Architektura Architektura a vývoj PC 4.a vývoj PC 4.

Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D.

Základní deska PC I/O Integrované

RWMDDR 400

CHIP SET

BIOS/ROM IDE

UltraATA

SATA

DUALSocket940 OPTERON

BAT

PCIPCIExpres

Základní deska PCDalší součásti:1) L2 CACHE2) CMOS Memory – nastavení desky3) Diagnostika

ROM - BIOS

Obsahuje programy pro:1) Testování konfigirace – napájení, RAM,..2) Zavádění SetUp-u, zavádí nastavení z CMOS (po stisku

DEL)3) Instrukce BIOSu – propojení s periferiemi4) Boot instrukce – pro zavedení operačního systému

Základní deska PC – Boot princip

Základní deska PC – BUS

Je součástí CHIPSet

Základní deska PC – System BUS

I/O BUS

Základní deska PC – BUS

Základní deska PC – ISA

Základní deska PC – PCI BUSVlastnosti:1) Je nezávyslá na

procesoru2) Je kompatibilní

s ISA3) Pracuje s 32 i 64

bit procesory4) Je multiplex.5) Přenos po

dávkách (Burst)6) Speciální řídící a

kontrolní vodiče (tzv. kanály)

Základní deska PC – PCI BUSMultiMastr sběrnice

SuperMastr(arbitr) – Bridge Master-Slave

Problém se synchronizazí paralelních sběrnic při vyšších

kmitočtech

Rychlé seriové sběrnice

Základní deska PC – PCI EXPRES

Sériová sběrnice s rychlostí až 8GBpsKompatibilita s PCI32 sériových linek

PCI-COMBO

Jiné sběrnice – IEEE4881. Paralelní rozhraní s přidanými speciálními signály2. Používá se pro měřící přístroje (GP IB)3. Řadič je většinou PCI karta

Řídící signály

Základní deska – DMAŘadič 8237 obsahuje

4 kanály DMA, tj. může přijímat až 4 žádosti o přístup do paměti.

Každý kanál může adresovat až 64KB

Může přenášet jedno datové slovo nebo blok (Burst režim)

V případě více žádostí o přenos se rozhoduje podle priority

Zapojení řadiče

Základní deska – DMA funkce1. Žádost o přenos2. DMA vyhodnotí

prioritu a žádá procesor o arbitr

3. Procesor odpovídá a odpojuje se od sběrnice

4. DMA vybízí adaptér k přenosu

5. DMA adresuje řídí adresaci

6. Adaptér stahuje žádost o přístup na sběrnici

- DMA se odpojuje od sběrnice

Operační paměť PCZákladní typy:

DRAM (Dynamic): 1) FPM(Fast Page Mode) – používalo se v modulech SIM

(typicky 70-60ns)2) ECC(Error Correcting Code) – korekce chyb (pro

server)3) EDO(Extended Data Output) – až o5% rychlejší než

FPM, možnost přepínání4) SDRAM (Synchron Data RAM) – moduly DIMM (64bit)

Operační paměť PCDIMM 64MB

DIMM 256MB,133MHz

SDRAM DDR (Double Data Rate) – Paměť pro sběrnice až 200MHz, během cyklu přenese data 2x, obsahuje SPD čip pro automatické nastavení, maticové adresování RAS(Row Address Strobe) – CAS(Column Address Strobe), Bank Interleaving – čtení z více míst (až 4)

Rychlost práce paměti určuje nikoliv paměť ale obvody základní desky

tzv. paměťový řadič

refresh

Operační paměť PC

1. Refresh2. Rozdělení adresy

CPU na AC a AR3. Postupná adresace

buňky4. Převzetí dat

Obrázek převzat z lit. č.1

Operační paměť PC

„Latence“ - prodlení

SDRAM DDR2 (Double Data Rate) – Stejná architektura jako DDR, během 1cyklu přenese data 4x.

Operační paměť PC1.Refresh-precharge

2.Výběr řádku

3. Ustálení tRCD latence

4.Výběr sloupce

Operační paměť PC5.UstáleníCAS latency

6.Výběr Dat

Bank interleaving

Zatímco v bance 1 probíhá „refresh“ čte se z banky2, prokládaný režim

Operační paměť PCZnačení pamětí

Časování

vysoké frekvence vyžadují pomalejší časování, aby moduly zůstaly stále stabilní

Operační paměť PC

Nastaveni v BIOS

http://www.pctuning.cz

Literatura :

[1] Messmer H. P., Dembowski K.: Hardware. CP Books. Brno, 2005.