第13章 總線與微型計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1、第第1313章章 總線與微型計算機系統(tǒng)總線與微型計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 13.1 13.1 總線和接口標準的基本概念總線和接口標準的基本概念 13.2 13.2 幾種典型的總線及主板結(jié)構(gòu)幾種典型的總線及主板結(jié)構(gòu)13.3 13.3 多核處理器多核處理器13.1 總線和接口標準的基本概念總線和接口標準的基本概念13.1.1 13.1.1 總線的基本概念與分類總線的基本概念與分類1 1基本概念基本概念 總線是指一組進行互連和傳輸信息的信號總線是指一組進行互連和傳輸信息的信號線，這組信號線一般都包括地址線、數(shù)據(jù)線、線，這組信號線一般都包括地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、電源線等幾種信號線?？刂凭€、電源線等幾種

2、信號線。 2 2總線的分類總線的分類（1 1）片內(nèi)總線（）片內(nèi)總線（CPUCPU總線）總線） 片內(nèi)總線位于微處理器的內(nèi)部，是片內(nèi)總線位于微處理器的內(nèi)部，是ALUALU及各種寄存及各種寄存器等功能單元之間的通路。片內(nèi)總線也稱器等功能單元之間的通路。片內(nèi)總線也稱CPUCPU總線?？偩€。 （2 2）外部總線）外部總線 外部總線也叫通信總線，是微機系統(tǒng)之間或微機系外部總線也叫通信總線，是微機系統(tǒng)之間或微機系統(tǒng)與通信設(shè)備之間進行通信的一組信號線。統(tǒng)與通信設(shè)備之間進行通信的一組信號線。 （3 3）局部總線）局部總線 局部總線是指微機主板上常采用的總線，它是主局部總線是指微機主板上常采用的總線，它是主板上信

3、息傳輸?shù)耐ǖ?，連接主板上各個部件以及通板上信息傳輸?shù)耐ǖ?，連接主板上各個部件以及通過擴展槽連接各種適配卡。過擴展槽連接各種適配卡。 （4 4）系統(tǒng)總線）系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線是指多處理器系統(tǒng)中連接各處理器之間系統(tǒng)總線是指多處理器系統(tǒng)中連接各處理器之間的信息通路，支持多處理器的并行操作的信息通路，支持多處理器的并行操作 。13.1.2 13.1.2 接口標準與接口標準的分類接口標準與接口標準的分類1 1基本概念基本概念（1 1）接口標準）接口標準 接口標準是指外設(shè)接口的規(guī)范和定義，它涉及外接口標準是指外設(shè)接口的規(guī)范和定義，它涉及外設(shè)接口的信號線定義、傳輸速率、傳輸方向、拓樸設(shè)接口的信號線定義、傳輸速

4、率、傳輸方向、拓樸結(jié)構(gòu)、電氣和機械特性等。結(jié)構(gòu)、電氣和機械特性等。 （2 2）接口標準的特點）接口標準的特點 最大特點是專用性強。最大特點是專用性強。 一般位于機箱外。一般位于機箱外。 并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸和串行傳輸。 定義信號線較少。定義信號線較少。2 2接口標準的分類接口標準的分類 （1 1）圖形顯示接口標準）圖形顯示接口標準 （2 2）傳統(tǒng)串并行接口標準）傳統(tǒng)串并行接口標準 （3 3）外存設(shè)備接口標準）外存設(shè)備接口標準 （4 4）通用外設(shè)接口標準）通用外設(shè)接口標準 （5 5）測試儀器接口標準）測試儀器接口標準13.1.3 13.1.3 總線的組成及性能指標總線的組成及性能指標1

5、1總線的組成總線的組成 總線按信號類型或功能一般可分為總線按信號類型或功能一般可分為5 5種：種： （1 1）數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線一般為雙向三態(tài)，用來傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線一般為雙向三態(tài)，用來傳輸數(shù)據(jù)。（2 2）地址總線地址總線 地址總線一般為單向三態(tài)，用來傳輸?shù)刂沸畔?。地址總線一般為單向三態(tài)，用來傳輸?shù)刂沸畔ⅰ?（3 3）控制總線控制總線 控制總線用來傳輸控制或狀態(tài)信號。控制總線用來傳輸控制或狀態(tài)信號。 （4 4）電源和地線）電源和地線（5 5）備用線）備用線2 2總線的性能指標總線的性能指標 總線的性能主要由以下總線的性能主要由以下3 3方面來衡量。方面來衡量。（1 1）總線寬度）總線寬

