INDICE DEGLI ARGOMENTI :
Principio di funzionamento
L’hardware e le sue funzioni principali
La scheda madre
Gli elementi della scheda madre
Unità centrale di elaborazione
Il Microchip DIE
Le prestazioni del microprocessore
L’evoluzione dei microprocessori
Il Bus di sistema
La memoria centrale
Come si misura la memoria
La memoria ROM
La memoria RAM
La memoria RAM CACHE
La rappresentazione delle informazioni
Il Chip set
Caratteristiche tecniche del chip set
Identificazione dei componenti della scheda madre
Identificazione delle porte
pag. 2
pag. 2-3-4
pag. 5
pag. 5-6-7
pag. 8
pag. 8-9
pag. 9-10
pag. 11
pag. 11-12
pag. 13
pag. 13
pag. 14
pag. 15-16-17
pag. 17
pag. 18-19
pag. 19-20
pag. 21
pag. 22
pag. 23
pagina 1/34
Principio di funzionamento
Il computer è un sistema composto da un’unità centrale e una periferia costituita dalle
unità periferiche. Il sistema riceve le informazioni dall’esterno fase di input, le
elabora in base alle istruzioni fornite e le comunica all’esterno fase di output.
Immissione
dei dati
Input
Elaborazione
Emissione
dei risultati
Output
Istruzioni di
elaborazioni
Schema funzionale
Nel 1946 il matematico americano John von Neumann propose un modello teorico di
un sistema di elaborazione dati, determinando i blocchi logici indispensabili e le
relazioni che devono esistere tra di loro.
Lo schema logico individuato in quel lontano 1946 è ancora oggi il modello di
riferimento nella realizzazione dell’architettura dei computer.
Modello teorico
pagina 2/34
Von Neumann
L’ hardware e le sue funzioni principali
Fondamentalmente il computer è formato da due parti:
l’hardware, la parte fisica
il software, i programmi e l’insieme delle istruzioni che controllano e
permettono l’uso dell’hardware
L’hardware è l’ insieme delle componenti fisiche, meccaniche, elettriche ed
elettroniche del sistema di elaborazione dei dati.
L’hardware è formato da:
L’unità di elaborazione
Le unità periferiche di input
Le unità periferiche di output
Le memorie di massa
Schema a blocchi di un sistema informatico
Schema di principio semplificato
pagina 3/34
La struttura dell’unità di elaborazione ha subito negli ultimi anni un’importante
evoluzione, tramite l’aggiunta di nuove unità logiche ed elettroniche, in modo da
assicurare il massimo delle prestazioni.
Schema di principio completo di un sistema informatico
Unità centrale di processo
o
Unità centrale di elaborazione
Memoria di sistema
o
Memoria centrale
RAM
ROM
CACHE
ALU
CU
FPU
MMX
BUS
CHIPSET
Unità di trasferimento dati
Classificazione dei microprocessori
Una prima classificazione dei microprocessori si può fare a seconda del tipo di
istruzioni implementate, queste possono essere CISC o RISC.
Un’architettura CISC (Complex Instruction Set Computer) è dotata di un set
complesso di istruzioni che consentono di eseguire operazioni anche molto
complicate.
I microprocessori RISC (Reduced Instruction Set Computer) invece sono basati sulla
presenza di un numero ridotto di istruzioni rispetto a un microprocessore CISC.
pagina 4/34
L'approccio denominato Very Long Instruction Word costituisce una sorta di nuova
moda nell'ambito della progettazione di microprocessori. Questo tipo di architettura
CPU utilizza istruzioni lunghe ma a lunghezza fissa.
La tecnologia VLIW, sta infatti rapidamente sostituendo quelle tradizionali finora
usate, come RISC e CISC, per una serie di motivi prestazionali e di riduzione dei
consumi di energia elettrica, a vantaggio delle nuove applicazioni portatili.
pagina 5/34
La scheda madre
La scheda madre, in inglese motherboard, è il componente principale del PC; su essa
si installano tutti gli altri componenti: Processore, Memoria, Scheda grafica, Scheda
audio, Controller vari, Disco fisso, ecc.
