LPX są skrótem od słów Low Profile. Użycie takiej na­zwy było spowodowane tym, że w tego typu płytach głównych gniazda kart rozszerzeń są montowane równo­legle w stosunku do ich powierzchni. Takie rozwiązanie umożliwia zastosowanie obudów typu Low Profile charakteryzujących się mniejszymi rozmiarami w porównaniu z systemami Baby-AT.

Chociaż firma Western Digital zaniechała już produkcji płyt głównych przeznaczonych dla komputerów PC. to jednak opracowany przez nią format płyt głównych przetrwał i został wykorzystany przez wielu innych pro­ducentów. Niestety, ze względu na to, że specyfikacja formatu LPX nigdy nie została w pełni udostępniona, w szczególności jej część dotycząca magistrali dodatkowej karty rozszerzającej (ang. bus riser card), wytwa­rzane przez różnych producentów płyty główne zgodne z tym formatem są uważane za częściowo niestandar­dowe, a zatem wzajemnie niezamienne. Przykładowo, niektóre firmy, takie jak IBM i HP, stworzyły systemy LPX dysponujące dodatkowym gniazdem kart rozszerzeń (w kształcie litery T), które umożliwiało montowa­nie kart rozszerzeń pod standardowym kątem 90 stopni w stosunku do powierzchni płyty głównej, ale w dal­szym ciągu ponad nią. Tego typu brak standaryzacji oznacza, że jeśli jesteś posiadaczem systemu opartego na płycie głównej LPX, wtedy, w większości przypadków, nie będzie możliwa jej wymiana na inny model płyty LPX. Tak naprawdę dysponujesz komputerem, który nie pozwala na dokonanie jego aktualizacji lub naprawy polegającej na wymianie płyty głównej na nowszy model. Inaczej mówiąc, jesteś w posiadaniu komputera, jak zazwyczaj go nazywam, „jednorazowego", którego zakupu stanowczo odradzam każdemu.

Większość osób nie była świadoma częściowego braku zgodności ze standardami występującego w tego typu płytach głównych. W związku z tym, płyty główne LPX zyskały bardzo dużą popularność i począwszy od końca 1980 r. aż do końca 1990 r. były masowo stosowane w komputerach PC dostępnych w sprzedaży deta­licznej. Należały do nich przede wszystkim komputery produkowane przez firmę Compaq i Packard Bell oraz wiele innych, które wykorzystywały w swoich tanich systemach płyty główne tego formatu. Płyty główne LPX były stosowane głównie w komputerach wyposażonych w obudowę typu Slimline lub Low Profile, ale montowano je również w obudowach typu Tower. Zazwyczaj były to tańsze rozwiązania sprzedawane w su­permarketach. Chociaż obecnie systemy oparte na płycie głównej LPX dostępne w sieciach sprzedaży deta­licznej należą do rzadkości, to i tak w przypadku spotkania się z nimi odradzam zakup.

Kupno płyty głównej formatu LPX

Chociaż w normalnej sytuacji nigdy nie zachęcałbym do zaktualizowania płyty głównej na model zgodny z for­matem LPX, który po prostu nie jest tego warty, to jednak są one sprzedawane przez kilka firm. A zatem, jeśli tego typu aktualizacja jest naprawdę konieczna, można ją przeprowadzić. Cały problem z aktualizacją jest zwią­zany z dodatkową kartą rozszerzającą (ang. riser card), która zazwyczaj nie jest sprzedawana razem z płytą główną. Twoje zadanie będzie polegało na sprawdzeniu, jaki typ karty rozszerzającej jest kompatybilny z posia­daną obudową. Jest to ważne, ponieważ w przypadku zakupu nieodpowiedniej karty będzie już za późno.

Jeśli naprawdę zamierzasz nabyć płytę główną LPX, spróbuj zajrzeć na strony internetowe następujących dostawców:

• Unicorn Computers (Tajwan): http://www.unicorn-computer.com.tw,

• Hong Faith America (Tajwan): http://america.hongfaith.com,

• FriendTech's LPX Zone: http://www.friendtech.com/LPX_Zone/LPX_Zone.htm.

Należy dodać, że strona firmy FriendTech zawiera odnośniki stron do innych dostawców. Ponadto znajduje się na niej obszerna baza informacji dotyczących formatu LPX i możliwości jego zastosowania.

Płyty główne LPX charakteryzują się kilkoma wyróżniającymi je cechami, (rysunek 4.6). Najbardziej oczywi­stą z nich są gniazda kart rozszerzeń montowane na płycie głównej za pośrednictwem dodatkowej magistrali. W większości systemów karty rozszerzeń są, w stosunku do dodatkowej magistrali, instalowane pod kątem. Tego typu montaż umożliwia zastosowanie obudowy typu Low Profile. Zależnie od typu systemu i zastoso­wanej w nim obudowy gniazda kart rozszerzeń są umieszczone po obu stronach dodatkowej magistrali. Firmy zajmujące się sprzedażą płyt głównych LPX zamontowanych w obudowach typu Tower czasem zamiennie wykorzystują dodatkową kartę w kształcie litery T, która powoduje, że gniazda kart rozszerzeń, w stosunku do powierzchni płyty głównej, znajdują się pod właściwym kątem, ale też są umieszczone ponad nią.

Rysunek 4.6.

Typowa obudowa komputera i płyta główna zgodne z formatem LPX

Kolejną charakterystyczną cechą płyt głównych formatu LPX jest umieszczenie gniazd w jej tylnej części. Płyta główna LPX jest wyposażona w cały rząd gniazd takich jak 15-końcówkowe gniazdo monitora (VGA), 25-końcówkowy port równoległy, dwa 9-końcówkowe porty szeregowe, port myszy Mini-DIN podobny do gniazda PS/2 oraz gniazdo klawiatury. Wszystkie z wymienionych gniazd są umieszczone wzdłuż tylnej kra­wędzi płyty głównej i po zamontowaniu jej w obudowie wystają na zewnątrz dzięki wykonanym otworom. Niektóre płyty główne LPX są wyposażone w dodatkowe złącza służące do podłączenia innych urządzeń we­wnętrznych takich jak karty sieciowe lub kontrolery SCSI. Ze względu na dużą ilość gniazd zastosowanych w systemach LPX, wiele firm zajmujących się produkcją płyt głównych, obudów i całych komputerów zgod­nych z formatem LPX często nazywa je rozwiązaniami all-in-one (wszystko w jednym).

Na rysunku 4.7 zostały pokazane wymiary formatu LPX i Mini-LPX stosowanych w płytach głównych mon­towanych w wielu tanich systemach.

Rysunek 4.7.

Wymiary płyty głównej LPX

Często słyszę następujące pytanie: „W jaki sposób, nie otwierając obudowy, można stwierdzić, czy komputer zawiera płytę główną LPX?" Ze względu na istnienie wielu odmian dodatkowych kart i wskutek pojawienia się nowszych płyt głównych takich jak NLX, w których też są stosowane dodatkowe karty, najpewniejszy sposób odróżnienia płyty LPX od innych typów polega na sprawdzeniu zestawu gniazd widocznego na tylnym panelu komputera. Na podstawie rysunku 4.8 można stwierdzić, że we wszystkich płytach głównych LPX — niezależnie od kształtu, rozmiarów i lokalizacji dodatkowej karty — zewnętrzne gniazda są położone wzdłuż tylnej krawędzi. Dla porównania, w przypadku płyt głównych Baby-AT, porty szeregowy, równoległy oraz port myszy PS/2 i USB są umieszczone na obudowie lub montowane w gniazdach kart rozszerzeń, natomiast w płytach głównych ATX wszystkie zewnętrzne gniazda są zgrupowane po lewej stronie gniazd kart rozszerzeń.

Rysunek 4.8.

Gniazda znajdujące się w tylnej części płyty głównej LPX

W przypadku płyty głównej LPX, dodatkowa karta znajduje się w jej środkowej części, natomiast w płytach NLX jest ona umieszczona bardziej z boku (a właściwie to płyta jest połączona z kartą).

Na rysunku 4.8 pokazano dwa przykładowe zestawy gniazd znajdujących się w tylnej części płyt głównych LPX. Należy zauważyć, że nie wszystkie płyty główne dysponują wbudowanym portem Audio, dlatego też tego typu portu może brakować. W zależności od możliwości oferowanych przez określony model płyty głów­nej w porównaniu z przedstawionym zestawem gniazd może brakować kilka innych portów, takich jak USB, ale zazwyczaj podstawowy układ gniazd jest niezmienny.

Gniazda znajdujące się w tylnej części płyty głównej mogą utrudnić instalację kart umieszczanych w gniaz­dach bezpośrednio położonych na płycie głównej. Z tego też powodu zaistniała konieczność użycia dodatko­wej karty służącej do instalacji innych kart rozszerzeń.

Chociaż zintegrowanie gniazd z płytą główną LPX było dobrym pomysłem, to jednak format LPX nie był w pełni zgodny z obowiązującymi standardami (brak elastyczności), co sprawiało, że jego stosowanie nie było zbyt korzystne. Nowsze formaty płyt głównych takie jak ATX, MicroATX i NLX są produkowane zarówno w wersji standardowej, jak i wyposażonej w gniazda zintegrowane. Dodatkowa karta stosowana w płytach głównych LPX umożliwiła projektantom systemów wykorzystanie jej w komputerach opartych na obudowie typu Desktop Low-Profile, w których aktualnie są używane bardziej zgodne ze standardami płyty główne NLX. W rzeczywistości format NLX został zaprojektowany jako następca starszego formatu LPX.

Format ATX

Wprowadzenie formatu ATX wiąże się z pierwszym znaczącym wydarzeniem w ewolucji formatów płyt głów­nych. Format ATX jest połączeniem najlepszych cech formatów Baby-AT i LPX poszerzonym o nowe moż­liwości i funkcje. Płyta główna ATX właściwie jest płytą Baby-AT, z tą różnicą, że zmieniono jej położenie w obudowie oraz lokalizację zasilacza i złącza zasilania. Najważniejsza rzecz, o której od samego początku należy wiedzieć, jest związana z brakiem fizycznej kompatybilności pomiędzy formatem ATX i poprzednimi formatami Baby-AT i LPX. Inaczej mówiąc, w przypadku płyty głównej ATX konieczne jest zastosowanie odpowiedniego zasilacza i obudowy. Tego typu zasilacze i obudowy stały się bardzo popularne i można je spotkać w większości nowych komputerów.

Firma Intel oficjalną specyfikację standardu ATX zaprezentowała w lipcu 1995 r. Miała ona charakter otwarty z możliwością wykorzystania w branży komputerowej. Dopiero od połowy 1996 r. płyty główne formatu ATX stosowane w nowych komputerach bardzo szybko zaczęły wypierać z rynku format Baby-AT. W lutym 1997 r. pojawiła się nowsza specyfikacja ATX w wersji 2.01. W maju 2000 r. opublikowano wersję 2.03, w czerwcu 2002 r. wersję 2.1, natomiast w lutym 2004 r. — 2.2. Dzięki opublikowaniu przez firmę Intel szczegółów specy­fikacji standardu ATX inni producenci mogli zastosować go w swoich systemach. Najnowsza specyfikacja for­matu ATX wraz z informacjami na temat innych formatów płyt głównych została zamieszczona na stronie inter­netowej organizacji Desktop Form Factor znajdującej się pod następującym adresem: http://www.formfactors.org. W przypadku nowych komputerów wyprodukowanych w 2004 r. najpopularniejszym formatem zastosowanych w nich płyt głównych jest ATX. Komputer oparty na standardzie ATX przez wiele lat pozwoli na dokonanie prostej modernizacji, podobnie jak miało to miejsce w przeszłości z formatem Baby-AT.

W porównaniu z płytami głównymi formatu Baby-AT i LPX, w płytach ATX wprowadzono następujące zmiany:

♦ Zwiększono dwukrotnie obszar przeznaczony na zewnętrzne gniazda znajdujące się w tylnej części płyty głównej. Wymiary powiększonego obszaru płyty głównej wynoszą 15,6 cm (szerokość) i 4,3 cm (wysokość). Taka powierzchnia pozwala na umiejscowienie zewnętrznych gniazd bezpośrednio na płycie głównej i eliminuje konieczność zastosowania taśm łączących wewnętrzne złącza z tylną ścianką obudowy, co miało miejsce w przypadku płyt Baby-AT.

♦ Pojedyncze odpowiednio wyprofilowane wewnętrzne złącze zasilania. Jest to spore udogodnienie

dla zwykłego użytkownika, który dotąd musiał się uporać z prawidłowym podpięciem złączy zasilania zasilacza Baby-AT, co w konsekwencji często kończyło się uszkodzeniem płyty głównej. Specyfikacja formatu ATX określa odpowiedni kształt głównego złącza zasilania, dzięki czemu jego podłączenie jest o wiele prostsze i uniemożliwia niewłaściwą instalację. Ponadto złącze zostało wyposażone w końcówki dostarczające do płyty głównej napięcie 3,3 V, dzięki czemu płyty ATX nie muszą posiadać podatnego na awarie wbudowanego stabilizatora napięcia. Specyfikację formatu ATX poszerzono o dwa dodatkowe i opcjonalne złącza zasilania o odpowiednim kształcie. Jest to złącze Auxiliary Power (dostarczające napięcia 3,3 i 5 V) oraz złącze ATX12V, które są przystosowane do współpracy z systemami cechującymi się większym poborem mocy przekraczającym możliwości zwykłego złącza zasilania.

► ► Zajrzyj do punktu „Złącza AT" znajdującego się na stronie 1217.

W przypadku większości systemów oprócz wentylatora zasilacza konieczne jest zastosowanie do-datkowego chłodzenia, zapewnianego przez drugi wentylator montowany w obudowie lub poprzez użycie radiatora aktywnego zamocowanego na procesorze i wyposażonego w wentylator zintegro­wany. Firmy Intel i AMD produkują procesory wyposażone w wysokiej jakości wentylatory oparte na łożyskach kulkowych. Tego typu procesory są określane mianem wersji „pudełkowej", ponieważ są — zamiast w partiach liczących 100 lub więcej „czystych" układów przeznaczonych dla większych odbiorców — sprzedawane w oddzielnych opakowaniach. Dołączony do nich radiator aktywny gwa­rantuje optymalne warunki odprowadzania ciepła, co w przypadku mniejszych sprzedawców i firm produkujących komputery nie jest możliwe ze względu na brak odpowiedniej wiedzy pozwalającej przeprowadzenie właściwej analizy termicznej, pomiaru temperatury i innego typu testów wymaga­nych w celu dobrania prawidłowego radiatora pasywnego. Jedyny warunek, który musi być speł­niony w „pudełkowej" wersji procesorów określa temperaturę powietrza wchodzącego do radiatora aktywnego (zazwyczaj jest to temperatura panująca wewnątrz obudowy) w przypadku procesorów Pentium III i modeli starszych wynosi 45°C lub mniej, natomiast dla procesorów Pentium 4 i now­szych modeli jest to 40°C lub mniej. Dzięki wyposażeniu procesorów w wersji „pudełkowej" w wy­sokiej jakości wentylator, firmy Intel i AMD mogą udzielić gwarancji, która jest niezależna od gwa­rancji dotyczącej całego komputera. Więksi producenci dysponują technicznymi możliwościami pozwalającymi na dobór właściwego radiatora pasywnego, który wpływa na obniżenie kosztów kom­puterów oraz zwiększa ich stabilność. W przypadku procesorów w wersji OEM ich producenci nie udzielają bezpośredniej gwarancji, a zatem pozostaje tylko gwarancja sprzedawcy komputera. Jeśli w komputerze zastosowano procesor w wersji OEM, wtedy zazwyczaj do płyty głównej jest dołączo­na instrukcja montażu radiatora.

♦ Zmieniona lokalizacja gniazda procesora i gniazd pamięci. Dokonano takiej modyfikacji położenia gniazda procesora i gniazd pamięci, aby nie kolidowały z żadnym gniazdem kart rozszerzeń

i umożliwiały prostą aktualizację nie wymagającą usuwania jakiejkolwiek z zainstalowanych kart rozszerzeń. Gniazda procesora i pamięci zostały przeniesione w pobliże zasilacza i głównego wentylatora obudowy. Zwiększony obieg powietrza w okolicy procesora w przypadku niektórych starszych modeli procesorów eliminuje konieczność zastosowania zwiększającego całkowite koszty wentylatora procesora (tylko w systemach charakteryzujących się niskim poborem mocy). Format ATX pozwala na instalację procesora wraz z radiatorem i wentylatorem o łącznej wysokości 7 cm, a co więcej, w pobliżu procesora gwarantuje wolną przestrzeń przekraczającą nawet rzeczywiste wymagania.

• Zmiana lokalizacji wewnętrznych złączy urządzeń wejścia-wyjścia. Wewnętrzne złącza służące do podłączenia napędów dysków zostały przesunięte z obszaru gniazd kart rozszerzeń w pobliże prowadnic umożliwiających montaż dysków. Tego typu modyfikacja spowodowała, że wewnętrzne taśmy podłączone do dysków mogą być znacznie krótsze, a ponadto uzyskanie dostępu do złączy nie wiąże się z koniecznością wyjęcia karty lub dysku.

• Polepszone warunki odprowadzania ciepła. Zmiana lokalizacji gniazd procesora i pamięci miała na celu polepszenie ogólnych warunków odprowadzania ciepła. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie (ale niekoniecznie wyeliminowanie) potrzeby zastosowania dodatkowego wentylatora w obudowie lub na procesorze. Większość szybszych systemów w dalszym ciągu wymaga użycia dodatkowego wentylatora w obudowie lub na procesorze. Należy zauważyć, że oryginalna specyfikacja ATX określała, że wentylator zasilacza ATX zamiast na zewnątrz wprowadza powietrze do środka obudowy. Zastosowanie odwrotnego obiegu powietrza lub inaczej technologii ciśnienia dodatniego powoduje wytworzenie w obudowie ciśnienia, które minimalizuje ilość kurzu i zanieczyszczeń. Ze względu

na to, że specyfikacja formatu ATX dopuszcza użycie wentylatorów pracujących w obu trybach oraz z powodu nieznacznego spadku wydajności odprowadzania ciepła występującego w przypadku zastosowania odwrotnego obiegu powietrza, większość producentów zasilaczy ATX wytwarza modele wyposażone w wentylatory odprowadzające powietrze na zewnątrz obudowy (technologia ciśnienia ujemnego). Aby uzyskać więcej informacji zajrzyj do rozdziału 21.

♦ Mniejszy koszt wytwarzania. Specyfikacja ATX eliminuje konieczność stosowania sporej ilości kabli podłączanych do zewnętrznych gniazd, co miało miejsce w przypadku płyty głównej Baby-AT oraz montowania w obudowie lub na procesorze dodatkowych wentylatorów, a na płycie stabilizatora napięcia 3,3 V. Zamiast tego, standard ATX pozwala zastosować krótsze taśmy podłączone do dysków oraz eliminuje taśmy łączące płytę główną z portami szeregowymi i równoległym. Wszystkie wymienione usprawnienia w znaczący sposób przyczyniają się do obniżenia kosztów produkcji płyty głównej i całego komputera, włączając w to obudowę i zasilacz.

Na rysunku 4.9 pokazano cechy charakterystyczne płyty głównej i obudowy zgodnej z formatem ATX. W przy­kładowym komputerze została zdjęta boczna ścianka obudowy typu Tower (w przypadku obudowy typu Desktop trzeba zdjąć górną pokrywę). Należy zauważyć, że prawie cała powierzchnia płyty głównej nie jest przysłonięta przez prowadnice służące do instalacji napędów dysków oraz że ułatwiono dostęp do takich komponentów jak procesor, pamięć i złącza kontrolera dysków. Ponadto wymienione elementy nie przeszka­dzają przy instalacji kart rozszerzeń. Należy również zwrócić uwagę na sposób umiejscowienia procesora w pobliżu zasilacza.

