scheda madre tratto da hw pc – o. maeran. scheda madre sinonimi mother board (mb) system board...
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Scheda Madre
Tratto da “HW PC” – O. Maeran
Scheda madre sinonimi Mother Board (MB) System Board Main Board …
Ruolo scheda madreE’ un circuito stampato
stratificato che riveste la duplice funzione di:
ossatura meccanica (per l’ancoraggio delle altre componenti) Spina dorsale
sistema di interconnessione elettrica (per lo scambio di segnali fra le stesse componenti) Midollo spinale.
Ruolo scheda madre Scelta MB vincola 80% altre scelte Sostituzione MB implica spesso se
non recente la sostituzione di altri componenti (RAM, CPU ..)
FunzionamentoAnticipiamo il concetto di BUSFili che scorrono paralleli tra loro e
utilizzabili a turno dai dispositivi per comunicare.
Caratteristiche: Larghezza o ampiezza (bit) Frequenza o clock (Hz) Banda passante o velocità (byte/sec)Analogia lampadine
BUS
BANDA= LARGHEZZA*FREQUENZA
Esempio: Bus PCIAmpiezza 32 bitFrequenza 33.33 MHzBanda=32 bit x 33.33 MHz = 4 byte x 33.33 x 106 Hz = 133.33 MB/s
CHIPSET
Determina: Famiglia processori Tipo RAM Tipo BUS e velocità Standard supportati (USB, AGP …)
CHIPSET
Normalmente formato da 2 chip:
NorthBridge SouthBridgeMa può essere
anche formato da 1 o 3 o 4 componenti
CHIPSET
Schema a blocchi descrive:
•Quali chip
•Connessioni tra loro
•funzionalità chip
•collegamenti che mettono a disposizione
•le velocità sostenibili
CHIPSET
Schema KT400A+VT8237:
•Quali chip KT400A+VT8237
•Connessioni tra loro
•funzionalità chip
•collegamenti che mettono a disposizione
•le velocità sostenibili
CHIPSETNORTHBRIDGE
SOUTHBRIDGE
Esercitazione Disassemblare il PC riponendo i
componenti nelle rispettive scatole
CHIPSET
La varietà di chipset in commercio è così vasta che è necessario riferisti alle specifiche tecniche dei vari produttori in quanto non ci sarebbe spazio per raccoglierli tutti in questo testo.
Tuttavia è possibile fare alcuni esempi per comprendere quali siano i parametri più significativi per riconoscerne le caratteristiche e, quindi, capire se risulti corretto per le esigenze richieste.
NorthBridgeInterfaccia CPU Memoria Scheda grafica (AGP) SouthBridgeSpecifico per famiglia di CPUPuò usare southbridge diversiFunziona a frequenze elevate richiede
talvolta un dissipatore passivo o attivo
SouthBridge
Interfaccia Slot PCI Canali IDE Porte USB Audio ReteFrequenze più basse raramente richiede
dissipatore
CHIPSET
Supporta più CPU della stessa famiglia
Rilevabili da: Manuale MB Documentazione Chipset
CHIPSETMolti produttori MB Asus Intel MSI Gigabyte AsRock DFI …
Pochi produttori ChipSet Intel AMD VIA NVIDIA
CHIPSET Ogni scheda madre è progettata intorno al suo chipset. Basta esaminare le schede madri di diversi produttori
basate sullo stesso chipset per accorgersene: le differenze ci sono, ma sono minime.
Quello che cambia maggiormente è la qualità costruttiva e la scelta dei componenti che vanno oltre il chipset.
La competizione in questo settore è serrata e le marginalità sono ridotte e spesso i prezzi non possono essere modificati: a parità di dotazione (cavi, software, funzionalità extra) il prezzo della scheda è un buon indicatore della sua qualità.
CHIPSET Generazioni differenti
Influenzano costruzione Chipset: Novità tecnologiche dei processori
(per renderli più performanti) ->Ogni chipset è in grado di supportare una sola generazione di processori (486, Pentium, Pentium 4, Core …)
scelte commerciali (vedi intel)
CHIPSET Una questione di velocità
Ogni chipset è legato ad una famiglia di processori ma non sempre riesce a supportare tutti i modelli al suo interno.
CPU più veloci richiedono chipset più veloci. Se un chipset fosse tuttavia regolato per
funzionare alla velocità massima, non potrebbe gestire le CPU più lente e viceversa.