Vedremo più avanti in dettaglio gli elementi che compongono la scheda.
Esempio di piattaforma basata sul Chipset Intel P4/975X Express
Gli elementi della scheda madre
La scheda madre è il componente base del PC e quindi la scelta della scheda madre,
che spesso non viene neppure indicata dai rivenditori, è molto importante.
Vediamo in dettaglio i vari elementi che la compongono:
Alloggiamento (zoccolo) per il processore e il processore
Il chip-set
pagina 6/34
Alloggiamenti (slot) per la memoria RAM
La memoria ROM con il BIOS, CMOS e la batteria
Alloggiamento per le schede, slot ( ISA, PCI, AGP, PCI-Express)
Connessioni di tipo IDE-PATA, SATA
Le porte: seriale, parallela, USB e FireWire
I Jumper e i dip-switch
Intel® Desktop Board D975XBX2 Features
Features
Benefits
Form Factor
ATX (12.00 inches by 9.60 inches [304.80 millimeters by 243.84 millimeters])
Processor
Support for an Intel® Core™2 Duo processor in an LGA775 socket with a 1066
MHz system bus
Memory
Four 240-pin DDR2 SDRAM Dual Inline Memory Module (DIMM) sockets
Support for DDR2 800, DDR2 667, or DDR2 533 MHz DIMMs
Support for up to 8 GB of system memory
Support for ECC and non-ECC memory
Chipset
Intel® 975X Express Chipset
Audio
Intel® High Definition Audio subsystem in one of the following configurations:
8-channel (7.1) audio subsystem with five analog audio outputs and two
S/PDIF digital audio outputs (coaxial and optical) using the Sigmatel* 9274D
audio codec
6-channel (5.1) audio subsystem with three analog audio outputs using the
Sigmatel 9227 audio codec
ATI* CrossFire* Multi-GPU
Platform Support
ATI CrossFire technology enables two ATI graphics cards to work together for ultimate 3D gaming
performance and visual quality
I/O Control
Legacy I/O controller for diskette drive, serial, parallel, and PS/2* ports
LAN Support
Gigabit (10/100/1000 Mbits/sec) LAN subsystem using the Intel® 82573E/82573L Gigabit Ethernet
Controller
Peripheral Interfaces
Eight USB 2.0 ports
Four Serial ATA interfaces with RAID support (four additional interfaces available
with optional discrete RAID controller)
One parallel ATA IDE interface with UDMA 33, ATA-66/100 support
One diskette drive interface
pagina 7/34
One serial port
One parallel port
PS/2* keyboard and mouse ports
Esempio di scheda madre basata sul processore Pentium4/Core2 e chipset 975X
Le schede madri vengono fabbricate in diversi stili principali o formati detti
tecnicamente form factors.
Il form factor definisce le caratteristiche meccaniche di una scheda madre quali: la
dimensione, la forma, il layout degli zoccoli, la posizione degli slot e via di seguito.
I formati principali sono:
AT motherboard classica per processori 286 fino ai 486 e i primi pentium
ATX, BTX, micro ATX, micro BTX e pico BTX
NLX tentativo di rendere le nuove schede madre molto più modulari e quindi
più facili da aggiornare!
Unità centrale di elaborazione
La CPU (Central Processing Unit – Unità Centrale di Elaborazione) è formata da un
microprocessore che esegue le funzioni logiche, matematiche e di controllo durante
l’esecuzione delle istruzioni.
Dal punto di vista logico funzionale si può considerare suddivisa in :
ALU (Arithmetic and Logic Unit – Unità Logica e Aritmetica) è un insieme di
componenti elettronici che esegue le operazioni aritmetiche, di confronto e di
trasformazione delle informazioni.
CU (Control Unit – Unità di Controllo) coordina e dirige il funzionamento del
computer ed è collegata a tutte le sue componenti.