Płyta główna ATX różni się od formatu Baby-AT tylko tym, że w stosunku do niego jest obrócona o 90 stopni. W przypadku płyty ATX gniazda kart rozszerzeń są usytuowane równolegle do jej krótszego boku, dzięki czemu nie kolidują z gniazdem procesora, gniazdami pamięci oraz ze złączami urządzeń wejścia-wyjścia (rysunek 4.10). Można wyróżnić dwie podstawowe odmiany formatu ATX. Poza formatem Full-size ATX firma Intel opracowała również specyfikację formatu Mini-ATX, który jest w pełni kompatybilny z wcze­śniej wymienioną większą wersją i pozwala na wykorzystanie takiej samej obudowy:

• Płyta główna Full-size ATX ma wymiary 305 mm x 244 mm.

• Płyta główna Mini-ATX ma wymiary 284 mm x 208 mm.

Rysunek 4.9.

Po zamontowaniu płyty głównej A TX w obudowie, jej usytuowanie powoduje, że gniazdo procesora znajduje się niedaleko zasilacza i wentylatora obudowy (jeśli obudowa Twojego komputera jest w niego wyposażona)

Rysunek 4.10. Specyfikacja ATXw wersji 2.2 z zaznaczonymi wymiarami płyty głównej

Format Mini-ATX nie jest oficjalnym standardem. Traktowany jest po prostu jak trochę mniejsza wersja for­matu ATX. W istocie ze specyfikacji formatu ATX w wersji 2.1 i nowszych usunięto wszystkie odwołania do formatu Mini-ATX. Istnieją jeszcze dwie inne odmiany formatu ATX — MicroATX i FlexATX. Zostaną omówione w dalszej części rozdziału.

Choć otwory obudowy ATX są podobne do tych w obudowie Baby-AT, oba formaty nie są ze sobą kompa­tybilne. Pod względem wielkości zwykły zasilacz ATX podobny jest do zasilacza stosowanego w obudowach typu Slimline komputerów Baby-AT, jednak oba typy zasilaczy różnią się złączami i napięciami.

Zalety formatu ATX spowodowały, że z rynku zniknęły płyty główne Baby-AT i LPX. Choć obecnie dostępne są inne formaty, w przypadku zakupu nowych komputerów (od końca 1996 r.) namawiałem do zaopatrywania się w systemy oparte na formacie ATX (lub z nim zgodne, takie jak MicroATX lub FlexATX) i prawdopo­dobnie będę tak w dalszym ciągu postępował przez następne kilka lat.

Najlepsza metoda identyfikacji płyty głównej ATX używanego komputera, bez zdejmowania obudowy, pole­ga na przyjrzeniu się jego tylnemu panelowi. Format ATX wyróżniają dwie cechy. Pierwsza z nich jest zwią­zana z kartami rozszerzeń, które są instalowane bezpośrednio na płycie głównej. W przeciwieństwie do płyt głównych wykonanych w formacie LPX i NLX, płyty ATX są pozbawione dodatkowych kart, a zatem gniaz­da kart rozszerzeń w stosunku do powierzchni płyty są usytuowane prostopadle. Poza tym płyty główne ATX dysponują unikalnym, dwukrotnie większym obszarem przeznaczonym na wszelkie wbudowane gniazda (rysunek 4.11 i tabela 4.2). Obszar zewnętrznych gniazd płyty głównej jest zlokalizowany z boku gniazd kart rozszerzeń i może posłużyć jako prosty sposób identyfikacji płyt ATX.

Rysunek 4.11.

Płyta główna A TX i panele tylnych gniazd komputerów zintegrowanych z układem audio i wideo (górny i środkowy panel), interfejsem sieciowym i IEEE 1394/FireWire (środkowy i dolny panel). Na dole pokazano panel nowoczesnego komputera

Tabela 4.2. Wbudowane porty i gniazda spotykane zazwyczaj w płytach głównych ATX

Port lub gniazdo	Typ złącza	Kolor złącza
Gniazdo myszy PS/2	6-końcówkowe złącze Mini-DIN	Zielony
Gniazdo klawiatury PS/2	6-końcówkowe złącze Mini-DIN	Purpurowy
Porty USB	Złącze Dual Stack USB	Czarny
Port równoległy	25-końcówkowe złącze D-Submini	Ciemnopurpurowy
Port szeregowy	9-końcówkowe złącze D-Submini	Ciemnozielony
Analogowe gniazdo VGA	15-końcówkowe złącze HD D-Submini	Ciemnoniebieski
Port gier/MIDI	15-końcówkowe złącze D-Submini	Złoty
Gniazda audio: wejściowe prawego i lewego kanału, wyjściowe przednie prawego i lewego kanału, wyjściowe tylne prawego i lewego kanału, wyjściowe centralnego głośnika/ subwoofera (LFE), wejściowe mikrofonowe prawego i lewego kanału.	Złącze Mini-Phone 78 cala (3,5 mm)	Jasnoniebieski, cytrynowo-zielony, czarny, czarny, różowy
Telewizyjne gniazdo wyjściowe S-Video	4-końcówkowe złącze Mini-DIN	Czarny
Port IEEE 1394/FireWire	6-końcówkowe złącze IEEE 1394	Szary
Gniazdo interfejsu sieciowego Ethernet 10/100/1000	8-końcówkowe złącze RJ-45	Czarny
Optyczne gniazdo wyjściowe audio S/PDIF	Złącze TOSLINK	Czarny
Cyfrowe wyjście audio DVI (nie pokazano)	Złącze DD WG-DVI	Biały
Cyfrowe gniazdo wyjściowe audio S/PDIF (nie pokazano)	Złącze RCA Jack	Pomarańczowy
Port SCSI (nie pokazano)	50- lub 68-końcówkowe złącze HD SCSI	Czarny
Port modemu (nie pokazano)	4-końcówkowe złącze RJ-11	Czarny
Gniazdo wyjściowe Composite video (nie pokazano)	Złącze RCA Jack	Żółty

DIN = Deutsches Instilutfur Normung e. V. USB = Unnersal Serial Bus VGA = Video graphics array

HD = High density

MIDI = Musical Instrument Digital Interface

LFE = Low freąuency effects (efekty o niskich częstotliwościach; subwoofer) S- Video = Super Video

IEEE = Institule of Electrical and Electronics Engineers

LAN = Local Area Network

RJ = Registered Jack

S/PDIF = Sony/Philips Digital Interface

TOSLINK = Toshiba optical link

DVI = Digital VisualInterface

DDWG = Digital Display Working Group

RCA = Radio Corporation of America

SCSI = Smali Computer System Interface

Większość płyt głównych ATX wyposażonych jest w złącza, w przypadku których stosuje się stan-\\ dardowe schematy kolorów (przedstawione w powyższej tabeli). Dzięki temu podłączanie urządzeń jest znacznie prostsze i w większym stopniu eliminuje pomyłki. Wystarczy dopasować kolory złą­czy. Przykładowo większość klawiatur posiada kabel z purpurowym złączem; w przypadku myszy wtyczka jest natomiast koloru zielonego. Nawet pomimo tego, że gniazda klawiatury i myszy znaj­dujące się na płycie głównej wyglądają identycznie (oba są 6-końcówkowymi gniazdami Mini-DIN), ich kolory ułatwiają podłączenie do nich odpowiednich urządzeń. A zatem, aby urządzenia popraw­nie podłączyć, wystarczy w purpurowym gnieździe umieścić tego samego koloru wtyczkę. Podobnie należy postąpić w przypadku zielonego gniazda. Takie rozwiązanie eliminuje konieczność starań mających na celu odszyfrowanie niewielkich oznaczeń umieszczonych na gniazdach, pozwalających upewnić się co do poprawności podłączenia.

Specyfikacje oraz informacje związane z formatami ATX, Mini-ATX, MicroATX, FlexATX lub NLX do­stępne są na stronie internetowej organizacji Form Factors pod adresem: http://www.formfactors.org. Rów­nież na tej stronie można znaleźć propozycje nowych formatów, wyszczególnienie firm propagujących ich rozwój oraz informacje na temat różnych produktów i forum dyskusyjne poświęcone formatom.

Niektóre płyty główne, a zwłaszcza modele stosowane w serwerach, wykonane są w niestandardowej odmianie formatu ATX powszechnie nazywanej extended ATX (ang. rozszerzony ATX). Termin ten jest używany w odniesieniu do każdej płyty głównej zgodnej z płytą ATX, ale od niej dłuższej. Standardowa płyta ATX ma wymiary 305 mm x 244 mm, natomiast płyty extended ATA mogą mieć maksymalnie 305 mm x 330 mm. Ponieważ z technicznego punktu widzenia nie istnieje ża­den oficjalny standard extended ATX, mogą pojawić się problemy ze zgodnością płyt i obudów, które na tym formacie są oparte. Jeśli zamierzasz nabyć tego typu płytę główną, upewnij się, że będzie ona zgodna z wykorzystywaną obudową. Istnieje możliwość instalacji dwóch procesorów Xeon na standardowej płycie głównej ATX, dlatego też — w celu uzyskania jak największej kom­patybilności z dostępnymi obudowami ATX — najlepiej zaopatrzyć się w tego typu płytę.

Karta dodatkowa ATX

W grudniu 1999 r. firma Intel zaprezentowała dodatkową kartę rozszerzeń — ATX riser przeznaczoną dla płyt głównych ATX. Nowością było 22-końcówkowe złącze (2x11) dodane do jednego z gniazd magistrali PCI płyty głównej. Poza tym, karta zawierała dwa lub trzy gniazda kart rozszerzeń, w których można było zainsta­lować dwie lub trzy karty PCI. Należy zauważyć, że dodatkowa karta nie obsługuje kart AGP.

Chociaż płyty główne ATX zazwyczaj są instalowane w obudowach typu Tower cechujących się pionową konstrukcją, to jednak, w określonych przypadkach, pożądane jest zastosowanie systemu wyposażonego w obu­dowę typu Desktop. W przypadku instalacji płyt głównych ATX w obudowach typu Desktop, karty PCI mogą mieć wysokość wynoszącą nawet 10,5 cm, co wymaga użycia obudowy o wysokości przynajmniej 15 - 17.5 cm. Aktualnie w przypadku obudów Slimline większość producentów wykorzystuje format NLX. ale większa złożo­ność tworzonych systemów i spadek popularności formatu NLX sprawiły, że tego typu rozwiązanie staje się zbyt kosztowne. W tej sytuacji dążono do opracowania taniej metody produkcji komputerów wyposażonych w płytę główną zgodną ze standardem przemysłowym ATX zamontowaną w obudowie Slimline. W dłuższej per­spektywie czasu najlepsze rozwiązanie problemu polegało na przystosowaniu karty PCI (o długości 10.5 cm) polegającym na jej skróceniu. Specyfikacja PCI Low-Profile opracowana przez organizację Peripheral Compo-nent Interconnect Special Interest Group (PCI SIG) została zaprezentowana 14 lutego 2000 r. Od tego czasu niektóre kart)' PCI są produkowane w tym zmniejszonym formacie o długości 6,25 cm. Do momentu upowszech­nienia formatu Low-Profile PCI, firma Intel sugerowała stosowanie w komputerach wyposażonych w obudowę Slimline dodatkowej karty, która umożliwi instalację kart PCI o standardowej wysokości.

W związku z dodaniem do jednego z gniazd magistrali PCI 22-końcówkowego złącza, konieczne było zaim­plementowanie obsługi specjalnych sygnałów wymaganych przez dodatkową kartę. W aktualnie dostępnych systemach istnieje możliwość zastosowania dodatkowej karty wyposażonej w dwa lub trzy gniazda o wyso­kości, odpowiednio, 5 i 7 cm. Dodatkowa karta umożliwia instalację kart o standardowej długości. Instalacja na płycie głównej dodatkowej karty jest opcjonalna. Jedyna niedogodność wynikająca z obecności na płycie głównej dodatkowej karty polega na braku możliwości wykorzystania pozostałych gniazd magistrali PCI. W danej chwili karty rozszerzające mogą być zainstalowane na dodatkowej karcie lub na płycie głównej, ale

nie w obu miejscach równocześnie. Dodatkowa karta współpracuje tylko z kartami PCI. Karty ISA i AGP nie są obsługiwane. Na rysunku 4.12 została pokazana przykładowa płyta główna ATX z zainstalowaną dodatko­wą kartą.

Rysunek 4.12.

Płyta główna A TX z zainstalowaną dodatkową kartą

wyposażoną w trzy gniazda

22-końcówkowe gniazdo rozszerzające zazwyczaj jest położone w jednym rzędzie z gniazdem 6. magistrali PCI, które, patrząc od prawej strony, jest drugim gniazdem. Gniazda zazwyczaj są numerowane od prawej do le­wej strony (patrząc od przodu płyty głównej), przy czym gniazdo oznaczone numerem 7 znajduje się najbli­żej procesora. W niektórych płytach głównych, gniazda również są numerowane od prawej do lewej strony, ale pierwszą liczbą jest 1. W tym przypadku gniazdo rozszerzające jest umieszczone obok gniazda magistrali PCI numer 2. Na rysunku 4.13 przedstawiono schemat 22-końcówkowego gniazda dodatkowej karty ATX.

Rysunek 4.13.

Schemat

22-końcówkowego gniazda dodatkowej karty ATX

Gniazdo magistrali PCI, przy którym jest umieszczone gniazdo dodatkowej karty, jest standardowym gniaz­dem PCI, a zatem nie dokonano w nim żadnych modyfikacji.

Systemy, w których zastosowano dodatkową kartę, zazwyczaj są wyposażone w obudowę typu Low-Profile. W związku z tym w pozostałych gniazdach kart rozszerzeń nie ma możliwości instalacji standardowych kart PCI lub AGP. Chociaż początkowo dodatkowa karta została opracowana z myślą o tańszych płytach głównych, z którymi również zintegrowano kartę graficzną, dźwiękową i sieciową, to jednak jest ona wykorzystywana także w serwerach wyposażonych w obudowy o poszerzonych możliwościach. Wynika to stąd, że w tego typu systemach są stosowane płyty główne, które również zintegrowano z większością wymaganych komponentów. Tak naprawdę, dodatkowe karty ATX są bardziej popularne w serwerach niż w komputerach opartych na obu­dowie Slimline, dla których początkowo zostały zaprojektowane.

Dodatkowe karty ATX, odpowiednie obudowy i kompatybilne płyty główne są dostępne u wielu sprzedaw­ców, dzięki czemu z łatwością można złożyć własny zestaw wykorzystujący obudowę Slimline zgodny ze standardem ATX.

Format MicroATX

MicroATX jest formatem płyt głównych po raz pierwszy zaprezentowanym w grudniu 1997 r. przez firmę Intel i będącym odmianą formatu ATX przeznaczonego dla mniejszych i tańszych systemów. Zmniejszone w porównaniu z formatem ATX wymiary umożliwiają zastosowanie mniejszych zasilaczy i obudów, a tym samym pozwalają obniżyć koszt wytwarzania całego systemu. Płyty główne formatu MicroATX są kompaty­bilne wstecz ze standardem ATX, dlatego też mogą być montowane w obudowach Full-size ATX. Oczywiście obudowa MicroATX nie jest w stanie pomieścić płyty głównej formatu Full-size ATX. Nowy format zyskał popularność na rynku tanich komputerów osobistych. Aktualnie rynek tanich komputerów PC został zdomi­nowany przez systemy wyposażone w obudowy typu Mini-Tower, chociaż ich niewielkie gabaryty i skromna przestrzeń wewnętrzna w znacznym stopniu ograniczają możliwość ich przyszłej aktualizacji.

Do podstawowych różnic występujących pomiędzy formatem MicroATX i formatem ATX lub Mini-ATX zalicza się:

• zmniejszoną szerokość z 305 lub 284 mm do 244 mm,

• mniejszą liczbę gniazd kart rozszerzeń (maksymalnie cztery, chociaż większość płyt dysponuje tylko trzema),

• mniejszy zasilacz (opcjonalny — zgodny z formatem SFX/TFX).

Maksymalne wymiary płyty głównej MicroATX wynoszą 244 mm x 244 mm. Dla porównania, wymiary pły­ty głównej formatu Full-size ATX to 305 mm x 244 mm, natomiast płyty Mini-ATX — 284 mm x 208 mm. Tak długo jak będzie zachowana zgodność z rozmieszczeniem otworów montażowych i złączy zgodnych z obo­wiązującym standardem, tak długo będzie możliwe tworzenie płyt głównych o jeszcze mniejszych wymiarach. W przypadku komputerów przeznaczonych do zastosowań domowych lub w małych firmach mniejsza liczba gniazd kart rozszerzeń nie stanowi żadnego problemu, ponieważ większość komponentów takich jak karty gra­ficzne i dźwiękowe zazwyczaj jest zintegrowana z płytą główną, a zatem obecność dodatkowych gniazd nie jest wymagana. Większy stopień integracji obniża koszty produkcji płyt głównych i całych komputerów. Ze­wnętrzne gniazda takie jak USB, Ethernet 10/100 i opcjonalny interfejs SCSI lub 1394 (FireWire) mogą być wyposażone przez producenta w dodatkowe karty umożliwiające instalację. Wymiary płyty głównej MicroATX określone w specyfikacji zostały przedstawione na rysunku 4.14.

Nowy zasilacz o mniejszych wymiarach wykonany zgodnie z formatem SFX lub TFX zaprojektowany został z myślą o opcjonalnym zastosowaniu w systemach MicroATX, chociaż standardowy zasilacz ATX dysponują­cy identycznymi złączami równie dobrze do tego się nadaje. Mniejsze rozmiary zasilacza SFX/TFX po­zwalają uzyskać większą elastyczność przy wyborze miejsca jego montażu w obudowie. Poza tym może być on zastosowany w mniejszych systemach, które charakteryzują się niższym poborem mocy. Choć można użyć mniejszych zasilaczy, w przypadku szybszych komputerów lub wyposażonych w większą ilość urzą­dzeń mogą one nie być w stanie dostarczyć wymaganego poziomu mocy. Ze względu na duży pobór mocy, charakterystyczny dla najnowszych modeli komputerów, większość obudów MicroATX została przystosowana do współpracy ze standardowymi zasilaczami ATX, chociaż w celu zmniejszenia kosztów komputery MicroATX sprzedawane przez takich producentów, jak Compaą, HP i eMachines, zazwyczaj wyposażone są w wybranego typu zasilacz SFX lub TFX.

► ► Zajrzyj do podrozdziału „Format (rozmiar) zasilacza" znajdującego się na stronie 1208.

Dla zachowania kompatybilności, format MicroATX jest podobny do formatu ATX. Do zbliżonych cech na­leży zaliczyć:

• standardowe 20-końcówkowe złącze zasilania ATX,

• standardowy zestaw gniazd wejścia-wyjścia ATX,

• położenie otworów montażowych i wymiary płyty stanowią podzbiór specyfikacji formatu ATX.

Wymienione podobieństwa sprawiają, że płyta główna MicroATX z łatwością może być zamontowana w standardowej obudowie ATX wyposażonej w zasilacz ATX oraz w obudowie MicroATX dysponującej zasilaczem SFX lub TFX.

Rysunek 4.14. Wymiary płyty głównej MicroATX zgodne ze specyfikacją w wersji 1.2

Zazwyczaj system oparty na płycie głównej MicroATX jest niewielkich rozmiarów. Standardowa obudowa ma wysokość od 30 do 35 cm, szerokość około 17,5 cm, natomiast długość 30 cm. W efekcie uzyskuje się obudowę podobną do obudowy typu Micro-Tower lub Desktop. Typowa płyta główna formatu MicroATX została pokazana na rysunku 4.15.

Podobnie jak w przypadku formatu ATX, firma Intel publiczne opublikowała specyfikację formatu MicroATX. Miało to na celu ułatwienie procesu standaryzacji nowego formatu. Specyfikacja formatu MicroATX wraz z dodatkowymi informacjami jest dostępna na stronie internetowej organizacji Desktop Form Factor znaj­dującej się pod adresem: http://www.formfactors.org.