CHIPSET Una questione di velocità
Per estendere la compatibilità nelle schede madri moderne, la velocità è ottenuta mediante due settaggi differenti:
Frequenza del clock del bus della memoria Front Side Bus (FSB)
Il moltiplicatore per la CPU
CHIPSET Una questione di velocità
Nei moderni chipset è presente anche un moltiplicatore che, partendo dalla frequenza del bus delle memorie, permette di ottenere quella per il processore.
Il moltiplicatore ha valori che variano da 1,5x fino a 20x e anche oltre. Per esempio, immaginando di avere a disposizione un sistema a 60 MHz, per ottenere una velocità per la CPU di 150 MHz è necessario un moltiplicatore pari a 2,5x.
Con il bus da 133 MHz del Pentium III per ottenere la frequenza di 1,2 GHz serve un moltiplicatore 9x.
CHIPSET esempioDati: Freq. FSB 100Mhz
Ampiezza 64 bit Cpu 1,2 Ghz
Velocità trasferimento dati= =Freq. FSB x Ampiezza=
=100 106 1/s x 64 bit ==6,4 109 b/s = 6,4 Gb/s
moltiplicatore = =Clock CPU/freq. FSB =
=1,2 109 Hz/0,1 109 Hz= 12
CHIPSET esercizio
ESERCIZIO Dati: FSB 200Mhz Ampiezza 64 bit Cpu 1,6 Ghz
Calcolare: Velocità trasferimento dati in b/s B/s e
scegliere un opportuno multiplo (k M G) Calcolare il valore del moltiplicatore
CHIPSET
Impostazioni: Frequenza FSB MoltiplicatoreClock CPU=Freq.FSB x Moltiplicatore
CHIPSET
N.B. Attenzione a FSB Quad Pumped x4 Double pumped x2
CHIPSET AMD introdusse un FSB definito double-pumped che,
pur funzionando a 100 MHz, poteva scambiare informazioni come se fosse un 200 MHz (lavorando sui due fronti di clock).
Alcuni Celeron e Pentium 4 cominciarono ad utilizzare un FSB definito quad-pumped con effettivo rendimento pari a 400 MHz per poi passare nel 2002 al Pentium 4 con FSB da 133 MHz che con quad-pumped crebbe a 533 MHz.
Attualmente si è arrivati all' eccezionale frequenza di 1066 MHz.
CHIPSET
Introduciamo Frequenza trasferimento FSB in aggiunta alla
Frequenza clock FSB Quad Pumped Frequenza trasferimento FSB=Freq.clock FSBx4 Double pumped Frequenza trasferimento FSB=Freq.clock FSBx2Quando si parla semplicemente di freq.FSB
si intende spesso la freq. di trasferimento
CHIPSET esercizio
Dati: Freq.Clock FSB=200 Mhz
Quad Pumped
Ampiezza BUS 64 bit
Clock Cpu 2,0 Ghz
Calcolare: Velocità trasferimento dati in b/s B/s e
scegliere un opportuno multiplo (k M G) Calcolare il valore del moltiplicatore per la CPU
CHIPSET
Attenzione Le CPU AMD commercialmente
usano performance rating che non corrisponde alla freq del clock
Esempio Athlon 2000+ ha prestazioni analoghe ad una CPU intel a 2GHz ma clock di 1,67GHz
CHIPSET memoria
Max quantitativo memoria (dipende poi da slot presenti su MB)
Tipo memoria (DDR, DDR2, DDR3)
Cache ora non più gestita da chipset ma integrata in chip CPU
Mem.indirizzabile in cache (ora non più gestita da chipset ma integrata in chip CPU)
CHIPSET
CPU: Max frequenza CPU e
freq. Intermedie Tensioni alimentazione Tipo connessione
meccanica elettrica = Socket / Slot
CHIPSET
IDENTIFICAZIONE. Da manuale Identifico MB da scritte e cerco
manuale su sito produttore Da scritte su chip se leggibili
(dissipatore) Via software es.SANDRA Everest
(pb. Se PC guasto)
Esercitazione
1. Dal manuale della MB ASROCK cartaceo ed elettronico:
Rilevare il chipset installato dal pdf delle caratteristiche tecniche del chipset
individuato verificare le eventuali differenze con quelle della MB
2. Confrontare il modello di von neumann con lo schema a blocchi del chipset e collegare con una linea i componenti che svolgono la stessa funzione
3. Consegnare un documento di word che contenga i due confronti di sopra