6、度 總線寬度是指一次可以同時傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位總線寬度是指一次可以同時傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位為為 位（位（bitbit）。）。 （2 2）總線頻率）總線頻率 它是指總線在每秒鐘內(nèi)能傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，單位為它是指總線在每秒鐘內(nèi)能傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，單位為MHzMHz。 （3 3）傳輸速率）傳輸速率 指總線在每秒鐘內(nèi)能傳輸?shù)淖疃嘧止?jié)數(shù)，單位為指總線在每秒鐘內(nèi)能傳輸?shù)淖疃嘧止?jié)數(shù)，單位為MB/sMB/s。三者的關(guān)系是：。三者的關(guān)系是： 傳輸速率傳輸速率= =總線寬度總線寬度/8/8總線頻率總線頻率 例【例【13-113-1】 PCIPCI總線頻率為總線頻率為33.3MHz33.3MHz，總線寬度，總線寬度3

7、232位，位，則：則： 傳輸速率傳輸速率=32b/8=32b/833.3 MHz =133.2MB/s33.3 MHz =133.2MB/s。13.2 13.2 幾種典型的總線及主板結(jié)構(gòu)幾種典型的總線及主板結(jié)構(gòu)在微型計算機系統(tǒng)中，通常由多種總線構(gòu)成。例如：在微型計算機系統(tǒng)中，通常由多種總線構(gòu)成。例如：386386主板上：主板上：ISAISA總線和總線和EISAEISA總線；總線；486486主板：主板：ISAISA總線和總線和VESAVESA總線；總線；PentiumPentium主板上：主板上：ISAISA總線和總線和PCIPCI總線；總線；PP、PP主板：主板：ISAISA總線、總線、PC

8、IPCI總線和總線和AGPAGP總線等?？偩€等。顯卡顯卡顯示器顯示器北橋北橋內(nèi)存條內(nèi)存條CPUCPU總線總線PCIPCI插槽插槽硬盤硬盤軟盤軟盤光盤光盤南橋南橋ISIS插槽插槽串口串口2 2串口串口1 1打印口打印口 EIDE 1 EIDE 1鍵盤鼠標鍵盤鼠標PCIPCI總線總線ISAISA總線總線 8MH8MHZ Z100MH100MHZ Z100MH100MHZ Z66MH66MHZ Z33MH33MHZ ZAGPAGP超級超級I/OI/OEIDE 2EIDE 2COM1COM1COM2COM2LPT1LPT12 2個個USBUSB插口插口ROM BIOSROM BIOSL2 CacheL

9、2 CachePentium Pentium L1 CacheL1 Cache圖圖13-1 P13-1 P微機系統(tǒng)的總線層次結(jié)構(gòu)微機系統(tǒng)的總線層次結(jié)構(gòu)13.2.1 ISA13.2.1 ISA總線總線 1984 1984年年IBMIBM公司推出了公司推出了1616位位PC/ATPC/AT機，稱為機，稱為ISAISA總線，總線，即工業(yè)標準結(jié)構(gòu)（即工業(yè)標準結(jié)構(gòu)（Industry Standard ArchitectureIndustry Standard Architecture），），也稱為也稱為ATAT總線?？偩€。 ISAISA總線是總線是8/168/16位兼容的總線，其插槽為兩段，分別位兼容的

10、總線，其插槽為兩段，分別為前為前6262線段和后線段和后3636線段。線段。 前前6262個引腳插槽可用于個引腳插槽可用于8 8位的插接板，與位的插接板，與PCPC總線兼容?？偩€兼容。 兩段一起使用時，插槽信號線增至兩段一起使用時，插槽信號線增至9898線，用來支持線，用來支持1616位的插接板。位的插接板。 （3 3）ISAISA總線共有總線共有1515個外部中斷輸入端，其中保留個外部中斷輸入端，其中保留3 3個。個。有有7 7個個DMADMA通道。這些被后來的微機所兼容。通道。這些被后來的微機所兼容。 （4 4）開放式總線結(jié)構(gòu)。）開放式總線結(jié)構(gòu)。（2 2）最高工作頻率為）最高工作頻率為8M

