1. Osnove  |  2. Elementi DRS  |  3. DRS  |  4. Windows  |  5. Unix  |  6. Programiranje  |  7. Informatika u praksi  |  8. Rječnik  |  9. Prilozi  |  10. Literatura  |  11. Spone  |  12. Indeks

PCI-Express 3.0 matična ploča - Chipset Intel Z77

 Natrag  Dalje  Matična ploča


U doba prvog PC računala, promet između komponenti odvijao se je preko ISA sabirnice i svaki od utora bio je jednako značajan. Grafika nije bila neka osobita potreba te je razvoj grafičkog podsustava bio u drugom planu. No s vremenom PC postaje sve više igrača, a potom i multimedijska platforma što ima za posljedicu snažan razvoj CPU i GPU kao nositelja ovih zadaća uz uvjet osiguranja brzog i nesmetano prometa između njih i RAM-a, kao i još uvijek jedne od najsporijih komponenti u sustavu - trajne memorije. Osim toga, ogromna količina podataka sve je veća nedaća glede sigurnosti, pa podrška za RAID i kućnim računalima nije više egzotična ponuda.

Na prethodnoj stranici prikazan je sustav zasnovan na X79 chipset-u firme Intel i četvero kanalnom pristupu radnoj memoriji. Približavanje takta RAM-a (DDR) i grafičke memorije grafičke kartice (GDR) radnom taktu međumemorije CPU omogućilo je novi koncept izrade CPU, koji kako prikazuje naredna slika, ima integriran memorijski i grafički upravljački sklop. Na taj način osigurana je velika protočnost podataka. Ostvarivanje multimedijskih osobitosti omogućeno je i značajnim smanjenjem veličine elementarnog tranzistora u integriranim krugovima i time povećanjem broja logičkih operacija koje su u stanju obaviti u jedinici vremena. Grafički prikazi su sve vjerodostojniji stvarnosti jer je grafički sustav fizički logički ukomponiran za rad u zajednici s procesorskim sustavom. Naravno, integrirana grafika ne može osigurati kvalitetu slike kao vanjske grafičke jedinice, kojih se može međusobno više povezati 'CrossfireX' i 'SLI' tehnologijom, uobičajeno do tri grafičke kartice kod računala za kućnu uporabu.

Koncept zasnovan na procesoru 'Intel Core i7' izrađenog u 45 nm tehnologiji s podnožjem od 1366, u daljnjem razvoju dovodi do treće generacije CPU izrađenih u 22 nm tehnologiji po konceptu iste jezgre kao kod izvornog 'Core i7' (Nehalem) prikazanog na slici 3.5.30c, s tim da je u trećoj generaciji procesora fizički pridodan PCIe komunikacijski upravljački sklop prema grafičkom podsustavu i interni grafički podsustav logički povezan s procesorskim podsustavom, broj kanala prema RAM-u smanjen je na dva ali su velike propusne moći ne mnogo manje u odnosu na sustav prikazan u primjeru VIII. Zbog 'finije' tehnologije CPU je po dimenzijama manji i ima 1155 priključaka zbog manjeg broja memorijskih kanala. Osim toga broj čipova koji tvore CHIPSET sveden je na jednog. Navedeno ima izravni pozitivni učinak glede cjelokupne cijene računalnog sustava. Serija procesora 'Core i7' ima četiri jezgre i koristi HTT dok serija 'Core i5' ima četiri jezgre ali ne koristi HTT, dok obje serije koriste 'Turbo Boost Technology' (TBT) koja u stvari dinamički mijenja radni takt mikroprocesora prema potrebi nadzirući zagrijavanje. Integrirana grafika podržava 'DirectX 11', novu generaciju Windows grafičkog programskog sučelja. Svi mikroprocesori ove serije podržavaju virtualizacijsku 'VT-x' tehnologiju. Neke od izvedbi ove serije mikroprocesora imaju mogućnost ugađanja performansi (Performance Tuning - Overclocking), odnosno promjenu radnog takta jezgre i napona napajanja jezgre. Za seriju 'Core i3', koja ima dvije jezgre, koristi HTT ali ne koristi TBT i mogućnost podešavanja performansi, preporuča se chipset H61. Svi mikroprocesori imaju 32 kB podatkovne L1 međuspreme i 32 kB instrukcijske L1 međuspreme te 256 kB L2 međuspreme po svakoj jezgri, a objedinjuje ih zajednička L3 međusprema kojoj veličina zavisi o tipu mikroprocesora. Logička povezanost grafičkog i procesorskog podsustava najviše se ogleda u zajedničkom korištenju L3 međuspreme, koja im omogućava da svaki od podsustava procesora koristi prema potrebi podatke u njoj te ima i osobitost sabirnice.


