Bazele Hardware

2. BAZELE HARDWARE

Plăcile de bază – noţiuni teoretice

Chipset-ul

Chip-ul reprezintă denumirea pentru un circuit integrat, construit pe bază de siliciu,

care are un rol bine definit în funcţionarea unui echipament electronic. Procesorul,

memoria, placa de bază, placa grafică, placa de sunet, toate înglobează unul sau mai

multe astfel de chip-uri, fiecare având rolul său, ce poate fi ori de execuţie a anumitor

operaţii, ori de memorare a unor date, de obicei temporară. Spre exemplu, funcţia

procesorului este uşor de înţeles: execuţia propriu-zisă a operaţiilor necesare desfăşurării

activităţilor unui computer. Placa grafică deţine un chip principal ce efectuează operaţii

similare dar optimizate pentru domeniul grafic, atât 2D cât şi 3D. Memoria nu face

altceva decât să stocheze temporar informaţii necesare celorlalte echipamente. Am ajuns

la placa de bază, al cărei rol este mai greu de înţeles. Mulţi vor considera că singurul ei

rol este acela de a lega componentele între ele, aşadar ce nevoie mai avem de chip-urile

prezente pe ea? În primul rând, placa de bază nu este pur şi simplu un element de legătură

ci componenta principală a unui sistem, care coordonează toate activităţile. Ea joacă rol

de arbitru şi direcţionează fluxurile de date între procesor şi memorie, memorie şi hard

disk, procesor şi tastatură şi altele asemenea. Nimic nu poate funcţiona „pur şi simplu”,

este nevoie de o componentă „supremă” care să ştie să folosească resursele celorlalte

componente dintr-un PC. Un astfel de echipament poartă numele de controller. Putem

spune că placa de bază este un controller general, diferitele segmente ale ei oferind

funcţia de controller local. De exemplu, controller-ul de memorie este circuitul care „dă

viaţă” memoriei, fără el minunatele memorii DDR PC3200 vor fi alimentate cu energie şi

nimic mai mult, neexistând nimeni care să exploateze posibilităţile oferite de ele.

(placă de bază pentru procesoare 486) (placă de bază modernă: Epox 4PCA3+)

Controller-ul principal al plăcii de bază este denumit chipset, fiind format de obicei

din două chip-uri independente (de aici denumirea de chipset = set de chip-uri). Ele

poartă numele de northbridge şi southbridge (aceasta în ciuda încercării unor companii

de a le schimba aceste nume deja încetăţenite). Sau altfel spus, puntea de nord şi cea de

sud (evident că nu există nici o legătură cu punctele cardinale, nordul şi sudul fiind alese

pentru a sublinia poziţiile opuse pe care le au aceste chip-uri, aproape simetrice faţă de

2

centrul plăcii). Fiecare dintre ele are un rol bine determinat, rol care depinde de la chipset

la chipset dar există multe elemente comune între diferitele modele. Numărul tipurilor de

chipset-uri apărute de-a lungul istoriei este foarte mare, însă numărul celor folosite într-o

anumită perioadă a evoluţiei PC-urilor este relativ mic. enumirile de chipset, northbridge

şi southbridge chiar dacă ele nu sunt 100% corecte, în primul caz pentru că unele chipseturi

sunt de fapt simple chip-uri (nordul se contopeşte cu sudul), fiind prezent un singur

integrat principal pe placa de bază ce joacă dublu rol, iar în ultimele cazuri pentru că

schimbarea forţată a denumirilor de către producători (un exemplu fiind Intel) nu mi se

pare întemeiată şi relevantă.

Acest articol intenţionează, pe de o parte, să facă lumină printre utilizatorii de

calculatoare care nu cunosc principiile funcţionării plăcilor de bază moderne şi nici nu

sunt la curent cu ultimele evoluţii de chipset-uri şi, pe de altă parte, să ofere pasionaţilor o

scurtă istorie a acestui domeniu. Cum o istorie a modelelor de plăci de bază este inutilă şi

practic imposibil de realizat, numărul lor fiind de ordinul miilor, vom parcurge chipseturile

prezente în epoca modernă a calculatoarelor, insistând pe perioada ultimilor 5-6 ani

şi exemplificând acolo unde este cazul cu modele de plăci care au rămas cu adevărat în

istorie.

Pentru început, vom vorbi despre modelul clasic de chipset, format din northbridge şi

southbridge, componente ce îndeplinesc anumite sarcini standard: northbridge-ul este

răspunzător de comunicarea cu procesorul, cu memoria, cu portul AGP şi/sau PCI

Express (dacă cel puţin unul dintre ele există)

iar southbridge-ul cu tot ce înseamnă periferic: unităţi de stocare (porturile IDE şi cel de

floppy), slot-urile PCI şi ISA şi interfeţele externe, cum ar fi cea USB, FireWire, reţeaua

sau sunetul. Comunicarea dintre cele două componente principale este realizată la o

viteză maximă predefinită, care este de regulă egală cu cea a bus-ului PCI (133 MB/s),

eventual multiplicată de un număr de ori.

Spre exemplu, comunicarea dintre nordul şi sudul chipset-ului VIA KT133A este

realizată la viteza bus-ului PCI, la KT266A ea este (cu ajutorul tehnologiei V-Link) de

266 MB/s iar în cazul lui KT400 la 533 MB/s (V-Link 8x). Aceasta înseamnă că fluxul

de date nu poate depăşi această limită, deci degeaba aveţi un hard disk Serial ATA cu un

transfer de 150 MB/s (iarăşi, maxim) dacă există limitarea de 133 MB/s. În realitate,

aceste limite nu influenţează aproape deloc performanţa unui sistem, necesarul fiind mai

mare decât limita într-un număr infim de situaţii; dacă hard disk-ul doreşte să transfere

150 MB/s într-o situaţie dintr-o mie şi nu-i pot fi satisfăcuţi decât 133 MB/s, rezultă

faptul că viteza sa a fost diminuată cu un procent total nesemnificativ. Producătorii de

chipset-uri se luptă în această pseudo-competiţie a bus-urilor, recent depăşindu-se 1

GB/s.