11、Hz8MHz，數(shù)據(jù)寬度為，數(shù)據(jù)寬度為1616位，數(shù)據(jù)傳輸位，數(shù)據(jù)傳輸速率為速率為16MB/s16MB/s。地址線。地址線2424條，可尋址條，可尋址16MB16MB的內(nèi)存空間。的內(nèi)存空間。1 1ISAISA總線的主要特點總線的主要特點（1 1）1616位的總線，可以只用低位的總線，可以只用低8 8位數(shù)據(jù)線。位數(shù)據(jù)線。 2 2ISAISA總線插槽及總線信號總線插槽及總線信號 ISAISA總線的總線的9898根線分成根線分成7 7類：類： 地址線及其控制線；地址線及其控制線； 數(shù)據(jù)線；數(shù)據(jù)線； 總線周期控制線；總線周期控制線； 總線控制線；總線控制線； 中斷信號線；中斷信號線； DMADMA信號線

12、；信號線； 電源線。電源線。 3 3ISAISA總線周期總線周期 ISAISA支持八種類型的總線周期：支持八種類型的總線周期： 存儲器讀；存儲器讀； 存儲器寫；存儲器寫； I/OI/O端口讀；端口讀； I/OI/O端口寫；端口寫； 中斷響應(yīng)；中斷響應(yīng)； DMADMA傳輸；傳輸； 刷新和仲裁周期。刷新和仲裁周期。13.2.2 PCI13.2.2 PCI總線總線 PCI PCI總線（總線（Peripheral Component Interconnect Peripheral Component Interconnect Special Interest GroupSpecial Interest

13、 Group），即外圍部件互聯(lián)專業(yè)組。），即外圍部件互聯(lián)專業(yè)組。 它是由它是由IntelIntel、IBMIBM、CompaqCompaq、HPHP、AppleApple等等100100多多家公司于家公司于19911991年共同推出的一種局部總線，年共同推出的一種局部總線， 目前已有三代目前已有三代PCIPCI總線：總線： PCI PCI、PCI-XPCI-X和和PCI Express(PCI-XP)PCI Express(PCI-XP)。 PCI PCI總線的最高工作頻率總線的最高工作頻率66MHZ66MHZ，最高傳輸速率是，最高傳輸速率是528MBps528MBps。 2000 2000年

14、推出的年推出的PCI-XPCI-X總線：最高工作頻率總線：最高工作頻率533MHZ533MHZ，3232位傳輸時，傳輸速率是位傳輸時，傳輸速率是2132MBps2132MBps。20022002年推出了年推出了PCI-XPPCI-XP總線，如果把總線，如果把PCIPCI和和PCI-XPCI-X總線稱為總線稱為第第1 1代和第代和第2 2代，那么代，那么PCI- XPPCI- XP總線就是第三代總線，它的總線就是第三代總線，它的最高工作頻率高達最高工作頻率高達2.5GH2.5GHZ Z。1 1PCIPCI總線的特點總線的特點 傳輸速率高，大大緩解了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。傳輸速率高，大大緩解了系統(tǒng)數(shù)

15、據(jù)傳輸?shù)钠款i。 總線數(shù)據(jù)寬度為總線數(shù)據(jù)寬度為3232位或位或6464位位 PCI PCI總線并不依賴于某一具體的微處理器?？偩€并不依賴于某一具體的微處理器。 允許多總線共存。允許多總線共存。 支持支持6464位尋址。位尋址。 自動識別與配置外設(shè)，具有即插即用的功能。自動識別與配置外設(shè)，具有即插即用的功能。 即插即用功能是由系統(tǒng)和適配器兩個方面配合實現(xiàn)的。即插即用功能是由系統(tǒng)和適配器兩個方面配合實現(xiàn)的。 從適配器方面看，在適配器中設(shè)置了一個小容量中的各從適配器方面看，在適配器中設(shè)置了一個小容量中的各種參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)進行統(tǒng)一的配置，實現(xiàn)即插即用的功種參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)進行統(tǒng)一的配置，實現(xiàn)即插即用的

16、功能。能。 負載能力強、易擴展。負載能力強、易擴展。 2 2PCIPCI總線信號的定義總線信號的定義 PCI PCI總線控制器是總線控制器是PCIPCI總線結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件，它總線結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件，它是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的管理部件，用來提供統(tǒng)一的接口信是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的管理部件，用來提供統(tǒng)一的接口信號（見圖號（見圖13-213-2），以及協(xié)調(diào)），以及協(xié)調(diào)CPUCPU與各種外設(shè)之間的數(shù)據(jù)與各種外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸。 PCI PCI總線共有總線共有124124個信號線，用于連接個信號線，用于連接PCIPCI卡?？?。 PCI PCI卡的雙面總線連接頭上每面各有卡的雙面總線連接頭上每面各有6262個引線，