MMX (MultiMedia eXtensions - Unità Multi-Mediale) nei processori Pentium
è incorporato un particolare circuito chiamato MMX in grado di aumentare la
velocità di elaborazione dei dati multimediali per gli elementi grafici, video e
sonori. L’unità contiene un set di istruzioni specializzate per eseguire le
operazioni tipiche dei componenti multimediali.
FPU (Floating Point Unit – Unità aritmetica a virgola mobile) quando un’
operazione comprende numeri in virgola mobile, l’ALU assegna il processo a
questa unità che contiene gli strumenti di elaborazione per la gestione rapida
dei numeri con la virgola.
pagina 8/34
Il micro-chip (die)
Tutti i micro-chip siano essi microprocessori, chip di memoria o circuiti integrati
dedicati, sono fondamentalmente insiemi di innumerevoli transistor disposti seguendo
configurazioni diverse, in modo da svolgere attività altrettanto diverse. Questo
concetto apparentemente insignificante si è rivelato essere il fondamento dell’era
informatica moderna: la microelettronica, e anche di quella futura: la nanoelettronica.
In una singola scheggia di qualche centimetro quadrato di silicio sono addensati
milioni di transistori che ne formano la struttura. Per disegnare le piste su un disco di
silicio, dopo che il silicio è stato ricoperto da uno strato fotosensibile, vengono
utilizzati i raggi ultravioletti. Il disco viene poi sottoposto a un risciacquo speciale
con impiego di solventi chimici. Sulla sua superficie viene infine applicato uno strato
di alluminio o rame. Questo processo viene chiamato litografia.
La tecnologia odierna consente ormai di creare facilmente piste sottili inferiori al
micron, cioè dei micrometri, dove 1 micron equivale a un milionesimo di metro.
È invece in arrivo la nuova versione di microprocessori realizzati con processo
produttivo a 90 nm, 65 nm e anche 45 nanometri, dove 1 nanometro equivale a un
miliardesimo di metro.
pagina 9/34
Microchip ‘die’ nei processori Pentium
I nuovi processori multi-core
I processori dual-core sono costituiti da due nuclei di elaborazione distinti e racchiusi
in un unico contenitore.
In passato i produttori di chip hanno puntato prevalentemente sul costante incremento
delle frequenze di clock per migliorare le prestazioni e alcuni azzardavano per il
futuro recente delle frequenze operative oltre i 10 GHz. In realtà negli anni sono
intervenuti diversi problemi che hanno limitato la crescita delle frequenze di lavoro.
L’elaborazione parallela, quella ottenibile da più processori che lavorano
simultaneamente, risolve in parte il problema della necessità di crescita delle
prestazioni senza essere costretti a incrementare le frequenze di clock.
La soluzione migliore per l’elaborazione parallela è quella di disporre di due
processori distinti, in modo da avere due set completi di risorse a disposizione.
I risultati ottenuti dal sistema Dual Core della Intel e della AMD sono notevolmente
superiori alla precedente generazione di processori, con un vantaggio complessivo di
circa il 30-50% con vari applicativi.
pagina 10/34
Sono da poco in commercio i nuovi processori Quad Core.
pagina 11/34
Le prestazioni del microprocessore
Le prestazioni di un microprocessore dipendono principalmente dalla frequenza di
lavoro, detta anche velocità di clock, che è espressa in unità MHz e ultimamente in
GHz. Un circuito regola la sequenza delle operazioni attraverso impulsi di clock che
determinano l’esecuzione di un’istruzione. Poiché il numero d’impulsi in un dato
tempo è detto frequenza, maggiore è la frequenza e maggiore sarà la velocità di
elaborazione.
La velocità di elaborazione dipende però anche da altri fattori, quali ad esempio,
l’architettura dei registri interni (ALU) che sono attualmente di 32 bit, ed anche dalla
frequenza del bus di sistema, oggi di alcune centinaia di MHz e fino a superare la
barriera del GHz.
