Тема 4.1. Развитие чипов

Изучив, какие типы оперативной памяти и какие процессоры применяются сегодня в PC, теперь нам следует разобраться с чипсетами, которые обеспечивают не только связь памяти и центрального процессора, но являются центральным связующим компонентом, на базе которого строится материнская плата современного компьютера.

Для начала немного истории.

Чтобы заставить компьютер работать, на первые системные платы IBM PC пришлось установить много логических микросхем. Кроме процессора, на системную плату было установлено множество других компонентов: генератор тактовой частоты, контроллер шины, системный таймер, контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти, память CMOS, часы и контроллер клавиатуры. Наконец, чтобы обеспечить работу установленных компонентов, понадобился еще ряд микросхем, а также процессор, математический сопроцессор (модуль для выполнения операций над числами с плавающей запятой) и память. Все эти компоненты изготавливались непосредственно фирмой Intel или по ее лицензии, за исключением микросхемы CMOS с часами, которая поставлялась фирмой Motorola. Всего на плате размещалось до сотни логических микросхем, и поэтому места для размещения микросхем, выполняющих дополнительные функции, на них не оставалось.

В 1986 году компания Chips and Technologies представила революционный компонент, названный 82С206, который и стал основной частью первого набора микросхем системной логики системной платы PC. Эта единственная микросхема выполняла все основные функции микросхем системной платы в компьютерах, совместимых с AT, а именно: функции генератора тактовой частоты (микросхема 82284), контроллера шины (микросхема 82288), системного таймера (микросхема 8254), двух контроллеров прерываний (микросхема 8259), двух контроллеров прямого доступа к памяти (микросхема 8237) и даже микросхемы CMOS-памяти и часов (микросхема МС146818). Кроме процессора, все основные компоненты системной платы PC были заменены одной микросхемой. Четыре дополнительные микросхемы использовались в качестве буферов и контроллеров памяти, расширяя возможности компонента 82С206. На системной плате было всего пять микросхем. Этому набору микросхем системной логики фирма Chips and Technologies присвоила название CS8220.

Это был революционный шаг в производстве системных плат для PC. He только значительно снизилась стоимость системной платы и упростилась ее конструкция, но и появилась возможность реализации функций, для которых прежде устанавливались платы расширения. Позже четыре микросхемы, установленные дополнительно к 82С206, были заменены новым набором, состоявшим только из трех микросхем; этот набор назывался New Enhanced AT (NEAT) CS8221. А еще через некоторое время появился набор микросхем системной логики 82С836 Single Chip AT (SCAT), который состоял всего из одной микросхемы.

Идею набора микросхем системной логики поддержали и другие изготовители микросхем. Компании Acer, Erso, Opti, Suntac, UMC, VLSI и другие стремились захватить свою долю рынка. К сожалению, у многих из них положение на рынке наборов микросхем системной логики было неустойчивым; цены быстро менялись, и многие компании потерпели неудачу. Например, в 1993 году VLSI доминировала на рынке наборов микросхем системной логики, а на следующий год чуть не стала банкротом.

В 1989 году фирма Compaq разработала шину EISA. В то время считалось, что шина EISA станет стандартом. Однако Compaq отказалась предоставить кому бы то ни было свой набор микросхем системной логики для этой шины (т.е. набор микросхем, необходимых для функционирования этой шины на системной плате). Именно тогда в Intel было принято решение поставлять наборы микросхем системной логики для сборщиков компьютеров на основе системных плат EISA. Шина EISA не принесла большого успеха, но Intel приобрела опыт разработки набора микросхем системной логики. Когда был создан процессор 486, Intel пришлось ожидать, пока другие компании разработают для него набор микросхем системной логики (ведь она не могла продавать процессоры без системных плат для них). В 1993 году Intel при разработке процессора Pentium учла прежний опыт и выпустила процессор вместе с набором микросхем системной логики.

С тех пор Intel одновременно с новыми процессорами представляет новые наборы микросхем системной логики. А успехи в разработке таких наборов побудили ее сделать еще один шаг - начать изготовление системных плат для компьютеров. Теперь создание всех необходимых компонентов - новых процессоров, наборов микросхем системной логики и системных плат- завершается одновременно. К моменту презентации процессора Pentium, Pentium II или Pentium III для него были готовы и новый набор микросхем системной логики, и системные платы. И в тот же день вы могли заказать в компании Gateway или Dell компьютер с новыми процессором, набором микросхем системной логики и системной платой.

Большинство системных плат вплоть до самого последнего времени имело набор микросхем системной логики, разработанный Intel. На сегодняшний день положение Intel на рынке наборов микросхем системной логики (чипсетов) не так безоблачно. Начиная с 2000 года Intel отдала значительную часть рынка чипсетов своему главному конкуренту в этой области тайваньской фирме VIA Tech. Среди прочих конкурентов сегодня можно назвать такие фирмы, как ALi (Acer Laboratories, Inc.) и SiS (Silicon integrated Systems). Компания Chips and Technologies выжила благодаря тому, что нашла свою нишу на рынке видеоадаптеров для портативных компьютеров. В 1998 году Intel купила эту компанию, чтобы внедриться на рынок видеоадаптеров.