Faculdade INED Prof. David Silva

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1 Faculdade INED Prof. David Silva david.ined@gmail.com
Chipset e Placas Mãe Faculdade INED Prof. David Silva

2 Fundamentos Afinal de contas, o que é um chipset? Quais são suas funções? Qual é a sua importância? Chipset é o nome dado ao conjunto de chips (set significa “conjunto”, daí o seu nome) usado na placa mãe

3 CHIPSET: Evolução Nos primeiros PCs, os chips controladores da placa-mãe ficavam espalhados em diversos pontos da placa. Não é preciso dizer que este design não era muito eficiente, já que mais componentes significam mais custos. Com o avanço da tecnologia, os circuitos passaram a ser integrados em alguns poucos chips. Isso trouxe duas grandes vantagens: a primeira é que, estando mais próximos, os componentes podem se comunicar a uma velocidade maior, permitindo que a placa-mãe seja capaz de operar a freqüências mais altas. As segunda é a questão do custo, já que produzir dois chips (mesmo que mais complexos) sai mais barato do que produzir vinte.

4 Placa mãe com vários chipsets

5 Chipset Evolução Após algum tempo os fabricantes de chips começaram a integrar vários chips dentro de chips maiores. Como isso, em vez de usar uma dúzia de pequenos chips, uma placa-mãe poderia ser construída usando apenas meia dúzia de chips maiores. O processo de integração continuou e em meado dos anos 90 as placa-mãe eram construídas usando apenas dois ou até mesmo um único chip grande.

6 486 “Pc Chips”

7 Placa Mâe : Chipset O chipset é de longe o componente mais importante da placa-mãe. Excluindo o chipset, a placa-mãe não passa de um emaranhado de trilhas, conectores, reguladores de tensão e controladores diversos. Placas que utilizam o mesmo chipset tendem a ser muito semelhantes em recursos, mesmo quando fabricadas por fabricantes diferentes

8 Chipset Devido a diferenças no barramento e outras funções, o chipset é sempre atrelado a uma família de processadores específica. Não é possível desenvolver uma placa-mãe com um chipset AMD que seja também compatível com processadores Intel, por exemplo.

9 Chipset Como o chipset é também o componente mais caro da placa-mãe, ele também é um indicador da qualidade geral da placa, já que placas com chipsets baratos, sobretudo as com os modelos mais simples da SiS e VIA tendem a ser "baratas" também em outros aspectos. Por outro lado, é raro que um fabricante utilize um chipset mais caro, da Intel ou nVidia, em uma placa de segunda linha.

10 Marca Chipset X Placa mãe
Assim como os demais componentes do micro, placa-mãe também tem marca: Abit, Asus, Soyo, FIC, PCChips, MSI, Gigabyte, Chaintech, A-Trend, ECS, Tomato/Zida são apenas algumas das inúmeras marcas que você encontrará no mercado. Entretanto, muitas pessoas acabam chamando a placa-mãe pela marca do chipset, isto é, pela marca dos circuitos integrados na placa.

11 Chipset X marca Por exemplo, muita gente chama placas-mãe com chipset SiS de “placa-mãe SiS” ou placas-mãe com o chipset Intel de “placa-mãe Intel”, o que está tecnicamente errado. A não ser, é claro, que a placa-mãe realmente tenha sido produzida pelo fabricante do chipset

12 Placa mãe Foxconn com chipset Intel 945GC

13 Chipset X marca Outro equívoco comum no mercado ocorre em relação a determinados nome-código de chipsets. Os chipsets Intel para placas-mãe soquete 7 têm nome-código “Triton”, e muitas pessoas passaram a se referir a placas-mãe com o chipset Intel como “placa-mãe Triton”. Muita gente acabou achando que Triton era marca de placa-mãe, enquanto era apenas o nome do chipset da placa-mãe. Você pode descobrir a marca da placa-mãe através do número de série da BIOS. Como cada BIOS é feito sob encomenda para um determinado fabricante de placa-mãe, os fabricantes de BIOS (AMI, Award, etc.) definem um código para o fabricante da placa-mãe.

14 Chipset X marca Esse número de série pode ser observado na parte inferior da tela durante o POST(power on self test) (processo de autoteste que é executado sempre que você liga o micro). Esse código poder ser decodificado através do programa Crbios ou do Hwinfo, que o lê e automaticamente informa na tela o fabricante da placa-mãe, como você observa na figura abaixo.

