Aula 01 - ChipsetProfessor: Marcos Elói Basílio

E-mail: mebasilio@gmail.com

O que é chipset?

• Chipset (Chip = circuito integrado, set = conjunto) de uma placa-mãe consiste de um conjunto de circuitos integrados (chips) especializados• que conecta os diversos componentes da arquitetura de um

microcomputador (CPU, Memória, barramentos, interfaces• de entrada e saída). Um chipset pode consistir de um ou mais chips,

dependendo do grau de integração proporcionada por este(s).

O que é chipset, continuando...

• O desempenho final do computador depende do bom funcionamento destes circuitos.• O entendimento da função dos chipsets proporciona• uma melhor compreensão do funcionamento• das placas-mãe.

Características de um chipset

• Um chipset integra a grande maioria dos circuitos de apoio necessários para o funcionamento de um computador, tais como:• ▪ controladores de acesso à memória RAM, incluindo cachê;• ▪ controladores de acesso aos barramentos de comunicação;• ▪ controladores de acesso aos canais DMA;

• controladores de vídeo ou ao barramento de vídeo (PCIe);• ▪ controle de entrada e saída de dados nos periféricos, dentre outros;• ▪ suporte de funcionamento de comunicação Interno e Externo da

CPU;• ▪ controlador do teclado;• ▪ controle de dispositivos como canais IDE (HD e CD-R), unidades de

disquete, portas paralelas e seriais etc.;

• controle de velocidade (frequência de operação) e de comunicação do barramento local;• ▪ controle de multiprocessamento caso a placa-mãe seja dual (para

dois processadores); e suporte de recursos e tecnologias como▪• USB, UDMA etc.• A utilização de chipsets com alta integração proporciona as seguintes

vantagens em relação às primeiras placas-mãe (anos• 80):

• Menor custo, devido tanto ao menor número de componentes quanto à área de placa-mãe requerida para os circuitos;• ▪ aumento da velocidade final do equipamento, pois como os

circuitos estão mais próximos (integrados) o sinal elétrico demora menos tempo para ir de um componente a outro, além de diminuir• outros problemas como interferências; aumento da confiabilidade do

produto final, pois um número menor de componentes• resulta em menor número de itens que potencialmente podem

falhar.

• Dica: Um mesmo chipset pode ser usado na fabricação de diversas placas-mãe; por consequência, nem sempre a marca do• chipset indica a marca da placa-mãe.• Sendo assim, pode haver uma placa-mãe de baixa qualidade com

chipsets de controle de boa qualidade como Intel, NVIDIA• ou VIA, por exemplo.• O chipset dita como deve ser montada a placa-mãe, por isso os

fabricantes produzem uma placa seguindo o esquema• do chipset que vai ser utilizado

Mas, por que o Chipset é tão importante?

• Para entender a importância do chipset, pode ser feita uma comparação do microcomputador a um carro: o processador é• o motor desse carro, enquanto os sistemas mecânico e

elétrico/eletrônico do carro• seria o chipset.

• O chipset não inclui a BIOS, mas é um componente diretamente relacionado a ele. • A maioria dos recursos e opções permitidas pelo chipset pode ser

configurada por meio do Setup, mas para isso é preciso que• a BIOS ofereça estas opções de configuração pelo Setup. • A variedade de opções permitidas pelo Setup é outro diferencial• entre placas-mãe baseadas no mesmo chipset.• Nota: Os recursos ou tecnologias que serão suportados pelo

computador, assim como a compatibilidade ou não com novas• tecnologias, são determinados pelo chipset.

• Dica:

•Quando um novo processador é lançado, é preciso que seja projetado um chipset que suporte as novas características•e ou tecnologias deste novo sistema, pois a placa-mãe e todo o seu conjuntode controladores devem suportar a CPU instalada

• Normalmente o chipset é designado por uma nomenclatura alfanumérica, como i430FX. Esta nomenclatura não designa• nenhum circuito em particular, mas, sim, o conjunto dos circuitos.

