Южный мост состав назначение

Южный мост состав назначение

Южный мост отвечает за организацию взаимодействия с медленными компонентами ЭВМ: платами расширения, периферийными устройствами, устройствами ввода-вывода, каналами межмашинного обмена и так далее.

То есть, Южный мост ретранслирует данные и запросы от подключенных к нему устройств в северный мост, который передает их в процессор или ОЗУ, и принимает от северного моста команды процессора и данные из ОЗУ, и ретранслирует их в подключенные к нему устройства.

В состав южного моста входят:

— контроллер шины связи с северным мостом (PCI, hublink, DMI, HyperTransport и т.д.);

— контроллер шины связи с платами расширения (PCI, PCIe и т.д.);

— контроллер линий связи с периферийными устройствами и другими ЭВМ (USB, FireWire, Ethernet и т.д.);

— контроллер шины связи с жесткими дисками (ATA, SATA, SCSI и т.д.);

— контроллер шины связи с медленными устройствами (шины ISA, LPC, SPI и т.д.).

Рассмотрим более подробно интерфейсы связи, используемые южным мостом, и встроенные в него контроллеры периферийных устройств.

Интерфейсы связи северного моста с южным мы уже рассматривали. Поэтому сразу перейдем к интерфейсам связи с платами расширения.

3.2.1. Интерфейсы связи с платами расширения.

На данный момент основными интерфейсами для обмена с платами расширения являются PCI и PCIexpress. Однако интерфейс PCI активно вытесняется, и в ближайшие несколько лет практически уйдет историю, и будет использоваться только в некоторых специализированных ЭВМ.

Описание и краткие характеристики интерфейсов PCI и PCIexpress я уже приводил в этой статье, так что повторяться не буду. Перейдем сразу к рассмотрению интерфейсов связи с периферийными устройствами, устройствами ввода-вывода и другими ЭВМ.

3.2.2. Интерфейсы связи с периферийными устройствами, устройствами ввода — вывода и другими эвм.

Существует большое разнообразие интерфейсов для связи с периферийными устройствами и другими ЭВМ, наиболее распространенные из них встраиваются в материнскую плату, но также можно добавлять любой из интерфейсов с помощью плат расширения, подключаемых к материнской плате через шину PCI или PCIexpress.

Приведу краткое описание и характеристики наиболее популярных интерфейсов.

USB (Universal Serial Bus) – универсальный последовательный канал передачи данных для подключения к ЭВМ среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.

Шина строго ориентирована и состоит из контроллера канала и подключаемых к нему нескольких оконечных устройств. Обычно контроллеры канала USB встроены в южный мост материнской платы. В современных материнских платах могут размещаться до 12 контроллеров канала USB с двумя портами каждый.

Соединение между собой двух контроллеров канала или двух оконечных устройств невозможно, поэтому напрямую соединить два компьютера или два периферийных устройства между собой по USB-каналу нельзя.

Однако для связи двух контроллеров канала между собой можно использовать дополнительные устройства. Например, эмулятор Ethernet адаптера. Два компьютера подключаются к нему по USB каналу, и оба видят оконечное устройство. Ethernet адаптер ретранслирует данные, получаемые от одного компьютера к другому, эмулируя сетевой протокол Ethernet. Однако при этом необходимо устанавливать специфические драйвера эмулятора Ethernet адаптера на каждый подключаемый компьютер.

Интерфейс USB имеет встроенные линии питания, благодаря чему позволяет использовать устройства без собственного источника питания или одновременно с обменом данными подзаряжать аккумуляторы оконечных устройств, например телефонов.

Однако, если между контроллером канала и оконечным устройством используется размножитель (USB-hub), то он должен обладать дополнительным внешним питанием, чтобы обеспечить все подключаемые к нему устройства питанием, требуемым по стандарту интерфейса USB. Если использовать USB-hub без дополнительного источника питания, то, при подключении нескольких устройств без собственных источников питания, они, скорее всего, работать не будут.

USB поддерживает «горячее» подключение оконечных устройств. Это возможно, из-за более длинного заземляющего контакта, чем сигнальные контакты. Поэтому, при подключении оконечного устройства, вначале замыкаются контакты заземления, и разность потенциала компьютера и оконечного устройства выравнивается. Следовательно, дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к скачку напряжения.

