Lustai AMD staliniams kompiuteriams

Pats svarbiausias asmeninio kompiuterio komponentas yra pagrindinė plokštė (dar dažnai vadinama motinine plokšte). Beveik kiekvienas vidinis AK komponentas jungiamas su pagrindine plokšte ir jos funkcionalumas didžiąja dalimi nulemia tiek jo atliekamų funkcijų įvairovę, tiek kompiuterio našumą. O svarbiausias pagrindinės plokštės ir be abejo visos kompiuterinės sistemos komponentas yra lustų rinkinys (angl. Chipset) apie kurį bus kalbama šiame kursiniame darbe. Lustų rinkinys tai keletas tarpusavyje sujungtų mikroschemų kurios atsako už vieno ar kelių kitų fizinių įrenginių darbą kompiuteriuose. Lustų rinkinys atsako už tokių detalių kaip CPU (Procesorius), GPU (Vaizdo plokštė), HDD (Diskinis kaupiklis), LAN (Tinklo plokštė) ir kt. Taip pat lustų rinkinys atlieka įvairių pagrindinėje plokštėje esančių jungčių (angl. port) (pvz.: SATA, PCI, PCIe, IDE ir kt.) valdymą. Trumpiau tariant tai pagrindinis sudedamasis komponentas esantis pagrindinėje plokštėje kuris yra atsakingas už kitų įrenginių ir jungčių sklandų darbą.

Mano asmeniniai tikslai būtų tokie: kuo daugiau sužinoti apie pagrindinių plokščių skirtų AMD procesoriams lustynų sandarą ir funkcijas. Gauti kuo daugiau informacijos apie pagrindinius gamintojus siūlančius lustynus pagrindinėms plokštėms su AMD procesoriais taip pat išanalizuoti minėtų lustynų ypatumus, galimybes ir charakteristikas. Išsiaiškinti ir pabrėžti lustynų funkcijas ir kokias galimybes jie gali suteikti kompiuteriams.

Šio darbo svarba yra ta, kad kiekvienas žmogus perskaitęs šį darbą sužinotų apie lustynų funkcines galimybes bei jų įtaką mūsų kompiuteriams. Suprastų kaip parinkti tinkamą lustyną staliniam kompiuteriui su AMD procesoriumi, atsižvelgtų i kokius lustynų parametrus reiktų atkreipti dėmesį renkantis stalinį kompiuterį.

 

 

1. ANALITINĖ DALIS

 

 

1.2 Užduoties analizė

Mano kursinio darbo užduotis yra išanalizuoti tipinio lustyno sandarą, funkcijas. Aptarti AMD procesoriams skirtų lustynų gamintojus ir jų siūlomus naujausius gaminius. Išanalizuoti lustynų teikiamas galimybes pagrindinėms plokštėms, pateikti rekomendacijas skirtingiems vartotojų segmentams.

Kursinį darbą atliksiu tokiais etapais:

  • Išanalizavęs pasirinktus pagrindinius informacijos šaltinius juos trumpai apžvelgsiu.
  • Išanalizuosiu AMD lustynų staliniams kompiuteriams sandarą ir technines charakteristikas.
  • Išanalizuosiu pagrindinių plokščių AMD staliniams kompiuteriams lustynus, įvairiems vartotojų segmentų poreikiams.
  • Palyginsiu įvairių gamintojų lustynus skirtus AMD staliniams kompiuteriams sandaras.
  • Apžvelgsiu lustynų teikiamas galimybes.
  • Įvertinsiu lustynų charakteristikas ir pateiksiu pasiūlymus įvairiems vartotojų segmentams.
  • Reikiamiems etapams padarysiu grafinius darbus.

Susidėliojęs planus, suradęs informacijos šaltinius pradėsiu rašyti darbą. Pradžioje parašysiu įvadą, kuriame pateiksiu aiškius projekto tikslus, aptarsiu temos svarbumą. Berašant darbą ir besinaudojant informacijos šaltiniais juos išanalizuosiu ir trumpai juos aprašysiu.

Analitinėje dalyje pirmiausia bus išanalizuota lustynų sandara ir funkcijos, palaikomos magistralės ir sąsajos, apžvelgtos charakteristikos.

Projektinėje dalyje bus realizuoti tokie uždaviniai kaip skirtingų vartotojų segmentų klasių poreikių analizė. Lustynų architektūrinių ypatumų analizė. taip pat kompiuterių su skirtingais lustynais AMD staliniams kompiuteriams siūlymai skirtingiems vartotojų segmentams.

Kursinio darbo eigoje pagal temą padarysiu kelis grafinius darbus. Pabaigoje parašysiu išvadas, aptarsiu kokius tikslus pavyko pasiekti.

 

 

1.3. Lustynų AMD staliniams kompiuteriams sandaros ir charakteristikų analizė

Jei kadanors buvote nuėmę kompiuterio dėžės dangtį, matėte vieną įrangos dalį, kurioje sujungti visi komponentai, ji vadinama – motinine plokšte, dar galima vadinti pagrindine plokšte. Motininės plokštės dėka, visi joje sujungti komponentai gauna įtampą ir tarpusavyje „bendrauja“.

Pati motininė plokštė yra bevertė, tačiau kompiuteris privalo vieną turėti tam, kad kompiuteris galėtų veikti. Pagrindinės plokštės paskirtis ‑ laikyti kompiuterio mikroprocesuriaus lustą ir leisti viskam kitam prie jo prisijungti. Viskas kas leidžia kompiuteriui dirbti ar pagerina jo darbo našumą yra pagrindinės plokštės dalis arba į ją jungiasi per lizdus (angl. slot) arba prievadus (angl. port). Viena iš tų dalių yra lustų rinkinys arba lustynas (angl. chipset).