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16 Descobrir o fabricante da placa-mãe é de extrema importância por diversos fatores.
Se você quiser fazer um upgrade de BIOS, por exemplo, terá de saber o nome do fabricante e o modelo de sua placa-mãe para poder baixar o arquivo necessário da página do fabricante na Internet.

17 Componentes Básicos A seguir falaremos dos componentes básicos que a maioria das placas-mãe tem. É claro que há pequenas diferenças, dependendo da marca e o modelo da placa-mãe.

18 Placa Mãe com chipset Intel
PLACA-MÃE INTEL D975XBX2 CORE 2 DUO READY ! OFF-BOARD E6600

19 Chipset e desempenho O desempenho de uma placa-mãe está intimamente relacionado ao chipset utilizado. Por esse motivo, muitos técnicos acabam se preocupando mais com o chipset que a placa-mãe tem do que com a sua marca. Testes de desempenho comprovam que a diferença de desempenho entre placas-mãe tem mais a ver com o chipset usado do que com a marca. Assim, placas-mãe de marcas diferentes que usam o mesmo chipset em geral têm desempenho similar.

20 Em geral as placas-mãe têm dois circuitos: um chamado Ponte Norte e outro chamado Ponte Sul.
Ponte Norte: Também chamado controlador de sistema, esse é o circuito mais importante do chipset e o desempenho da placa-mãe está intimamente ligado a ele. Temos, integrados dentro do controlador de sistema, o controlador de memória, a ponte barramento local-PCI, a ponte barramento local-AGP e, no caso dos chipsets mais antigos, controlador de memória cache L2.

21 Ponte Norte O chip ponte norte, também chamado de MCH (Memory Controller Hub, Hub Controlador de Memória) é conectado diretamente ao processador e possui basicamente as seguintes funções: Controlador de Memória (*) Controlador do barramento AGP (se disponível) Controlador do barramento PCI Express x16 (se disponível) Interface para transferência de dados com a ponte sul (*) Exceto para processadores soquete 754, soquete 939 e soquete 940 (processadores da AMD, como é o caso do Athlon 64), já que nesses processadores o controlador de memória está localizado no próprio processador, e não na ponte norte.

22 Ponte Norte

23 FSB Front Side Bus É o barramento que conecta a CPU na ponte norte que por sua vez está conectada a memória principal. A banda máxima é determinada pela frequência(externa) vezes o número de dados transferidos(multiplicador). Exemplo: FSB operando a 100Mhz e o processador de 32bits(4bytes) que consegue transferir 4 (palavras) por ciclo. A banda do FSB será de 1600MB/s

24 Exemplo :Intel® G31 Express Chipset
FSB 1333Mhz com multiplicador de aproximadamente 8 vezes (4 por núcleo) ?

25 Ponte Sul Também chamado controlador de periféricos, esse circuito tem a importante função de ponte PCI-ISA, fazer o interfaceamento com os periféricos básicos integrados à placa-mãe (especialmente com as portas IDE), além de barramentos externos de expansão (USB e Firewire). O controlador de periféricos tem, integrado ao controlador de interrupções, o controlador de DMA, o relógio de tempo real (RTC) e a memória de configuração (CMOS).

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27 O chip ponte sul, também chamado ICH (I/O Controller Hub, Hub Controlador de Entrada e Saída) é conectado à ponte norte e sua função é basicamente controlar os dispositivos on-board e de entrada e saída tais como: Discos Rígidos (Paralelo e Serial ATA) Portas USB Som on-board (*) Rede on-board (**) Barramento PCI Barramento PCI Express (se disponível) Barramento ISA (se disponível) Relógio de Tempo Real (RTC) Memória de configuração (CMOS) Dispositivos antigos, como controladores de interrupção e de DMA

28 Ponte Sul x desempenho Enquanto que a ponte sul pode ter alguma influência no desempenho do HD, este componente não é tão crucial no que se refere ao desempenho geral do micro quanto à ponte norte. Na verdade, a ponte sul tem mais a ver com as funcionalidades da sua placa-mãe do que com o desempenho. É a ponte sul que determina a quantidade (e velocidade) das portas USB e a quantidade e tipo (ATA ou Serial ATA) das portas do disco rígido que sua placa-mãe possui, por exemplo.

29 Diferenças Entre Chipsets
Temos repetido que os processadores a partir do 386 acessam até 4 GB de memória. Entretanto, o limite real não será dado pelo processador, mas sim pelo controlador de memória, que é um circuito que está embutido na Ponte Norte ou no hub controlador de memória. Por exemplo, o chipset 430VX da Intel só acessa até 128 MB de memória, ou seja, é impossível colocarmos mais do que isso em uma placa-mãe que utilize esse chipset.