Format FlexATX

W marcu 1999 r. firma Intel zaprezentowała format FlexATX będący uzupełnieniem formatu MicroATX. Nowe płyty główne wykonane zgodnie z formatem FlexATX są jeszcze mniejszą odmianą formatu ATX. Nowy format został opracowany z myślą o wykorzystaniu w modelach komputerów PC, w których szczególny nacisk położono na minimalizację kosztów i zmniejszenie gabarytów. Tego typu systemy są tworzone dla ściśle określonego odbiorcy. Niektóre z systemów mogą nawet nie dysponować gniazdami kart rozszerzeń — roz­budowa jest w takich przypadkach możliwa tylko za pośrednictwem portu USB lub IEEE 1394/FireWire.

Rysunek 4.15.

Typowa płyta główna formatu MicroA TX o wymiarach 24 mm x 24 mm

Wymiary płyty głównej FlexATX wynoszą tylko 229 mm x 191 mm, co czyni ją najmniejszym przedstawi­cielem rodziny płyt ATX. Pod każdym innym względem płyta główna FlexATX jest identyczna z płytami ATX i MicroATX. Wykorzystanie części otworów montażowych oraz takich samych specyfikacji gniazd i złączy zasilających (rysunek 4.16) sprawia, że płyty FlexATX są w pełni zgodne wstecz z płytami ATX lub Micro ATX.

Choć większość systemów FlexATX prawdopodobnie jest wyposażona w zasilacze SFX (ang. smali form factor) lub TFX (ang. thin form factor), które zostały wprowadzone w specyfikacji MicroATX, jeśli zastosowana obudowa na to pozwala, można wykorzystać również zasilacz ATX.

Po omówieniu formatu FlexATX, poznana rodzina płyt głównych ATX liczy już czterech przedstawicieli (trzy z nich są oficjalnymi standardami), których wymiary zostały zawarte w tabeli 4.3.

Należy zauważyć, że podane wymiary płyt głównych są wartościami maksymalnymi. Tak długo jak zostanie zachowana zgodność ze schematem rozmieszczenia otworów montażowych i złączy szczegółowo określonych w wybranej specyfikacji, tak długo możliwe będzie wykonanie płyt głównych o mniejszej powierzchni. Każ­dej płyty głównej dotyczą te same wymagania związane z rozmieszczeniem podstawowych otworów i złączy, a zatem, jeśli dysponujesz obudową, która jest zgodna z formatem Full-size ATX, wtedy będzie w niej możli­wa też instalacja płyt wykonanych w formacie MicroATX i FlexATX. Oczywiście, jeśli obudowa jest prze­znaczona dla płyt głównych formatu MicroATX lub FlexATX, wtedy instalacji większych płyt Mini-ATX lub Full-size ATX nie da się przeprowadzić.

Format ITX i Mini-ITX

FlexATX jest najmniejszym standardowym formatem, definiującym płytę główną o maksymalnych wymiarach 229 mm x 191 mm. Warto zwrócić uwagę na słowo maksymalnych, które oznacza, że o ile podane wymiary nie mogą zostać przekroczone, o tyle dopuszczalne są wartości mniejsze. Płyta główna FlexATX może być zatem mniejsza, ale w jakim stopniu? Analizując specyfikację formatu FlexATX, a zwłaszcza fragment doty­czący wymaganej liczby otworów na śruby montażowe, można zauważyć, że płyta tego formatu może być tak mała, aby znajdowały się na niej tylko cztery otwory (C, F, H i J). W celu zorientowania się w położeniu odpowiednich otworów należy zapoznać się z rysunkiem 4.16.

Rysunek 4.16.

Porównanie wymiarów i rozmieszczenia otworów montażowych charakterystycznych dla płyt głównych A TX, Micro A TX i FlexA TX

Tabela 4.3. Formaty płyt głównych A TX

Format	Maksymalna szerokość	Maksymalna długość	Maksymalna powierzchnia	Porównanie wielkości
ATX	305 mm	244 mm	743 cm^2	—
Mini-ATX	284 mm	208 mm	593 cm^2	20% mniejsza
MicroATX	244 mm	244 mm	595 cm^2	20% mniejsza
FlexATX	229 mm	191 mm	435 cm^2	41% mniejsza

Zgodnie ze standardem FlexATX odległość między otworem H i J wynosi 157.48 mm, natomiast między otworem J i prawą krawędzią płyty — 6,26 mm. Pozostawiając taką samą odległość między otworem H i lewą krawędzią, można uzyskać płytę o minimalnej szerokości 170 mm (6,26 mm + 157.48 mm + 6,26 mm), zgodnej ze specyfikacją FlexATX. Podobnie odległość między otworem C i H wynosi 154,94 mm, natomiast między otworem C i tylną krawędzią płyty — 10,16 mm. Pozostawiając między otworem H i przednią kra­wędzią przynajmniej 4,99 mm, można uzyskać płytę o minimalnej długości 170 mm (10,07 mm + 154,94 mm + 4,99 mm), spełniającej wymagania specyfikacji FlexATX. Łącząc ze sobą minimalną szerokość i długość, uzyska się płytę o wymiarach 170 mm x 170 mm, zgodnych ze specyfikacją FlexATX.

Firma VIA Platform Solutions Division, podlegająca firmie VIA Technologies, chciała wykonać jak najmniejszą płytę główną, która oparta będzie na jeszcze nieistniejącym, zupełnie nowym i niezgodnym formacie. W tym celu w marcu 2001 r. zaprojektowała płytę trochę węższą od płyt formatu FlexATX (216 mm zamiast 229 mm), ale o takiej samej długości. Dzięki temu płyta była mniejsza o około 6%, za to nadal zgodna ze specyfikacją FlexATX. Firma VIA nadała temu formatowi nazwę ITX, ale później zdała sobie sprawę z tego, że uzyskana redukcja wielkości płyty była zbyt mała, aby warto było rozważać dalsze rozwijanie formatu. W związku z tym. zanim pojawiły się jakiekolwiek produkty oparte na tym formacie, zrezygnowano z niego.

W kwietniu 2002 r. firma VIA wykonała jeszcze mniejszą płytę główną o absolutnie minimalnej szerokości i długości akceptowanej przez specyfikację FlexATX. Formatowi nadano nazwę Mini-ITX. W zasadzie wszystkie płyty oparte na tym formacie są po prostu płytami FlexATX, w których maksymalnie zmniejszono wymiary do jeszcze akceptowalnych. Wszystkie inne specyfikacje, takie jak wycięcie na gniazda wejściowe i wyjściowe oraz ich położenie, rozmieszczenie otworów montażowych i złączy zasilania, są takie same, jak w przypadku formatu FlexATX. Płyta główna Mini-ITX pasuje do obudowy obsługującej płyty FlexATX, jednak w obudowach Mini-ITX nie jest już możliwe zamontowanie większych płyt.

Format Mini-ITX opracowany został przez firmę VIA z myślą o obsłudze produkowanych przez nią proceso­rów wbudowanych Eden i układów C3 E-series, cechujących się niskim zużyciem energii. Dostępnych jest bardzo niewiele płyt głównych tego formatu, które wytwarzane są tylko przez firmę VIA oraz jednego lub dwóch innych producentów. Ponieważ procesory instalowane w tego typu płytach głównych są znacznie mniej wydajne nawet od tanich układów Celeron 4 lub AMD Duron, format Mini-ITX nadaje się przede wszyst­kim do użycia w niestandardowych urządzeniach obliczeniowych i przystawkach. W tabeli 4.4 podano wy­miary płyt głównych ITX i Mini-ITX porównane z wymiarami płyty FlexATX.

Tabela 4.4. Porównanie formatów ITX, Mini-ITXi FłexATX

Format	Maksymalna szerokość	Maksymalna długość	Maksymalna powierzchnia	Porównanie wielkości
FlexATX	229 mm	191 mm	435 cm^2	—
1TX	215 mm	191 mm	411 cm^2	6% mniejsza
Mini-ITX	170 mm	170 mm	290 cm^2	34% mniejsza

Jeszcze raz muszę podkreślić, że od strony technicznej płyta ITX lub Mini-ITX zgodna jest ze specyfikacją FlexATX. W szczególności płyta Mini-ITX jest najmniejszą, która spełnia te wymagania. Choć od początku nieudany format ITX pod względem wymiarów był niemal identycznyjak format FlexATX (prawdopodobnie z tego powodu zrezygnowano z niego, zanim wprowadzono do sprzedaży jakikolwiek produkt na nim oparty), płyty główne Mini-ITX mają wymiary 170 mm x 170 mm, co oznacza, że są o 34% mniejsze od maksymalnych wartości akceptowanych w specyfikacji FlexATX.

Aby wykorzystać zalety mniejszego formatu Mini-ITX, kilka firm wytwarza bardzo małe obudowy przysto­sowane do montażu płyt głównych tego formatu. Większość tych obudów ma kształt niewielkiego sześcianu. Na ich przedzie znajduje się jedna wnęka dla stacji dyskietek i jedna dla napędu optycznego. Na rysunku 4.17 przedstawiono typową płytę główną Mini-ITX (EPIA-V firmy VIA).

Na rysunku 4.17 wyraźnie widać, że płyty główne Mini-ITX oferują pełny zakres gniazd wejściowych i wyj­ściowych. Jednak pomiędzy płytami tego i innych formatów z serii ATX występuje kilka następujących różnic:

• W przypadku płyt głównych Mini-ITX procesor zazwyczaj jest przylutowany na stałe, na skutek czego wykluczona jest w przyszłości jego aktualizacja lub wymiana.

• W większości obudów Mini-ITX wykorzystywane są zasilacze TFX, które obecnie oferowane są tylko przez kilku dostawców. W efekcie ich wymiana jest kosztowniejsza, a ponadto trudniej je znaleźć.

• Nominalna moc wyjściowa dostępnych zasilaczy TFX jest niższa od oferowanej przez większość zasilaczy. Zazwyczaj wynosi maksymalnie 240 W.

• Nie ma możliwości zastąpienia zintegrowanego układu wideo kartą graficzną AGP.

Ponieważ płyty i obudowy Mini-ITX produkowane są przez niewielką liczbę dostawców, w przyszłości ograniczona jest możliwość modernizacji lub wymiany ich komponentów. Jednak płyty główne Mini-ITX są tak naprawdę płytami FlexATX, dlatego można je zamontować w dowolnej obudowie zgodnej z takimi stan­dardami, jak FlexATX, microATX lub Full-size ATX. Płyty Mini-ITX korzystają też z zasilaczy użytych w obudowach wymienionych formatów. Trzeba tylko pamiętać o tym, że mniejsze obudowy Mini-ITX nie są zgodne z większymi płytami FlexATX, microATX lub Full-size ATX, a ponadto większość z nich obsługuje tylko zasilacze TFX. Przy kupowaniu komputera opartego na formacie Mini-ITX trzeba wybrać procesor od­powiedniego typu i szybkości wystarczającej do wykonania planowanych operacji — aktualizacja lub wy­miana procesora prawie zawsze będzie bowiem wymagała kupienia całej płyty głównej.

Rysunek 4.17.

Typowa płyta główna Mini-ITX (EPIA-Y firmy VIA) pokazana w widoku z góry i z tyłu. Zdjęcie użyte za zgodą firmy VIA Technologies

Zarówno układ VIA C3 E-series, jak i VIA Eden zgodny jest z procesorami o architekturze x86, dlatego współ­pracuje z tymi samymi systemami operacyjnymi i aplikacjami, co typowe procesory firmy Intel i AMD. Do systemów tych zaliczają się również Windows i Linux. Jednak oba procesory firmy VIA są znacznie wolniej­sze od takich układów, jak Celeron 4, Pentium 4 i Athlon XP, spotykanych w powszechnie używanych kom­puterach stacjonarnych i przenośnych. W tabeli 4.5 przedstawiono parametry techniczne obu procesorów.

Tabela 4.5. Parametry techniczne procesorów Ci E-series i Eden firmy VIA

Model procesora	Częstotliwość zegara	Częstotliwość magistrali FSB (MHz)	Napięcie (V)	Pojemność pamięci Cache LI (kB)	Pojemność pamięci Cache LI (kB)
Eden ESP 4000	400 MHz	100	1,05	128	64
Eden ESP 5000	533 MHz	133	1,20	128	64
Eden ESP 6000	600 MHz	133	1,20	128	64
Eden ESP 8000	800 MHz	133	1,20	128	64
Eden ESP 10000	1 GHz	133	1,20	128	64
C3 E-series	733 MHz	133	1,35	64	128
C3 E-series	800 MHz	133	1,35	64	128
C3 E-series	866 MHz	133	1,35	64	128
C3 E-series	933 MHz	133	1,35	64	128
C3 E-series	1 GHz	133	1,35	64	128
C3 E-series	1,1 GHz	133	1,35	64	128

W procesorach Eden ESP wykorzystywana jest uproszczona architektura, zoptymalizowana pod kątem naj­częściej wykonywanych operacji. Układy te stanowią znakomitą propozycję w przypadku przystawek i klienc­kich urządzeń internetowych, ale w porównaniu z procesorami C3 E-series nie oferują tak bogatych możliwo­ści i szybkości. Firma VIA zaleca stosowanie procesorów Eden w systemach wbudowanych, ponieważ dzięki użyciu do chłodzenia pasywnego radiatora nie jest wymagany wentylator. W przypadku wykonywania bar­dziej tradycyjnych operacji komputerowych w mniejszym wymiarze firma VIA zaleca użycie procesorów C3 E-series, ponieważ w porównaniu z układami Celeron o podobnych szybkościach oferują zbliżoną do nich wydajność. Procesory te mogą być wyposażone tylko w pasywne radiatory, ale ze względu na stosowanie wyższych napięć zasilających bardziej nagrzewają się od układów Eden. Jeżeli obudowa nie posiada specjal­nej konstrukcji umożliwiającej odpowiednie chłodzenie procesora C3 E-series, firma VIA zaleca zastosowa­nie wentylatora.

Firma VIA wyposaża płyty główne Mini-ITX w różne kombinacje układów mostka północnego i południowego. Mostkiem północnym jest układ PLE133 lub CLE266, natomiast południowym układ VT8231 lub VT8235.

Mostek północny PLE133 zintegrowany jest z układem wideo Trident AGP x4 oraz obsługuje pamięci PC 100 i PC 133 SDRAM. Z kolei mostek północny CLE266 zawiera wbudowany układ wideo S3 Savage 4 AGP x4 i dekoder MPEG2 pozwalający uzyskać znakomitąjakość odtwarzania zawartości dysków DVD, a także obsługuje pamięć DDR266 SDRAM.

Mostek południowy VT8231 oferuje układ audio AC'97, modem MC'97, kontroler ATA-100 i obsługę 4 por­tów USB 1.1. Dodatkowe możliwości mogą pojawić się po zastosowaniu opcjonalnych układów. Mostek południowy VT8235 posiada 6-kanałowy układ audio, kontroler ATA-133, porty USB 2.0. interfejs sieciowy Ethernet 10/100, kontroler PCI i modem MC'97. Dodatkowo w układzie wykorzystywana jest nowa magi­strala x8 V-Link, łącząca go z mostkiem północnym.

Za pośrednictwem podległej firmy VPSD (VIA Platform Solutions Division) firma VIA oferuje kilka nastę­pujących płyt głównych Mini-ITX:

♦	EPIA,
♦	EPIA V (rysunek 4.17),
♦	EPIA M,
♦	EPIA CL,
♦	EPIA TC,
♦	EPIA MII.
♦	EPIA PD.

W tabeli 4.6 wymieniono różnice występujące między tymi płytami.

Spośród wymienionych modeli płyt głównych najbardziej zaawansowany jest model EPIA MII, który ze wzglę­du na szybki podsystem pamięci, porty Hi-Speed USB (USB 2.0) i IEEE 1394a oraz mechanizm zoptymali­zowanego odtwarzania zawartości dysków DVD stanowi najlepszą propozycję dla zastosowań związanych z multimediami. Płyta główna EPIA PD odpowiednia jest do użycia w systemach stosowanych w punktach sprzedaży, ponieważ posiada 4 porty szeregowe, często wykorzystywane do podłączania drukarek.

Oczywiście płyty główne Mini-ITX, których maksymalną wydajność można porównywać tylko z płytami ob­sługującymi procesory Celeron o częstotliwości poniżej 1 GHz, nie są odpowiednie w przypadku bardziej wymagających zastosowań. Jeśli jednak zależy Ci na zwartym systemie odgrywającym specyficzną rolę, taką jak domowe centrum rozrywki lub niewielki komputer na potrzeby korzystania z pakietów biurowych i internetu, a ponadto nie planujesz w przyszłości jego modernizacji lub napraw, co może być bardzo utrudnione, rozwiąza­nia oparte na formacie Mini-ITX mogą okazać się przydatne.

Pod adresem http://www.via.com.tw/en/Vlnternet/mini_itx.jsp znajduje się oficjalna strona interne-towa poświęcina formatowi Mini-ITX. Mylnie za taką często uważana jest witryna WWW o adresie http://www.mini-itx.com, która w rzeczywistości należy do producenta specjalizującego się w sprze­daży systemów i komponentów opartych na formatach ITX.

Tabela 4.6. Płyty główne Mini-ITXfirmy VPSD

Funkcja	EPIA	EPIA V	EPIA M	EPIA CL	EPIA TC	EPIA MII	EPIA PD"
Mostek północny	PL133	PL133	CLE266	CLE266	CLE266	CLE266	CLE266
Mostek południowy	VT8231	VT8231	VT8235	VT8235	VT8235	VT8235	VT8235
Pamięć (liczba modułów)	PC 100/133 (2)	PC 133 (2)	DDR266 (1)	DDR266 (1)	DDR266 (1)	DDR266 (1)	DDR266 (1)
ATA (liczba kontrolerów)	100, 66 (1)	100, 66 (2)	133, 100,66 (2)	133, 100, 66 (2)	133, 100, 66 (2)	133, 100, 66 _(2) !	133, 100, 66 (2)
USB (liczba portów)	1.1 (4)	1.1 (2)	2.0 (2)	2.0 (4)	2.0 (6)	2.0 (6)	2.0 (6)
FireWire	Nie	Nie	Tak (2)	Nie	Nie	Tak	Nie
Kontroler stacj i dyskietek	Nie	Tak	Tak	Tak	Nie	Tak	Nie
Interfejs sieciowy Ethernet	Tak	Tak	Tak	Tak	Tak	Tak	Tak

Format BTX

BTX (Balanced Technology Extended) jest formatem płyt głównych opracowanym przez firmę Intel i po raz pierwszy zaprezentowanym we wrześniu 2003 r. W lutym 2004 r. pojawiła się nowsza wersja specyfikacji formatu — 1.0a. Format BTX został stworzony z myślą o ostatecznym zastąpieniu wysłużonego formatu ATX i jednocześnie w odpowiedzi na ciągle zwiększające się wymagania komponentów dotyczące poboru mocy i chłodzenia. Format ma też umożliwić projektowanie bardziej uniwersalnych obudów i zastosowanie lepszego rozmieszczenia układów.

BTX reprezentuje całkowicie nowy format, który nie jest zgodny wstecz z formatem ATX ani innymi roz­wiązaniami. Płyta główna Full-size BTX jest o 17% większa od płyty ATX i udostępnia miejsce na większą liczbę zintegrowanych komponentów.

W porównaniu z formatem ATX złącza wejścia-wyjścia, gniazda i otwory montażowe znajdują się w innym miejscu, na skutek czego wymagane są obudowy o nowej konstrukcji. Złącza zasilacza są jednak takie same, jak w najnowszych specyfikacjach ATX12V, dlatego można skorzystać z nowszych zasilaczy ATX, TFX. SFX. CFX i LFX. Ostatnie dwa z wymienionych typów zasilaczy zostały opracowane pod kątem obsługi zwartych systemów opartych na formacie BTX.

Oto podstawowe zalety formatu BTX:

• Optymalne rozmieszczenie komponentów. Łącza sygnałowe projektowane są tak, aby przebiegały w kierunku od przodu do tyłu, dzięki czemu połączenia między komponentami i złączami wejścia-wyjścia wzajemnie ze sobą nie kolidują.