На данный момент существует три основные ревизии интерфейса USB (1.0, 2.0 и 3.0). Причем они совместимы снизу-вверх, то есть устройства, предназначенные для ревизии 1.0, будут работать с интерфейсом ревизии 2.0, соответственно, устройства, предназначенные для USB 2.0, будут работать с USB 3.0, однако устройства для USB 3.0, скорее всего не будут работать с интерфейсом USB 2.0.

Рассмотрим основные характеристики интерфейса, в зависимости от ревизии.

USB 1.0 – первая версия интерфейса USB, выпущенная в ноябре 1995 года. В 1998 году ревизия была доработана, устранены ошибки и недочеты. Полученная ревизия USB 1.1 первой получила массовое распространение.

Технические характеристики ревизий 1.0 и 1.1 следующие:

— скорость передачи данных – до 12 Мбит/с (режим Full-Speed) или 1,5 Мбит/с (режим Low-Speed);

— синхронная передача данных (по запросу);

— полудуплексный обмен (одновременно передача возможна только в одном направлении);

— максимальная длина кабеля – 5 метров, для режима Low-Speed, и 3 метра, для режима Full-Speed;

— максимальное количество подключённых устройств к одному контроллеру (включая размножители) – 127;

Читайте также:  Можно ли разблокировать icloud на iphone

— возможно подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью, к одному контроллеру USB;

— напряжение питания для периферийных устройств – 5 В;

— максимальная сила тока – 500 мА;

— кабель состоит из четырех линий связи (две линии – для приема и передачи данных, и две линии – для питания периферийных устройств) и заземляющей оплетки.

USB 2.0 – ревизия, вышедшая в апреле 2000 года. Основное отличие от предыдущей версии – повышение максимальной скорости передачи данных до 480 Мбит/с. На практике, из-за больших задержек между запросом на передачу данных и началом передачи, скорости в 480 Мбит/с достичь не удается.

Технические характеристики ревизии 2.0 следующие:

— скорость передачи данных – до 480 Мбит/с (Hi-speed), до 12 Мбит/с (режим Full-Speed) или до 1,5 Мбит/с (режим Low-Speed);

— синхронная передача данных (по запросу);

— полудуплексный обмен (одновременно передача возможна только в одном направлении);

— максимальная длина кабеля – 5 метров;

— максимальное количество подключённых устройств к одному контроллеру (включая размножители) – 127;

— возможно подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью, к одному контроллеру USB;

— напряжение питания для периферийных устройств – 5 В;

— максимальная сила тока – 500 мА;

— кабель состоит из четырех линий связи (две линии – для приема и передачи данных, и две линии – для питания периферийных устройств) и заземляющей оплетки.

USB 3.0 – ревизия, вышедшая в ноябре 2008 года. В новой ревизии на порядок была увеличена скорость, до 4800 Мбит/с, и почти в два раза – сила тока, до 900 мА. При этом сильно изменился внешний вид разъемов и кабелей, но совместимость снизу-вверх осталась. Т.е. устройства, работающие с USB 2.0, смогут подключаться к разъему 3.0, и будут работать.

Технические характеристики ревизии 3.0 следующие:

— скорость передачи данных – до 4800 Мбит/с (режим SuperSpeed), до 480 Мбит/с (режим Hi-speed), до 12 Мбит/с (режим Full-Speed) или до 1,5 Мбит/с (режим Low-Speed);

— двухшинная архитектура (шина Low-Speed/Full-Speed/High-Speed и отдельно шина SuperSpeed);

— асинхронная передача данных;

— дуплексный обмен в режиме SuperSpeed (одновременно возможна передача и прием данных) и симплексный в остальных режимах.

— максимальная длина кабеля – 3 метра;

— максимальное количество подключённых устройств к одному контроллеру (включая размножители) – 127;

— напряжение питания для периферийных устройств – 5 В;

— максимальная сила тока – 900 мА;

— улучшенная система управления питанием, позволяющая экономить энергию при бездействии оконечных устройств;

— кабель состоит из восьми линий связи. Четыре линии связи такие же, как и в USB 2.0. Дополнительные две линии связи – для приема данных, и две – для передачи в режиме SuperSpeed, и две –заземляющие оплетки: одна – для кабелей передачи данных в режиме Low-Speed/Full-Speed/High-Speed, и одна – для кабелей, используемых в режиме SuperSpeed.