Lustynas yra dalis pagrindinės plokštės loginės sistemos ir įprastai yra sudarytas iš dviejų dalių – pietinio ir šiaurinio tilto. Šie du „tiltai“ sujungia procesorių su kitais kompiuterio komponentais. Tipinis lustų rinkinys, tvarko informacijos srautus, valdo kompiuterio laikrodį, RAM, tiesioginį išorinių įrenginių kreipimąsi į RAM (DMA – Direct Memory Access), klaviatūrą, pelę, ryšį su išplėtimo plokštėmis. Per tiltus keliauja visa informacija skirta procesoriui. Lustynai lemia ir įrenginius, kuriuos galima jungti prie kompiuterio. Jie apsprendžia galimybę plokštėje panaudoti vieno ar kito tipo procesorių, pagrindinės atminties tipą ir kitas sistemos išplėtimo ir modernizavimo galimybes.

1.1 pav. Tipinė lustyno sandara
1.1 pav. Tipinė lustyno sandara

Šiaurinis tiltas

Šiaurinis tiltas dar vadinamas MCH (Memory Controller Hub)‑ tai valdiklis, valdantis duomenų srautą tarp procesoriaus, darbinės atminties ir AGP ar PCI express prievado kuris tiesiogiai jungiasi su procesoriumi per išorinę magistralę arba kitaip FSB(angl. Frontside bus). Atminties valdiklis yra šiauriniame tilte, kuris duoda greitą priėjimą procesoriui prie atminties. Taip pat šiaurinis tiltas jungiasi prie AGP (Accelerated Graphic Port) arba į PCI Express (Peripheral Component Interconnect) magistralę ir į pačią atmintį.

Šiaurinis tiltas tiesiogiai sujungtas su procesoriumi ir turi šias funkcijas:

  • Atminties valdiklis (jei įmanoma).
  • PCI Express valdiklis (jei įmanoma).
  • AGP valdiklis (jei įmanoma).
  • Magistralė duomenų persiuntimui su pietiniu tiltu.

AMD procesoriai turi integruotą atminties valdiklį, bet neturi integruoto PCI express valdiklio, dėl to AMD procesoriams reikia išorinio šiaurinio tilto lusto su šiuo komponentu. AMD sako, kad procesorius turi „integruotą šiaurinį tiltą“, bet iš tiesų kompanija nori pasakyti, kad procesorius turi integruotą atminties valdiklį, tai sukėlė daug sumaišties. Keli vartotojai nesupranta, kodėl pagrindinės plokštės AMD procesoriams turi šiaurinį tiltą, jei procesoriaus gamintojai sako, kad procesorius turi integruotą šiaurinio tilto lustą.

1.2 pav. Lustyno konfiguracija su dabartiniu AMD procesoriumi
1.2 pav. Lustyno konfigūracija su dabartiniu AMD procesoriumi

Pagrindinė lusto funkcija yra valdyti duomenų srautą tarp keturių magistralių. Jis turi susitvarkyti su keturių magistralių sankryža, kurioje kiekviena jų nori laisvai prieiti prie magistralės vedančios prie operatyviosios atmintinės. Gerai suprojektuotas šiaurinis tiltas turi užtikrinti, kad sistemoje neatsirastų silpnų vietų kreipiantis į opetatyviają atmintinę.

 

Pietinis tiltas

Pietinis tiltas dar vadinamas ICH (I/O Controller Hub) yra lėtesnis už šiaurinį ir informaciją iš procesoriaus turi eiti per šiaurinį tiltą, prieš pasiekiant pietinį. Kadangi jo pietinis tiltas dirbančius įrenginius aptarnauja mažiausia sparta, todėl jo taip dažnai atnaujinti ir tobulinti kaip šiaurinį tiltą neišeina. Pietinio tilto DMA (Direct Memory Access) valdiklis palaiko ryšį su šiauriniu tiltu. Kitos magistralės jungiasi prie pietinio tilto, kad prisijungtų prie PCI magistralės, kuri yra klasikinė šio tilto magistralė, USB prievadų ir IDE arba SATA kietųjų diskų prievadų.

Pietinis tiltas atsakingas už Į/I prietaisų ir integruotų įrenginių valdymą, tokių kaip:

  • Atminties prievadai ( IDE ir SATA prievadai)
  • USB prievadai.
  • Integruoto garso valdiklis.
  • Integruoto LAN valdiklis.
  • PCI magistralės (jei įmanoma).
  • PCI Express magistralės (jei įmanoma).
  • Realaus laiko laikrodis (RTC).
  • CMOS atminties.
  • Pertraukties valdiklis ir DMA valdiklis.
  • ISA prievadų ant senesnių pagrindinių plokščių.

Prie pietinio tilto taip pat prijungta du kiti lustai kurie gali būti ant motininės plokštės: ROM (Read Only Memory) lustas dar žinoma kaip BIOS lustas ir Super I/O(Super Input/Output) lustas kuris skirtas valdyti įrenginiams tokiems kaip – serijiniai lizdai, paraleliniai lizdai, PS/2 lizdas pelei ir klaviatūrai.

1.3 pav. Pietinio tilto lustas
1.3 pav. Pietinio tilto lustas
1.4 pav. Šiuolaikinio lustyno sandara
1.4 pav. Šiuolaikinio lustyno sandara

Kyla klausimas ‑ kodėl visa tai nerealizuojama viename luste (kai kuriuose lustynuose, o ypač dažnai skirtuose nešiojamiesiems kompiuteriams taip padaryta). Faktas, kad du lustai atlieka labai skirtingus vaidmenis, todėl kompiuterių kūrėjai neskuba sujungti jų į vieną. Kadangi išorinių įrenginių standartai labai sparčiai keičiasi, pagrindinių plokščių gamintojai gali nekeisti pietinio tilto, keisdami šiaurinį arba atvirkščiai. Kita priežastis – brangu pagaminti lustą su tiek daug kontaktų. Lustų rinkinys yra projektuojamas priklausomai nuo procesoriaus specifikacijos. Atsižvelgiant į tai, pagrindinis procesorius turi būti suprojektuotas prieš lustų rinkinį.