Il bus di sistema del microprocessore viene attualmente indicato con il nome fsb cioè
front side bus.
Sono finalmente disponibili i primi microprocessori con architettura interna a 64 bit
ed anche i multi-core cioè CPU con più nuclei.
pagina 12/34
Durante il lavoro, il microprocessore si riscalda moltissimo, è necessario quindi
impiegare alette metalliche di raffreddamento, il cui smaltimento di calore è
assicurato da una ventola. Il processore, in questi modelli, viene montato su uno
speciale zoccolo inserito sulla scheda madre detto socket, per esempio il socket LGA775 della Intel oppure il socket 939 di AMD. Questi zoccoli utilizzano uno speciale
metodo per l’inserimento del microprocessore, dovuto al gran numero di piedini,
detto ZIF cioè Zero Insertion Force.
Ventola, heat-pipe
zoccolo ZIF
L’evoluzione dei microprocessori
L’evoluzione nel settore dei microprocessori, negli ultimi anni è stata caratterizzata
da un tasso d’innovazione che sembra inarrestabile. Le frequenze di clock dei
processori sono via via aumentate grazie in particolar modo alla tecnologia sempre
più sottile legata ai transistor che ne formano la struttura. Rispetto alle precedenti
CPU queste dimensioni sono state ridotte fino a raggiungere i 65 nanometri con
un’architettura in grado di alloggiare centinaia di milioni di transistor.
I processori Pentium e Core2 prodotti dalla Intel hanno trovato dei concorrenti in
AMD, con i suoi Athlon e Opteron. L’attenzione è quindi puntata sulla frequenza di
lavoro ed in modo particolare sul multi-core e sulle lievi differenze tra processori
della stessa generazione che seguono strade diverse per arrivare al risultato.
Dal punto di vista della tecnologia di produzione, i microprocessori attuali vengono
realizzati con processo a 65 nanometri, mentre per la prossima generazione sarà usata
quella nuova a 45 e 32 nanometri che permetterà l’integrazione di 2 miliardi di
transistor e un funzionamento fino a 10GHz ???.
pagina 13/34
Microprocessori AMD e intel
pagina 14/34
Il Bus di sistema
Nei componenti del PC scorrono continuamente milioni di bit di informazioni, anche
quando sembra che la macchina stia li a far niente. Vari vigili, chiamati controllori di
INPUT/OUTPUT, lavorano con il processore affinché tutti i trasferimenti di dati si
effettuino correttamente.
Il BUS è il sistema autostradale su cui viaggiano i dati, esso li trasporta nei loro
viaggi fra il processore e tutti gli altri componenti.
Il BUS include un insieme complicato di circuiti elettronici e di sottili conduttori
elettrici detti tracce o piste, impresse su entrambi i lati e nei vari strati della scheda
madre.
Nel bus di sistema detto fsb, per front side bus, distinguiamo le seguenti parti:
bus dei dati – DATA BUS
bus d’indirizzo – ADDRESS BUS
bus di controllo – CONTROL BUS
Il bus dei dati permette l’ingresso e l’uscita dei dati elaborati dal
microprocessore
Ad esempio, se il bus dei dati è di 16 bit, consente di trasferire in un'unica
operazione 2 byte verso la memoria o alle porte di input/output.
Ad esempio, se il bus dei dati è di 32 bit, consente di trasferire in un'unica
operazione 4 byte verso la memoria o alle porte di input/output.
Il bus degli indirizzi viene usato dal microprocessore per localizzare i dati
immagazzinati in memoria al di fuori del chip stesso
Se il bus degli indirizzi è di 20 linee, si possono indirizzare 220= 1 MB di
memoria fisica.
Se il bus degli indirizzi è di 24 linee, si possono indirizzare 224= 16 MB di
memoria fisica.