• Optymalny obieg powietrza. Format BTX pozwala na wytwarzanie komputerów o zwartej budowie, w których dzięki optymalnemu, nie napotykającemu na przeszkody obiegowi powietrza dostępny jest skuteczny system chłodzenia, oparty na mniejszej liczbie wentylatorów i cechujący się niższym poziomem hałasu.

• Moduł SRM (support and retention module). Moduł oferuje mechanizm obsługujący cięższe radiatory. Pomaga również zapobiec zgięciu płyty głównej lub jej uszkodzeniu bądź porysowaniu komponentów w trakcie transportu.

• Skalowalność wymiarów płyty. Elastyczność w zakresie wymiarów płyty głównej umożliwia projektantom zastosowanie identycznych komponentów w systemach o różnych konfiguracjach.

• Opcje niskoprofilowe. Specyfikacje dotyczące komponentów zezwalają na stosowanie niskich profili, dzięki czemu prostsze jest projektowanie systemów korzystających z węższych lub mniejszych formatów.

• Uniwersalne i zgodne zasilacze. Złącza zasilaczy są takie, jak w przypadku nowszych zasilaczy ATX. W systemach opartych na małym formacie mogą być stosowane mniejsze, wydajne zasilacze, natomiast standardowe zasilacze ATX12V mogą być używane w większych komputerach typu Tower.

W tabeli 4.7 zawarto trzy definicje rozmiarów płyt głównych BTX.

Rysunek 4.18.

Wymiary płyty głównej BTX zgodne ze specyfikacją l.0a

Tabela 4.7. Płyty główne BTX

Format	Maksymalna szerokość	Długość	Maksymalna powierzchnia	Porównanie z formatem BTX
BTX	325 mm	267 mm	867 cm^2	—
MicroBTX	264 nim	267 mm	705 cm^2	19% mniejsza
PicoBTX	203 mm	267 mm	542 cm^2	37% mniejsza

W przypadku każdej płyty głównej podstawowe wymagania dotyczące rozmieszczenia otworów montażo­wych i złączy są takie same. A zatem, jeśli dysponujesz obudową mieszczącą płytę główną Full-size BTX, możliwe będzie też zamontowanie w niej płyty MicroBTX lub PicoBTX (rysunek 4.18). Oczywiście jeśli po­siadasz mniejszą obudowę zaprojektowaną dla płyty MicroBTX lub PicoBTX, nie będzie można umieścić w niej większej płyty MicroBTX lub BTX.

Płyta główna formatu BTX wymaga maksymalnie 10 otworów montażowych i w zależności od wymiarów posiada do 7 gniazd (tabela 4.8).

Tabela 4.8. Otwory montażowe płyty głównej BTX

Format płyty	Otwory montażowe	Maksymalna liczba gniazd
BTX	A, B, C, D, E, F, G, H, J, K	7
MicroBTX	A, B, C, D, E, F, G	4
PicoBTX	A, B, C, D	1

Oczywiście specyfikacja formatu BTX uwzględnia też obszary wokół płyty głównej mające na celu ochronę przez zakłóceniami pochodzącymi od obudowy lub wewnętrznych komponentów, takich jak napędy. Dzięki temu uzyskuje się maksymalny stopień wymienności elementów przy jednoczesnym uniknięciu problemów z zakłóceniami lub dopasowaniem.

W procesie projektowania formatu BTX uwzględniono procesory o poborze mocy przekraczającym 100 W. a także regulatory napięcia, chipsety płyt głównych i karty graficzne zwiększające obciążenie cieplne w kom­puterze. Umożliwiono montowanie wszystkich komponentów generujących duże ilości ciepła kolejno od przodu obudowy do jej tyłu. Dzięki temu system może być chłodzony przez pojedynczy moduł (radiator) o dużych możliwościach odprowadzania ciepła. Eliminuje to potrzebę stosowania nadmiernej liczby wentylatorów. W skład modułu termicznego wchodzi radiator procesora, bardzo wydajny wentylator i kanał umożliwiający bezpośredni obieg powietrza wewnątrz obudowy komputera. Dodatkowym wspomaganiem modułu termicz­nego jest moduł SRM, zamontowany pod płytą główną. Moduł ten podtrzymuje radiatory, które są znacznie cięższe od stosowanych w przypadku płyt ATX (rysunek 4.19).

Rysunek 4.19.

Moduł termiczny płyty głównej BTX zawierający radiator i wentylator procesora

Format BTX korzysta z takich samych złączy zasilających, jak najnowsze typy zasilaczy. Jest to 24-końcówkowe główne złącze zasilające płyty i 4-końcówkowe złącze ATX12V, zasilające moduł regulatora napięcia proce­sora. To, jaki typ zasilacza zostanie użyty, w największym stopniu zależy od wybranej obudowy.

Na rysunku 4.20 pokazano rozmieszczenie komponentów typowego komputera typu Tower.

Rysunek 4.20.

Rozmieszczenie komponentów w obudowie BTX typu Tower

Na rysunku 4.20 widać, że komponenty wydzielające najwięcej ciepła zlokalizowane są pośrodku obudowy i ustawione kolejno od przodu do tyłu. Dzięki temu uzyskuje się najbardziej wydajny system termiczny. Po­wietrze przepływa od przodu do tyłu przez środkową część, chłodząc procesor, chipset płyty głównej, pamięć i kartę graficzną.

W celu podtrzymania ciężkiego radiatora procesora i modułu termicznego pod płytą montowany jest moduł SRM. Zasadniczo jest to metalowa płytka przytwierdzona pod płytą do obudowy. Zamiast do płyty głównej, moduł termiczny jest bezpośrednio przykręcany do modułu SRM. Dzięki temu moduł SRM przenosi część ciężaru modułu termicznego i zapobiega nadmiernemu obciążeniu procesora i płyty głównej, zwłaszcza pod­czas transportowania komputera.

Obszar złączy wejść i wyjść płyty głównej BTX podobny jest do spotykanych w płytach ATX. Wyjątkiem jest to, że znajduje się on po przeciwnej stronie tyłu płyty. W porównaniu z płytami ATX obszar ten na płycie głównej BTX jest nieznacznie krótszy, ale też szerszy, dzięki czemu można umieścić na niej dużą liczbę in­terfejsów i złączy.

Format NLX

NLX jest formatem opracowanym z myślą o zastąpieniu płyt głównych zgodnych z niestandardowym forma­tem LPX, które były stosowane w starszych, a zarazem tańszych systemach. NLX, po raz pierwszy wprowa­dzony przez firmę Intel w listopadzie 1996 r., okazał się formatem, który pod koniec lat 90. był najczęściej wykorzystywany w masowo produkowanych komputerach (przez takie firmy, jak Compaą, HP, Toshiba i inne) opartych na obudowie typu Slimline. Z kolei od 2000 r. wiele komputerów z obudową typu Slimline wyposa­żano w różne płyty główne FlexATX.

Format NLX podobny jest do formatu LPX, z tym, że wprowadzono w nim kilka ulepszeń mających na celu pełne wykorzystanie najnowszych technologii. Format NLX jest właściwie rozszerzoną wersją niestandardo­wego formatu LPX, ale w przeciwieństwie do niego jest w pełni zgodny ze standardami, co oznacza, że nie powinno być problemów z wymianąjednego modelu płyty głównej NLX na inny.

Kolejne ograniczenie płyt głównych LPX było związane z instalacją nowszych procesorów, które cechowały się większymi rozmiarami i były wyposażone w większe radiatory oraz z obsługą nowszych magistrali takich jak AGP. Format NLX został opracowany głównie w celu wyeliminowania wymienionych ograniczeń (rysu­nek 4.21). W rzeczywistości format NLX oferuje wystarczającą ilość wolnego miejsca, aby można było kom­patybilne z nim płyty główne przystosować do współpracy z dwoma procesorami Pentium III wykonanymi w wersji Slot 1.

Rysunek 4.21.

Płyta główna NLX z zainstalowaną dodatkową kartą

Główna cecha odróżniająca płyty główne NLX od płyt LPX jest związana z dodatkową kartą, do której jest mo­cowana płyta główna (w przeciwieństwie do płyty LPX, w której karta była instalowana na płycie). W związku z tym. możliwa jest wymiana płyty głównej bez konieczności wyjmowania dodatkowej karty lub kart w niej zainstalowanych. Ponadto, w systemie NLX do płyty głównej zazwyczaj nie są podłączone dosłownie żadne taśmy lub złącza! Wszystkie urządzenia, które zazwyczaj są podłączane do płyty głównej, takie jak napędy dysków, zasilacz, diody przedniego panelu obudowy, przełączniki, w przypadku płyty NLX są podpinane do dodatkowej karty (rysunek 4.21). Dzięki wykorzystaniu dodatkowej karty jako miejsca zawierającego wszyst­kie złącza, stało się możliwe wyjęcie płyty głównej polegające tylko na zdjęciu obudowy i dosłownym jej wy­ciągnięciu (z lewej strony obudowy) bez konieczności odłączania żadnego kabla lub taśmy. Tym sposobem osiągnięto znaczne przyspieszenie operacji wymiany płyty głównej. I faktycznie, wymiana płyty głównej w komputerze NLX nie zajęła mi nawet 30 sekund!

Na rysunku 4.22 pokazano, w jaki sposób — poprzez zastosowanie dodatkowych kart o różnych rozmiarach — producenci komputerów mogą wedle własnych potrzeb zmodyfikować system NLX.

Rysunek 4.22.

Standardowe dodatkowe karty stosowane w systemach NLX. Chociaż w większości systemów NLX wykorzystuje się dodatkowe karty o mniejszych rozmiarach, to jednak spotyka się również podwyższone karty, które umożliwiają instalację większej ilości kart rozszerzeń

Format NLX okazał się wprost wymarzony dla producentów masowo wytwarzających komputerów, gdzie prostota i krótki czas związany z obsługą serwisową ma istotne znaczenie. Korzyści wynikające z zastosowa­nia formatu NLX nie kończyły się na możliwości wymiany komponentów z „szybkością błyskawicy", ale ze względu na zgodność formatu z przemysłowymi standardami stała się możliwa wymiana nawet pomiędzy różnymi systemami takich elementów komputera jak płyty główne, zasilacze i inne.

Do korzyści wynikających z zastosowania formatu NLX należy zaliczyć:

• Obsługa wszystkich typów procesorów przeznaczonych dla komputerów osobistych. Jest to szczególnie istotne ze względu na to, że w czasie, który upłynął od zaprojektowania formatu NLX, zarówno firma AMD, jak i Intel najpierw zaczęła wytwarzać procesory oparte na masywniejszym gnieździe typu Slot, a później zrezygnowała z niego na rzecz gniazd typu Socket o bardziej zwartej konstrukcji. Płyty NLX obsługują oba typy procesorów.

• Elastyczność pozwalająca na dostosowanie się do dynamicznie zmieniających się technologii wytwarzania procesorów. Płyty główne formatu NLX charakteryzują się podobną elastycznością, jak płyty typu Backplane, dzięki czemu instalacja nowej płyty jest prosta i szybka oraz nie wiąże się z koniecznością demontażu całego komputera. Jednak w przeciwieństwie do systemów typu Backplane. wielu największych producentów z branży komputerowej takich jak Compaą, Toshiba i HP podjęto się wytwarzania i sprzedaży systemów NLX.

• Obsługa najnowszych technologii. Należy tu wspomnieć o bardzo wydajnej magistrali graficznej AGP (ang. Accelerated Graphics Port), standardzie USB (ang. Universal Serial Bus) oraz modułach pamięci DIMM i RIMM.

• Szybka i prosta obsługa serwisowa. W porównaniu z innymi przemysłowymi standardami formatów, systemy NLX pozwalają na o wiele prostszą wymianę komponentów lub na wykonanie innych czynności serwisowych zajmujących znacznie mniejszą ilość czasu.

Ponadto, mając na uwadze istotną rolę, jaką odgrywają obecnie aplikacje multimedialne, z płytą główną for­matu NLX zintegrowano komponenty odpowiedzialne za obsługę obróbki zaawansowanej grafiki, obrazu wideo i dźwięku o rozszerzonych możliwościach. Zintegrowanie tego typu komponentów powinno być atrak­cyjną i znacznie tańszą propozycją w porównaniu z kosztownymi dedykowanymi kartami, których zastoso­wanie w przeszłości w przypadku używania aplikacji multimedialnych było konieczne. Chociaż płyty główne ATX, LPX i Baby-AT również dysponują takimi możliwościami, to jednak nie posiadają wystarczającej ilości wolnego miejsca pozwalającego na umieszczenie na nich dodatkowych gniazd. Na rysunku 4.23 została pokazana architektura komputera zgodnego z formatem NLX. Należy zauważyć, że podobnie jak w przypadku systemu ATX, płyta główna NLX jest pozbawiona prowadnic służących do mon­tażu dysków oraz innych komponentów montowanych w obudowie. Poza tym, w systemie NLX płyta główna i karty rozszerzeń, podobnie jak w przypadku formatu LPX montowane równolegle do powierzchni płyty głów­nej, mogą być z łatwością wyjmowane z obudowy, przy czym dodatkowa karta i zainstalowane w niej karty rozszerzeń pozostają na swoim miejscu. Równie łatwo można dokonać instalacji tych komponentów. Dostęp

do procesora jest znacznie ułatwiony, a dodatkowo zostały stworzone lepsze warunki odprowadzania ciepła w porównaniu z bardziej „wypchaną" obudową.

Rysunek 4.23.

Wnętrze obudowy zgodnej z formatem NLX z zaznaczonym obiegiem powietrza

Należy zwrócić uwagę na położenie opcjonalnego gniazda magistrali AGP pokazanego wcześniej na rysunku 4.23. Znajduje się ono bezpośrednio na płycie głównej, a nie na dodatkowej karcie wyposażonej w gniazda magistrali PCI i ISA. Taka lokalizacja była spowodowana tym, że standard AGP pojawił się znacznie później od formatu NLX. Chociaż w większości płyt głównych NLX, zamiast niezależnej karty AGP zastosowano zin­tegrowaną kartę graficzną lub kartę instalowaną w gnieździe płyty, to jednak przed wyjęciem płyty, na której znajduje się tego typu karta, należy pamiętać ojej wyciągnięciu. Poza tym, karta graficzna AGP stosowana w systemach NLX musi mieć odpowiedni kształt, który pozwoli na jej instalację nad obszarem zawierającym zewnętrzne gniazda zlokalizowane w tylnej części płyty (rysunek 4.24).

Rysunek 4.24.

Karta AGP, która może być zainstalowana na standardowej płycie głównej A TX/Baby-A T lub na płycie NLX. Możliwe jest to dzięki jej kształtowi ze specjalnym wycięciem umożliwiającym instalację karty nad gniazdami płyty głównej znajdującymi się w jej tylnej części

Płyty główne NLX dostępne są w trzech różnych długościach — 34, 28 i 25 cm (rysunek 4.25). Po zastoso­waniu odpowiednich podpór istnieje możliwość instalacji krótszych płyt głównych w obudowach zaprojekto­wanych dla dłuższych modeli.

Rysunek 4.25.

Format NLX. Pokazana płyta główna NLX ma długość 34 cm. Specyfikacja NLX określa również zastosowanie krótszych płyt o długości 28 i 25 cm

Podobnie jak miało to miejsce w przypadku innych formatów, płyty główne NLX można zidentyfikować po przyjrzeniu się tylnemu panelowi obudowy, na którym są widoczne zewnętrzne gniazda płyty (rysunek 4.26). Aby określić format zastosowanej płyty głównej, wystarczy spojrzeć na tylną część obudowy komputera. Na rysunku 4.26 pokazano unikalny zestaw gniazd płyty głównej NLX, który składa się z rzędu gniazd rozmiesz­czonych na całej długości obudowy i dodatkowo zostaje jeszcze miejsce, na to, aby po jednej stronie panelu dodać drugi, krótszy rząd.

Jak można wywnioskować, przy opracowywaniu formatu NLX zadbano o jak największą elastyczność i efek­tywne wykorzystanie dostępnej przestrzeni. Dzięki temu nawet wyjątkowo długie karty rozszerzeń z łatwo­ścią mogą być zainstalowane bez kolidowania z innymi komponentami systemowymi, co w przypadku płyt głównych formatu Baby-AT nie było takie proste.

Specyfikacja formatu NLX wraz z innymi informacjami jest dostępna na stronie internetowej organizacji Desktop Form Factor znajdującej się pod adresem http://www.formfactors.org (w polu Search należy wpro­wadzić termin NLX). Choć NLX — podobnie jak rodzina formatów ATX —jest standardem, większość opar­tych na nim produktów była sprzedawana w ramach kompletnych systemów przeznaczonych dla odbiorców korporacyjnych. Na rynku dostępnych było bardzo niewiele płyt głównych NLX. A zatem, choć format NLX ułatwia wymianę płyt głównych, bardziej prawdopodobne jest, że płyty tego rodzaju znajdzie się w dużych przedsiębiorstwach niż u prywatnych użytkowników lub w niewielkich firmach. W segmentach rynku wcze­śniej zdominowanych przez format LPX płyty NLX przeważnie zostały zastąpione przez płyty MicroATX i FlexATX. Podsumowując, w przypadku nowych systemów, w których pierwszorzędną rolę odgrywają cechy, takie jak rozszerzalność, łatwość aktualizacji, niska cena i wygodna obsługa serwisowa, jeden z wa­riantów formatu ATX jest najlepszą propozycją. W przyszłości format PicoBTX prawdopodobnie ostatecznie zajmie miejsce formatów NLX i FlexATX.

Format WTX

Choć WTX jest formatem płyt głównych i komputerów zaprojektowanym z myślą o rynku średniej klasy sta­cji roboczych i serwerów, większość ich producentów korzystała z formatu ATX. W przypadku tego for­matu opracowano znacznie szerszą specyfikację określającą poza rozmiarem i kształtem płyty głównej rów­nież interfejs pomiędzy płytą i obudową oraz wymagania, które musi ona spełniać.

Format WTX po raz pierwszy został zaprezentowany w wersji 1.0 we wrześniu 1998 r., natomiast w lutym 1999 r. pojawiła się jego aktualizacja w postaci wersji 1.1. Specyfikacja formatu wraz z innymi informacjami jest dostępna na stronie internetowej znajdującej się pod adresem http://www.wtx.org. Rozwój formatu WTX został zaniechany i nie pojawią się jego nowe wersje.

Na rysunku 4.27 pokazano typowy system WTX ze zdjętą obudową. Należy zauważyć, że dzięki zastoso­waniu wysuwanych szuflad i wychylnych bocznych paneli znacznie ułatwiono dostęp do wewnętrznych kom­ponentów komputera.

Płyty główne WTX charakteryzują się maksymalną szerokością wynoszącą 356 mm i długością 425 mm, co oznacza, że są one znacznie większe od płyt ATX. Nie określono ograniczenia wymiarów minimalnych płyty głównej, dlatego też tak długo jak zostaną zachowane wymagania związane z rozstawem otworów montażo­wych, tak długo projektanci mogą tworzyć płyty o mniejszej powierzchni. Dodatkowa przestrzeń oferowana przez płyty główne WTX może zostać wykorzystana przez dwa lub większą liczbę procesorów, a także inne układy wymagane w stacji roboczej lub serwerze. Choć WTX nie jest już oficjalnym formatem, w dalszym ciągu przy projektowaniu swoich produktów korzysta z niego kilku wytwórców płyt głównych dla serwerów i stacji roboczych, takich jak Tyan, MSI i SuperMicro.

Specyfikacja formatu WTX nie określa parametrów płyty głównej związanej z jej montażem, dlatego też pod tym względem cechuje się elastycznością. Zamiast określać dokładne położenie otworów montażowych, płyta główna musi być zgodna ze standardową płytą montażową, w którą jest wyposażona. Obudowy WTX są kompatybilne z płytami montażowymi, do których jest przytwierdzana płyta główna, a nie z samymi płytami.