 

Šiaurinio ir pietinio tiltų sąsajos

PCI sąsajos naudojimas tarp šiaurinio ir pietinio tiltų savo laiku tapo pagrindiniu sistemos stabdžiu. Lustynų sujungimas vyksta per dalinamą 33 MHz, 32bit magistralę. Teoriškai PCI magistralės riba yra 133MB/s, tačiau vidutinis ilgalaikis perdavimas yra ne spartesnis nei 40MB/s. Magistralės panaudojimas tampa geresnis, kai sujungimų trukmė padidėja.

HA magistralė palaiko 266 MB/s pikinę spartą  (dvigubai didesnę nei PCI). Intel ne daug pateikia informacijos apie savo sąsają naudojamą tarp MCH ir I/OH lustų, nurodydama ją kaip  centrų sąsają. Tai 8bit jungtis, dirbanti 66MHz dažniu. 266MB/s pralaidumas panaudojamas žymiai geriau nei dalinama PCI jungtis, kadangi Intel surenka visas įvairių išorinių įrenginių užklausas į nuorodų sąrašą DMA perdavimams.

Šiuolaikiniuose lustynuose ryšys tarp MCH ir IOC lustų palaikomas 2 GB/s spartą turinčia DMI (Direct Media Interface) sąsaja (keturis kartus didesnė duomenų perdavimo spartą nei HA sąsaja).

AMD pavadino savo pietinio tilto sąsają „Žaibiškas duomenų trasportavimas” (LDT). Dabar ji pervadinta į hypertrasporto technologiją. Vietoje viengubo kanalo, Hypertransportas suteikia du kanalus skirtus pilnai dupleksiškai perduoti duomenis. Ši sąsaja užtikrina pikinę 12,8 MB/s spartą.

1.5 pav. AMD architektūros.
1.5 pav. AMD architektūros.

 

 

Magistralės ir sąsajos

Magistralė yra komunikacijos kelias, kuris jungia vieną pagrindinės plokštės dalį su kita. Kuo daugiau vienu kartu magistralė gali susidoroti, tuo daugiau informacijos ja gali keliauti. Magistralės greitis matuojamas megahertsais (MHz).

Šiuolaikiniuose kompiuteriuose naudojamos standartizuotos magistralės.

Standartai griežtai apibrėžia reikalavimus ne tik magistralės pločiui, maksimaliam darbo dažniui, ryšio linijoms bei jomis perduodamų signalų parametrams ir keitimosi informacija protokolams.

Magistralės sukurtos tam, kad prie kompiuterio sistemos būtų lengviau prijungti įrenginius.

Magistralės sparta paprastai susijusi su išorine magistrale (FSB) kuri, kaip ankščiau minėta jungia procesorių su šiauriniu tiltu. FSB greitis gali būti nuo 66 MHz iki daugiau nei 800 MHz.

1.6 pav. Magistralės jungiančios pagrindines motininės plokštės dalis
1.6 pav. Magistralės jungiančios pagrindines motininės plokštės dalis

Keletas magistralių esančių motininėje plokštėje:

  • (angl. back side bus arba BSB) – jungia procesorių su L2 priešatmintine. Procesorius nustato BSB greitį.
  • Duomenų magistralė – jungia atmintinę su šiauriniu tiltu.
  • IDE arba SATA magistralė – jungia pietinį tiltą su kietuoju disku.
  • AGP magistralė – jungia vaizdo plokštę su atmintine ir procesoriumi. Paprastai AGP greitis būna 66 MHz.
  • PCI ir PCI Express magistralė ‑ jungia pietinį tiltą su PCI lizdais. PCI greitis 66 MHz, tačiau PCI Express yra daug greitesnė.

Magistralės sandara

Paprastai sisteminę magistralę sudaro nuo 50 iki 100 laidininkų. Kiekvienas laidininkas atlieka skirtingą funkciją. Nepaisant to, kad yra daug magistralių tipų, kiekvienoje iš jų galima išskirti tris funkcines laidininkų grupes:

  • Adresų
  • Duomenų
  • Valdymo
1.7 pav. Magistralės sandara
1.7 pav. Magistralės sandara

Be to, čia gali būti maitinimo linijų, užtikrinančių prie magistralės prijungtų modulių maitinimą.

Duomenų linijomis vyksta keitimasis duomenimis tarp kompiuterio modulių.

Adresų linijos nurodo duomenų magistralėje esančios informacijos šaltinį ir imtuvą (paskirties įrenginį {destination}).

Valdymo linijos kontroliuoja kreiptis {access} į duomenų ir adresų linijas ir šių linijų naudojimą.

Duomenų ir adresų linijos yra bendros {shared} visoms kompiuterio komponentėms, todėl turi būti numatytas būdas jas valdyti.

Maksimali magistralės sparta– maksimalus baitų skaičius perduodamas per sekundę. Tai teorinė galima duomenų perdavimo magistrale sparta.

Realus duomenų pralaidumas magistrale gali būti gerokai mažesnis, nes jį įtakoja visa eilė kitų faktorių. Jungiant į magistralę daugiau įrenginių nukenčia jos sparta. Tai lemia dvi priežastys:

  • Kuo daugiau įrenginių jungiama į magistralę, tuo didesnė signalų delsa.
  • Magistralė gali tapti kompiuterio silpnąja vieta {bottleneck}, jeigu keitimosi duomenimis intensyvumas viršys magistralės galimybes.