17、個引線，PCIPCI總線信號與對應(yīng)引腳請參看表總線信號與對應(yīng)引腳請參看表13-113-1。在圖在圖13-213-2中：中：左邊的左邊的5 5組信號為組信號為必選必選信號；信號；右邊的右邊的5 5組是組是可選可選信號。信號。左邊的左邊的5 5組信號定義如下：組信號定義如下：（1 1）地址）地址/ /數(shù)據(jù)類信號數(shù)據(jù)類信號 AD31 AD31AD0AD0，3232位地址位地址/ /數(shù)據(jù)復(fù)用信號。數(shù)據(jù)復(fù)用信號。 總線命令字節(jié)允許信號復(fù)用?？偩€命令字節(jié)允許信號復(fù)用。 PAR PAR，對，對AD31AD31AD0AD0和和 信號作奇信號作奇偶校驗偶校驗( (偶校驗偶校驗) )。 3/BEC0/ BEC3/

18、BEC0/ BEC 數(shù)據(jù)傳輸節(jié)拍：作數(shù)據(jù)傳輸節(jié)拍：作4 4個字節(jié)允許信號；個字節(jié)允許信號； 總線命令傳輸節(jié)拍：傳輸總線命令傳輸節(jié)拍：傳輸4 4位二進制命令信息，位二進制命令信息，被從設(shè)備譯碼并執(zhí)行。被從設(shè)備譯碼并執(zhí)行。PCIPCI總線命令說明參考表總線命令說明參考表13-213-2。 命令類型命令類型 說說 明明 0 0 0 0中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷識別命令中斷識別命令0 0 1 0I/O讀讀CPU讀接口讀接口0 0 1 1 I/O寫寫 CPU寫接口寫接口0 1 1 0存儲器讀存儲器讀CPU讀存儲器讀存儲器0 1 1 1 存儲器寫存儲器寫 CPU寫存儲器寫存儲器3/BEC0/ BEC PCIPC

19、I總線命令舉例：總線命令舉例： （2 2）接口控制類信號）接口控制類信號 ：幀周期信號。：幀周期信號。 FRAMETRDY ：從設(shè)備準備好信號。：從設(shè)備準備好信號。 ：主設(shè)備準備好信號。：主設(shè)備準備好信號。 IRDYSTOP ：停止信號。使從設(shè)備停止當前數(shù)據(jù)的：停止信號。使從設(shè)備停止當前數(shù)據(jù)的傳輸過程。傳輸過程。 ：設(shè)備選擇信號，它是由從設(shè)備發(fā)出的，：設(shè)備選擇信號，它是由從設(shè)備發(fā)出的， 輸入信號。輸入信號。 DEVSEL IDSEL IDSEL，初始化設(shè)備選擇信號。每次只有一個，初始化設(shè)備選擇信號。每次只有一個PCIPCI槽槽上的上的IDSELIDSEL有效，有效時，對該有效，有效時，對該PC

20、IPCI總線上的適配卡配總線上的適配卡配置信息。置信息。 : : 數(shù)據(jù)奇偶校驗錯信號，低電平有效。數(shù)據(jù)奇偶校驗錯信號，低電平有效。 : :系統(tǒng)錯誤信息。當其為低電平時，報系統(tǒng)錯誤信息。當其為低電平時，報告地址奇偶錯或數(shù)據(jù)奇偶錯或命令錯等。告地址奇偶錯或數(shù)據(jù)奇偶錯或命令錯等。 （3 3）錯誤指示信號）錯誤指示信號PERRSERR （4）總線仲裁信號）總線仲裁信號 REQ : 總線請求信號。由希望成為總線主設(shè)總線請求信號。由希望成為總線主設(shè)備的設(shè)備，向仲裁設(shè)備申請作為備的設(shè)備，向仲裁設(shè)備申請作為PCIPCI主控設(shè)備使主控設(shè)備使用用PCIPCI總線，表示主設(shè)備請求占用總線。總線，表示主設(shè)備請求占用總