Se il bus degli indirizzi è di 30 linee, si possono indirizzare 230= 1 GB di
memoria fisica.
pagina 15/34
Se il bus degli indirizzi è di 32 linee, si possono indirizzare 232= 4 GB di
memoria fisica.
pagina 16/34
Attualmente il BUS dei dati è composto da 64 fili o bit mentre il BUS d’indirizzo è
formato da 36 fili o bit.
Determinare le caratteristiche di trasferimento e di memorizzazione
…
…
Esempio di architettura interna di un microprocessore:
Schema a blocchi interno del processore Pentium
pagina 17/34
La memoria centrale
Si può immaginare la memoria centrale come un insieme di caselle numerate dette
Byte (8 bit), in ognuna delle quali è possibile immagazzinare un carattere. La
numerazione delle caselle, mediante un sistema di fili chiamato BUS degli indirizzi,
consente di conoscerne l’indirizzo univoco in modo da rintracciare facilmente
un’informazione.
La memoria centrale è costituita da :
La memoria ROM, di sola lettura
La memoria RAM, di lettura e scrittura
La memoria speciale CACHE, temporanea e di transito
Come si misura la memoria
Sappiamo che il computer è costituito da circuiti elettronici che ricevono e
trasmettono segnali elettrici, e quindi riconoscono due singoli stati: assenza o
presenza del segnale elettrico, in altre parole acceso o spento.
Questi due stati sono rappresentati in modo simbolico dalle cifre 0 e 1.
Per misurare la capacità della memoria centrale e delle memorie di massa vengono
utilizzati i multipli del Byte.
Unità Simbolo
bit
b
Byte
Kilo
Byte
Mega
Byte
Giga
Byte
Tera
Byte
Peta
Byte
Exa
Byte
B
Descrizione
binary digit o cifra binaria, è la più piccola unità di informazione
Binary octet o term, formato da 8 bit è la quantità di memoria per
rappresentare un carattere
kB
equivale a 1024 Byte = 210 Byte
MB
equivale a 1024 kB = 220 Byte
GB
equivale a 1024 MB = 230 Byte
TB
equivale a 1024 GB = 240 Byte
PB
equivale a 1024 TB = 250 Byte
EB
equivale a 1024 PB = 260 Byte
pagina 18/34
La memoria ROM
La ROM Read Only Memory - memoria di sola lettura, contiene le istruzioni inserite
dal costruttore che possono essere lette ma non possono essere modificate dall’utente
e consentono il controllo del sistema. Queste informazioni sono permanenti cioè non
si cancellano allo spegnimento del computer.
Nella ROM sono installati permanentemente i seguenti programmi fondamentali, il
cosiddetto Firmware:
Il programma chiamato POST ( Power On Self Test ). Sono i programmi
automatici iniziali per il test del corretto funzionamento dell’hardware del PC.
Alla fine il POST consente al computer di auto avviarsi e di caricare nella
memoria RAM il nucleo del sistema operativo.
I micro-programmi BIOS ( Basic Input Output System ). Comprende un
insieme di programmi che definiscono la personalità e l’individualità del
computer. Il BIOS conosce nei dettagli come è stato assemblato il PC e opera
da intermediario tra il software operativo e i vari componenti hardware
La memoria CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Si tratta di
una speciale unità di memoria RAM che utilizzando una piccola batteria
memorizza, anche quando il PC è spento, le informazioni sulla configurazione
hardware.
Programmable Flash EEPROM, pila x CMOS e jumper
Il ponticello (jumper) serve a riportare il contenuto della memoria allo stato iniziale
come rilasciato dal fabbricante.
pagina 19/34
La memoria ROM attualmente è costituita da un integrato chiamato comunemente
FLASH ROM, oppure detto tecnicamente EEPROM cioè Electrically Erasable
Programmable ROM.
La memoria RAM
La memoria di lavoro RAM (Random Access Memory – Memoria di lettura e
scrittura) è volatile, cioè che si cancella non appena viene spento l’elaboratore. Nella
RAM vengono caricati: il nucleo del sistema operativo, i programmi in esecuzione, i
dati da elaborare e i risultati ottenuti. Possiamo descriverla come un foglio dove
vengono provvisoriamente scritti i termini di un problema, le procedure per la sua
risoluzione e il risultato.