30 Características a serem observadas sobre o chipset
Máximo de memória RAM que o chipset é capaz de acessar utilizando a memória cache, no caso de chipsets para placas-mãe com cache L2 externo. Tipos de memória RAM que o chipset é capaz de acessar. Tipos de memória cache que o chipset é capaz de reconhecer, no caso de chipset para placas-mãe com cache L2 externo. Freqüência de operação máxima do chipset. Modo de operação do barramento AGP. Capacidade ou não de multiprocessamento. Barramentos que o chipset é capaz de acessar, em especial o USB, o Firewire e o AGP.

31 Características a serem observadas sobre o chipset
Outras características de I/O, como os padrões de disco rígido UDMA/33, UDMA/66 e UDMA/100. Tudo isso significa uma coisa importantíssima: quem define as capacidades de uma placa-mãe é o chipset! Assim, se você quiser saber o quanto de uma memória uma placa-mãe aceita, os tipos de memória que uma placa-mãe aceita, em qual modo o barramento AGP trabalha ou quais novas tecnologias de disco rígido a placa-mãe aceita, basta ler as especificações técnicas do chipset.

32 Nomenclatura Há várias maneiras de nos referirmos aos chipsets, por isso você deve tomar cuidado para não se confundir. Chipset quer dizer “conjunto de circuitos”. Isso significa que normalmente o nome de um chipset engloba mais de um circuito. Por exemplo, o chipset Intel 430TX é formado por dois circuitos, 82439TX e 82371AB. Como você pode perceber, nenhum desses circuitos tem a marcação “430TX”. Nesse caso, 430TX representa o conjunto, e não um circuito em particular.

33 Nomeclatura Tradicionalmente, a nomenclatura dos chipsets é dada através de números (82439TX, como vimos). Alguns fabricantes, no entanto, utilizam nomes comerciais ou então nomes-código para designar os seus chipsets, a fim de facilitar. O chipset Apollo Pro133A da VIA, por exemplo, utiliza os circuitos VT82C694X e VT82C686A. Em nenhum desses dois circuitos você encontrará escrito “Apollo Pro133A”! No caso dos números, alguns fabricantes de placas-mãe podem simplesmente suprimir alguns números a fim de facilitar a leitura.

34 Conexão Entre as Pontes
Quando o conceito de pontes começou ser usado, a comunicação entre a ponte norte e a ponte sul era feita através do barramento PCI. O problema é que a taxa de transferência máxima do barramento PCI, 132 MB/s, era compartilhada por todos dispositivos PCI conectados à ponte sul, em especial os HDs

35 Conexão Entre as Pontes
A solução final veio quando os fabricantes de chipsets começaram a usar uma nova abordagem: eles criaram um barramento dedicado de alto desempenho entre a ponte norte e a ponte sul e conectaram os dispositivos PCI na ponte sul.

36 Barramento HyperTransport Usado Pelos Processadores da AMD

37 Barramento HyperTransport
O site oficial do HyperTransport, você verá que a taxa de transferência máxima do barramento HyperTransport 1.x é de 12,8 GB/s. Esta taxa de transferência máxima é obtida usando links de 32 bits – como explicamos os processadores AMD usam links de 16 bits. Mas se você fizer as contas achará MB/s (32 bits x 800 MHx 2 / 8 ) x 2. Aqui o consórcio HyperTransport dobrou a taxa de transferência máxima por existirem dois caminhos de dados disponíveis (uma para transmissão e outro para recepção).

38 Conclusões O que nunca podemos nos esquecer é que o fabricante do chipset normalmente não é o mesmo fabricante da placa-mãe. Chamar uma placa-mãe de “placa-mãe SiS” só porque ela usa um chipset da SiS está errado, porque não foi a SiS que fabricou a placa-mãe.

39 Exercícios 1- O que é e como são usados os chipsets?
2 - Sobre os chipsets, marque V ou F: a) atualmente, existe a possibilidade das pontes encontradas em placas-mãe serem substituídas por um único chipset. b) o chipset de um computador é considerado o cérebro da placa-mãe, sendo constituído de até cinco pontes. c) a chamada ponte sul é responsável pela comunicação do processador com as memórias. d) a chamada ponte norte abriga os controladores de HDs e as portas USB, paralela, PS2 e serial. e) por questões de compatibilidade tecnológica, os fabricantes de placas-mãe constróem seus próprios chipsets. 3-Explique como normalmente é realizado o cálculo da taxa de transferência do FSB;