21、線。GNT : :總線請求允許信號，低電平有效。總線請求允許信號，低電平有效。 （5 5）系統(tǒng)信號）系統(tǒng)信號 CLK CLK，總線時鐘信號。它是系統(tǒng)時鐘信號，總線時鐘信號。它是系統(tǒng)時鐘信號，對所有設(shè)備都作為輸入信號。該信號頻率為對所有設(shè)備都作為輸入信號。該信號頻率為PCIPCI總線的工作頻率?？偩€的工作頻率。 系統(tǒng)復(fù)位信號。它有效時，系統(tǒng)復(fù)位信號。它有效時，PCIPCI總線的所有輸總線的所有輸出信號處于高阻狀態(tài)，對出信號處于高阻狀態(tài)，對PCIPCI總線上的所有總線上的所有PCIPCI寄存器、定時器等都復(fù)位。寄存器、定時器等都復(fù)位。 11.2.3 AGP11.2.3 AGP總線總線1 1AGPA

22、GP總線的結(jié)構(gòu)總線的結(jié)構(gòu) 加速圖形接口加速圖形接口AGP(Accelerated Graphics Port)AGP(Accelerated Graphics Port)是于是于19961996年年8 8月提出的一種新型視頻接口標準，它是月提出的一種新型視頻接口標準，它是一種專為提高視頻帶寬而設(shè)計的總線規(guī)范。一種專為提高視頻帶寬而設(shè)計的總線規(guī)范。 AGP AGP插槽可以插入符合該規(guī)范的插槽可以插入符合該規(guī)范的AGPAGP顯示插卡。顯示插卡。 視頻信號的傳輸速率可以從視頻信號的傳輸速率可以從PCIPCI的的133MB133MBs s提高到提高到266MB266MBs s或或533MB533MBs

23、 s或或1066MB1066MBs s或或2133MB2133MBs s。 AGP AGP不能稱為總線，因為它僅在不能稱為總線，因為它僅在AGPAGP控制芯片和控制芯片和AGPAGP顯示卡之間提供了點到點的連接端口，顯示卡之間提供了點到點的連接端口，圖圖13-3 AGP13-3 AGP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖AGPAGP總線總線CPUCPU北橋北橋圖形顯示卡圖形顯示卡顯示存儲器顯示存儲器內(nèi)存內(nèi)存AGPAGP接口接口PCIPCI總線總線PCIPCI設(shè)備設(shè)備PCIPCI設(shè)備設(shè)備2 2AGPAGP的工作模式的工作模式 加速圖形接口加速圖形接口AGPAGP支持支持4 4種工作模式：種工作模式：

24、 1 1， 2 2、4 4和和8 8模式。模式。 根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率= =總線寬度總線寬度/8/8總線工作頻總線工作頻率，已知總線寬度為率，已知總線寬度為3232位，依據(jù)位，依據(jù)4 4種不同的工作種不同的工作頻率，計算出對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速率如下表中所示。頻率，計算出對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速率如下表中所示。表表13-3 AGP13-3 AGP的工作模式的工作模式版本版本模式模式工作工作頻率頻率數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)傳輸速率輸速率傳輸方式傳輸方式額定工作電壓額定工作電壓1.01.0，2.02.01 166.6M66.6MHzHz266MB/266MB/s s上升沿上升沿3.3V3.3V1.01.0，2.0

25、2.02 2133MH133MHz z533MB/533MB/s s上升沿和下降上升沿和下降沿沿3.3V3.3V2.02.0，3.03.04 4266MH266MHz z1066MB1066MB/s/s上升沿和下降上升沿和下降沿沿1.5V1.5V3.03.08 8533MH533MHz z2133MB2133MB/s/s上升沿和下降上升沿和下降沿沿1.5V1.5V（1 1）采用了直接內(nèi)存執(zhí)行）采用了直接內(nèi)存執(zhí)行DIME DIME （Direct Memory Direct Memory ExecuteExecute）技術(shù)。）技術(shù)。3 3AGPAGP總線的特點總線的特點（3 3）采用流水線技術(shù)讀

26、寫內(nèi)存。）采用流水線技術(shù)讀寫內(nèi)存。 流水線操作是流水線操作是AGPAGP提供的僅針對訪問內(nèi)存的增強協(xié)議。提供的僅針對訪問內(nèi)存的增強協(xié)議。由于采用了流水線操作減少了內(nèi)存等待時間，數(shù)據(jù)傳輸由于采用了流水線操作減少了內(nèi)存等待時間，數(shù)據(jù)傳輸速率有了很大提高。速率有了很大提高。（2 2）具有）具有2 2、4 4、8 8的數(shù)據(jù)傳輸速率。的數(shù)據(jù)傳輸速率。 （4 4）地址信號與數(shù)據(jù)信號分離）地址信號與數(shù)據(jù)信號分離 。（5 5）并行操作）并行操作 在在CPUCPU訪問系統(tǒng)訪問系統(tǒng)RAMRAM的同時，允許的同時，允許AGPAGP顯示卡訪問顯示卡訪問AGPAGP內(nèi)存，兩種總線同時傳輸數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)并行內(nèi)存，兩種總