IEEE 1394 (Institute of Electrical and Electronic Engineers) – стандарт последовательной высокоскоростной шины, принятый в 1995 году. Различные компании называют шины, разработанные по этому стандарту, по-разному. У Apple – FireWire, у Sony – i.LINK, у Yamaha – mLAN, у Texas Instruments – Lynx, у Creative – SB1394, и так далее. Из-за этого часто возникает путаница, но, несмотря на разные названия, это одна и та же шина, работающая по одному стандарту.

Эта шина предназначена для подключения высокоскоростных периферийных устройств, таких как внешние жесткие диски, цифровые видеокамеры, музыкальные синтезаторы и так далее.

Основные технические характеристики шины следующие:

— максимальная скорость передачи данных изменяется от 400 Мбит/с, у ревизии IEEE 1394, до 3.2 Гбит/с, у ревизии IEEE 1394b;

— максимальная длина связи между двумя устройствами изменяется от 4.5 метров, у ревизии IEEE 1394, до 100 метров, у ревизии IEEE 1394b и старше;

— максимальное количеств устройств, последовательно подключаемых к одному контроллеру, – 64, в том числе и IEEE-концентраторы. При этом все подключаемые устройства делят между собой пропускную способность шины. К каждому IEEE-концентратору можно подключить еще 16 устройств. Вместо подключения устройства можно подключить шинную перемычку, через которую можно будет подключить еще 63 устройства. Всего можно подключить до 1023 шинных перемычек, что позволит организовать сеть из 64 449 устройств. Больше устройств подключить нельзя, так как в стандарте IEEE 1394 каждое устройство имеет 16-разрядный адрес;

— возможность объединения в сеть нескольких компьютеров;

— горячее подключение и отключение устройств;

— возможность использования устройств, питающихся от шины и не имеющих собственного источника питания. При этом максимальная сила тока – до 1.5 Ампер, а напряжение – от 8 до 40 Вольт.

Ethernet – стандарт построения компьютерных сетей на базе технологии пакетной передачи данных, разработанный в 1973 году Робертом Метклафом из корпорации Xerox PARC.

Стандарт определяет виды электрических сигналов и правила проводных соединений, описывает форматы кадров и протоколы передачи данных.

Читайте также:  Что почитать из юмористической фантастики

Существуют десятки разных ревизий стандарта, но наиболее распространенными на сегодняшний день является группа стандартов: Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.

Fast Ethernet обеспечивает передачу данных со скоростью до 100 Мбит/с. И дальность передачи данных в одном сегменте сети без повторителей – от 100 метров (группа стандартов 100BASE-T, использующая для передачи данных витую пару) до 10 километров (группа стандартов 100BASE-FX, использующая для передачи данных одномодовое оптоволокно).

Gigabit Ethernet обеспечивает передачу данных со скоростью до 1 Гбит/с. И дальность передачи данных в одном сегменте сети без повторителей – от 100 метров (группа стандартов 1000BASE-T, использующая для передачи данных четыре витых пары) до 100 километров (группа стандартов 1000BASE-LH, использующая для передачи данных одномодовое оптоволокно).

Для передачи больших объемов информации существуют стандарты десяти, сорока и ста гигабитного Ethernet, работающего на базе оптоволоконных линий связи. Но более подробно об этих стандартах и вообще о технологии Ethernet будет описано в отдельной статье, посвященной межмашинному взаимодействию.

Wi-Fi – беспроводная линия связи, созданная в 1991 году в Нидерландской компанией NCR Corporation/AT&T. WiFi основывается на стандарте IEEE 802.11. и используется, как для связи с периферийными устройствами, так и для организации локальных сетей.

Wi-Fi позволяет соединять два компьютера или компьютер и периферийное устройство напрямую по технологии точка-точка, либо организовывать сеть с использованием точки доступа, к которой одновременно могут подключаться несколько устройств.

Максимальная скорость передачи данных зависит от используемой ревизии стандарта IEEE 802.11, но на практике будет значительно ниже заявленных параметров, из-за накладных расходов, наличия препятствий на пути распространения сигнала, расстояния между источником сигнала и приемником и других факторов. На практике средняя пропускная способность в лучшем случае будет в 2-3 раза меньше заявленной максимальной пропускной способности.

