Koncentrator kontrolera we/wy — I/O Controller Hub

Koncentrator kontrolera I/O ( ICH ) to rodzina mikroukładów mostka południowego Intela używanych do zarządzania komunikacją danych między procesorem a płytą główną , w szczególności chipsetami Intela opartymi na architekturze Intel Hub . Został zaprojektowany do współpracy z drugim układem pomocniczym znanym jako mostek północny . Podobnie jak w przypadku każdego innego mostka południowego, ICH służy do łączenia i sterowania urządzeniami peryferyjnymi.

Ponieważ prędkość procesora zwiększyła transmisję danych między procesorem a wspierającym chipsetem, wspierający chipset w końcu stał się wąskim gardłem między procesorem a płytą główną . W związku z tym, począwszy od serii Intel 5 , zastosowano nową architekturę, która włączyła niektóre funkcje tradycyjnych układów mostka północnego i południowego do samego procesora, a pozostałe funkcje zostały skonsolidowane w pojedynczym koncentratorze kontrolera platformy (PCH). Zastępuje to tradycyjną konfigurację z dwoma chipami.

ICH

ICH - 82801AA

Pierwsza wersja ICH została wydana w czerwcu 1999 roku wraz z mostkiem północnym Intel 810 . Podczas gdy jego poprzednik, PIIX , był połączony z mostkiem północnym przez wewnętrzną magistralę PCI o przepustowości 133 MB /s, ICH używał zastrzeżonego interfejsu (nazywanego przez Intel Hub Interface ), który łączył go z mostkiem północnym za pomocą 8- bitowego szeroka magistrala 266 MB/s.

Interfejs koncentratora był połączeniem punkt-punkt między różnymi komponentami na płycie głównej. Inną decyzją projektową było zastąpienie sztywnej osi północ-południe na płycie głównej strukturą gwiazdy.

Zauważ, że wraz z ICH, Intel rozwinął inne zastosowania terminologii „Hub”. W ten sposób mostek północny stał się koncentratorem kontrolera pamięci (MCH) lub, jeśli miał zintegrowaną grafikę (np. Intel 810 ), koncentratorem kontrolera grafiki i pamięci (GMCH).

Inne funkcje ICH obejmują:

ICH występuje w dwóch smakach:

  • 82801AA (ICH) - bardzo ATA / 66 wspornik 6 PCI, Alert LAN pomocy
  • 82801AB (ICH0) — obsługa Ultra ATA/33, 4 gniazda PCI, brak alertu w sieci LAN

ICH2

ICH2

Na początku 2000 roku Intel doznał poważnego niepowodzenia z mostkiem północnym i820. Klienci nie byli skłonni płacić wysokich cen za RDRAM i albo kupowali płyty główne i810 lub i440BX, albo zmieniali się na konkurencję. Szybko opracowany mostek północny 82815, obsługujący pamięć PC-133 SDRAM, stał się metodą Intela na odzyskanie sił w segmencie średniego zasięgu.

ICH1 lub nowy ICH2 (360 pinów) może być umieszczony z boku 82815. ICH2 może być również używany z chipsetem Intela 82850, który, podobnie jak wcześniej 82820, wymagał użycia pamięci RDRAM i obsługiwał procesor Pentium 4 . Po raz pierwszy układ Fast Ethernet (82559) został zintegrowany z mostkiem południowym, w zależności od zewnętrznego układu PHY.

PATA interfejs został przyspieszony do ATA / 100, a liczba USB połączeń została podwojona do czterech. Zintegrowany kontroler dźwięku AC'97 zyskał obsługę dźwięku do sześciu kanałów.

Istniał również wariant mobilny o nazwie ICH2-M.

Istniały następujące warianty:

  • 82801BA (ICH2)
  • 82801BAM (ICH2-M) Komórka

ICH3

ICH3-M

W 2001 roku Intel dostarczył ICH3, który był dostępny w dwóch wersjach: serwerowej, ICH3-S, działającej z mostkiem północnym E7501 oraz mobilnej, ICH3-M, współpracującej z północnymi mostkami i830 i i845. Nie ma wersji na płyty główne do komputerów stacjonarnych.