 

Procesoriaus išorinė magistralė (FSB – Front Side Bus) – tai procesoriaus magistralė, kuria jis keičiasi duomenimis su lustyno šiaurės tiltu. Šios magistralės jungtis – procesoriaus lizdas. Jos dažnis lemia duomenų keitimosi tarp procesoriaus ir atmintinės spartą.

Išplėtimo magistralė – tai kiek daugiau, nei elektrino ryšio linijų rinkinys. Perduodant ja duomenis turi būti neiškraipoma signalų amplitudė, impulsų forma ar dažnis. Duomenys turi būti perduodami griežtai prisilaikant laikinės diagramos.

Pagrindiniai magistralių tipai yra šie:

  • PCI (Peripheral Component Interconnect) ‑ Periferinių komponenčių sujungimo magistralė yra didelio pralaidumo, nepriklausoma nuo procesoriaus, galinti veikti kaip sisteminė (mezoninė) arba periferinė (išplėtimo), magistralė.
  • AGP (Accelerated Graphic port) ‑ Tai sinchroninė 32-skilčių lygiagreti dvitaktė sąsaja. AGP buvo panaudotas daug sudėtingesnis protokolas, leidžiantis kreiptis į atmintinę eilės seka. Dėka to magistralė negaišta laiko laukdama duomenų, o tai teigiamai veikia darbo efektyvumą. AGP prievadas yra specializuota sisteminio lygio sąsaja, prie jos jungiamas tik grafinis akseleratorius (vaizdo plokštė).
  • PCI express ‑ Šios magistralės pralaidumas vienu kanalu abiem kryptimis – 500MB/s. Panaudojus kelis kanalus magistralės pralaidumas padidėja.

Technologija HyperTransport™ – tai dar viena naujos AMD technologijos sudedamoji dalis. Tai efektyvi ir greita taškas – taškas tipo sąsaja, suprojektuota dideliam duomenų srautui perduoti būsimoms komutacinėms ir skaičiavimų platformoms. Ji palaiko pikinį našumo barjerą iki 12,8 GB/s.

Pagrindinės HyperTransport™ technologijos ypatybės:

  • Gali apjungti iki 32 įrenginių;
  • Reikalauja nedidelio skaičiaus signalinių laidininkų, kas labai supaprastina sistemos projektavimą;
  • Mažos srovės diferencialinių signalų panaudojimas padeda išspręsti kryžminių trukdžių ir elektromagnetinio suderinamumo problemas;
  • Palaiko PCI gyvybinį ciklą, leidžiant pilnai suderinti su PCI programinių modelių palaikymu, operacinių sistemų tvarkyklėmis.
  • Mažos srovės diferencialinių signalų panaudojimas padeda sistemų kūrėjams naudoti energijos taupymo technologijas ir projektuoti paprastas ir pigias plokštes;
  • Palaiko platų signalinį diapazoną, tai leidžia sistemas lengvai papildyti naujomis aukšto produktyvumo dalimis;
  • Trumpina projektavimo laiką, diegiant naujus elementus, nes nereikia pilnai perprojektuoti sistemos.

Sąsaja – tai ryšio ir sąveikos priemonių tarp kompiuterio aparatinės įrangos, programinės įrangos bei žmogaus visuma (plačiąja prasme). Technine prasme sąsaja paprastai suprantama techninės ir programinės įrangos dalis, užtikrinanti duomenų perdavimą tarp kompiuterio pagrindinės arba išplėtimo plokštės ir išorinių įrenginių (esančių tiek sisteminiame bloke, tiek ir išorėje). Paprastai sąsajos yra standartizuojamos. Standartai apibrėžia tiek sąsajos jungties tipą, tiek jos technines charakteristikas, tiek ir kitas normas, kurių privalo laikytis projektuotojai, kuriantys lustynus, tvarkykles, jungtis bei kitus komunikacinius įtaisus.

Lygiagrečios išorinių įrenginių sąsajos:

  • IDE (Integrated Drive Electronics) integruota kaupiklių elektroninė sąsaja
  • ATA (Advanced Technology Attachment) – Tai sąsaja jungianti kietąjį diską, kompaktinių diskų ar magnetinių diskelių įrenginius su pagrindine plokšte.
  • SATA (Serial ATA) ‑ tai sparti nuosekli sąsaja skirta išoriniams kaupikliams. Pagal vidinę keturių lygių struktūrą ji artima SCSI-3 bei USB.
  • USB (Universal Serial Bus) ‑ Ši nuoseklioji sąsaja buvo sukurta išoriniams įrenginiams tokiems kaip pelės, klaviatūros, skeneriai, fotoaparatai ir kt. Duomenų perdavimo sparta santykinai nedidelė (iki 12Mb/s USB1. ir 480Mb/s USB 2.0 atveju)

Pagrindinės lustynų charakteristikos

Pagrindinės lustynų charakteristikos yra šios:

  • „Šiaurinio tilto” (MCH) lusto tipas
  • “Pietinio tilto ” (ICH) lusto tipas
  • Lustų tarpusavio ryšio sąsaja
  • FSB dažnis
  • Efektyvusis kreipties į atmintinę taktinis dažnis
  • Palaikomos atmintinės tipas
  • Maksimali operatyviosios atmintinės talpa
  • Vaizdo posistemės maksimalus pralaidumas
  • Palaikomos PCI ir PCI express sąsajos
  • IDE/ATA irSATA sąsajų protokolai
  • USB prievadai (standartai)
  • Garso posistemės versija
  • Kitos palaikomos sąsajos ir jų ypatumai
  • Kitos spartą didinančios technologijos

 

2. PROJEKTINĖ DALIS

2.1 Pagrindinių plokščių AMD staliniams kompiuteriams lustynų įvairiems segmentams poreikių analizė

Kaip jau anksčiau minėjau, svarbiausia pagrindinės plokštės dalis yra lustynas. Jis apsprendžia koks procesorius galės veikti šioje motininėje plokštėje ir taip pat nustato RAM rūšį (DDR2, DDR3 ar DDR2/DDR3) bei kitas išplėtimo galimybes.