La RAM si può considerare idealmente divisa in tre parti: in una viene caricato il
sistema operativo, in un'altra viene caricato il programma in esecuzione e nella terza,
chiamata memoria utente, vengono elaborati i dati immessi dall’ utente.
Esistono due tecniche fondamentali nella costituzione e quindi nella gestione della
memoria RAM:
DRAM (Dynamic Random Access Memory) per anni è stato il tipo di RAM
più diffuso. Dynamic si riferisce al “metodo di salvataggio della memoria”:
l’informazione viene memorizzata in una piccolissima capacità che col tempo
perde la carica e quindi deve essere ‘rinfrescata’ periodicamente.
SRAM (Static Random Access Memory). Memoria che a differenza della
DRAM, non ha bisogno dell’aggiornamento continuo delle cariche elettriche.
La SRAM di solito è più veloce della DRAM ma più costosa, per cui viene
usata per le parti dei computer che devono lavorare a velocità elevata, per
esempio la CACHE.
pagina 20/34
Comparazione fra le due celle di memoria SRAM e DRAM
Su questi due principi sono stati sviluppati diversi chip di RAM per spostare
rapidamente i dati nella memoria, per evitare errori e per ridurre i numerosi integrati
dedicati alla memorizzazione:
EDO DRAM (Extended Data Out)
S DRAM (Synchronous)
DR DRAM (Direct Rambus)
DDR SDRAM (Double Data Rate)
DDR-2 SDRAM (Double Data Rate)
DDR-3 SDRAM (Double Data Rate)
VRAM (Video Random Access Memory) per adattatori video
ECC (Error Correcting Code) per la correzione degli errori
Technology Timeline
La nuova memoria RD RAM è in grado di raggiungere un’altissima velocità, però
solo le schede madre dotate di un chip-set particolare sono in grado di utilizzarla.
pagina 21/34
confronto della struttura SDRAM e DDR SDRAM RDRAM
La memoria RAM è attualmente disponibile su 3 formati diversi di schede detti
moduli:
SIMM (Single Inline Memory Module)
DIMM (Dual Inline Memory Module)
SO-DIMM (small outline)
RIMM (Rambus Inline Memory Module)
pagina 22/34
Con questa nuova tecnologia, chiamata Rambus, non possono esserci alloggiamenti
vuoti, ma sarà necessario inserire degli speciali moduli, detti CRIMM, che servono a
chiudere il collegamento in modo di assicurare la continuità elettrica.
CRIMM (Continuity RIMM)
Le memorie RAM DDR
pagina 23/34
La memoria RAM CACHE
La RAM CACHE è un tipo di memoria molto veloce e di piccola capacità che funge
da ponte tra la CPU e la memoria RAM più lenta, consentendo di aumentare
notevolmente le prestazioni del computer. Infatti la CACHE immagazzina
temporaneamente gli ultimi dati usati dalla CPU in modo che il processore possa
leggerli più velocemente invece di ricaricarli ogni volta dalla normale e più lenta
memoria RAM.
Il controllore della CACHE è progettato per reperire in anticipo i dati che la CPU sta
per chiedere, evitando così il verificarsi di tempi di attesa.
Si distinguono almeno due tipi di CACHE: quella di secondo livello (L2), e la
CACHE di primo livello (L1) integrata nel circuito della CPU e quindi estremamente
veloce.
Dimensioni tipiche: 512kB, 1MB …2MB
pagina 24/34
Locazione della Cache di livello L1 e L2
pagina 25/34
La rappresentazione delle informazioni
I computer, in buona sostanza, non sanno far altro che trattare numeri. Per
immagazzinare in memoria lettere o altri segni è necessario che a ogni carattere
venga assegnato un codice numerico.