Płyty główne WTX korzystają z innych złączy zasilających niż płyty ATX. Początkowo płyty główne WTX wyposażone były w 24-końcówkowe złącze zasilające, dostarczające do płyty napięcie o wartościach 5 i 3,3 V. a także w oddzielne 22-końcówkowe złącze zasilające, oferujące napięcie 12 V. W nowszych płytach głów­nych WTX nadal używane jest podstawowe 24-końcówkowe złącze, ale może ono być zgodne ze standardem EPS12V (nazywanym też Superset ATX lub SSI) lub starszym ATX-GES. Oba standardy oferują napięcia zasilające płytę główną o wartościach 3,3 V, 5 V i 12 V, jednak definiują zupełnie inne schematy końcówek. W celu dostarczenia do jednego lub większej liczby procesorów dodatkowego napięcia 12 V w płytach głów­nych zgodnych ze standardem EPS12V wykorzystywane jest 8-końcówkowe złącze zasilające. W tabeli 4.9 porównano sposób rozmieszczenia 24 końcówek złączy zasilających zgodnych ze standardami ATX-GES i EPS12Y.

Trzeba pamiętać o tym, że we wszystkich płytach głównych WTX zgodnych ze standardami złączy zasi­lających ATX-GES i EPS12V wykorzystywane jest identyczne 24-końcówkowe złącze Molex 39-01-2240, będące dłuższą wersją stosowanego w zasilaczach ATX 20-końcówkowego złącza Molex. Jednak w przypadku prawie każdej żyły złącza używane są inne napięcia. Nieprawidłowe dobranie płyty głów­nej i zasilacza spowoduje uszkodzenie jednego lub obu komponentów!

Tabela 4.9. Rozmieszczenie końcówek głównych złączy zasilających zgodnych ze standardami A TX-GES iEPS12V

Końcówka	ATX-GES	EPS12V	Końcówka	ATX-GES	EPS12V
1	+5 V (czerwony)	+3,3 V (pomarańczowy)	13	+5 V (czerwony)	+3,3 V (pomarańczowo-brązowy)
2	+5 V (czerwony)	+3,3 V (pomarańczowy)	14	+5 V (czerwony)	-12 V (niebieski)
3	GND (czarny)	GND (czarny)	15	GND (czarny)	GND (czarny)
4	GND (czarny)	+5 V (czerwony)	16	+5 VSB (purpurowy)	PS-On (zielony)
5	PS-On (zielony)	GND (czarny)	17	-12 V (niebieski)	GND (czarny)
6	GND (czarny)	+5 V (czerwony)	18	GND (czarny)	GND (czarny)
7	+3,3 V (pomarańczowy)	GND (czarny)	19	+3,3 V (pomarańczowy)	GND (czarny)
8	+3,3 V (pomarańczowy)	Pwr-OK (szary)	20	+3,3 V (pomarańczowy)	-5 V (biały)
9	GND (czarny)	+5 VSB (purpurowy)	21	+3,3 V (pomarańczowy)	+5 V (czerwony)
10	GND (czarny)	+ 12 V (żółty)	22	GND (czarny)	+5 V (czerwony)
11	+ 12 V (żółty)	+ 12 V (żółty)	23	GND (czarny)	+5 V (czerwony)
12	+ 12 V (żółty)	+3,3 V (pomarańczowy)	24	+ 12 V (żółty)	GND (czarny)

Formaty niestandardowe

Wszystkie płyty główne, które nie są zgodne z jednym ze standardowych formatów takich jak AT/Baby-AT, NLX lub dowolną z wersji formatu ATX uważane są za niestandardowe lub częściowo niestandardowe (ang. semiproprietary). Przykładowo płyty główne LPX, ITX i Mini-ITX zaliczają się do drugiej kategorii. Niektóre firmy produkują wyłącznie komputery oparte na niestandardowych formatach.

Większość osób planujących zakup komputera PC powinna unikać rozwiązań niestandardowych, ponieważ nie są one przystosowane do przeprowadzania w przyszłości aktualizacji płyty głównej, zasilacza lub obudo­wy, co sprawia, że ich przydatność i łatwość rozbudowy jest ograniczona. Osobiście systemy niestandardowe uważam za „jednorazowe", ponieważ nie pozwalają na prostą aktualizację i naprawę. Cały problem polega na tym, że komponenty do takich komputerów są wytwarzane tylko przez ich producentów i w związku z tym kosztują znacznie więcej niż komponenty oparte na standardach. A zatem, w sytuacji, gdy gwarancja na wy­korzystywany komputer oparty na rozwiązaniach niestandardowych utraci ważność, wtedy okaże się, że jest niemożliwa nie tylko jego aktualizacja, ale tak naprawdę jego naprawa nie jest opłacalna. W przypadku, gdy płyta główna lub dowolny inny komponent ulegnie awarii, wtedy lepszym rozwiązaniem będzie zakup nowe­go komputera zgodnego z wszelkimi standardami niż ponoszenie pięciokrotnie wyższych kosztów związanych z wymianą niestandardowej płyty głównej. Ponadto, nowa płyta główna standardowego formatu powinna być o jedną lub kilka generacji nowsza i szybsza od wymienionej płyty niestandardowej. Wymieniona płyta głów­na zamontowana w systemie niestandardowym, poza znacznie zawyżoną ceną, nadal będzie taką samą płytą jak egzemplarz uszkodzony.

Należy zauważyć, że w przypadku starszych systemów wyposażonych w niestandardowe płyty główne może istnieć ograniczona możliwość dokonania aktualizacji realizowanej przy wykorzystaniu specjalnej wersji proce­sorów określanych terminem overdrive lub turbo wyposażonych w dołączony stabilizator napięcia. Niestety, tego typu procesory nie dorównują pod względem wydajności standardowym i tańszym procesorom instalowa­nym na powszechnie stosowanych płytach głównych. Oczywiście zazwyczaj namawiam do jednoczesnej ak­tualizacji procesora i płyty głównej, ale niestety w przypadku systemów niestandardowych jest to niemożliwe.

Aż do schyłku lat 90. ubiegłego wieku płyta główna LPX była „sercem" większości systemów niestandardo­wych. Tego typu komputery były sprzedawane głównie w sieciach handlu detalicznego przez takie firmy, jak Compaq, IBM (seria Aptiva), HP (seria Vectra) i Packard Bell. Z założenia, niemalże wszystkie systemy produkowane przez wymienione firmy borykają się z problemami odziedziczonymi po rozwiązaniach nie­standardowych.

Jeśli płyta główna w Twoim komputerze ATX ulegnie awarii, wtedy masz do wyboru dowolną ilość zamiennych płyt o jednakowym rozstawie otworów montażowych, a ponadto pozwalających na dobór odpowiednio szybkiego procesora i dostępnych po atrakcyjnej cenie. Można też znaleźć nowsze płyty główne Baby-AT, ale nie obsługują one najnowszych technologii i od kilku lat nie są stosowane w no­wych komputerach. Jeśli jednak awarii ulegnie niestandardowa płyta główna, nie dość, że zapłacisz za nową płytę oferowaną tylko przez producenta uszkodzonego egzemplarza, to jeszcze masz niewielką lub żadną szansę wybrania modelu współpracującego z szybszym lub nowszym procesorem od tego, który był stosowany dotychczas. Inaczej mówiąc, aktualizacja lub naprawa dowolnego systemu niestandar­dowego polegająca na wymianie płyty głównej jest trudna do wykonania i zazwyczaj wiąże się z wyso­kimi kosztami.

Komputery sprzedawane w ramach systemu „komputer na zamówienie" przez największych dostawców ta­kich jak Gateway, Micron, Dell i innych są zgodne z przemysłowymi standardami formatów. Należą do nich takie formaty jak ATX, MicroATX, FlexATX i NLX. Dzięki temu, tego typu komputery charakteryzują się łatwością aktualizacji i możliwością rozbudowy w przyszłości. Zastosowanie standardowych formatów umożliwia prostą wymianę zgodnych z nimi płyt głównych, zasilaczy oraz innych komponentów, a ponadto daje możliwość wyboru komponentów produkowanych przez wielu producentów, u których nie został zaku­piony żaden z wymienianych elementów komputera.

Systemy Backplane

Od wielu lat niektóre systemy oparte były tylko na jednej technologii określanej terminem Backplane. Tego typu systemy nie są wyposażone w płytę główną w pełnym tego słowa znaczeniu. W przypadku systemów Backplane, komponenty, które zazwyczaj są umieszczone na płycie głównej, tutaj znajdują się na specjalnej karcie rozszerzającej instalowanej w gnieździe płyty.

W tego typu systemach płyta wraz z gniazdami zamiast mianem płyty głównej określana jest terminem Backplane (płyta montażowa), natomiast systemy oparte na płycie Backplane są nazywane systemami Backplane.

Istnieją dwa rodzaje systemów Backplane — pasywne i aktywne. System pasywny oznacza, że główna płyta Backplane (poza gniazdami magistral i być może niektórymi układami kontrolera dysków i pamięci podręcz­nej) nie zawiera żadnych układów scalonych. Wszystkie układy scalone występujące na typowej płycie głów­nej zostały przeniesione na jedną lub kilka kart rozszerzających instalowanych w gniazdach płyty Backplane. W przypadku niektórych pasywnych systemów Backplane, wszystkie układy scalone zostały umieszczone na pojedynczej karcie — „matce". „Matka" właściwie jest kompletną płytą główną instalowaną w gnieździe pa­sywnej płyty Backplane. Idea zastosowania kombinacji płyty Backplane i „matki" ułatwia — poprzez wymia­nę jednej lub kilku kart — dokonanie aktualizacji całego systemu. Ze względu na koszty obecnie tego typu sys­temy rzadko są stosowane w typowych komputerach PC. Karta „matka " zyskała popularność jedynie w kilku pierwszych komputerach klasy 286/386 produkowanych przez takie firmy jak np. Zenith Data Systems. Pa­sywne systemy Backplane nie cieszą się zbyt dużą popularnością w systemach przemysłowych (zazwyczaj opartych na obudowie Rack-mount). Niektóre zaawansowane serwery plików również są wyposażone w roz­wiązania Backplane. Na rysunku 4.28 została pokazana typowa płyta oparta na procesorze Pentium 4 stoso­wana w pasywnych systemach Backplane. Na rysunku 4.29 została przedstawiona obudowa Rack-mount wraz z zamontowaną pasywną płytą Backplane.

Rysunek 4.28.

Typowa płyta oparta na procesorze Pentium 4 PICMG. Pomieszczono na niej magistrale PCI i ISA, zintegrowany układ wideo AGP, dwa interfejsy sieciowe Ethernet 10/100. ATA RAID oraz standardowe interfejsy portu szeregowego, równoległego, napędów A TA/IDE, portów USB i stacji dyskietek

1	Gniazdo procesora Pentium 4	11. Kontroler stacji dyskietek
2	Interfejs PICMG łączący z płytą Backplane	12. Złącze kabla portu równoległego
3	Gniazda pamięci DIMM (3)	i gniazda myszy PS/2
4	Mostek północny/układ MCH	13. Gniazdo VGA
5	Karta graficzna SIS 315	14. Port interfejsu sieciowego Ethernet 10/100
6	Kontrolery ATA/IDE	15. Port interfejsu sieciowego Ethernet 10/100
7	Mostek południowy/układ ICH	16. Gniazdo myszy i klawiatury PS/2
CO	BIOS komputera	17 Bateria CR-2032
9	Gniazdo JEDEC Disk on Chip	18. Złącza kabla USB (2)
10	Kontrolery ATA RAID	19. Złącze zasilające
		20. Złącza kabla portu szeregowego {2)

Rysunek 4.29.

Obudowa Rack-mount z zamontowaną pasywną płytą Backplane

Pasywne systemy Backplane wyposażone w karty „matki" (często określane też mianem komputerów jedno-płytowych) jak na razie są najbardziej popularnym typem systemów Backplane. Wykorzystywane są w urzą­dzeniach spotykanych w różnego typu laboratoriach i rozwiązaniach opartych na obudowie Rack-mount. Zazwyczaj są wyposażone w dużą ilość gniazd i bardzo wytrzymałe zasilacze. Poza tym dysponują bardzo wydajnym systemem odprowadzania ciepła opartym na technologii odwrotnego obiegu powietrza i służącym do stworzenia w wypełnionej ochłodzonym i przefiltrowanym powietrzem obudowie odpowiednich warun­ków ciśnieniowych. Wiele pasywnych systemów Backplane, takich jak ten przedstawiony na rysunku 4.28, jest zgodnych ze standardami formatów PCI/ISA passive Backplane i CompactPCI ustanowionych przez or­ganizację PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group). Aby uzyskać więcej informacji na temat tych standardów, należy zajrzeć na stronę internetową organizacji PICMG znajdującą się pod adresem: http:// www.picmg. org.

Kolejnym popularnym standardem dotyczącym komputerów jednopłytowych jest PISA, opracowany przez firmę Kontron (wcześniej JUMPtec). Standard definiuje dwukrotnie krótszy komputer jedno-ptytowy, umieszczany w gnieździe płyty Backplane podobnie jak karta w starym gnieździe EISA. Płyty Backplane zgodne z tym standardem obsługują też karty PCI i ISA. Więcej informacji można znaleźć pod adresem http://www.kontron-em.de/?lang=e.

Aktywny system Backplane oznacza, że na głównej płycie Backplane jest umieszczony kontroler magistrali i zazwyczaj inne układy scalone. Większość aktywnych systemów Backplane jest wyposażona we wszystkie, oprócz jednego, układy scalone spotykane na standardowej płycie głównej. Tym wyjątkiem jest układ scalony nazywany obwodem procesora (ang. processor complex). Obwód procesora składa się z płyty drukowanej, na której znajduje się główny procesor systemowy wraz z innymi układami scalonymi bezpośrednio z nim powią­zanymi, takimi jak kontroler zegara, pamięć podręczna itp. Konstrukcja obwodu procesora umożliwia użytkow­nikowi, poprzez wymianę jednej karty, dokonanie w prosty sposób aktualizacji procesora. W efekcie, takie rozwiązanie jest równoznaczne zastosowaniu płyty głównej charakteryzującej się budową modularną i wypo­sażoną w wymienny moduł zawierający procesor.

Wielu większych producentów komputerów PC opracowało własne wersje systemów wyposażonych w aktyw­ną płytę Backplane i obwód procesora. Przykładowo, zarówno firma IBM, jak i Compaq zastosowały tego typu rozwiązanie w niektórych swoich zaawansowanych modelach serwerów. Firma ALR (obecnie należąca do firmy Gateway) swego czasu wprowadziła na rynek serię stacji roboczych i serwerów, które też opierały się na płytach Backplane. W porównaniu z pasywnymi płytami Backplane połączonymi z kartą „matką", wersja aktywna bardziej jest przystosowana do wykonywania aktualizacji, dodatkowo przy niższych kosztach. Wy­nika to stąd, że płyta obwodu procesora zazwyczaj jest znacznie tańsza niż „matka". Niestety, ze względu na to, że nie zdefiniowano żadnych standardów interfejsu pomiędzy obwodem procesora i systemem, płyty procesora złożonego są rozwiązaniami niestandardowymi, a zatem można je nabyć tylko u producenta sys­temów Backplane. Tak ograniczony rynek sprawił, że ceny tego typu płyt są wyższe od większości komplet­nych płyt głównych wytwarzanych przez innych producentów.

Zarówno systemy oparte na płytach głównych, jak i systemy Backplane mają swoje wady i zalety. Pod koniec lat 70. ubiegłego wieku większość oryginalnych komputerów PC była tworzona jako systemy Backplane. Ze względu na ogólnie niższe — w porównaniu z systemami Backplane — koszty masowej produkcji kompute­rów opartych na płycie głównej wyposażonej w gniazda kart rozszerzeń, firmy Apple i IBM zaprzestały wy­twarzania systemów Backplane. Dekadę później firma Zenith Data produkowała serię komputerów opartych na płycie Backplane i wyposażonych w procesory 8088, 286 i 386, ale później — podobnie jak inne firmy — zrezygnowała z ich dalszego wytwarzania na rzecz standardowych płyt głównych. Teoretyczna przewaga systemów Backplane wynika z łatwości dokonania aktualizacji procesora na szybszy model, co sprowadza się jedynie do wymiany jednej karty. W przypadku systemów opartych na płycie głównej często konieczna jest jej wymiana, co wydaje się być bardziej uciążliwą operacją. Niestety, w rzeczywistości przedstawia się to tak, że koszt aktualizacji systemu Backplane często jest znacznie wyższy. Przykładowo, ponieważ gniazda magistrali są zamocowane na płycie Backplane na stałe, w związku z tym bardziej zaawansowane aktuali­zacje polegające na dodaniu kolejnych gniazd są niemożliwe do wykonania.

Kolejny „gwóźdź do trumny" systemu Backplane wynika z aktualizacji procesorów. Począwszy od układu 486, firmy AMD i Intel rozpoczęły opracowywać standardy gniazd typu Socket i Slot współpracujące z procesora­mi i powodujące, że jeden model płyty głównej obsługiwał większą ilość procesorów taktowanych różnymi częstotliwościami. Ze względu na to, że możliwe było opracowanie bardziej uniwersalnych płyt głównych, do­konanie jedynie wymiany procesora na szybszy model (w wersji OEM, ale nie ,.overdrive") okazało się naj­prostszą i najbardziej opłacalną metodą aktualizacji nie wymagającą wymiany całej płyty.

Z powodu ograniczonej dostępności płyt procesorów złożonych i kart „matek", zazwyczaj ich cena była znacz­nie wyższa od ceny kompletnej płyty głównej opartej na formacie będącym standardem przemysłowym. W ra­mach podsumowania można powiedzieć, że jeśli nie masz nic wspólnego z wydajnymi systemami wykorzy­stywanymi na dużą skalę w przemysłowych laboratoriach, a zwłaszcza opartych na obudowach Rack-mount, wtedy lepiej zaopatrzyć się w komputer PC oparty na standardowym formacie ATX. Tego typu komputery z pewnością będą o wiele tańsze.

Niektóre firmy mają w swojej ofercie dodatkowe karty procesorowe, które tak naprawdę zamienia-J3 Płyty główne, do których są podłączone w aktywne płyty Backplane. Po podłączeniu takiej karty następuje wyłączenie głównego procesora i pamięci znajdującej się na płycie głównej i przejęcie ich roli przez procesor i pamięć, w którą jest wyposażona karta. Niestety, tego typu karty proceso­rowe są znacznie droższe od nowej płyty głównej i procesora, a ponadto posiadają kosztowne pa­mięci SO-DIMM, nie obsługują AGP i, ogólnie mówiąc, nie są zalecane.

Komponenty płyty głównej

Nowoczesna płyta główna jest wyposażona w kilka wbudowanych komponentów takich jak różnego typu gniazda, złącza, układy scalone itp. W dalszej części rozdziału zostaną omówione komponenty znajdujące się na większości płyt głównych.

Większość płyt głównych zawiera następujące podstawowe komponenty:

• gniazdo procesora (Socket/Slot),

• chipset (North/South Bridge, kontrolery pamięci lub urządzeń wejścia-wyjścia),

• układ Super l/O,

• układ ROM BIOS (Flash ROM/firmware hub),

• gniazda pamięci SIMM/DIMM/RIMM (RAM),

• gniazda magistrali ISA/PCI/AGP,

• stabilizator napięcia zasilania procesora,

• bateria.

Niektóre płyty główne są również wyposażone w zintegrowaną kartę graficzną, dźwiękową, sieciową, kon­troler SCSI, złącza AMR (ang. Audio Modem Riser) i CNR (ang. Communications and Networking Riser) oraz w inne opcjonalne interfejsy, zależnie od konkretnego modelu płyty.

Wymienione komponenty zostaną omówione w dalszej części rozdziału.

Gniazda procesora (Socket i Slot)

W zależności od typu procesora jest on instalowany w gnieździe typu Socket lub Slot.

