h55e3a如何进总线,s5520hc主板指示灯图解

首页 > 家居 > 作者:YD1662022-11-21 23:26:06

现在我们在购买电脑时一个最重要的硬件就是主板了。作为承载CPU等主要硬件的平台,其最重要的功能就是连接外围设备,扩展计算机。但主板上也需要一个统一管理这些外围设备的芯片,而这就是芯片组(Chipset)。芯片组通过总线与CPU连接,通过芯片组这个“中介”,外围设备就可以实现与CPU的沟通了。

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图片来自Unsplash

而实际上芯片组的发展也基本是走过了PC发展的时间,从最早的4004开始,实际上就已经存在芯片组了,但那时更多的是因为CPU中只有运算功能,没有DMA控制器等,需要通过这些芯片来控制外围的输入输出设备。

既然叫芯片组,所以在那时是由很多芯片组成的一整套控制系统,那时的芯片组主要作用是为提供DMA总线等功能设计的,但随着集成电路技术及计算机的发展,芯片组中的芯片数量逐渐下降、功能也在逐渐整合,发展到后来仅有两个芯片组成,这就是著名的“南桥”和“北桥”,而到了现在,由于部分I/O链接功能直接集成进入CPU,芯片组也变成了一个甚至出现了完整的SoC(System On a Chip),不过由于外围连接设备的数量并没有减少,所以在现代的主板上依旧存在一个I/O控制单元,与CPU连接提供一些常用的端口。

x86处理器经过了这么多年的发展,在市场上主要就是英特尔及AMD两家,与这两家处理器搭配的芯片组也经历了很多年的发展,在那些年选购主板搭配芯片组时不少用户也没少学习研究,那么今天就来先盘点一下与英特尔处理器搭配的芯片组的变迁史。

上古时代

4004时代

在最早的4004处理器时代,英特尔以及被授权的公司就为这款处理器设计过芯片组,不过由于处理器的功能简单,所以那时的芯片组主要为了扩充处理器的基本计算功能,包括4004处理器在哪,英特尔开发了MCS-4芯片组,这些芯片的组合也构成了第一个商用计算机。当著名的意大利物理学家Federico Faggin加入英特尔4004处理器团队后,他领导这个团队开发出了4004处理器以及整个MCS-4系列芯片。

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图片来自WikiChip

这一系列芯片都是以400x命名的,包括代号为“4001”的ROM芯片、“4002”的RAM芯片、“4003”的移位寄存器、“4008”地址锁存器、“4009” I/O接口以及最重要的4004微处理器组成。不过并不需要所有芯片才能组成一台计算机,实际上仅需要4001 ROM芯片和4004微处理器即可。

8位处理器时代

英特尔的4004处理器获得了成功,随后就推出了8位处理器8008及8080,英特尔为这两款微处理器及配合的芯片命名为MCS-8及MCS-80,尤其是对于8080微处理器来说,英特尔为这个系列的处理器配备了非常丰富的芯片,包括8228/8238系统控制器、8257可编程DMA控制器、8259中断控制器等一系列芯片组,这些芯片不仅扩展了整套8080处理器系统,甚至能提升整套系统的性能。

16位处理器时代

在1976年,英特尔推出了划时代的8086处理器,宣告了x86处理器时代的开启。英特尔也再次推出了包括8086处理器在内的MCS-86芯片组。MCS-86芯片组与此前针对8080处理器的MCS-80芯片组类似,都为一系列芯片组成,但这时英特尔在MCS-86芯片组中添加了一个具有重要功能的芯片,就是支持浮点运算的FPU,即著名的8087协处理器。而这一套系统依旧影响着现在的基础汇编。

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图片来自THE CPUSHAKE Museum

从这些离我们遥远的芯片可以看出,那时由于芯片的集成度不高,所以一个芯片主要负责一部分功能,所以那时的芯片组需要通过多块芯片共同组成。不过也正因为如此,所以那时的芯片组和主机板设计需要很强的灵活性,以搭配不同的芯片以满足不同的需求。

而接下来从80186处理器开始,芯片组的设计就与现在的芯片组构成类似了,而且还出现了很多现今热门的概念。

80x86时代

进入80x86时代后,英特尔对处理器做了非常大的改进。在80186处理器中,英特尔将DMA控制器等集成在了处理器内部,处理器设计更复杂了,但这也使得外围芯片数量大幅减少,而这样的设计也有些类似于现在的高集成度的SoC设计。

不过到了80286时代,由于处理器性能的提升,所以英特尔再次设计了一批与80286处理器配合的芯片组, 包括集成外部设备控制器(Advanced Intergrated Peripheral)芯片82091AA,提供软驱、并行接口、IDE控制器等一系列功能,82311、82320等一系列总线控制器等。

在那时英特尔还授权了ZyMOS公司(后改名为Appian Technology)开发与80286/80386SX微处理兼容的芯片组。

在这时芯片组的功能也发生了改变,从最早的4004时代,芯片组中的芯片还在为微处理器提供计算功能,到80386时代,芯片组的主要功能是为微处理器提供更丰富的外围设备连接能力,从这点上已经与现在的微处理器主板芯片组没有太多区别了。

而到了接下来的80486时代,芯片组与处理器一同在硬件设计逻辑上发生了非常大的变化。

420系列芯片组:现代芯片组的起始

在80486处理器中,英特尔进行了很多的改进,包括在处理器内部添加数据缓存、在其中的型号提供浮点处理器等,在现代处理器中我们也能看到80486的革新。

与80486处理器一同而来的,还有420系列芯片组,自此开始,与英特尔处理器配套的芯片组,就成为了主要扩充处理器外围设备连接能力的芯片了。

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