W porównaniu z ICH2 zmiany były ograniczone: obsługa trybu natywnego w kontrolerze PATA; do sześciu urządzeń USB-1.1; SMBus 2.0; oraz najnowszą wersję SpeedStep, która umożliwiała wyłączanie urządzeń energooszczędnych podczas pracy. Chip miał 421 pinów.

Ma następujące warianty:

ICH4

ICH4

ICH4 był mostkiem południowym Intela na rok 2002. Najważniejszą innowacją była obsługa USB 2.0 na wszystkich sześciu portach. Obsługa dźwięku została ulepszona i odpowiadała najnowszej specyfikacji AC'97, wersja 2.3. Podobnie jak poprzednia generacja, ICH4 miał 421 pinów.

Ma następujące warianty:

ICH5

ICH5

W 2003 roku, w połączeniu z mostkami północnymi i865 i i875, powstał ICH5. SATA kontroler hosta została zintegrowana. Wariant ICH5R dodatkowo wspierał macierz RAID 0 na portach SATA. Dostępnych było osiem portów USB-2.0. Chip miał pełne wsparcie dla ACPI 2.0. Miał 460 pinów.

Od 1999 r. zakładano, że wąskim gardłem jest interfejs koncentratora 266 MB/s. Dlatego w nowej generacji chipów Intel zaoferował opcjonalny port dla kontrolera Gigabit Ethernet bezpośrednio podłączonego do MCH.

Celem tej technologii CSA było zmniejszenie opóźnień dla gigabitowej sieci LAN poprzez bezpośredni dostęp do pamięci oraz zwolnienie przepustowości na interfejsie koncentratora między ICH i MCH dla ruchu danych na dyskach niewymiennych i PCI.

Od połowy 2004 roku duzi producenci płyt głównych zauważyli wzrost reklamacji płyt głównych wyposażonych w ICH5. Przyczyną była niewystarczająca tolerancja ESD niektórych steppingów ICH5.

W szczególności podczas podłączania urządzeń USB za pośrednictwem paneli przednich chipy ginęły w wyniku wyładowań elektryczności statycznej. Intel zareagował na problem, dostarczając ICH5 ze zwiększoną tolerancją ESD. Skuteczne środki zapobiegawcze ESD na portach USB są trudne i kosztowne, ponieważ mogą pogorszyć jakość szybkich sygnałów USB-2.0. Wielu producentów płyt głównych pominęło niezbędne wysokiej jakości urządzenia zabezpieczające dla złączy panelu przedniego ze względu na koszty.

Ma następujące warianty:

  • 82801E (C-ICH) Komunikacja
  • 82801EB (ICH5) podstawa
  • 82801ER (ICH5R) RAID
  • 82801EBM (ICH5-M) Podstawa mobilna
  • 6300ESB (ESB) Enterprise most południowy

ICH6

ICH6M

ICH6 był pierwszym mostkiem południowym Intel PCI Express . Udostępnił cztery porty PCI Express ×1. Szybsze ×16-Porty zostały umieszczone w MCH. Wąski gardłowy interfejs Hub został zastąpiony nowym Direct Media Interface (w rzeczywistości łącze PCI Express ×4) o przepustowości 1 GB /s na kierunek. Dodano obsługę technologii Intel High Definition Audio . Ponadto nadal obsługiwane były AC'97 i klasyczny PCI 2.3.

Dodano dwa dodatkowe porty SATA i usunięto jeden kanał PATA. Wariant ICH6R obsługiwał tryby RAID 0, 1, 0+1 i specyficzny dla firmy Intel „Matrix RAID”.

ICH6R i ICH6-M po raz pierwszy wdrożyły kontrolery AHCI SATA. Żetony miały 652 piny. Pierwotnie Intel planował wprowadzić na rynek dwa kolejne warianty pod nazwami ICH6W i ICH6RW, które powinny zawierać programowy punkt dostępowy dla bezprzewodowej sieci LAN . Te chipy są publikowane.