27、線同時傳輸數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)并行操作的性能操作的性能 。（6 6）顯示系統(tǒng)不占用）顯示系統(tǒng)不占用PCIPCI總線，提高了系統(tǒng)運行的速度?？偩€，提高了系統(tǒng)運行的速度。 4 4AGPAGP與與PCIPCI的比較的比較AGPAGP和和PCIPCI兩者的主要性能指標參看表兩者的主要性能指標參看表13-4 13-4 。 表表13-4 AGP13-4 AGP和和PCIPCI的性能比較的性能比較總線總線PCIAGP傳輸方式傳輸方式同步同步同步同步內(nèi)存優(yōu)先存取內(nèi)存優(yōu)先存取不支持不支持不支持不支持數(shù)據(jù)線寬度數(shù)據(jù)線寬度3232位位3232位位總線時鐘（總線時鐘（MHzMHz）33.333.366.666.6傳輸帶寬

28、（傳輸帶寬（MB/sMB/s）13313321662166（8 8）支持的插槽個數(shù)支持的插槽個數(shù)551 113.2.4 13.2.4 微機主板結(jié)構(gòu)微機主板結(jié)構(gòu)1.1.北橋北橋- -南橋芯片組南橋芯片組（1 1）北橋芯片北橋芯片北橋芯片（北橋芯片（North BridgeNorth Bridge）是主板芯片組中起主導(dǎo)）是主板芯片組中起主導(dǎo)作用的組成部分，也稱為主橋（作用的組成部分，也稱為主橋（Host BridgeHost Bridge）。）。一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的，例如命名的，例如Intel GM45Intel GM45芯

29、片組的北橋芯片是芯片組的北橋芯片是G45G45、最新的則是支持酷睿最新的則是支持酷睿i7i7處理器的處理器的X58X58系列的北橋芯片。系列的北橋芯片。主流產(chǎn)品有主流產(chǎn)品有P45P45、P43P43、X48X48、X58X58、790GX790GX、790FX790FX、780G780G等等。等等。北橋芯片內(nèi)的主要功能部件通常包括：北橋芯片內(nèi)的主要功能部件通常包括：CPUCPU接口功能接口功能; ;AGPAGP接口功能接口功能; ;PCIPCI接口功能；接口功能；DRAMDRAM控制器功能；控制器功能；L2L2高速緩存控制器的功能。高速緩存控制器的功能。北橋芯片還提供了對北橋芯片還提供了對CP

30、UCPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內(nèi)存的類型和最大容量及總線頻率、內(nèi)存的類型和最大容量及ECCECC糾錯等方面糾錯等方面的支持。的支持。（2 2）南橋芯片南橋芯片 南橋芯片內(nèi)部功能部件通常包括：南橋芯片內(nèi)部功能部件通常包括： PCIPCI接口；接口； EIDEEIDE接口；接口； USBUSB接口；接口； PCI/EISAPCI/EISA總線擴展橋；總線擴展橋； 兩級級聯(lián)的兩級級聯(lián)的DMADMA控制器；控制器； 82C5482C54計數(shù)器計數(shù)器/ /定時器；定時器； 兩個兩個82C5982C59級聯(lián)的中斷控制器以及超級級聯(lián)的中斷控制器以及超級I/OI/O接口等。

31、接口等。 南橋芯片南橋芯片主要管理：主要管理： PCIPCI總線；總線； ISAISA（EISAEISA）總線；）總線； IDEIDE（EIDEEIDE）總線及）總線及USBUSB總線；總線； 并且通過并且通過SIOSIO管理許多慢速的輸入輸出設(shè)備。管理許多慢速的輸入輸出設(shè)備。2. Intel X58 2. Intel X58 高速芯片組高速芯片組（1 1）Intel X58 Intel X58 高速芯片組高速芯片組 表表13-5 Intel X5813-5 Intel X58和和Intel X48Intel X48芯片組之間的規(guī)格對比芯片組之間的規(guī)格對比Intel X58Intel X58I