Teisingai išsirinkti pagrindinę plokštę reikia gerai apsvarstyti du pagrindinius dalykus:

  • Suderinamumas su kitais komponentais: kad būtų idealiai suderintas, komponentai turėtų būti tos pačios kartos, o kartais net ir to paties gamintojo. Naujos kartos procesorius neveiks ant senos motininės plokštės, net jei BIOS yra atnaujinti.
  • Jungčių išplečiamumas: surinkti kompiuterį galintį tobulėti kartu su ateities technologijų kitimu, jungčių išplečiamumas yra kritinis. Jis turi sugebėti palaikyti bet kokią naują techninę įrangą kurią nori įdėti. Taip pat turi apgalvoti, kaip ir kur kompiuteris bus naudojamas.

 

ASUS AM1M-A pagrindinė plokštė biuro, darbo, namų kompiuteriui

2.1 pav. ASUS AM1M-A pagrindinė plokštė
2.1 pav. ASUS AM1M-A pagrindinė plokštė

AMD AM1 platformoje buvo panaudota nauja SoC(System on Chip) idėja. Įprastai SoC procesoriai susidedantys iš CPU, GPU ir lustyno viename, mažai energijos reikalaujančiame luste yra prilituota prie pagrindinės plokštės, tačiau AM1 platformos procesoriai naudoja naują lizdą ir yra prilituoti atskirai nuo pagrindinės plokštės.

Pirmieji su šia platforma yra naujieji „Sempron“ ir „Athlon“ kodiniu pavadinimu „Kabini“ procesoriai.

Pagrindiniai priešininkai AM1 procesoriaus yra Intel „Celeron“ ir „Pentium“ procesoriai iš J ir N šeimų grupės. Abi platformos skirtos mažai kainuojantiems ir mažai elektros energijos naudojantiems staliniams kompiuteriams, tačiau Intel turi tik 10W TDP(Thermal Design Power), o modeliai iš AMD turi 25W TDP.

Įdomiausia detalė esanti AM1 plokštėje yra ta, kad joje nėra lustyno, ji yra procesoriuje. Pačioje plokštėje yra įtampos reguliatorius, garso kodeksas, Ethernet valdiklis, Super I/Iš lustas ir mechaninės jungys su atmintimi, SATA įrenginiai, išplėtimo lizdai ir išorinės periferinės jungtys. Dėl to AM1 plokštė paprastai yra nebrangi. Pati plokštė gali pasiūlyti ir kelias ypatybes tokias kaip papildomi USB 3.0 ir SATA prievadai.

2.2 pav. „Kabini“ platformos sistemos blokinė diagrama
2.2 pav. „Kabini“ platformos sistemos blokinė diagrama

Lizdinis AM1 procesorius turi 4 PCIe 2.0 linijas skirtas išorinei vaizdo plokštei ir kito 4 PCIe 2.0 linijos skirtos kitiems įrenginiams.

ASUS AM1M-A plokštė yra su vienu PCIe 2.0 x16 lizdu ir dviem PCIe 2.0 x1 lizdais. Kadangi lustynas yra procesoriuje, AMD procesorius palaiko dvi SATA-600 jungtis(nepalaiko RAID). USB 2.0 jungtys iš viso yra aštuonios. 4 iš jų yra galinėje panelėje, 4 galimos per jungtis motininėje plokštėje, taip pat su USB 3.0 jungimis, jos yra 4 – 2 panelėje, dvi per jungtis plokštėje.

Gigabyte 990FXA-UD3 pagrindinė universaliems kompiuteriams

2.3 pav. Gigabyte 990FXA-UD3 pagrindinė plokštė
2.3 pav. Gigabyte 990FXA-UD3 pagrindinė plokštė

AMD 990FX lustynas yra praktiškai AMD 890FX lustynas tik su nauju vardu ir palaikantis didesnį HyperTransport 3.0 greitį(iki 10.4GB/s arba 5.2GT/s) kuris nebuvo palaikomas ankstesniuose lustynuose ir procesoriuose.

Gigabyte 990FX-UD3 turi keturis PCIe 2.0 x16 lizdus, du PCIe 2.0 x1 lizdą ir vieną PCI lizdą. 2 PCIe x16 lizdai visad dirba x16(PCIEX16_1 ir PCIEX16_2) greičiu, o likę du x4(PCIEX4_1 ir PCIEX4_2) greičiu. Todėl montuojant dvi vaizdo plokštes reiktų naudoti PCIe x16 lizdus tam, kad būtų gaunamas geriausias rezultatas. Pirma ir trečia (2.3 pav. žiūrint iš viršaus) PCIe x16 jungtis palaiko tiek SLI, tiek CrossFireX technologiją kurio leidžia sujungti porą grafinių plokščių ir padidinti grafinio apdorojimo spartą kompiuteriuose.