Ma następujące warianty:

  • 82801FB (ICH6) podstawa
  • 82801FR (ICH6R) RAID
  • 82801FBM (ICH6M) Podstawa mobilna
  • 6311ESB (ESB2) Przedsiębiorstwo Mostek południowy
  • 6321ESB (ESB2) Enterprise Southbridge ze zintegrowaną siecią LAN dla wbudowanego

ICH7

NH82801GB — podstawa ICH7

ICH7 pojawił się w połowie 2005 roku wraz z nowym, high-endowym MCH Intela i955X. Dodano dwa dodatkowe porty PCI express ×1, kontroler SATA 2.0 zapewniający szybkość transmisji danych do 300 MB/s (wersja mobilna ma tę funkcję wyłączoną), a także obsługę technologii „Active Management Technology” firmy Intel. Tylko układy ICH7DH, ICH7R, ICH7-M, ICH7-M DH obsługują AHCI. Układy ICH7 (Base) i ICH7-U (Ultra-mobile) nie obsługują AHCI.

ICH7R dodatkowo obsługuje RAID 5.

Ma następujące warianty:

ICH8

82801HBM

ICH8 jest oferowany w kilku różnych wersjach i stanowi uzupełnienie chipów MCH klasy 965. Niemobilny ICH8 nie ma tradycyjnego interfejsu PATA i tylko jeden AC'97. W praktyce większość producentów płyt bazowych nadal oferowała odpowiednie typy połączeń PATA, wykorzystując dodatkowe chipy takich producentów jak JMicron czy Marvell .

ICH8 był pierwszym modelem ICH do sterowania eSATA i Gigabit Ethernet, które wcześniej były uwzględniane w MCH. Wersja podstawowa zawiera tylko cztery porty SATA 2.0.

Układy ICH8R (RAID) i nowsze obsługują sześć urządzeń SATA. Dodatkowo ICH8DH (Digital Home) ma funkcję szybkiego wznawiania i może być używany razem z P965 i/lub G965 w systemach z certyfikatem Intel Viiv .

Odpowiednikiem ICH8DO (Digital Office) jest Q965 MCH, które razem zapewniają kompatybilność z Intel vPro .

Ma następujące warianty:

ICH9

82801IBM

ICH9 pojawił się w maju 2007 na chipsecie P35 (Bearlake). Usuwa całą obsługę PATA. W praktyce wielu producentów płyt głównych nadal zapewnia obsługę PATA przy użyciu układów innych firm. Oficjalnie tylko układy ICH9R, ICH9DH, ICH9DO obsługują AHCI.

Ta część ma następujące warianty:

ICH10

Intel wprowadził mostek południowy ICH10 w czerwcu 2008 roku z chipsetem P45 (Eaglelake).

ICH10 implementuje dwukierunkowy interfejs DMI 1 GB/s do urządzenia „mostek północny”. Obsługuje różne interfejsy do urządzeń peryferyjnych o niskiej prędkości i obsługuje zestaw funkcji porządkowych.

ICH10 oferuje również mniejsze obciążenie procesora i mniejsze zużycie energii.

ICH10 nie oferuje bezpośredniego wsparcia PATA ani LPT. Warto zauważyć, że istnieje obsługa funkcji „hot-swap”.

Wariant RAID obsługuje również nową technologię o nazwie „ Turbo Memory ”. Pozwala to na użycie pamięci flash na płycie głównej do szybkiego buforowania.

Wsparcie peryferyjne obejmuje:

  • Sześć portów PCIe w wersji 1.1, które można skonfigurować jako 4 ×1 lub 1 ×4.
  • Magistrala PCI
  • Sześć portów SATA 3 Gbit/s w starszym trybie IDE lub AHCI. Może obsługiwać zewnętrzne eSATA
  • Dźwięk wysokiej rozdzielczości firmy Intel
  • Zintegrowana gigabitowa sieć LAN.
  • Dwa kontrolery hosta EHCI (obsługujące do dwunastu połączeń USB 2.0) z towarzyszącymi kontrolerami UHCI do obsługi urządzeń USB o niskiej i pełnej prędkości

Ta część ma następujące warianty:

Architektura PCH

Główny artykuł: Koncentrator kontrolera platformy

Wraz ze wzrostem prędkości procesora, w końcu pojawiło się wąskie gardło między procesorem a płytą główną , spowodowane ograniczeniami spowodowanymi transmisją danych między procesorem a mostkiem południowym. W związku z tym, począwszy od serii Intel 5 , zastosowano nową architekturę, w której niektóre funkcje układów mostka północnego i południowego zostały przeniesione do procesora, a inne zostały skonsolidowane w koncentrator kontrolera platformy (PCH).

Zobacz też

Bibliografia