32、ntel X48Intel X48北橋北橋Intel X58Intel X58Intel X48Intel X48南橋南橋ICH10RICH10RICH9RICH9RSocketSocketLGA1336LGA1336LGA775LGA775系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線QPI 6.4GT/sQPI 6.4GT/sFSB 1600MHFSB 1600MHZ Z系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬25.6GB/s25.6GB/s12.8GB/s12.8GB/s集成的內(nèi)存控制器集成的內(nèi)存控制器無（在無（在CPUCPU內(nèi)部）內(nèi)部）有有存儲器支持存儲器支持三通道三通道DDR3DDR3雙通道雙通道DDR3DDR3PCI-E 2.0PCI

33、-E 2.0有有有有USBUSB12121212多顯卡支持多顯卡支持支持支持SLISLI和和Cross Cross Fire XFire X支持支持Cross Fire XCross Fire X Intel X58 Intel X58芯片組支持最新的芯片組支持最新的LGA1366 Core i7LGA1366 Core i7系列處理器，而系列處理器，而Intel X48Intel X48芯片組支持上一代的芯片組支持上一代的LGA775 Core 2LGA775 Core 2系列處理器；系列處理器； Intel Core i7Intel Core i7系列處理器，使得一個單一的系列處理器，使得

34、一個單一的QPIQPI鏈接就能夠提供鏈接就能夠提供25.6GB/s25.6GB/s的帶寬，是的帶寬，是LGA775LGA775平臺架構(gòu)平臺架構(gòu)的的2 2倍。倍。 X58 X58芯片組的主要參數(shù)如下：芯片組的主要參數(shù)如下： 支持支持CPUCPU類型：支持類型：支持IntelIntel酷?？犷?i7-965 i7-965 處理器處理器至尊版、至尊版、Intel Intel 酷?？犷7-940 i7-940 、Intel i7-920 Intel i7-920 處理處理器及器及Core i7 ExtremeCore i7 Extreme等。等。 支持支持CPUCPU個數(shù)：個數(shù)：1 1 超線程：支持

35、超線程：支持 前端總線頻率：前端總線頻率： 2400/3200MHz2400/3200MHz 內(nèi)存模組：視內(nèi)存模組：視CPUCPU而定而定 最大內(nèi)存容量：視最大內(nèi)存容量：視CPUCPU而定而定 顯卡插槽：顯卡插槽：2 2條全速條全速PCI-Ex16 2.0PCI-Ex16 2.0。多顯卡技術(shù)：多顯卡技術(shù)：SLISLI和和Cross Fire XCross Fire X。是否集成顯卡：否是否集成顯卡：否 （2 2）與）與Intel X58Intel X58配套的標準南橋：配套的標準南橋：82801JIB82801JIB（ICH10ICH10）或）或82801JIR82801JIR（ICH10RI

36、CH10R）標準南橋的主要參數(shù)如下：標準南橋的主要參數(shù)如下： IDEIDE接口標準：不支持接口標準：不支持 SATASATA接口標準：接口標準：SATA II SATA II SATA SATA接口個數(shù)：接口個數(shù)：6 6 USB USB接口標準：接口標準：USB 2.0 USB 2.0 USB USB接口個數(shù)：接口個數(shù)：12 12 集成聲卡：集成聲卡：HD Audio HD Audio RAID RAID功能：僅功能：僅ICH10RICH10R支持支持 RAIDRAID等級：等級：SATA RAID 0SATA RAID 0，1 1，5 5，1010，Matrix RAID Matrix RA

37、ID 南橋南橋PCI-EPCI-E通道數(shù)：通道數(shù)：6 6 網(wǎng)卡：網(wǎng)卡：10/100/1000Mbps 10/100/1000Mbps PCI PCI插槽最多數(shù)量：插槽最多數(shù)量：4 4 3. 3. 華碩華碩P6T Deluxe V2P6T Deluxe V2主板主板P6T Deluxe V2P6T Deluxe V2主板是前一款主板是前一款P6T DeluxeP6T Deluxe的簡化版本的簡化版本 。（1 1）主要規(guī)格參數(shù)）主要規(guī)格參數(shù) 主板板型：主板板型：ATXATX板型板型 型號：型號： P6T Deluxe V2 P6T Deluxe V2 主芯片組：主芯片組：Intel X58 Int

38、el X58 芯片組描述：采用芯片組描述：采用Intel X58+ICH10RIntel X58+ICH10R芯片組芯片組 集成芯片：聲卡集成芯片：聲卡/ /網(wǎng)卡網(wǎng)卡 網(wǎng)卡芯片：板載網(wǎng)卡芯片：板載Marvell 88E8056Marvell 88E8056雙千兆網(wǎng)卡雙千兆網(wǎng)卡 CPUCPU種類：種類：Core i7 Core i7 CPU CPU描述：支持描述：支持LGA 1366LGA 1366接口的接口的Nehalem Nehalem Bloomfield Core i7Bloomfield Core i7四核心處理器四核心處理器 CPUCPU插槽：插槽：LGA 1366 LGA 1366