В зависимости от ревизии стандарта пропускная способность Wi-Fi следующая:

Заявленная максимальная мощность

Средняя скорость передачи данных на практике

Дальность связи в помещении/открытой местности

ICH (ICH0), ICH2, ICH2-M, ICH3-M, ICH3-S, ICH4/4R, ICH4-M, ICH5/5R, ICH6/6R, ICH6W, ICH7/7R, ICH7-DH, ICH8-DH, ICH9/9R, ICH9-DH,ICH-10/10R

Другие

MPIIX, MPCI2, MISA2, PIIX, PIIX3, PIIX4, PIIX4E, SIOH, IFB, nForce 410/430, IXP400/IXP450

См. также

Ссылки

Для улучшения этой статьи желательно ? :

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Южный мост (компьютер)" в других словарях:

Северный мост (компьютер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Северный мост. Схематическое расположение северного моста на системной плате Северный мост ( … Википедия

Северный мост (компьютеры) — Схематическое расположение северного моста на системной плате Северный мост чипсета Intel i815EP на материнской плате ASUS CUSL2 C Северный мост (от англ. Northbridge) (системный контроллер [1] … Википедия

Super I/O — (англ. Super Input/output, дословно: супер ввода/вывода) название класса сопроцессоров, которые начали использоваться после 1980 х годов на материнских платах IBM PC совместимых компьютеров путём сочетания функций… … Википедия

Pegasos — Компьютер, построенный на основе материнской платы Pegasos II Pegasos материнская плата на базе процессора PowerPC G3/G4, имеет 3 слота PCI … Википедия

Пегасос — Компьютер, построенный на основе материнской платы Pegasos II Pegasos материнская плата на базе процессора /PCI, 1 слот Ethernet (1Гбит и 10/100Мбит), DDR, AC97 совместимый звук и контроллер Firewire. В духе современных для загрузки системы… … Википедия

Архитектура IBM PC — Архитектура современного персонального компьютера это схема его чипсета, которую можно найти на сайтах производителей Intel и AMD.Чипсет это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами.… … Википедия

Материнская плата — стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2) … Википедия

Чипсет — Схематическое изображение традиционного чипсета материнской платы Чипсет (англ. chipset) набор … Википедия

Матплата — Материнская плата стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2) Компоненты материнской платы Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard главная плата; сленг. мама, мать, материнка) это сложная многослойная… … Википедия

Процессорная плата — Материнская плата стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2) Компоненты материнской платы Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard главная плата; сленг. мама, мать, материнка) это сложная многослойная… … Википедия

Доброго времени суток вам, мои дорогие читатели и постоянные подписчики. Сегодня я продолжаю знакомить вас с компонентами управления компьютером. И предметом обзора будет южный мост на материнской плате. Не думаю, что можно как-то объективно определить его степень значимости в сравнении с «северным». Но скажу точно: без данного элемента работа процессора и всего ПК была бы невозможна.

Итак, что такое южный мост (southbridge), и почему у него такое странное архитектурное название?

Прежде всего, это чип, расположенный на главной плате компьютера. С процессором он связан не напрямую, а с помощью другой микросхемы, именуемой, по аналогии, северным мостом. В паре они образуют чипсет, который отвечает за координацию работы всех остальных компонентов ПК и их связь с CPU.

При этом соединение северного и южного чипа с устройствами происходит по принципу моста: прямой канал с двусторонним обменом сигналами, не имеющий ответвлений и не пересекающийся с другими.

Читайте также:  Сообщение сердечко из смайликов

Свои географические названия эти микросхемы получили по взаиморасположению на материнской плате. Если ее рассматривать правильно (так чтобы основные надписи и маркировки были не вверх-ногами, и не боком), то северный мост всегда будет расположен выше, а южный – ниже.

Желающие убедиться в этом, и посмотреть, где находятся чипы, могут заглянуть под крышу системного блока своего компьютера. Или посмотреть несколько изображений motherboard в интернете.

Круг обязанностей южного моста

Между мостами четкое разделение обязанностей. Северный обеспечивает связь чипсета с процессором, а так же контролирует видеоадаптер и оперативную память.

В материнских платах последних моделей этот элемент уже отсутствует, так как переместился на кристалл процессора (!).

А вот Southbridge как был, так и остался. И сейчас мы детально разберем, за что отвечает эта микросхема.

Южный мост это контроллер-концентратор устройств ввода-вывода, и связь с ними осуществляется с помощью различных шин.