AMD procesoriai turi integruotą atminties valdiklį, tai reiškia, kad procesorius, o ne lustynas nusako, kokia įmanoma atminties technologija ir maksimalus atminties kiekis. Integruotas atminties valdiklis palaiko DDR3 tipo atmintį iki 1600 MHz, bet pasak Gigabyte ši pagrindinė plokštė palaiko 1866MHz. AMD 990FX yra dviejų lustų lustynas. Pietinis SB950 tiltas turi 6 SATA-600 prievadus palaikančius RAID(0, 1, 10, ir 5). Ši plokštė turi papildomus du eSATA-600 prievadus valdomus Marvell 88SE9172 lusto ir palaikančius RAID (0 ir 1).

Gigabyte 990FX-UD3 siūlo keturiolika USB 2.0 iš kurių aštuoni yra galinėje panelėje, o likę šeši prieinami per jungtis esančias plokštėje. Joje taip pat yra keturios USB 3.0, dvi galinėje panelėje, dvi prieinamos per plokštėje esančias jungtis.

 

ASUS A88X-PRO pagrindinė plokštė aukščiausių parametrų kompiuteriams

2.4 pav. ASUS A88X-PRO pagrindinė plokštė

A88X-PRO yra pagrindinė plokštė su FM2+ lizdu procesoriui. Šis lizdas buvo taikomas FM2+ „Kaveri“ APU, tačiau taip pat yra suderinamas ir su FM2 lizdu skirtu antros kartos APU tokiems kaip „Trinity“ ar „Richland“.

APU yra AMD pavadinimas skirtas procesoriui, kuriame integruota vaizdo plokštė.

Pagrindinė plokštė turi dvi PCIe 3.0 x16 lizdus, vieną PCIe 2.0 x16 lizdą, kurie visad dirba x4 grečiu, du PCIe 2.0 x1 lizdus ir du PCI lizdus. PCIe 3.0 lizdai dalinasi pralaidumu, tai reiškia, kad jei vienas iš dviejų lizdų yra nenaudojamas, greitis bus x16, o jei naudojami abu PCIe 3.0 lizdai, jų greitis bus x8. Verta paminėti, kad PCIe 3.0 yra palaikoma tik jei yra įmontuotas FM2+ procesorius, kitu atvėju, jei naudojamas FM2 procesorius, bus palaikomi tik PCIe 2.0 lizdai.

Ši plokštė palaiko CrossFireX technologiją, su kuria galima pajungti kelias vaizdo plokštes.

AMD procesoriai turi integruotą atminties valdiklį, tai reiškia, kad procesorius, o ne lustynas nusako, kokia įmanoma atminties technologija ir maksimalų atminties kiekį. FM2 procesoriuje esantis atminties valdiklis palaiko DDR3 iki 1866MHz dažni, tačiau pagal ASUS, ši plokštė su FM2 procesoriumi palaiko DDR3 iki 2400 MHz.

AMD A88X yra vieno lusto lustynas. Šis lustas palaiko aštuonis SATA-600 jungtis su RAID(0, 1, 10, ir 5). Dvi jungtys esančios plokštėje yra galinėje panelėje. A88X lustynas labaiko dešimt USB 2.0 jungtis, dvi galinėje panelėje, likusios aštuonios pasiekiamos per keturias jungtis esančias plokštėje. Šešios USB 3.0 jungtys iš kurių keturios yra galinėje panelėje, o dvi pasiekiamos per jungtis esančias pagrindinėje plokštėje.

Galime apibendrinti:

ASUS AM1M-A yra paprasta ir nebrangi pagrindinė plokštė. Beveik nerealu matyt motininę plokštę kainuojančią mažiau nei 30 eurų, na dar jei suporuoti su Sempron 2650 procesoriumi kainuos irgi mažiau nei 30. Tai reiškia, kad reikia apsvarstyti šią plokštę jei galvojate pirkti kuo pigesnę.

AM1M-A nėra visiškai paprasta, ji siūlo papildomas dvi USB 3.0 jungtis, kurios turėtų būti tikrai naudingos.

AMD AM1 platforma buvo sukurta būti nebrangi, taip ir yra. AM1M-A yra tikrai maloni akiai plokštė su kuria galima sukurti mažai kainuojanti ir maža TDP turintį kompiuteri. Labai geras pasirinkimas biudžetiniam kompiuteriui.

Jei ieškai universalios plokštės turbūt geriausias pasiūlymas būtų Gigabyte 990FX-UD3. Joje yra šešios SATA-600 jungtys, 4 USB 3.0 jungtys ir keturio PCIe x16 jungtys palaikančios tiek SLI tiek CrossFireX technologijas.

Jei nori sumontuoti žaidimams ar multimedijai skirtą kompiuteri su AMD procesoriumi, bet nenori kažko labai ypatingo, kaip daug papildomu SATA-600 jungčių ar USB 3.0 jungčių, Gigabyte 990FX-UD3 yra geras pasirinkimas, tuo labiau kai perkant šią plokštę gali sutaupyti papildomų pinigų ir isigyti galingesnę vaizdo plokštę.

Na ši plokštė nėra visiškai vidutinė, ji linksta toliau, bet įprastiems darbams namuose, žaidimams ar kitiems darbams puikus variantas.

ASUS A88X-PRO yra gera pagrindinė plokštė, jei surinkinėsi kompiuterį su FM2 procesoriumi, kadangi pranašumas bus, jog bus suderinama su ateityje pasirodančiais naujais FM2+ APU.

Ji turi bene paprasčiausias lustyno ypatybes (išskyrus dvi papildomas USB 3.0 jungtis), bet šešios SATA-600 jungtys, dvi eSATA-600 jungtys, šešios USB 3.0 jungtys ir 10 USB 2.0 jungčių yra daugiau nei gana vidutiniam vartotojui.