Począwszy od układu 486, firma Intel rozpoczęła projektować procesory, które mogły być instalowane i ak­tualizowane bezpośrednio przez użytkownika. W związku z tym opracowała standardy gniazd procesora, któ­re umożliwiały instalację różnych modeli procesorów z tej samej serii. Kluczową rolę odegrało gniazdo ZIF [zero insertion force), w przypadku którego procesor z łatwością mógł być instalowany lub wyjmowany bez użycia żadnych narzędzi. Gniazda ZIF wyposażone są w dźwignię, która blokuje procesor w gnieździe lub odblokowywuje go. Po podniesieniu dźwigni układ bez trudu może być instalowany w gnieździe lub z niego wyjmowany. Gniazda ZIF otrzymywały identyfikujący ich typ oznaczenia, które zazwyczaj były drukowane lub wytłaczane na samym gnieździe. Gniazda różnego typu obsługiwały różnorodne rodziny procesorów. Jeśli wiesz, w jaki typ gniazda jest wyposażona Twoja płyta główna, właściwie posiadasz wystarczające informacje potrzebne do określenie modeli procesorów, które będą z nią współpracowały.

► ► Zajrzyj do podrozdziału „Typy gniazd procesorów" znajdującego się na stronie 129.

Gniazda procesorów starszych od układu 486 nie były gniazdami ZIF i nie umożliwiały prostego instalowania lub wyjmowania procesora. Dodatkowo ograniczona była wymienność procesorów. W tabeli 4.10 zostały za­warte oznaczenia różnych gniazd procesorów (Socket i Slot) oraz lista procesorów, które są z nimi kompatybilne.

Początkowo wszystkie procesory były instalowane w gniazdach typu Socket lub były bezpośrednio przyluto-wane do płyty głównej. Wraz z pojawieniem się procesora Pentium II i pierwszych wersji układu Athlon za­równo firma Intel, jak i AMD zaczęły przystosowywać swoje produkty do współpracy z gniazdami typu Slot. Wynikało to z dodania do procesorów pamięci Cache L2, która była kupowana od innych producentów pa­mięci Static RAM (SRAM) w postaci oddzielnych modułów. W związku z tym, procesor składał się nie z jedne­go, ale kilku modułów umieszczonych na płytce drukowanej instalowanej na płycie głównej za pomocą gniazda typu Slot. Takie rozwiązanie sprawdziło się, ale związane z nim były dodatkowe koszty, który wyni­kały z zastosowania dodatkowej pamięci podręcznej, samej płytki drukowanej, gniazda typu Slot. opcjonalnej pokrywy obudowy, mechanizmu podtrzymującego, podpór i zatrzasków służących do montażu radiatora na procesorze. W efekcie koszt wytwarzania procesorów opartych na gnieździe typu Slot był zbyt wysoki w po­równaniu ze starszymi procesorami w wersji Socket.

Tabela 4.10. Specyfikacja gniazd procesorów

Tabela 4.10. Specyfikacja gniazd procesorów

Klasa procesora	Typ gniazda	Liczba końcówek	Rozmieszczenie końcówek	Napięcie zasilania (V)	Obsługiwane procesory
Intel/AMD klasa 486	Socket 1	169	17x17 PGA	5	486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 OD
		Socket 2	238	19x19 PGA	5	486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 OD, 486 Pentium OD
		Socket 3	237	19x19 PGA	5/3,3	486 SX/SX2, DX/DX2, DX4, 486 Pentium OD, AMD 5x86
		Socket 6'	235	19x19 PGA	3,3	486 DX4, 486 Pentium OD
	Intel/AMD klasa 586 (Pentium)	Socket 4	273	21x21 PGA	5	Pentium 60/66, OD
		Socket 5	320	37x37 SPGA	3,3/3,5	Pentium 75- 133, OD
		Socket 7	321	37x37 SPGA	VRM	Pentium 75 - 233 +, MMX, OD, AMDK5/K6, CyrixMl/II
	Klasa Intel 686 (Pentium 11/111)	Socket 8	387	DP-SPGA	Auto VRM	Pentium Pro, OD
		Slot 1 (SC242)	242	Slot	Auto VRM	Pentium II/III, Celeron SECC
		Socket 370	370	37x37 SPGA	Auto VRM	Celeron/Pentium III PPGA/FC-PGA
	Klasa Intel Pentium 4	Socket 423	423	39x39 SPGA	Auto VRM	Pentium 4 FC-PGA
		Socket 478	478	26x26 mPGA	Auto VRM	Pentium 4/Celeron FC-PGA2
		Socket T(LGA775)	775	30x33 LGA	Auto VRM	Pentium 4/Celeron LGA775
	Klasa AMD K7	Slot A	242	Slot	Auto VRM	AMD Athlon SECC
		Socket A (462)	462	37x37 SPGA	Auto VRM	AMD Athlon/Athlon XP/Duron PGA/FC-PGA
	Klasa AMD K8	Socket 754	754	29x29 mPGA	Auto VRM	AMD Athlon 64
		Socket 939	939	31x31 mPGA	Auto VRM	AMD Athlon 64 v.2
		Socket 940	940	31x31 mPGA	Auto VRM	AMD Athlon 64 FX, Opteron
	Klasa procesorów Intel/AMD dla wydajnych stacji roboczych i serwerów	Slot 2 (SC330)	330	Slot	Auto VRM	Pentium 11/111 Xeon
		Socket 603	603	31x25 mPGA	Auto VRM	Xeon(P4)
		Socket PAC418	418	38x22	Auto VRM	Itanium
		Socket PAC611	611	25x28	Auto VRM mPGA	Itanium 2
		Socket 940	940	31x31 mPGA	Auto VRM	AMD Athlon 64 FX, Opteron

Właściwie gniazdo Socket 6 nigdy nie zostało praktycznie wykorzystane w żadnym systemie. FC-PGA = Flip-chip pin grid array.

FC-PGA2 — Flip-chip PGA drugiej generacji zintegrowane z elementem rozpraszającym ciepło.

OD = OverDrive (procesor służący do aktualizacji dostępny w handlu detalicznym).

PAC = Pin array cartridge.

PGA = Pin grid array.

PPG A = plastic pin grid array.

SC242 = Slot connector, 242 końcówki.

SC330 = Slot connector. 330 końcówki.

SECC = Single edge conlact cartridge.

SPGA = Staggered pin grid array.

mPGA — Micro PGA.

VRM = Voltage regulator module — stabilizator napięcia ustawiający zmienne napięcie wyjściowe, którego wartość jest określana przez ustawienie zworek lub typ stabilizatora.

Auto VRM = Yoltage regulator module — stabilizator napięcia wyposażony w automatyczną detekcję napięcia określanego przy użyciu końcówek VID procesora.

Wraz z pojawieniem się procesora Celeron drugiej generacji firma Intel zintegrowała pamięć Cache L2 bez­pośrednio z jego rdzeniem, co spowodowało, że poza główną płytką procesora nie było konieczne stosowanie żadnych dodatkowych modułów. Procesor Pentium III drugiej generacji (o nazwie kodowej Coppermine) rów­nież był wyposażony w zintegrowaną z rdzeniem pamięć Cache L2. Podobnie postąpiła firma AMD w przy­padku swoich procesorów K.6-3, Duron (Duron o nazwie kodowej Spitfire) oraz układu Athlon drugiej gene­racji (o nazwie kodowej Thunderbird). Niektóre starsze modele procesora Athlon Thunderbird były również dostępne w wersji Slot A. Po zintegrowaniu pamięci Cache L2 z rdzeniem procesory ponownie składały się z jednego układu, co oznaczało, że umieszczanie go na dodatkowej płytce drukowanej przystosowanej do in­stalacji w gnieździe typu Slot stało się zbyteczne i zbyt kosztowne. Wskutek wbudowania pamięci podręcznej L2 do rdzenia, powrócono do stosowania obudów procesorów instalowanych w gnieździe typu Socket i prawdo­podobnie tendencja ta zostanie utrzymana w najbliższej przyszłości. Wszystkie najnowsze modele proceso­rów oparte są na gnieździe typu Socket i zintegrowane z pamięcią Cache L2, a niektóre nawet z pamięcią Cache L3. Poza tym, że integracja pamięci Cache L2 z płytką procesora pozwoliła powrócić do obudów typu Socket, w porównaniu z pamięcią Cache L2 umieszczaną na płytce drukowanej i pracującą dwu lub trzykrot­nie wolniej od procesora, dodatkowo tego typu pamięć może być taktowana częstotliwością rdzenia.

Chipsety

Nie można omawiać nowoczesnych płyt głównych bez wspomnienia o chipsetach. Tak naprawdę to chipset jest płytą główną. Jeśli producenci dwóch dowolnych płyt głównych opartych na identycznych chipsetach nie wyposażyli ich w dodatkowe funkcje lub nie wyeliminowali funkcji oferowanych przez chipsety, pod względem funkcjonalnym płyty sąjednakowe.

Chipset zawiera w sobie interfejs magistrali procesora (zwanej FSB — front-side bus), kontrolery pamięci, magistrali i urządzeń wejścia-wyjścia. Wszystkie układy scalone płyty głównej znajdują się w chipsecie. Jeśli porównamy procesor zainstalowany w Twoim komputerze PC do silnika w samochodzie, to chipset będzie odpowiadał podwoziu. Chipset jest w pewnym sensie ramą, na której jest zawieszony silnik oraz przewody łączące go z otoczeniem. W skład chipsetu należy zaliczyć ramę, zawieszenie, układ kierowniczy, koła i opony, skrzynię biegów, wał napędowy, mechanizm różnicowy i hamulce. Podwozie samochodu jest odpowiedzial­ne za jego jazdę, ruszanie, zatrzymywanie i skręcanie. Procesor nie jest w stanie komunikować się z pamię­cią, kartami rozszerzeń, podłączonymi urządzeniami bez pośrednictwa chipsetu. Chipset jest centralnym ele­mentem „układu nerwowego" komputera PC. Jeśli porównasz procesor do „mózgu", to wtedy chipset będzie „kręgosłupem" i głównym elementem „układu nerwowego".

Ze względu na to, że chipset nadzoruje interfejsy i połączenia występujące pomiędzy procesorem i pozosta­łymi komponentami systemu, od niego zależy, jaki typ procesora można zastosować, z jaką częstotliwością będzie pracował procesor i magistrale, jakiego typu, o jakiej pojemności i o jakim czasie dostępu pamięć ope­racyjna może zostać użyta. Tak naprawdę, chipset prawdopodobnie jest najważniejszym pojedynczym kom­ponentem komputera, chyba nawet ważniejszym od procesora. Spotkałem się z systemami wyposażonymi w szybsze procesory, ale osiągającymi gorszą wydajność od komputerów opartych na wolniejszym modelu, lecz za to lepszym chipsecie. Można tutaj użyć analogii samochodu z silnikiem o mniejszej mocy, który dzięki lepszym hamulcom i wyższym umiejętnościom kierowcy może zająć pierwsze miejsce w wyścigu. Jeśli planuję zakup komputera, najpierw dobieram odpowiedni typ chipsetu, ponieważ od niego jest uzależniony dobór procesora, pamięci oraz kart rozszerzeń i urządzeń wejścia-wyjścia.

Rozwój chipsetów

W chwili, gdy firma IBM wprowadziła na rynek swoje pierwsze płyty główne przeznaczone dla komputerów osobistych, były one złożone z kilku oddzielnych układów scalonych. W celu stworzenia w pełni funkcjonal­nego systemu oprócz procesora i opcjonalnego koprocesora wymaganych było wiele innych komponentów. Zaliczają się do nich takie elementy jak generator zegara, kontroler magistrali, zegar systemowy, kontrolery przerwań i DMA, układ CMOS RAM i RTC oraz kontroler klawiatury. Aby wykonać kompletną płytę główną, konieczne było również dołączenie wielu innych prostych układów scalonych oraz oczywiście takich kom­ponentów jak procesor, koprocesor arytmetyczny (jednostka zmiennoprzecinkowa), pamięć i inne podzespoły. W tabeli 4.11 zebrano wszystkie podstawowe komponenty zastosowane na oryginalnych płytach głównych PC/XT i AT.

Tabela 4.11. Podstawowe komponenty płyty głównych PC/XT i AT

Komponent	Płyta PC/XT	Płyta AT
Procesor	8088	80286
Koprocesor (jednostka zmiennoprzecinkowa)	8087	80287
Generator zegara	8284	82284
Kontroler magistrali	8288	82288
Zegar systemowy	8253	8254
Kontroler przerwań Low-Order	8259	8259
Kontroler przerwań High-Order	—	8259
Kontroler DMA Low-Order	8237	8237
Kontroler DMA High-Order	—	8237
Układ CMOS RAM i zegara czasu rzeczywistego	—	MC146818
Kontroler klawiatury	8255	8042

W przypadku oryginalnych systemów PC i XT oprócz procesora i koprocesora na płycie głównej umieszczo­no zestaw składający się z sześciu podstawowych układów scalonych. W późniejszym okresie, w systemie AT i nowszych, firma IBM poszerzyła zestaw do dziewięciu układów, wśród których znalazły się kontrolery przerwań i DMA oraz układ nielotnej pamięci CMOS RAM i zegara czasu rzeczywistego. Wszystkie kompo­nenty płyty głównej, poza układem CMOS i zegara pochodzącego z fabryk Motoroli, były wytwarzane przez firmę Intel i innych producentów, którym Intel udzielił licencji. Aby zbudować kopię lub klon jednego z sys­temów firmy IBM, konieczne było zastosowanie wszystkich wymienionych wcześniej komponentów oraz ponad 100 innych niezależnych układów scalonych, które służyły do wykonania kompletnej płyty głównej. Taka ilość układów spowodowała zwiększenie kosztów produkcji płyt głównych i dodatkowo sprawiała, że na płycie pozostało niewiele wolnego miejsca pozwalającego na dodawanie innych elementów.

W 1986 r. firma o nazwie Chips and Technologies zaprezentowała przełomowy komponent 82C206, który sta­nowił główną część pierwszego chipsetu przeznaczonego dla płyt głównych komputerów PC. Nowy układ sca­lony zawierał w sobie wszystkie funkcje, które w płytach głównych systemów AT były realizowane przez kil­ka głównych układów scalonych. Z układem 82C206 zintegrowano takie funkcje jak generator zegara 82284, kontroler magistrali 82288, zegar systemowy 8254, podwójny kontroler przerwań 8259, podwójny kontroler DMA 8237, a nawet układ MC146818 zawierający CMOS i zegar czasu rzeczywistego. Poza procesorem możliwe było obecnie zastąpienie jednym układem scalonym niemal wszystkich podstawowych komponen­tów znajdujących się na płycie głównej komputera PC. Oprócz układu 82C206 na płycie głównej umieszczono jeszcze cztery inne układy scalone pełniące rolę bufora i kontrolera pamięci. W sumie te pięć układów scalonych tworzyło niemalże całą płytę główną. Pierwszy chipset o nazwie CS8220 został wyprodukowany przez firmę Chips and Technologies. Chyba nie trzeba dodawać, że był to produkt o rewolucyjnym znaczeniu dla produ­centów płyt głównych przeznaczonych dla komputerów PC. Pierwszy chipset nie tylko spowodował znaczne obniżenie kosztów wytwarzania płyt głównych, ale również sprawił, że ich produkcja była o wiele prostsza. Obniżona liczba komponentów oznaczała, że płyty główne dysponowały większą ilością wolnego miejsca pozwalającego na zintegrowanie innych elementów, które dotychczas znajdowały się na kartach rozszerzeń. W późniejszym okresie cztery dodatkowe układy scalone uzupełniające układ 82C206 zostały zastąpione przez nowy zestaw składający się tylko z trzech układów. Cały zestaw został nazwany chipsetem New Enhanced AT (NEAT) CS8221. Jego następcą był chipset 82C836 Single Chip AT (SCAT), w którym ostatecznie zintegro­wano wszystkie układy scalone poprzedniego zestawu, uzyskując jeden pojedynczy układ.

Pomysł zastosowania chipsetu został szybko wykorzystany przez innych producentów układów scalonych. Każda z firm takich jak Acer. Erso, Opti, Suntac, Symphony, UMC i VLSI zyskała spory udział na rynku ukła­dów scalonych. Niestety, na nieszczęście dla wielu z tych firm, rynek układów scalonych okazał się niezbyt stabilny i w efekcie wiele z nich już od dawna nie istnieje. W 1993 r. firma VLSI zdobyła dominującą pozycję na rynku chipsetów, dzięki czemu większość ogólnej sprzedaży należała do niej, a już w roku następnym ta sama firma (później przejęta przez Philips Semiconductors) razem z niemalże wszystkimi innymi producenta­mi układów scalonych walczyła o przetrwanie. Tego typu sytuacja wynikała z faktu pojawienia się w branży nowego producenta układów scalonych, który mniej więcej po roku całkowicie zdominował rynek chipse­tów. Tą firmą był Intel, który po roku 1994 prawie miał monopol w tej branży. Jeśli jesteś posiadaczem płyty głównej wyprodukowanej po roku 1994, która obsługuje procesory firmy Intel, wtedy są spore szanse, że jest również wyposażona w chipset pochodzący z fabryki tej firmy.

W okresie od 1999 r. do 2001 r. Intel borykał się z pewnymi problemami dotyczącymi chipsetów, a wynikłymi z przystosowania ich do współpracy z pamięcią RDRAM. Firma Intel w 1996 r. podpisała początkowo umowę z firmą Rambus, zgodnie z którą zdeklarowała się obsługiwać układy pamięci wytwarzane przez firmę Rambus mające stać się podstawowym typem pamięci obsługiwanym przez chipsety wypuszczone na rynek w 2001 r. Podejrzewam, że później firma Intel żałowała tej deklaracji (umowa już nie obowiązuje). Okazało się bowiem, że pamięć RDRAM jest znacznie droższa niż moduły DDR SDRAM. Konsekwencją tego było opracowanie przez firmę Intel chipsetu 845 (o nazwie kodowej Brookdale), który współpracuje z procesorem Pentium 4 i obsługuje pamięć DDR-SDRAM. Ostatecznie wszystkie chipsety Intela przezna­czone dla procesora Pentium 4 obsługiwały pamięć DDR lub DDR2. Intel nie jest jedynym producentów tego typu chipsetów. Takie firmy, jak VIA Technologies, Silicon Integrated Systems (SiS), ATI i ALi Corporation, wytwarzają chipsety zgodne z procesorem Pentium 4. Prawie wszystkie tego typu chipsety współpracują też z pamięcią SDRAM lub DDR-SDRAM (firma SiS produkuje kilka chipsetów zgodnych z pamięcią RDRAM).

Choć firma AMD opracowała własne chipsety dla procesorów z rodziny K6 i Athlon, obecnie skoncentro­wała się na zachęcaniu innych producentów chipsetów do obsługiwania jej produktów. Aktualnie czoło­wym producentem chipsetów dla procesorów firmy AMD jest korporacja VIA Technologies. Popularność układów firmy AMD zachęciła do projektowania zgodnych z nimi chipsetów również inne firmy, takie jak NVIDIA. SiS i ALi Corporation.

Godne uwagi jest to, że przetrwała firma Chips and Technologies, która jako pierwsza opracowała chipset przeznaczony dla komputerów osobistych, lecz fakt ten zawdzięcza zmianie profilu produkcji — zajęła się projektowaniem i wytwarzaniem graficznych układów scalonych, na które znalazła odbiorców na specyficz­nym rynku chipsetów graficznych stosowanych w komputerach przenośnych. Firma Chips and Technologies w 1998 r. (w ramach części strategii związanej z układami graficznymi) została przejęta przez firmę Intel.

Chipsety firmy Intel

W dzisiejszych czasach nie można rozpocząć rozmowy na temat chipsetów bez wspomnienia o firmie Intel, do której aktualnie należy większość rynku chipsetów. Godne uwagi jest to, że za taki stan rzeczy przede wszystkim należy najpierw podziękować firmie Compaq, która miała duży wpływ na pojawienie się firmy Intel w branży chipsetów!