Primjer IX

Učinkovita potpora mikroprocesoru s više jezgri iz porodice INTEL, za zahtjevnu kućnu, znanstvenu i uredsku uporabu je matična ploča sa CHIPSET-om INTEL Z77 za mikroprocesore treće generacije tipa 'Core i7', predvidivo i za 'Core i5' i 'Core i3', izrađenih u 22 nm tehnologiji sa stotinama miliona tranzistora, a koriste LGA 1155 podnožje. Sklopovi i logika negdašnjeg 'North Bridge' chip-a ukomponirani su u CPU, a ostatak je u jednom čipu:

 Intel-Z77 chipset
Slika** 3.5.31 Blok shema Intel-Z77 chipset-a / Intel-DZ77GA PCI-Express 3.0 matična ploča. ( +/- )

Dakle, broj čipova za potporu mikroprocesoru smanjen je za jedan omogućava i učinkovitiji dizajn računala u manjim kućištima. Stanje sustava nadzire mnoštvo senzora i vizualno se predočava pomoću LED dioda, a POST pokazivač omogućava učinkovitiju dijagnostiku sustava po postupku uključivanja računala. Animirani natpisi opisuju namjenu pojedinih komponenti, i nemaju striktni redoslijed pojavljivanja kao u primjeru VIII. Tablica koja slijedi opisuje sastav i mogućnosti prikazane matične ploče:

Form Factor ATX (304.80mm × 243.84mm)
BIOS 32 Mb Flash EEPROM. Intel® BIOS resident in the SPI Flash device:
   - ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)
   - PnP (Plug and Play)
   - SMBIOS (System Management BIOS)
   - Intel Fast Boot Technology
Processor
with Intel® 64-bit architecture
3rd gen. Intel® Core processor family (Core i7, Core i5, Core i3)
2nd gen. Intel® Core processor family (Core i7, Core i5, Core i3)
Processor TDP 95 W
Processor socket LGA 1155
Chipset Intel® Z77 Platform Controller Hub (PCH)
Clock Generator Silego* SLG74804T / PCI-E Gen2 & QPI
Legacy I/O Control Nuvoton* legacy I/O controller (Winbond W83677HG-i)
Additional I/O Control ITE's IT8892E Super I/O chip (PCIe to PCI bridge)
Integrated Graphics Integrated graphics support via an HDMI v1.4a interface:
   - DirectX 11
   - Open CL 1.1 (include OpenGL)
External Graphics Flexible support for:
   - ATI* CrossfireX* technology
   - NVIDIA* SLI* technology
HDMI Parade tech's PS8171
Memory - Maximum Supported 32 GB (4 × 240 pin DDR3 non-ECC SDRAM socket)
Memory Frequency (refer to TPS
for configuration requirements)
Dual Channel Non-ECC DDR3
1066/1333/1600 MHz (4 DIMM)
Support for XMP (Extensible Metadata Platform) memory
for DIMM modules above 1600 Mhz.
Audio 8-channel (7.1) Dolby Home Theater* audio subsystem
Intel® High Definition Audio (Realtek*ALC898)
S/PDIF 1 optical port + 1 onboard 3-pin connector
LAN Controller Gigabit (10/100/1000 Mb/s) LAN subsystem:
   - Intel® 82579L Gigabit Ethernet Controller
   - Intel® 82574L Gigabit Ethernet Controller
USB Connectors 2.0 4 (2 external ports + 2 onboard connectors); 500 mA ouput.
USB Connectors 2.0
high-current / fast-charging
4 (2 external ports + 2 onboard connectors)
Up to 2.6 A combined output.
USB Connectors 3.0 8 (4 external ports + 4 onboard connectors) / Genesys Logic GL3520
PCI slot 2 / ITE IT8892E
PCI Express 3.0 x16 slot 2 (one x8 electrical; x16 compatible)
PCI Express 2.0 x4 slot 1 (switchable as x8 slot)
PCI Express 2.0 x1 slot 2
SATA (ports) 8 (4 × 3 Gb/s per port + 4 × 6 Gb/s per port)
   - 4 × 3 Gb/s with Intel® Rapid Storage Technology RAID
   - 2 × 6 Gb/s with Intel® Rapid Storage Technology RAID
   - 2 × 6 Gb/s with Marvel 88SE9172 controller
eSATA port with RAID (ports) 1 (with Marvel 88SE9172 controller)
PATA (ports) No
PS/2 Keyboard or Mouse
IEEE-1394a Ports (PCH) 1 + 1 onboard connector (Texas Instruments* TSB43AB22a)
Intelligent Power Technology Shared cache - CHiL chl8326
Smart Response Technology Yes (RAID 0, RAID 1, RAID 0+1 or RAID 10, RAID 5) with PCH
System Responsiveness Yes
Hyper-Threading technology support Yes
Express BIOS Update Yes

Memorijski upravljač podržava dva moda rada:

Memorijska mapa i način pristupanja memorijskim lokacijama odgovara rasporedu prikazanom u tablici na prethodnoj stranici osim u maksimalnoj raspoloživoj radnoj memoriji. Bitnih razlika u pristupu prema perifernim uređajima u odnosu na primjer na slici 3.5.27 nema, osim što je povećan broj USB priključaka, jer upravo raznovrsnost periferija s ovim sučeljem neprekidno raste. Osobitosti glede opisanih promjena ilustrira naredna slika.