Dar vienas pliusas yra VGA, DVI-D, HDMI ir DisplayPort išėjimų buvimas, kuris leidžia prijungti net keturis monitorius, be jokios būtinybės pirkti vaizdo plokštę.

Dėl Gigabyte ir šios Asus plokštės galima ginčytis, tačiau 4 ekranai viską ir nulėmė. Labai geras pasirinkimas multimedijai, vaizdo įrašų redagavimui, naujausiems žaidimams ir pan.

 

 

2.2 Įvairių gamintojų lustynų skirtų AMD staliniams kompiuteriams sandarų palyginimas, lustynų teikiamų galimybių analizė

AMD A55(FM1, FM2, FM2+) lustynas

Jis jau egzistuoja kurį laiką, tačiau tikrai nėra pamirštas ir yra toliau naudojamas šiuolaikinėse plokštėse. A55 buvo pristatytas ant FM1 platforos, buvo perdarytas į FM2, o dabar pasirinkimas biudžetinėms plokštėms su FM2+. A55 griežtai buvo taikytas mažos energijos naudojimui, naudojimui biuruose. Tai nėra geras žaidimams, tuo labiau tikrai nėra pasirinkimas entuziastams.

Pradedant PCIe specifikacijomis. A55 yra PCIe antros kartos su 16 linijų galimų vienam įrenginiui. Palaiko tik vieną vaizdo plokštę.

SATA įėjimų/išėjimų stoka, nebent plokštės gamintojas yra nustatęs įdiegti valdiklį. Šis lustynas baziniu būdu leidžia 6xSATA II 3Gb/s prievadus kartu su 0 USB 3.0, 14 USB 2.0 ir 2 USB 1.1 prievadais. RAID nustatymai yra riboti iki 0,1 ir 10.

AMD A75(FM2) lustynas

A75 yra galima su FM1 ir FM2 platformomis, bet ne su FM2+. Lustynas veikia tik su antros kartos PCIe, bet gali palaikyti 1×16 arba 2×8 PCIe linijų konfiguracijas. 6xSATA III 6Gb/s galima tik jei numatęs gamintojas, kartu su 4 USB 3.0, 10 USB 2.0 ir 2 USB 1.1 prievadais. RAID galimi nustatymai yra 0, 1, 5 ir 10.

2.5 pav. Lustyno A75 blokinė diagrama
2.5 pav. Lustyno A75 blokinė diagrama

AMD A78(FM2+) lustynas

A78 yra vienas ir FM2+ platformos lustynų ir yra kaip mišinys A55 ir A75 senesnių kartų lustynų. A78 palaiko tik antros kartos PCIe(nepaisant APU) su 16 galimų linijų skirtų PCIe įrenginių paskirstymui. Tai yra gerai vienai vaizdo plokštei, taip turbūt ir naudotumei plokštėje, tačiau norėtūsi daugiau linijų papildomiems PCIe įrenginiams (pvz.: SSD). Deje, dviejų vaizdo plokščių konfiguracija yra nepalaikoma. Žiūrint į įėjimus/išėjimus A78 lustynas turi 6 SATA III 6Gb/s prievadus, 4 USB 3.0 prievadus, 10 USB 2.0 prievadų ir 2 USB 1.1 prievadus su RAID 0,1,5 ir 10 palaikymu. Šis lustu rinkinys yra skirtas vartotojams kuriems nereikia A88X prailgintos PCIe jungties galimybių. Reikia atsiminti keičiant lustyną į iš A88X į A78 dažnai siejasi su bendru plokštės komponentų kokybės nukentėjimu, taigi ir kiti pagrindinės plokštės komponentai turėtų irgi būti pakeisti į žemesnės klasės komponentus. A78 lustynas skirtas vartotojams užsiimantiems multimedija.

2.1 lentelė. Lustynų pagrindinių charakteristikų palyginimas ir siūlymai vartotojui

A55A75A78A88X
Lizdo tipasFM1, FM2, FM2+FM1, FM2FM2+FM2+
Naudotini APUSu FM2 – Trinity.Richland. Su FM1 LlanoSu FM2 – Trinity.Richland. Su FM1 LlanoSu FM2+  -Kaveri, Richland, TrinitySu FM2+ – Kaveri, Richland, Trinity
PCIe karta2.02.02.03.0
PCIe linijų kiekis1×161×16 arba 2×81×161×16 arba 2×8
SATA0xSATA III
6xSATA II
6xSATA III
0xSATA II
6xSATA III
0xSATA II
8xSATA III
0xSATA II
USB0xUSB3.0
14xUSB2.0
2xUSB1.1
4xUSB3.0
10xUSB2.0
2xUSB1.1
4xUSB3.0
10xUSB2.0
2xUSB1.1
4xUSB3.0
10xUSB2.0
2xUSB1.1
RAID0/1/100/1/5/100/1/5/100/1/5/10
TDP7.67.8W7.8W7.8W
Geriausia naudotiBiudžetiniams, biuro, namų kompiuteriamsNamų, žaidimų kompiuteriamsNamų, žaidimų kompiuteriamsAukščiausios klasės, žaidimų kompiuteriams

Kaip matome aprašuose bene pagrindinis faktorius į kurį reiktų atkreipti dėmesį yra procesoriaus lizdo tipas, jis nusako suderinamumą su procesoriais, kaip matome, A55 lustyne procesorių pasirinkimas yra didesnis, nei naujesniame A75. Kitas labai svarbus dalykas yra SATA jungčių kiekis bei jų greitis. Žinoma nereik pamiršt ir skirtingų gamintojų gaminančių pagrindines plokštes su šiais lustynais, kiekvienas gamintojas gali pasirinkti jam patinkančią konfiguraciją, todėl reikia būti atidiems, gal vienas gamintojas pasiūlys geresnę konfiguraciją už tą pačia kainą nei gali pasiūlyti kitas. PCIe prievadai, USB lizdai. SLI ir CrossFireX palaikymas, maksimalus RAM greitis. Apžvelgti ir įvertinti yra tikrai ką. Tik reik susidėlioti prioritetus. Gal reikia lustyno, bet nereik galimybės prisijungt kelis ekranus, CrossFireX technologiją galima nubraukti ir pan.