Tak naprawdę cala historia rozpoczęła się, gdy w 1989 r. firma Compaą zaprezentowała magistralę EISA. W tamtym okresie, w celu spopularyzowania na rynku magistrali EISA, firma Compaą była zmuszona do udo­stępniania jej specyfikacji innym producentom. Jednak w przypadku chipsetu magistrali EISA stanowiącego zestaw układów scalonych wymaganych do zastosowania magistrali na płycie głównej, firma ta nie zgodziła się na udostępnienie specyfikacji.

I w tym momencie pojawiła się firma Intel, która postanowiła dostarczyć chipsety, na które oczekiwali produ­cenci komputerów osobistych opartych na magistrali EISA. Jak już dobrze wiadomo, magistrala EISA, poza niewielkim segmentem serwerów stosowanych w biznesie, nie okazała się rynkowym przebojem, ale firma Intel po odkryciu atrakcyjności branży chipsetów nie była już skora do wycofania się z niej. Po wprowadze­niu procesorów 286 i 386 zaczęła się niecierpliwić i zastanawiać, ile jeszcze czasu upłynie, zanim inne firmy produkujące chipsety opracują modele obsługujące jej nowe układy. W efekcie płyty główne współpracujące z nowymi procesorami firmy Intel pojawiły się z opóźnieniem. Przykładowo, pierwsze płyty główne przystoso­wane do współpracy z procesorem 286 zostały wprowadzona do sprzedaży po ponad dwóch latach od premie­ry samego procesora. W przypadku płyt głównych przeznaczonych dla procesora 386 był to już trochę więcej niż rok. Dopóki inni producenci nie opracowali odpowiednich płyt głównych, firma Intel nie mogła rozpo­cząć sprzedaży większej ilości swoich procesorów. W związku z tym jej przedstawiciele doszli do wniosku, że firma mogłaby rozpocząć, równolegle z projektowaniem nowych procesorów, opracowywanie projektów współpracujących z nimi chipsetów, a przy okazji zaznaczyć swoją obecność na rynku płyt głównych, wpro­wadzając gotowe chipsety, które mogły być wykorzystane przez producentów płyt głównych.

Firma Intel spróbowała swoich szans, wprowadzając w kwietniu 1989 r. wraz ze swoim nowym procesorem 486 kilka chipsetów z serii 420. Tym sposobem producenci płyt głównych mogli od razu rozpocząć ich pro­dukcję i w efekcie po kilku miesiącach od premiery procesora 486 pojawiły się pierwsze modele płyt z nim współpracujących. Oczywiście pozostali producenci chipsetów nie byli z tego zadowoleni. Aktualnie firma Intel stanowi dla nich konkurencję, która zawsze jako pierwsza wprowadza na rynek chipsety przystosowane do współpracy z nowymi procesorami!

Intel zdał sobie sprawę, że jest producentem zarówno procesorów, jak i chipsetów, które razem stanowią 90% standardowej płyty głównej. Czy jest jakiś lepszy sposób zagwarantowania dostępności płyt głównych obsłu­gujących procesor Pentium, który firma Intel miała wprowadzić do sprzedaży, od opracowania własnego pro­jektu odpowiednich płyt i, co więcej, wprowadzenia ich na rynek jeszcze przed premierą nowego procesora? W momencie, gdy w 1993 r. został zaprezentowany pierwszy procesor Pentium, wraz z nim swoją premierę miał również chipset 430LX oraz współpracująca z nim kompletna płyta główna wyprodukowana przez firmę Intel. Teraz oprócz producentów chipsetów również firmy wytwarzające płyty główne miały wiele powodów do zmartwienia. Firma Intel stała się nie tylko głównym dostawcą komponentów (procesorów i chipsetów) wymaganych do produkcji płyt głównych, ale też zajmowała się ich wytwarzaniem i sprzedażą. W roku 1994 Intel zdominował rynek procesorów i chipsetów, a ponadto miał swój udział w zyskach pochodzących ze sprzedaży płyt głównych.

W chwili obecnej Intel jednocześnie projektuje nowe procesory, chipsety i płyty główne, co oznacza, że mogą one być prezentowane i wprowadzane do sprzedaży w tym samym czasie. Tym sposobem zostają wyelimino­wane opóźnienia tak częste w pierwszych latach tworzenia się przemysłu komputerowego, występujące mię­dzy premierą nowych procesorów a wprowadzeniem do sprzedaży współpracujących z nimi płyt głównych i systemów. Dla zwykłego użytkownika komputera oznacza to, że nie musi czekać na pojawienie się kompu­terów opartych na nowych technologiach. Od czasów wprowadzenia w 1993 r. na rynek pierwszej wersji pro­cesora Pentium, już w dniu premiery nowego procesora można nabyć nowy system z nim współpracujący.

W trakcie moich seminariów pytam, ile osób jest posiadaczami komputerów marki Intel. Oczywiście sama fir­ma Intel nie zajmuje się produkcją i sprzedażą komputerów PC, dlatego też nikt nie zdaje sobie sprawy z tego, że jest właścicielem systemu marki Intel. Jeśli jednak w Twoim komputerze płyta główna została wykonana przez firmę Intel, wtedy, jakby na to nie patrzeć, możesz być pewien, że jesteś (przynajmniej pod względem zawartych w nim komponentów) posiadaczem komputera PC marki Intel. Czy ma jakieś szczególne znacze­nie, że ta sama płyta główna firmy Intel została umieszczona w trochę inaczej wyglądającej obudowie, na któ­rej widnieje logo firmy Dell, Gateway lub Micron PC (obecnie MPC Computers LLC)? Jeśli zajrzysz do środka komputera, okaże się, że wiele, jeśli nie większość systemów wytwarzanych przez największych pro­ducentów, tak naprawdę jest identyczna, ponieważ wykorzystano w nich takie same komponenty. Chociaż coraz więcej głównych producentów komputerów ma w swojej ofercie systemy oparte na procesorach AMD Athlon i Duron stanowiące alternatywę dla produktów firmy Intel, to jednak żaden z nich nie zdominuje rynku płyt głównych współpracujących z procesorami firmy AMD w takim stopniu, w jakim zrobiła to firma Intel, będąca liderem wśród dostawców produktów OEM dla większych producentów systemów.

Aby utrzymać ceny na odpowiednio niskim poziomie, wiele tańszych systemów opartych jest na płytach głów­nych formatu Mini-ATX nie wyprodukowanych przez firmę Intel (przeważnie jednak wyposażonych w pro­cesory tej firmy). Nawet pomimo to, że wielu producentów wytwarza płyty główne zgodne z procesorami firmy Intel przeznaczone dla mniejszych firm zajmujących się składaniem zestawów lub do wykonywania aktualizacji używanych komputerów, to i tak firma Intel nadal dominuje wśród największych dostawców produktów OEM przeznaczonych dla systemów średniej i wyższej klasy.

Oznaczenia modeli chipsetów firmy Intel

Wraz z pojawieniem się w 1989 r. procesora 486, firma Intel rozpoczęta posługiwać się oznaczeniami chip­setów przedstawionymi w tabeli 4.12.

Tabela 4.12. Oznaczenia modeli chipsetów firmy Intel

Oznaczenie chipsetu	Rodzina procesorów
420xx	P4 (486)
430xx	P5 (Pentium)
440xx	P6 (Pentium Pro/II/III)
8xx	P6/P7 (Pentium II/I11/4) z architekturą koncentratora
9xx	P7 (Pentium 4) z magistralą PCI-Express
450xx	P6 — serwery (Pentium Pro/Pentium ll/III Xeon)
E72xx	Xeon — stacje robocze z architekturą koncentratora
E75xx	Xeon — serwery z architekturą koncentratora
460xx	Itanium
E88xx	Itanium 2 z architekturą koncentratora

Wymienione powyżej oznaczenia chipsetów są skrótami kompletnych numerów umieszczonych na poszcze­gólnych układach. Przykładowo, jednym z najpopularniejszych chipsetów współpracujących z procesorami Pentium II i III jest układ Intel 440BX, który w rzeczywistości składa się z dwóch komponentów — mostka północnego North Bridge 82443BX i mostka południowego South Bridge 82371EB. Podobnie chipset 865G zgodny z procesorem Pentium 4 złożony jest z dwóch podstawowych elementów — kontrolerów 82865G GMCH (ang. graphics memory controller hub; zastępuje mostek północny i zawiera układ wideo) i 82801EB ICH5 lub 82801EBR ICH5R (ang. l/O controller hub; zastępuje mostek południowy). Po przyj­rzeniu się logo (firmy Intel lub innych) oraz oznaczeniom umieszczonym na większych układach scalonych znajdujących się na płycie głównej można w łatwy sposób zidentyfikować typ chipsetu z nią współpracującego.

Firma Intel posługuje się dwoma odmiennymi architekturami chipsetów — architekturą mostka północnego i południowego (North/South Bridge) i nowszą architekturą koncentratora (ang. hub architecture). Wszystkie najnowsze chipsety z serii 800 i 900 oparte sana architekturze koncentratora.

W wielu przypadkach mostek północny lub układ GMCH bądź MCH, znajdujący się na nowszych płytach głównych, zawiera radiator. W niektórych płytach w radiator wyposażony jest też mostek południowy lub układ ICH. W celu zidentyfikowania chipsetu użytego w tego typu płytach należy obserwować informacje ich dotyczące, wyświetlane przez niektóre komputery w trakcie inicjalizacji. Można też skorzystać z programu generującego dane na temat urządzeń komputera, takiego jak SiSoftware Sandra (http://www.sisoftware.co.uk).

Chipsety współpracujące z procesorami AMD Athlon i Duron

Firma AMD. wprowadzając do sprzedaży procesory z rodziny Athlon (Athlon, Athlon XP, Athlon MP i Duron), postanowiła zaryzykować. W przypadku swoich najnowszych procesorów firma AMD po raz pierwszy zde­cydowała się zaprojektować układy, które były kompatybilne z produktami firmy Intel na poziomie progra­mowym, ale na poziomie sprzętowym i pod względem zgodności końcówek już nie. Podczas gdy procesory z serii K6 współpracowały z tym samym gniazdem Socket 7, które zostało opracowane przez firmę Intel na potrzeby procesorów Pentium, to już procesory Athlon i Duron cechują się innym układem końcówek nie­kompatybilnym z układami Pentium II i III oraz Celeron. Niezgodność sprzętowa nowych procesorów firmy AMD z produktami Intela powodowała również to, że firma AMD nie mogła, po wprowadzeniu do sprzedaży procesorów Athlon i Duron, wykorzystać już istniejących chipsetów i płyt głównych. Z tego też powodu firma ta była zmuszona do opracowania nowych chipsetów i płyt głównych lub poszukania innych produ­centów, którzy byliby tym zainteresowani.

Wydaje się, że ryzyko się opłaciło. Firma AMD jako pierwsza wprowadziła na rynek chipset własnej produk­cji oznaczony jako AMD-750 (nazwa kodowa Irongate). Chipset AMD-750 jest złożony z kontrolera syste­mowego 751 North Bridge oraz kontrolera magistrali elementów peryferyjnych South Bridge 756. Niedawno firma AMD zaprezentowała chipset AMD-760 współpracujący z procesorami Athlon i Duron i będący pierw­szym znaczącym chipsetem na rynku obsługującym pamięci DDR SDRAM. Składa się z dwóch układów — kontrolera magistrali systemowej AMD-761 North Bridge i kontrolera magistrali elementów peryferyjnych AMD-766 South Bridge. Projektując chipset AMD 8000, firma AMD postąpiła podobnie w przypadku swo­ich 64-bitowych procesorów (Athlon 64 i Opteron), dla których zdefiniowała nową standardową architekturę chipsetów. Pionierskie starania firmy AMD zainspirowały innych producentów, takich jak VIA Technolo­gies, NVIDIA, ALi i SiS, do zaprojektowania chipsetów przeznaczonych dla jej procesorów instalowanych w gnieździe Slot A i nowszych gniazdach Socket A, Socket 754, Socket 939 i Socket 940. Dzięki temu pro­ducenci płyt głównych wytwarzali wiele modeli płyt obsługujących chipsety i procesory z rodziny Athlon, które sprawiły, że firma Intel utraciła znaczną część dotychczasowego udziału w rynku.

Tradycyjna architektura mostka północnego i południowego

Większość starszych chipsetów wyprodukowanych przez firmę Intel i do niedawna prawie wszystkie chipsety innych producentów wykorzystują architekturę opartą na trzech następujących omówionych poniżej kompo­nentach:

• Układ North Bridge (mostekpółnocny). Jego nazwa wzięła się stąd, że stanowi połączenie pomiędzy szybką magistralą procesora (400/266/200/133/100/66 MHz) oraz wolniejszymi magistralami AGP (533/266/133/66 MHz) i PCI (33 MHz). Oznaczenie chipsetu jest tworzone na podstawie numeru układu North Bridge, co oznacza że, przykładowo, oznaczenie chipsetu 440BX jest takie, a nie inne, ponieważ należący do niego układ North Bridge ma przypisany numer 82443BX.

• Układ South Bridge (mostek południowy). Nazwa układu wynika stąd, że jest on połączeniem magistrali PCI (66/33 MHz) i jeszcze wolniejszej magistrali ISA (8 MHz).

• Układ Super f/O. Jest to niezależny układ scalony połączony z magistralą ISA. Właściwie nie jest uważany za część chipsetu płyty głównej i często jest produkowany przez inne firmy, takie jak National Semiconductor lub Standard MicroSystems Corp. (SMC). Układ Super I/O integruje wszystkie powszechnie wykorzystywane elementy obsługujące elementy peryferyjne. Warto zauważyć, że obecnie nowsze układy mostka południowego realizują funkcje układu Super I/O (nazywa sieje układami Super-South Bridge). W związku z tym większość nowszych płyt głównych nie zawiera już oddzielnego układu Super I/O.

► ► Zajrzyj do podrozdziału „Układy Super l/O" znajdującego się na stronie 386.

Na rysunku 4.30 została pokazana typowa płyta główna wyposażona w gniazdo Socket A i architekturę North/ South Bridge wraz z zaznaczonym położeniem wszystkich podstawowych układów scalonych i komponentów.

Układ North Bridge często jest określany symbolem PAC (ang. PCI/AGP Controller). Tak naprawdę jest to główny komponent płyty głównej i, poza procesorem, jest jedynym jej układem scalonym, który standardowo jest taktowany pełną częstotliwością płyty (magistrali procesora). Chociaż większość nowszych chipsetów wy­korzystuje układ North Bridge w postaci jednego modułu, to jednak niektóre starsze wersje chipsetów w rze­czywistości składały się z trzech oddzielnych układów scalonych tworzących razem układ North Bridge.

Układ South Bridge jest wolniejszą częścią chipsetu, dlatego też zawsze miał postać niezależnego modułu. Jest on w pewnym stopniu jest uniwersalny, ponieważ jest łączony z układami North Bridge w wielu różnych chipsetach. Modułowa budowa chipsetu pozwala zmniejszyć koszty jego wytwarzania i zaoferować producen­tom płyt głównych większą elastyczność. Z tych samych powodów wielu producentów wytwarza kilka wersji układu mostka południowego o takiej samej liczbie końcówek, oferujących różne funkcje. Układ South Brid­ge jest połączony z magistralą PCI taktowaną zegarem 33 MHz i zawiera interfejs lub mostek do magistrali ISA pracującej z częstotliwością 8 MHz (jeśli istnieje). Zazwyczaj jest również wyposażony w podwójny in­terfejs kontrolera dysków twardych ATA/IDE, jeden lub dwa interfejsy USB, a w nowszych wersjach nawet w układy CMOS RAM i czasu rzeczywistego. W starszych rozwiązaniach układ South Bridge zawierał wszystkie

Rysunek 4.30. Typowa płyta główna wyposażona w gniazdo Socket A (procesory AMD Athlon lub Duron) z zaznaczoną lokalizacjąjej komponentów

elementy składowe magistrali ISA, włączając w to kontrolery przerwań i DMA. Trzeci komponent chipsetu płyty głównej — układ Super I/O —jest połączony z magistralą ISA lub LPC (lower pin count) i integruje w sobie wszystkie standardowe elementy peryferyjne obecne na płycie głównej. Przykładowo, większość ukła­dów Super I/O zawiera porty szeregowe, równoległy, kontroler napędu dyskietek oraz interfejs klawiatury i myszy. Opcjonalnie może również obejmować kontrolery dysków twardych IDE, układ CMOS RAM i zegara czasu rzeczywistego oraz interfejs portu joysticka. W przypadku systemów wyposażonych w porty IDEE-1394 lub SCSI do ich obsługi są używane niezależne układy scalone.

Większość nowych płyt głównych z chipsetem opartym na architekturze mostka północnego i południowego zawieraj układ Super-South Bridge, który integruje układ South Bridge i Super I/O do postaci jednego modułu.

Architektura koncentratora

W przypadku nowszych chipsetów z serii 800 została zastosowana architektura koncentratora, która charak­teryzuje się tym, że dotąd używany układ North Bridge nosi nazwę kontrolera pamięci MCH (ang. Memory Controller Hub), natomiast układ South Bridge został przemianowany na kontroler układów wejścia-wyjścia ICH (ang. I/O Controller Hub). Zamiast, tak jak w przypadku architektury North/South Bridge, do ich połą­czenia wykorzystywać magistralę PCI, użyto dedykowanego, dwukrotnie od niej szybszego interfejsu kon­centratora. Tego typu rozwiązanie w porównaniu ze starszą architekturą North/South Bridge oferuje następu­jące korzyści:

♦ Jest szybsze. 8-bitowy interfejs koncentratora wykorzystywany przez chipsety z serii 8xx taktowany jest zegarem 66 MHz i przesyła 4 bity w czasie jednego cyklu, co w efekcie daje przepustowość 266 MB/s (4 x 66 MHz x 8 bitów), która w porównaniu z osiągami magistrali PCI (33 MHz x 32 bity = 133 MB/s) jest dwukrotnie wyższa.

• Zmniejszone obciążenie magistrali PCI. Interfejs koncentratora jest niezależny od magistrali PCI, a ponadto nie współdzieli lub nie zmniejsza jej przepustowości dostępnej dla danych przesyłanych do chipsetu lub do układu Super I/O. Dzięki temu, że magistrala PCI nie jest zaangażowana w tego typu transakcje, również zwiększona jest wydajność wszystkich innych urządzeń do niej podłączonych.

• Zredukowana ilość ścieżek. Choć interfejs koncentratora AHA (accelerated hub interface) jest dwukrotnie szybszy od magistrali PCI, jego szerokość wynosi tylko 8-bitów i w związku z tym wymagane jest doprowadzenie do płyty głównej tylko 15 ścieżek sygnałowych. Dla porównania, magistrala PCI wymaga zastosowania 64 ścieżek, co jest powodem generowania większych zakłóceń elektromagnetycznych i skłonności do degradacji sygnału i powstawania szumu. Poza tym koszty wytwarzania płyt głównych są wyższe.

Wyższa przepustowość, którą interfejs koncentratora pozwala uzyskać urządzeniom podłączonym do magi­strali PCI, wynika z braku układu South Bridge (przekazujący również dane z układu Super I/O), który dotąd dodatkowo ją obciążał. Dzięki temu, że architektura koncentratora pomija magistralę PCI, pozwala uzyskać wyższą przepustowość urządzeniom podłączonym bezpośrednio do kontrolera układów wejścia-wyjścia ICH (poprzednio układu South Bridge), takim jak nowe wydajne interfejsy ATA-100 i USB 2.0.

Interfejs koncentratora, wskutek szerokości wynoszącej tylko 8 bitów, jest także atrakcyjny pod względem kosztów. Chociaż taka szerokość może się wydawać niezbyt użyteczna, to jednak znalazła swoje zastosowa­nie. Dzięki temu, że szerokość interfejsu wynosi tylko 8 bitów, wymagane jest, w porównaniu z 64 ścieżkami wykorzystywanymi przez 32-bitowy interfejs magistrali PCI współpracującej z układami architektury North/ South Bridge, zastosowanie zaledwie 15 ścieżek sygnałowych. Mniejsza ilość końcówek oznacza mniejszą ilość obwodów drukowanych na płycie, szumów i efektów fluktuacji sygnału. Ponadto chipsety dysponują mniejszą ilością końcówek, co sprawia, że są mniejsze i tańsze w produkcji.