  • соединение с северным мостом через PCI или hublink, DMI, HyperTranspor;
  • подключение жестких дисков посредством PATA (IDE) и SATA контроллеров;
  • через встроенные каналы платы обеспечивается считывание параметров настроек компьютера в энергонезависимой системной памяти BIOS;
  • контроллер DMA предоставляет устройствам, подключенным через ISA или LPC напрямую воспользоваться ресурсами оперативной памяти;
  • важной функцией, обеспечивающей работоспособность ПК, является управление питанием всех его компонентов. Это так же поручено южному мосту;
  • для коммутации медленных устройств (клавиатура, мышь, последовательный и параллельный порт) используются шины ISA, LPC, SPI и т.д. Они могут подключаться напрямую или через Super I/O;
  • обеспечивает связь внешними информационными каналами посредством таких контроллеров как Ethernet, RAID, USB, FireWire, Wi-Fi, Bluetooth;
  • мост поддерживает различные модификации PCI шины (традиционные, PCI-X, PCI Express);
  • внутренний контроллер SM позволяет обрабатывать локальную информацию о состоянии компьютера (температура, параметры памяти, работа кулеров) и идентифицировать устройства подключенные через COM или USB порты;

Коме того, южный чип напрямую работает с такими компонентами как аудиочип (или звуковая карта), контроллер прерываний, модуль обработки хронометрических данных, устройства APM или ACPI-функции, позволяющие использовать ПК в разных режимах энергопотребления.

Чип Southbridge, требующий особо бережного отношения

Как видите, южный мост это настоящий «завхоз» компьютера. В его ведении процессы разной важности, без которых о нормальной работе ПК не может идти и речи. Поэтому southbridge требует особо бережного отношения. Ведь причин, из-за которых он может быть выведен из строя, намного больше, чем у любых других устройств и микросхем компьютера. Такая существенная уязвимость обусловлена несколькими факторами:

  • южный мост является буфером между остальными устройствами и процессором;
  • он отвечает за работу энергосистемы компьютера;
  • к нему подключено большое количество компонентов, часть из которых не имеет достаточной защищенности от воздействия внешних факторов;
  • как и любая, активно-работающая микросхема он нагревается.

В ноутбуке южный мост намного более уязвим, чем в системном блоке. Это связано с условиями эксплуатации. Пролитая на клавиатуру жидкость может вызвать короткое замыкание на контактах платы.

А пренебрежение профилактической очисткой внутренностей ноута от пыли зачастую приводит к перегреву чипов. В системнике воздействие этих факторов сведено к минимуму, во всяком случае, его проще чистить. Нормальную температуру работы «южника» можно обеспечить установкой на него пассивного радиатора, или, если таковой имеется, заменой термопасты.

В любых устройствах опасность для южного моста представляет неправильное использование портов. И первый в этом списке, конечно USB. Расшатанный разъем, кабели сомнительного качества, спешное извлечение флешек, накопление статического электричества – все это может вызвать скачок напряжения в сети и повреждение чипа.

Что расскажет о проблемах с «южником»?

Последствия повреждения южного моста могут быть самые неприятные. И я хочу познакомить вас с некоторыми из них:

  • сильный нагрев платы или самого ноутбука в зоне размещения «южника»;
  • не работают клавиатура, мышка или тачпад ноута;
  • все USB разъемы отказываются работать с подключаемыми устройствами;
  • отсутствие звука при корректной установке драйверов;
  • привод DVD не реагирует на обращение к нему;
  • BIOS не видит жестки диск;
  • проблемы с зарядкой аккумулятора ноутбука;

Не исключено, что при частично поверженном южном мосте устройство продолжит работать. Но могут быть случаи, когда его включение станет невозможным. Поэтому я настоятельно советую оберегать «южник» и эксплуатировать ваш компьютер с максимальной аккуратностью.

На этом я заканчиваю свой рассказ о том, южный мост на материнской плате. Надеюсь, что изложенной в нем информацией вы пополните свой багаж компьютерных знаний.

А пока желаю всем удачи и до скорых встреч в новых темах моего блога.

Ссылка на основную публикацию
Шум в радиаторах отопления как устранить
Отопительная система конструктивно очень сложна, а от ее функционирования зависит уровень комфорта всех жильцов дома. Когда монтажом отопления занимаются профессионалы,...
Что значит код ошибки 805а8011
Многие владельцы смартфонов с операционной системой Windows Phone не могут войти в учетную запись магазина Marketplace. На экране появляется код...
Что значит интегрированный процессор
Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще...
Шутеры по локальной сети на андроид
Перемещайтесь по многочисленным картам игры и уничтожайте врагов с помощью различного оружия. v4.2 + Мод: много денег Великолепная аркада с...
Adblock detector