Esistono centinaia di sistemi di codifica e ognuno di questi abbina i numeri ai
caratteri in modo differente. Nessuna di queste codifiche però comprende un numero
di caratteri sufficiente per tutte le circostanze.
Nel computer i dati vengono rappresentati e trasportati con degli stati di tensione:
tensione = 1
e
nessuna tensione = 0
Il sistema binario serve a questo scopo.
Per rappresentare 256 simboli occorre una combinazione di 8 bit, cioè 1 Byte, infatti
28 = 256 combinazioni o simboli.
Codice ASCII (Codice Standard Americano per lo scambio di informazioni)
Codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
pagina 26/34
Per la rappresentazione e la trasmissione dei simboli viene normalmente usato il
codice standard ASCII.
Unicode sta cambiando le cose!
Nel 1993 è stato introdotto un nuovo standard di codifica dei caratteri sviluppato
dallo Unicode Consortium che rappresenta praticamente tutte le lingue scritte
internazionali.
Unicode attribuisce un numero univoco a ogni carattere, indipendentemente
dalla piattaforma, dall'applicativo e dalla lingua
Unicode era stato originariamente pensato come una codifica a 16 bit che dava la
possibilità di codificare al più 65.536 caratteri, e tanto si riteneva essere sufficiente
per rappresentare i caratteri impiegati in tutte le lingue scritte del mondo. Ora invece
lo standard Unicode supporta un repertorio di codici numerici che possono
rappresentare circa un milione di caratteri. Ciò appare sufficiente a coprire anche i
fabbisogni di codifica di scritti del patrimonio storico dell'umanità, nelle diverse
lingue e negli svariati sistemi di segni utilizzati. Concretamente, questo repertorio di
codici numerici è serializzato mediante diversi schemi, che prevedono l'uso di unità
da 8 bit (byte), 16 bit (word) e 32 bit (double word).
L'Unicode viene supportato dai moderni standard della programmazione e del
markup come XML, Java, JavaScript, LDAP, CORBA 3.0, e da vari sistemi
operativi.
L'adozione di Unicode sui siti web e nelle varie applicazioni recenti, rispetto
all'utilizzo dei set di caratteri tradizionali, permette un significativo miglioramento
della compatibilità e delle prestazioni.
Attenzione
I seguenti caratteri sono da sapere a memoria:
Carattere “A”
Carattere “a”
Carattere “0”
Carattere “Space”
Carattere speciale “CR”
valore decimale 65
valore decimale 97
valore decimale 48
valore decimale 32
valore decimale 13
esadecimale 41
esadecimale 61
esadecimale 30
esadecimale 20
esadecimale D
pagina 27/34
CR
Carriage Return
pagina 28/34
Il Chipset
Il chipset è costituito da uno o due circuiti integrati saldati sulla scheda madre, che
regolano lo scambio delle informazioni tra tutti i dispositivi montati sulla scheda. I
dati elaborati dal microprocessore viaggiano da un dispositivo all’altro per mezzo dei
bus della scheda madre, grazie alle istruzioni fornite dal chipset.
Il chipset è un elemento importantissimo poiché regola tutte le funzioni della scheda
madre. Infatti oltre al controllo del bus di sistema FSB (Front Side Bus) e
all’indirizzamento della memoria RAM vengono controllate le periferiche standard
IDE e SATA, i canali USB e tutti i bus disponibili come AGP e PCI.
Componenti del chipset SiS e intel
Nella soluzione tradizionale i due circuiti integrati che compongono il chipset sono
infatti ben distinti, svolgono funzioni diverse e sono posizionati in locazioni
differenti.
In questo caso i due chip vengono denominati:
North Bridge
South Bridge
pagina 29/34
Nome Cognome
SAMT 2xx
13.03.2011
Struttura NorthBridge / SouthBridge con chipset SiS656FX
Da tempo Intel ha superato la configurazione di tipo NorthBridge/SouthBridge e
quella integrata su un solo integrato, passando a una configurazione ad HUB.