Choć interfejs koncentratora jest w stanie przesyłać tylko 8 bitów, w ciągu jednego cyklu są wykonywane cztery operacje przesłania, przy czym częstotliwość taktowania wynosi 66 MHz. Dzięki temu efektywna prze­pustowość wynosi 266 MB/s (4x66 MHz xl bajt), co stanowi dwukrotną wartość maksymalnych możliwości 32-bitowej magistrali PCI, która, pracując tylko z częstotliwością 33 MHz, pozwala uzyskać przepustowość 133 MB/s. A zatem, dzięki interfejsowi o małej szerokości, ale dużej szybkości, możliwe jest uzyskanie więk­szej wydajności przy obniżonych kosztach i większym stopniu integralności sygnałów w porównaniu z po­przednio stosowaną architekturą North/South Bridge.

Układ MCH stanowi interfejs pomiędzy bardzo szybką magistralą procesora (800/533/400/133/100/66 MHz), interfejsem koncentratora (66 MHz) i magistralą AGP (533/266/133/66 MHz), natomiast układ ICH pośredni­czy pomiędzy interfejsem koncentratora (66 MHz), interfejsem ATA(IDE) (66/100 MHz), interfejsem SATA (150 MHz; w przypadku układu ICH5), a także magistralą PCI (33 MHz).

Układ ICH jest również wyposażony w nową magistralę LPC (ang. low-pin-count), która właściwie jest zu­bożoną 4-bitową wersją magistrali PCI przeznaczoną głównie do obsługi układów ROM BIOS i Super I/O znajdujących się na płycie głównej. Dzięki zastosowaniu do przesyłania danych, adresowania i wykonywania poleceń sterujących tych samych 4 sygnałów, do pełnej implementacji magistrali wymaganych jest tylko jesz­cze 9 dodatkowych sygnałów, co w sumie daje 13 sygnałów. Tak niewielka ilość sygnałów pozwala w znaczą­cym stopniu zmniejszyć liczbę ścieżek sygnałowych doprowadzonych do układów ROM BIOS i Super I/O. Dla porównania, w przypadku starszych chipsetów opartych na architekturze North/South Bridge, które do komunikacji z tymi dwoma układami jako interfejs wykorzystywano magistralę ISA zawierającą 98 ścieżek sygnałowych. Magistrala LPC charakteryzuje się maksymalną przepustowością wynoszącą 16,67 MB/s, czyli znacznie większą od magistrali ISA i znacznie przekraczającą wymagania obsługiwanych urządzeń, takich jak układy ROM BIOS i Super I/O.

W chipsetach z serii 9xx wykorzystywana jest architektura koncentratora drugiej generacji, oparta na nowej technologii wewnętrznych połączeń, nazwanej interfejsem DMI (direct media interface). Przepustowość in­terfejsu wynosi 1 GB/s, czyli czterokrotnie więcej od zaawansowanego interfejsu AHA (stosowanego w więk­szości chipsetów Intela z serii 8xx) lub udoskonalonego interfejsu koncentratora HI 1.5 (używanego w chip­setach 865 i 875).

Na rysunku 4.31 została pokazana standardowa płyta główna firmy Intel — model D875PVZ współpracujący z procesorem Pentium 4 i oparty na architekturze magistrali koncentratora. W przeciwieństwie do niektórych tańszych płyt głównych firmy Intel również wykorzystujących architekturę koncentratora, model D875PVZ jest wyposażony w chipset 875, który nie jest zintegrowany z układem graficznym.

Rysunek 4.31.

Plvta główna D875PI'Zfirmy Intel z uwidocznioną lokalizacją komponentów i portów tylnego panelu. Zdjęcie użyte za zgodą jirmy Intel Corporation

Połączenia o dużej szybkości

między mostkiem północnym i południowym

Jak dowiedziałeś się w poprzednim punkcie, Intel opracował następcę tradycyjnego rozwiązania opartego na mostku północnym i południowym, nazywanego architekturą koncentratora (hub architecture). Ten interfejs o przepustowości 266 MB/s oferuje szybsze połączenie między zastępującym mostek północny kontrolerem pamięci MCH (memory controller hub) lub GMCH (graphics memory controller hub) i kontrolerem wejścia-wyjścia ICH (I/O controller hub), spełniającym funkcję mostka południowego. Oba kontrolery zastosowano w chipsetach z serii 8xx, obsługujących procesory z rodziny Pentium III i 4. Z kolei chipsety z serii 9xx, przeznaczone dla układów Pentium 4, korzystają z architektury koncentratora drugiej generacji, które zwięk­sza przepustowość połączenia do 1 GB/s.

Firma Intel nie jest jedyną, która wolne połączenie między mostkiem północnym i południowym realizowane przez magistralę PCI zastąpiła szybszym rozwiązaniem pomijającym je. Inne firmy zaprezentowały następu­jące bardzo szybkie połączenia wewnętrzne układów chipsetu:

♦ VIA. Firma VIA zaprojektowała architekturę V-Link, łączącą mostek północny i południowy

z szybkościami równymi osiągom architektury Intela lub je przekraczającymi. W architekturze V-Link wykorzystywana jest 8-bitowa wydzielona magistrala danych. Aktualnie dostępne są trzy jej wersje — x4 V-Link, x8 V-Link i Ultra V-Link. W wersji x4 V-Link dane są przesyłane z szybkością 266 MB/s (4 x 66 MHz), czyli dwa razy szybciej od magistrali PCI i tak samo, jak w przypadku architektur koncentratora AHA i HI 1.5 firmy Intel. Z kolei wersja x8 V-Link oferuje przepustowość 533 MB/s (4 x 133 MHz), czyli dwukrotnie większą niż architektura koncentratora HI 1.5 Intela. W wersji Ultra V-Link dane są przesyłane z szybkością 1 GB/s, czyli cztery razy szybciej od architektury koncentratora

HI 1.5 Intela i tak samo, jak nowa architektura koncentratora DMI (również firmy Intel). Wszystkie układy mostka południowego firmy VIA zastosowane w chipsetach z serii VT82xx obsługują technologię V-Link. Chipsety firmy VIA z serii 266, przeznaczone dla procesorów Pentium III/4 i Athlon, były pierwszymi, w których zastosowano architekturę V-Link. Jest ona używana również w noszych chipsetach VIA.

• SiS. Architektura MuTIOL firmy SiS oferuje wydajność porównywalną z możliwościami technologii x4 V-Link firmy VIA. Drugą generację architektury MuTIOL IG pod względem osiągów można przyrównać do wersji Ultra V-Link firmy VIA lub architektury DMI Intela. W chipsetach obsługujących architekturę MuTIOL dla każdego zarządcy magistrali wejścia-wyjścia używany jest oddzielny adres, kanał DMA oraz magistrala danych wejściowych i wyjściowych. Architektura MuTIOL buforuje wiele operacji wysyłania i odbierania danych za pośrednictwem dwukierunkowej 16-bitowej magistrali danych oraz zarządza nimi. Mostki południowe chipsetów firmy SiS z serii 961 i 962 korzystają z technologii MuTIOL przy transferze danych z szybkością 533 MB/s (4 x 133 MHz). Z kolei w chipsetach firmy SiS z serii 963 i 964 stosowana jest szybsza architektura MuTIOL IG, pozwalająca na przesyłanie danych z szybkością przekraczającą 1 GB/s. Układy mostka północnego zgodne z architekturą MuTIOL omówiono w punktach, w których wymieniono chipsety firmy SiS przeznaczone dla procesorów Pentium 4 i Athlon.

• ATI. Firma ATI opracowała bardzo szybkie połączenie wewnętrzne o nazwie A-Link, stosowane w zintegrowanych chipsetach 9100 IGP. Połączenie A-Link oferuje przepustowość 266 MB/s, odpowiadającą osiągom architektury koncentratora HI 1.5 Intela oraz technologii V-Link pierwszej generacji i MuTIOL. Ulepszona wersja architektury A-Link o nazwie A-Link II stosowana jest

w chipsetach firmy ATI przeznaczonych dla procesorów Athlon 64.

♦ NVIDIA. Magistrala HyperTransport, oryginalnie zaprojektowana przez AMD, wykorzystywana jest w chipsetach nForce, nForce2 i nForce3 firmy NVIDIA.

W tabeli 4.13 porównano wydajność i zakres obsługi chipsetów oferowanej przez najważniejsze architektury bardzo szybkich połączeń opracowane przez firmy inne niż Intel.

Tabela 4.13. Bardzo szybkie architektury chipsetów opracowane przez firmy inne niż Intel

Firma	Architektura (przepustowość)	Przykładowe chipsety	Obsługiwane procesory stacjonarnych komputerów PC
ALi	HyperTransport (1,6 GB/s)	M1687 Ml 685 Ml 683	Athlon 64, Opteron Pentium 4, Celeron
ATI	A-Link (266 MB/s) A-Link II^1	Seria 9100 IGP RS/RX480	Pentium 4, Celeron Athlon 64
NVIDIA	HyperTransport (800 MB/s)	nForce, nForce2	Athlon, Athlon XP, Duron
SiS	MuTIOL IG (1,2 GB/s) MuTIOL (533 MB/s)	Serie SiS 656, 655, 648 SiS R659 SiS 661FX Serie SiS 760, 756, 755 Serie SiS 748,746,741 Serie SiS 651,650,645 SiS 740	Pentium 4, Celeron Athlon 64, Athlon 64 FX, Opteron Athlon XP, Duron Pentium 4, Celeron Athlon XP, Duron
VIA	Ultra V-Link (1 GB/s) x8 V-Link (533 MB/s) x4 V-Link (266 MB/s)	PM880, PT880 K8T800Pro PT800, PM800, P4X533, P4X400, P4X333 KT800, KT600, KM400, seria KT400 K8T800, K8M800 Serie P4M266 i P4X266 KT333, seria KT266	Pentium 4, Celeron Athlon 64, Athlon 64 FX, Opteron Pentium 4, Celeron Athlon XP, Duron Athlon 64, Athlon 64 FX, Opteron Pentium 4, Celeron Athlon, Athlon XP, Duron

' W czasie pisania tej części książki szybkość architektury A-Link II nie była jeszcze znana.

Omówię teraz popularne chipsety, począwszy od wersji montowanych na płytach głównych klasy 486, a skoń­czywszy na najnowszych chipsetach współpracujących z procesorami, takimi jak Celeron, Pentium 111/4, Athlon XP i Athlon 64.

Pierwsze chipsety firmy Intel dla płyt głównych klasy 386/486

Pierwszym z prawdziwego zdarzenia chipsetem firmy Intel był układ 82350 współpracujący z procesorami 386DX i 486. Chipset nie odniósł sukcesu głównie dlatego, że w tamtym czasie magistrala EISA nie była zbyt popularna, wskutek czego wielu innych producentów płyt głównych tworzyło zwykłe chipsety obsługujące procesory 386 i 486. Rynek rozwijał się bardzo szybko, a razem z nim firma Intel, która zaprzestała obsługi­wania magistrali EISA i opracowała kolejne wersje chipsetów przeznaczonych dla płyt głównych klasy 486, które zdobyły znacznie większą popularność. W tabeli 4.14 przedstawiono chipsety firmy Intel przystosowane do współpracy z procesorem 486.

Tabela 4.14. Chipsety firmy Intel przystosowane do współpracy z procesorem 486

Chipset	420TX	420EX	420ZX
Nazwa kodowa	Saturn	Aries	Saturn 11
Data wprowadzenia	Listopad 1992	Marzec 1994	Marzec 1994
Procesor	486 5 V	486 5/3,3 V	486 5/3,3 V
Częstotliwość magistrali	Maksymalnie 33 MHz	Maksymalnie 50 MHz	Maksymalnie 33 MHz
SMP (dwuprocesorowość)	Nie	Nie	Nie
Typ pamięci	FPM	FPM	FPM
Kontrola parzystości/ECC	Kontrola parzystości	Kontrola parzystości	Kontrola parzystości
Maksymalna pojemność pamięci	128 MB	128 MB	160 MB
Typ pamięci Cache L2	Asynchroniczna	Asynchroniczna	Asynchroniczna
Wersja standardu PCI	2.0	2.0	2.1
Obsługa standardu AGP	Nie	Nie	Nie

AGP = Accelerated graphics port.

FPM = Fast page mode.

PCI = Peripheral component interconnect.

SMP ~ Symmetric multiprocessing (dwa procesory).

Uwaga! Standard PCI 2.1 obsługuje równolegle wykonywane operacje magistrali PCI.

Chipsety z serii 420 były pierwszymi, które wykorzystywały architekturę North/South Bridge w dalszym ciągu spotykaną w wielu obecnie dostępnych chipsetach.

Chipsety piątej generacji (klasa P5 Pentium)

Wraz z pojawieniem się na rynku w marcu 1993 r. procesora Pentium, firma Intel zaprezentowała również swój pierwszy kompatybilny z nim chipset — 430LX (nazwa kodowa Mercury). Był to pierwszy dostępny na rynku chipset przystosowany do współpracy z procesorem Pentium, dzięki któremu firma Intel zdobyła po­zycję lidera. Inni producenci potrzebowali od kilku miesięcy do roku na to, aby opracować i wprowadzić do sprzedaży własne wersje chipsetów współpracujących z procesorem Pentium. Od czasu wprowadzenia na rynek chipsetów zgodnych z procesorem Pentium, firma Intel odgrywa dominującą rolę na rynku tego typu układów scalonych. W tabeli 4.15 zawarto chipsety przystosowane do montażu na płytach głównych klasy Pentium. Należy zauważyć, że żaden z tych chipsetów nie obsługuje standardu AGP. Po raz pierwszy firma Intel dodała obsługę tego standardu w chipsetach przeznaczonych dla procesorów Pentium II i Celeron.

Tabela 4.15. Chipsety North Bridge firmy Intel przystosowane do współpracy z procesorem Pentium

Chipset	430LX	430NX	430FX	430MX	430HX	430VX	430TX
Nazwa kodowa	Mercury	Neptune	Triton	Mobile Triton	Triton II	Triton III	Brak danych
Data wprowadzenia	Marzec 1993	Marzec 1994	Styczeń 1995	Październik 1995	Luty 1996	Luty 1996	Luty 1997
Częstotliwość magistrali procesora	66 MHz	66 MHz	66 MHz	66 MHz	66 MHz	66 MHz	66 MHz
Obsługiwane procesory	P60/66	P75+	P75+	P75+	P75+	P75+	P75+
SMP (dwuprocesorowość)	Nie	Tak	Nie	Nie	Tak	Nie	Nie
Typ pamięci	FPM	FPM	FPM/EDO	FPM/EDO	FPM/EDO	FPM/EDO/ SDRAM	FPM/EDO/ SDRAM
Kontrola parzystości/ ECC	Kontrola parzystości	Kontrola parzystości	Brak	Brak	Kontrola parzystości /ECC	Brak	Brak
Maksymalna pojemność pamięci	192 MB	512MB	128 MB	128 MB	512 MB	128 MB	256 MB
Maksymalna pojemność pamięci obsługiwanej przez pamięć podręczną	192 MB	512 MB	64 MB	64 MB	512 MB	64 MB	64 MB
Typ pamięci Cache L2	Asynchro­niczna	Asynchro­niczna	Asynchro­niczna/ Pburst	Asynchro­niczna/ Pburst	Asynchro­niczna/ Pburst	Asynchro­niczna/ Pburst	Asynchro­niczna/ Pburst
Wersja standardu PCI	2.0	2.0	2.0	2.0	2.1	2.1	2.1
Obsługa standardu AGP	Nie	Nie	Nie	Nie	Nie	Nie	Nie
Układ South Bridge	SIO	SIO	PIIX	MPIIX	PIIX3	PIIX3	PIIX4

Standard PCI 2.1 obsługuje równolegle wykonywane operacje magistrali PCI, co pozwala kilku kar­tom PCI na jednoczesne szybsze przetwarzanie wielu operacji.

W tabeli 4.16 przedstawiono układy South Bridge firmy Intel używane w jej chipsetach przeznaczonych dla procesorów Pentium. Mostek południowy stanowi drugi element składowy nowszych chipsetów znajdujących się na płytach głównych wytwarzanych przez tego producenta.

Chipsety i mostki południowe obsługujące procesory Pentium, wymienione w tabelach 4.15 i 4.16, od kilku lat nie sąjuż produkowane. Większość komputerów korzystających z nich została wycofana z użycia.

Intel 430LX (Mercury)

Chipset 430LX został wprowadzony do sprzedaży w marcu 1993 r. jednocześnie z pojawieniem się pierw­szych procesorów Pentium. Chipset współpracował tylko z pierwszymi wersjami procesora Pentium taktowa­nymi zegarem 60 i 66 MHz. Procesory te były zasilane napięciem 5 V i instalowano je w gniazdach Socket 4.

Tabela 4.16. Układy South Bridge firmy Intel

Nazwa układu	SIO	PIIX	PIIX3	PIIX4	PIIX4E	ICHO	ICH
Oznaczenie	82378IB/ZB	82371FB	82371 SB	82371 AB	82371EB	82801 AB	82801 AA
Obsługa standardu IDE	Brak	BMIDE	BMIDE	UDMA-33	UDMA-33	UDMA-33	UDMA-66
Obsługa standardu USB	Brak	Brak	Tak	Tak	Tak	Tak	Tak
Układ CMOS/zegara czasu rzeczywistego	Nie	Nie	Nie	Tak	Tak	Tak	Tak
Zarządzanie energią	SMM	SMM	SMM	SMM	SMM/ ACPI	SMM/ ACPI	SMM/ ACPI

► ► Zajrzyj do podrozdziału „Typy gniazd procesorów" znajdującego się na stronie 129.

^ ^ Zajrzyj do punktu „Procesor Pentium pierwszej generacji" znajdującego się na stronie 175.

Funkcje układu North Bridge w chipsecie 430LX realizowały trzy układy scalone. Głównym układem był kontroler systemowy 82434LX, który zawierał w sobie interfejs procesor-pamięć, kontroler pamięci podręcz­nej i magistrali PCI. Pozostałe dwa układy 82433LX stanowiły parę układów przyspieszających pracę magi­strali PCI.

Chipset 430LX wyróżniał się następującymi funkcjami:

• obsługa jednego procesora.

• obsługa pamięci Cache L2 o maksymalnej pojemności 512 kB,

• obsługa standardowej pamięci DRAM o maksymalnej pojemności 192 MB.

Wraz z zaprzestaniem produkcji procesora Pentium taktowanego zegarem 60 i 66 MHz oraz zasilanego napię­ciem 5 V chipset 430LX również zniknął z rynku.

Intel 430NX (Neptune)

Wprowadzony na rynek w marcu 1994 r. chipset 430NX był pierwszym tego typu układem przystosowanym do współpracy z procesorami Pentium drugiej generacji zasilanymi napięciem 3,3 V. Płyty główne współpra­cujące z obydwoma komponentami wyróżniały się tym, że były wyposażone w gniazdo Socket 5 i zintegro­wany stabilizator napięcia 3,3/5 V. Chociaż nowy chipset został zaprojektowany głównie z myślą o proceso­rach Pentium taktowanych zegarem od 75 do 133 MHz, to jednak przeważnie współpracowały z układami pracującymi z częstotliwością wynoszącą od 75 do 100 MHz. Dzięki mniejszemu napięciu zasilania procesora Pentium, chipset 430NX był szybszy, mniej się nagrzewał i zachowywał się bardziej stabilnie niż w przypad­ku procesorów Pentium pierwszej generacji i współpracujących z nimi chipsetów zasilanych napięciem 5 V.

^- > Zajrzyj do podrozdziału „Napięcia zasilania procesorów" znajdującego się na stronie 145.

► ► Zajrzyj do punktu „Procesor Pentium drugiej generacji" znajdującego się na stronie 176.

---