39、 支持支持CPUCPU數(shù)：數(shù)：1 1 內(nèi)存類型：內(nèi)存類型：DDR3 DDR3 內(nèi)存描述：支持三通道內(nèi)存描述：支持三通道DDR3 2000DDR3 2000（OCOC）/1866/1866（OCOC）/1800/1800（OCOC）16001600（OCOC）/1333/1066/1333/1066內(nèi)存，最大支持內(nèi)存，最大支持24GB 24GB USB USB接口：接口：1414個個USB2.0USB2.0接口接口 PS/2PS/2接口：接口：PS/2PS/2鍵鼠接口鍵鼠接口 顯卡插槽：顯卡插槽：3 3條條PCI-E 2.0 16XPCI-E 2.0 16X（2 216X+1X16X+1X，2

40、216X+8X16X+8X）13.3 13.3 多核處理器多核處理器 多核（多核（Multi-coreMulti-core）技術(shù)是將多個處理器核心集成在）技術(shù)是將多個處理器核心集成在一個半導(dǎo)體芯片上，各處理器核心耦合緊密，構(gòu)成一個一個半導(dǎo)體芯片上，各處理器核心耦合緊密，構(gòu)成一個多處理器（多處理器（MultiprocessorMultiprocessor）系統(tǒng)。）系統(tǒng)。 多核心處理器就是基于單個半導(dǎo)體的一個處理器上擁多核心處理器就是基于單個半導(dǎo)體的一個處理器上擁有多個功能相同的處理器核心，這一多處理器系統(tǒng)中的有多個功能相同的處理器核心，這一多處理器系統(tǒng)中的多個處理器核心能夠有效地并行執(zhí)行多個進程

41、或線程，多個處理器核心能夠有效地并行執(zhí)行多個進程或線程，可以同時共享系統(tǒng)總線、內(nèi)存等資源?？梢酝瑫r共享系統(tǒng)總線、內(nèi)存等資源。13.3.1 13.3.1 多核處理器發(fā)展概況多核處理器發(fā)展概況20052005年年4 4月，月，IntelIntel第一款用于第一款用于P4P4計算機的雙核處理器計算機的雙核處理器至尊版問世。至尊版問世。20062006年年1 1月，月，IntelIntel發(fā)布了發(fā)布了Pentium D 9xxPentium D 9xx系列處理器系列處理器 。20062006年年1111月，月，IntelIntel四核處理器正式發(fā)布。四核處理器正式發(fā)布。20082008年，年，Inte

42、lIntel推出了推出了6464位位4 4個內(nèi)核的個內(nèi)核的Core i7Core i7（酷睿（酷睿i7i7）處理器。處理器。 13.3.2 Intel13.3.2 Intel多核處理器結(jié)構(gòu)多核處理器結(jié)構(gòu)IntelIntel的多核處理器的多核處理器: : Pentium Pentium至尊版至尊版; ; Pentium D; Pentium D; Pentium EE; Pentium EE; 酷睿系列等?？犷Ｏ盗械?。不同種類多核處理器的微結(jié)構(gòu)都有較大的差別。不同種類多核處理器的微結(jié)構(gòu)都有較大的差別。1. Intel Pentium1. Intel Pentium至尊版和至尊版和Pentium

43、DPentium D的組織結(jié)的組織結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖13-5 Intel Pentium13-5 Intel Pentium至尊版和至尊版和Pentium DPentium D處理器的組織結(jié)構(gòu)處理器的組織結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài) 執(zhí)行引擎執(zhí)行引擎 執(zhí)行引擎執(zhí)行引擎 執(zhí)行引擎執(zhí)行引擎 執(zhí)行引擎執(zhí)行引擎局部局部APIC APIC 局部局部APIC APIC 局部局部APIC APIC 局部局部APIC APIC 局部局部APIC APIC 局部局部APICAPIC 總線接口總線接口 總線接口總線接口 總線接口總線接口 總線接口總線接口 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 L L2 2Cache LCache L2 2Cache LCache L2 2Cache LCache L2 2CacheCache(a)Intel Pentium(a)Intel Pentium至尊版至尊版 (b)Intel Pentium D (b)Intel Pentium D 處理器處理器Intel Pen