Friday, September 22, 2006

主板的一些工作原理

现代主板的工作原理:
1. 北桥芯片(northbridge)通过FSB连接CPU, 内存, AGP显卡和南桥芯片(southbridge)。南桥芯片连接计算机的其它外设,比如ATA硬盘(PATA或者SATA), PCI扩展口,USB接口等等。

2. 各种连接总线(Various Buses)
a. Front Side Bus: 连接北桥芯片和CPU, 1066/800/533MHz
b. Back Side Bus: 连接CPU芯片和主板上的2级缓存
b. Memory Bus: 连接北桥芯片和内存条,133/266/400/533MHz
c. AGP Bus: 连接北桥芯片和AGP显卡,通常是66MHz
d. PCI Bus: 连接南桥芯片和PCI, 33MHz

3. 内存
a. SDRAM
b. DDR(Dual Data Rate) SDRAM内存:取决于Memory Bus的频率,传输
速率为 xMHz * 64bit / 8 = 8xBytes/seconds. DDR400的传输速率能够达到
3200MBytes/sec。
c. DDR Dual Channel: 能够将内存传输速率增长一倍

4. PCI
a. 最初PCI是33MHz, 32bits, 传输速率为132MBytes/sec
b. 后来出现PCI 64bits/33MHz, 64bits/66MHz, 目前PCI-X工作
在64bits/133MHz, 传输速率为1GBytes/sec.
c. PCI-X是Intel早先推出针对服务器市场的,现在的PCI-Express
是针对普通PC市场。
d. PCI支持PnP。支持PnP需要PnP Bios, PCI的ESCD和操作系统的
支持。其中PCI设备上的ESCD包含了该PCI卡的各种信息
e. 目前PCI还是共享总线型的传输方式,即PCI总线上同一时刻只允许
一个PCI设备进行数据传输(参考资料)。(AMD提出的Hyper-Transport技术则
用于在任意两个设备之间建立点到点的数据传输线路,解决总线方式的
不足)

参考资料:
1. How motherboard works, http://computer.howstuffworks.com/motherboard.htm
2. How RAM works, http://computer.howstuffworks.com/ram.htm
3. How PCI works, http://computer.howstuffworks.com/pci.htm
4. PCI-Express, http://arstechnica.com/articles/paedia/hardware/pcie.ars/1