 I/O priključci matične ploče  
Slika 3.5.32 Vanjski priključci za povezivanje uređaja.  

Iz prethodne slike jasno je da 'banana' priključci audio sustava omogućavaju uporabu 6 kanala, dakle 5.1 sustav. Za uporabu 7.1 sustava u kućnom okruženju treba koristiti uređaje koji se s matičnom pločom spajaju putem S/PDIF priključka. Obazrivo prilikom nabave audio sustava. HDMI standard v1.4a ili noviji podržava S/PDIF audio komunikaciju, kao i vrlo visoke rezolucije prikaza slike (4k × 2k resolution) i vrlo veliki raspon dubine boja prikazane slike (48-bit Deep Color with support for 36-/30-/24-bit), te i o verziji ovog priključka treba voditi računa prilikom nabave grafičke kartice ili nekog drugog multimedijskog uređaja.

U primjeru za X79 chipset, evidentno je da nema PS/2 konektora za priključivanje tipkovnice i miša, jer je podrška za USB uređaje ukomponirana u BIOS. Ova matična ploča ima jedan PS/2 konektor na koji je moguće spojiti tipkovnicu ili miša. Intel je uveo zahtjev za obaveznu prisutnost naprednih kontroliranih modula za regulaciju napona. Kako se radi o malim radnim naponima, pravilno opsluživanje CPU-a postala je od ključnog značaja za neometan rad kompleksnog procesora koji već u sebi ima integrirano mnoštvo različitih uređaja. Rad digitalnog PWM (Pulse-width modulation) modula za napajanje mikroprocesora nadzire specijalni procesor kojeg proizvodi firma CHiL (CHiL Semiconductor Corporation) koji dinamički snabdijeva CPU+GPU dijelove čipa odgovarajućim naponom u skladu s operacijama koje se trenutno izvršavaju. Matične ploče u primjerima VIII i IX imaju ugrađen ovaj elektronički nadzor napajanja.

Memorijska mapa i način pristupanja memorijskim lokacijama slična je rasporedu prikazanom u tablici na jednoj od prethodnih stranica, s tim da je gornja granica 32 GB. Procesori serije za podnožja LGA 775, LGA 1156 i LGA 1155 zapakirani su u po dimenzijama isto kućište veličine 3.75 cm × 3.75 cm, što uz raspoložive mehaničke adaptere za podnožja hladila, omogućava uporabu iste vrste hladila za različite izvedbe podnožja mikroprocesora. Naravo, podnožja nisu električki kompatibilna.

Za entuzijaste raspoloživ je 'Performance Tuning Guide' u kojem je opisano kako instalirati i 'programsku potporu za 'overclocking' sustava te fino podešavanje i optimizaciju pojedinih komponenti. Pri tome treba biti jako oprezan i nije preporučljivo koristiti ovu osobitost ako nije osigurano učinkovito hlađenje komponenti. Hlađenje komponenti, osobito CPU, RAM i GPU, može se izvršiti na različite načine, od pasivnih radijatora te do posebnih hladnjaka s toplovodnim cijevima i vodenog hlađenja. Uvijek treba imati na umu da odstupanje od preporučenih vrijednosti koje daje proizvođač može dovesti do nestabilnosti rada računala ali i do nepopravljivih oštećenja. Treba procijeniti da li dobitak u performansama od recimo 5% doista nešto znači.

Ako korisnik nema potrebe za udvojenim grafičkim karticama, a ima i raspoloživog sklopovlja za PCI sabirnicu, dobro rješenje je matična ploča 'Intel DH77KC', prikazana na slici 3.5.31c, zasnovana na chipset-u H77 koji se preporuča i za seriju mikroprocesora 'Core i5' jer ne podržava rad više grafičkih kartica, odnosno može nadzirati samo jedan utor za PCI Express 3.0 ugradbenu grafičku karticu. Ono što krasi navedenu matičnu ploču je 'PCIe mini utor' koji omogućava ugradnju SSD diska na način da se ukomponirana SRT (Smart Response Technology) tehnologija koristi tako da SSD disk služi kao međumemorija (cache) klasičnom mehaničkom disku. Uz dva poslužiteljska diska, koji su trajniji, precizniji i sigurniji, te stoga nešto skuplji od običnih, može se dobiti prilično brzo i pouzdano računalo, sa ili bez uporabe RAID mogućnosti ukomponiranih u PCH. Animirani natpisi na slici 3.5.31c opisuju namjenu pojedinih komponenti i imaju redoslijed pojavljivanja shodan aktiviranju pojedinih uređaja po uključivanju računala.

 Natrag
 Tražila
 Dalje

 Početak
 KAZALO  Informatička abeceda
 
Citiranje ove stranice:
Radić, Drago. " Informatička abeceda " Split-Hrvatska. {Datum pristupa}. <http://www.informatika.buzdo.com/>.
Copyright © by Drago Radić. Sva prava pridržana. | Odgovornost