ICH è l’acronimo di I/O controller hub e gestisce più o meno gli stessi componenti di
un SouthBridge. L’ICH si interfaccia all’MCH, cioè Memory controller hub, con un
bus che può trasferire fino a 2GB/s.
MCH
ICH
Nome Cognome
SAMT 2xx
13.03.2011
Struttura ad hub con chipset i975X Express
Dual channel
L'architettura Dual-channel DDR/DDR2 è una tecnologia utilizzata per raddoppiare
la velocità di trasferimento dei dati dalla RAM al northbridge. I controller di memoria
che la supportano utilizzano due canali di dati a 64 bit, che forniscono una larghezza
di banda totale di 128 bit per spostare i dati dalla RAM al processore.
Perché questo avvenga, i moduli di memoria devono essere installati negli slot di
memoria adatti sulla scheda madre, che solitamente sono colorati. Ogni modulo
dovrebbe essere identico al secondo modulo nello slot corrispondente. Per questo,
molti dei produttori di moduli di memoria vendono oggi kit composti da coppie di
moduli identici adatti per essere usati in modalità dual channel.
Nome Cognome
SAMT 2xx
13.03.2011
Caratteristiche tecniche delle principali funzionalità del chipset
Controllori
1. Memory controller
standard
DDR 400 – PC 3200
DDR2 533 – PC 4200
DDR2 667 – PC 5300
DDR3 1066 – PC 8500
DDR3 1333 – PC 10600
2. Graphic interface controller
AGP e PCI Express
AGP 1X
AGP 2X
AGP 4X
AGP 8X
PCI Express x16
3. IDE/EIDE controller
P-ATA
Ultra DMA/100
Ultra DMA/133
4. S-ATA controller
velocità di trasferimento
SATA 150 (150 MB/s)
SATA 300 (300 MB/s)
3.2 GB/s
4.2 GB/s
5.3 GB/s
8.5 GB/s
10.6 GB/s
NORTH
MCH
SOUTH
ICH
256 MB/s
512 MB/s
1 GB/s
2 GB/s
4 GB/s
100 MB/s
133 MB/s
1.5 Gb/s
3.0 Gb/s
5. PCI controller
PCI 133
PCI Express x1
133 MB/s
256 MB/s
6. USB controller
USB 1.0 full-speed
USB 2.0 high-speed
12 Mb/s
480 Mb/s
10 Base-T
Fast Ethernet
Gigabit GbE
10 Mb/s
100 Mb/s
1 Gb/s
8. WLAN controller
IEEE 802.11
Wi-Fi b
g
n
11 Mb/s
54 Mb/s
300 Mb/s
9. Audio controller
AC’97
HD-High Definition
7. LAN Ethernet controller
IEEE 802.3
10. FireWire controller
IEEE 1394 a
IEEE 1394 b
16 bit
32 bit
400 Mb/s
800 Mb/s
Nome Cognome
SAMT 2xx
13.03.2011
Identificazione dei componenti principali della scheda madre
Slot bus
PCI Ex x1
Chipset Northbridge (MCH)
Slot bus PCI
Slot bus PCI Ex
x16
Porte e
connessioni
Chipset Southbridge (ICH)
Connessioni
S-ATA
Jumper
Microproces
sore, zoccolo
ZIF
BIOS e CMOS,
EEPROM
Slot DIMM, per
memoria RAM,
2 canali
Pila per CMOS
Connettore IDE
Connettore ATX alimentazione
Connettore
Floppy Disk
Nome Cognome
SAMT 2xx
Identificazione delle porte e connessioni
Item
Description
01
PS/2 mouse port
02
Parallel port
03
IEEE 1394 port - FireWire
04
LAN (RJ-45)
05
Audio line IN
06
Audio line OUT
07
Microphone IN
08
USB ports
09
USB ports
10
VGA port
11
Serial port
12
PS/2 keyboard port
FINE
13.03.2011