Viršuje pateikta informacija ganėtinai aiškiai pabrėžia mano manymu kur kiekvienas lustynas turės didžiausią pranašumą, bet kad aiškiau būtų suprati ką turiu omeny:

  • Jei patinka keisti nustatymus, žaisti su BIOS, „turbinti“ procesorių ir reikia aukščiausios kokybės pagrindinės plokštės komponentų(ilgaamžiškumo ar didesnio temperatūros palaikymo) tuomet pasirinkimas A88X su Kaveri procesoriumi, žinoma galima pasirinkti ir A85X, jei planuojate pirkt Richland ar panašų procesorių. Juk A88X ir A85X yra praktiškai vienodi.
  • Jei mažiau rūpi nustatymų keitimas, žaidimas BIOS ar „turbinimas“, pasirinkimas geriausias būtų A78, kaip vidutinio lygio universaliam kompiuteriui lustynas išlaiko šiektiek kokybės ir vis dar siūlo keletą BIOS nustatymų(dalinai priklauso nuo pagrindinės plokštės gamintojo, tad būkit akili).
  • Jei jums nereik SATA III greičio ir užtenka tik 16 PCIe linijų ir jūsų nedomina nustatymų keitimas, ar procesoriaus spartinimas bei turite griežtai apibrėžtą biudžetą ar jei kompiuteris tiesiog bus skirtas grynai darbui, A55 geriausias pasirinkimas.

 

2.3 LUSTYNŲ CHARAKTERISTIKŲ ĮVERTINIMAS IR SIŪLYMAI VARTOTOJUI

Lustyno charakteristikos gali būti suskaldytos į šešias kategotijas: (host), atmintis, sąsajos, arbitražas, pirtinis tiltas ir galios valdymas. Kiekviena iš kategorijų nusako ir atskiria vieną lustyną nuo kito. Charakteristikos apibūdintos kiekvienoje kategorijoje yra šios:

Host. Ši kategorija nusako pagrindinį procesorių ir jo įtampą kuris yra pritaikytas prie lustyno ir procesorių kiekį kurį lustynas gali palaikyti.

Atmintis(Memory). Ši kategorija nusako DRAM palaikymą esantį lustyne, įskaitant DRAM atnaujinimo technikos palaikymą, atminties kiekį kurį gali palaikyti(megabitai paprastai), palaikomą atminties tipą, ECC(error correcting code) ar paritetas(parity) yra palaikomas.

Sąsajos(Interfaces) Ši kategorija PCI sąsajos tipą ir ar lustynas pritaikomas AGP, integruotų vaizdo plokščių palaikymas PIPE(pipelining) ar SBA(side band addressing).

Arbitražas(arbitration). Ši kategorija nusako lustyno metodą kuriuo apsprendžia skirtingų magistralių greitį ir sąsajas. Du dažniausi metodai yra MTT(Multi Transaction Timer) ir DIA(Dynamic Intelligent Arbiter)

Pietinio tilto palaikymas(South bridge support). Daugelis lustynų iš visų gamintojų yra sudaryti iš dviejų lustų. Šiaurinio, pagrindinio tilto, kuris tvarko CPU ir atminties sąsajas, kartu su kitomis užduotimis ir pietinis tiltas kuris tvarko USB ir IDE sąsajas, RTC(real time clock) ir palaikymas serijinių ir paralelinių prievadų.

Galios valdymas(Power Management). SMM(System Management Mode) ir ACPI(Advanced Configuration and Power Interface) galios reguliavimų standartų palaikymas.

 

3. IŠVADOS IR SIŪLYMAI VARTOTOJUI

Išanalizavęs kiek įmanoma daugiau informacijos apie lustynus padariau tokia išvada, jog rinkdamasis lustų rinkinį privalai atsižvelgti kiek skirtingų procesorių jis galės palaikyti, FSB magistralės spartą, operatyviosios atminties kiekį, atmintinės darbo dažnį, PCI Express x16 lizdų kiekį, SATA 6Gb/s prievadų kiekį, USB 3.0 prievadų kiekį. Šie kriterijai yra pagrindiniai renkantis lustynus ir turi gan didelę įtaką viso kompiuterio darbui, taip pat nuo jų priklauso ar galima bus ateityje išplėsti savo kompiuterio galimybes ar ne.

Dabar rinkoje yra tokie lustynų gamintojai kaip – Intel, AMD, NVIDIA, VIA ir SIS, bet patys pagrindiniai yra Intel, AMD, NVIDIA.

Naujausios technologijos naudojamos lustynų plokštėms su AMD procesoriais : Hypertransport™ 3.0 (didelės spartos duomenų perdavimo magistralė), AMD CrossFireX™ (ši technologija leidžia sujungti porą grafinių plokščių ir padidinti grafinio apdorojimo spartą paprastuose kompiuteriuose.

Rašant šį darbą iškilo sunkumu su informacijos ieškojimu, nes internete ir knygose yra pateikiama per mažai informacijos apie labiau sudominusius lustynus, todėl apie kai kuriuos neteko parašyti. Labai gaila, kad didžioji dalis informacijos buvo pateikta tik anglų kalba, buvo sunku išversti kai kuriuos terminus. Todėl iškilo šiek tiek problemų su informacijos stoka ir darbo kokybe.