Архитектура системной платы

По мере «взросления» компьютеров постоянно расширяются функции чипсета системной платы и изменяются подходы к его построению. В задачу чипсетов для 80286/386 входили увязка шины процессора с относительно несложным контроллером памяти и подключение к этой связке шины (E)ISA, на которой располагались все устройства. Постепенно стала усложняться подсистема памяти — появился кэш на системной плате, а потом к нему добавился встроенный кэш процессора. Для процессоров класса 486 производительности шины (E)ISA оказалось уже недостаточно, и появились новые шины. Шина VLB, как просто физически оформленная разъемом системная шина процессора класса 486, особых хлопот чипсету не доставляла. Однако появилась шина PCI, для которой пришлось строить мост от системной шины. Поначалу ее называли «пристроечной» (mezzanine bus), но вскоре она надолго стала центральной шиной, вокруг которой компоновались все остальные элементы. Ее центральное место не оспаривалось, поскольку шина PC имела высокую производительность — 132 Мбайт/с. Традиционно на схемах шину PCI изображают посередине, как экватор. Процессор и память (вместе с кэш-памятью) изображают выше — «севернее», а шину ISA и все устройства, подключаемые к PCI и ISA, изображают ниже — «южнее экватора». Соответствующие части чипсета получили укоренившиеся названия северных (north) и южных (south). Созвучное слово «серверный» относится к чипсету, ориентированному на применение в компьютерах-серверах.

Архитектура системной платы прошла путь от шинно-мостовой к хабовой, особняком держится архитектура HyperTransport. Независимо от архитектуры системной платы и физической реализации соединений все современные периферийные устройства (или контроллеры и адаптеры их интерфейсов) представляются логическими устройствами (точнее, функциями). Стандартный набор атрибутов PCI (конфигурационным пространством со стандартными заголовками) обеспечивает удобный единый интерфейс конфигурирования устройств (распределения системных ресурсов). Этот интерфейс поддерживается и в PCI-X, и в PCI-E; он учитывается и в HyperTransport. Традиционные (legacy) устройства (PIC 8259A, DMA 8237A, СОМ - и LPT-порты и другие аксессуары PC) в плане конфигурирования держатся особняком — их конфигурация является статической и не меняется на протяжении более двух десятков лет.