Замечание
Некоторые компании предлагают сменные процессорные платы, которые, по сути, отключают главный процессор и память, перекладывая на себя их функции и тем самым превращая существующую системную плату в активную объединительную плату. Стоимость сменных плат значительно выше, чем стоимость новой системной платы или процессора. В такой конструкции обычно используется более дорогая память SO-DIMM и отсутствует поддержка видеоадаптеров AGP.
Эволюция микросхем
Чтобы заставить компьютер работать, на первые системные платы IBM PC пришлось установить много 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. В представленной далее таблице перечислены все первичные компоненты, использовавшиеся в оригинальных системных платах PC/XT и AT.
В схеме системной платы оригинальных систем РС и ХТ, кроме процессора/сопроцессора, также использовался набор из шести микросхем. В компьютерах АТ и системах более поздних версий IBM перешла к набору из девяти микросхем, куда были добавлены дополнительные прерывания, микросхемы контроллера DMA и энергонезависимая микросхема CMOS RAM/Real-time Clock (часы истинного времени). Компоненты микросхем системной платы в основном были изготовлены компанией Intel или другими производителями по ее лицензии, за исключением микросхемы CMOS/Clock, которую выпустила компания Motorola. Для создания аналога или копии одной из систем IBM требовались все указанные компоненты, а также более сотни дискретных логических микросхем, соединяющих конструкцию в одно целое. Основными недостатками подобной конструкции стали высокая себестоимость системной платы и отсутствие свободного места для интегрирования других функциональных компонентов.
Компоненты системных плат
|
Назначение микросхемы |
Версия PC/XT |
Версия AT |
|
Процессор |
8088 |
80286 |
|
Математический сопроцессор (модуль для выполнения операций над числами с плавающей запятой) |
8087 |
80287 |
|
Генератор тактовой частоты |
8284 |
82284 |
|
Контроллер шины |
8288 |
82288 |
|
Системный таймер |
8253 |
8254 |
|
Контроллер прерываний низкого уровня |
8259 |
8259 |
|
Контроллер прерываний высокого уровня |
- |
8259 |
|
Контроллер прямого доступа к памяти низкого уровня |
8237 |
8237 |
|
Контроллер прямого доступа к памяти высокого уровня |
- |
8237 |
|
Память CMOS и часы |
- |
MC146818 |
|
Контроллер клавиатуры |
8255 |
8042 |
В 1986 году компания Chips and Technologies представила качественно новый компонент, названный 82C206, 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 MC146818). 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 82C206. На системной плате было всего пять микросхем. Этому набору микросхем системной логики компания Chips and Technologies присвоила название CS8220. Это был коренной переворот в производстве системных плат для PC. Не 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 82C206, 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 82C836 Single Chip AT (SCAT), который состоял всего из одной микросхемы.