• É fácil localizar o chipset na placa-mãe; depois do processador, os maiores chips encontrados na placa são os chipsets que às vezes são compostos de um ou dois circuitos integrados

Localização de chipsets de controle emuma placa-mãe

• Um chipset é normalmente formado por dois circuitos integrados denominado Northbridge (ponte norte) e Southbridge (ponte sul).• Funcionamento do Chipset - Ponte Norte• A ponte norte é também conhecida como controladora de sistema, é

praticamente o circuito mais importante, e o desempenho final da placa está diretamente ligado a este circuito.• As funções principais deste circuito são:• ▪ Controlador de cache L2: em placas-mãe soquete 7, que ainda

utilizam cache externo, é este circuito que faz o acesso à cache da placa-mãe. • Nos processadores Pentium II em diante que possuem cache L2

integrada, este circuito é integrado ao processador.

• Controle de acesso à memória RAM:• controle de comunicação entre processador e memória. • O tipo de tecnologia de memória RAM que o computador• suporta também é definido pelo controlador da ponte norte. • Vale lembrar que a frequência de operação do sistema (Bus de

Dados) é definida pelos circuitos da ponte norte; em outras palavras,• os circuitos da Ponte Norte definem se o sistema é 400MHz,• 533MHz ou 800MHz;

• Controle de acesso ao barramento de• vídeo: AGP ou PCIe, incluindo conversão dos sinais de barramento

local para velocidade compatível com estes barramentos,• podendo ter suporte a AGP 2x, 4x, 8x, etc.

Chipset - Ponte Norte

• Dica: Alguns chipsets possuem também um buffer de dados, que controla a transferência de dados entre a memória RAM e• o processador. Este controlador às vezes vem integrado à Ponte

Norte. Placas-mãe com equipamentos on-board possuem para• cada equipamento o chipset de controle.

Funcionamento do Chipset - Ponte Sul

• A Ponte Sul também é conhecida como controladora de periféricos, e tem a função de:• ▪ Controlador Super I/O: controla as portas seriais, paralelas,

infravermelho, controladora de drives de disquetes, placas de som, fax e rede.• Interfaces IDE: todos os chipsets atuais trazem no mínimo duas

interfaces IDE embutidas, mas a velocidade das portas (UDMA 33/66/100/133, por exemplo) variam de acordo com o chipset usado. • Podem incluir também controle de conexão de HDs Ultra DMA/SATA• ▪ IRQ: controle das interrupções;

Controlador dos canais de acessodireto à memória (DMA):• Que permitem o acesso direto à memória de alguns equipamentos,

livrando o processador de determinadas tarefas de transferência de dados em bloco. É ele que permite que a placa de som possa• ler dados gravados na memória, sem ter que passar pelo processador, por

exemplo. • Controlador do teclado: controla a comunicação com o teclado. Este é• mais um dos componentes que antigamente formavam chips separados,

mas que atualmente são embutidos no chipset;• ▪ Controlador PS/2: controla a porta PS/ 2, que pode ser utilizada por um• mouse.

• USB: praticamente todos os chipsets atuais trazem embutido um controlador USB, suportando o uso de 2, 4 ou mais portas USB.• Comunicação com o barramento PCI:• este é o circuito que controla o barramento PCI e determina a

quantidade máxima de slots PCI que poderão ser usados. Alguns chipsets suportam apenas 3 ou 4 slots, enquanto outros• suportam até 7 slots. Existem também pequenas variações de

desempenho dos periféricos PCI de acordo com o chipset.• Real-time Clock: este é o relógio que mantém a data e hora mesmo

quando o micro está desligado. É alimentado pela bateria da placa-mãe e, em alguns casos, é formado por um chip separado.

Chipset - Ponte Sul - Atividades• 1. O que é Chipset?

• 2. Cite pelo menos três funções de um chipset

• em um microcomputador.

• 3. Como pode ser localizado o chipset na placa-mãe?

• 4. Os chipsets são divididos em dois circuitos distintos. Quais são eles?

• 5. Marque "N" para as funções da ponte

• norte e "S" para as funções da ponte sul:

• ( ) controlador de acesso à memória RAM

• ( ) controle de canais de DMA

• ( ) controle da memória cache L2

• ( ) controle de interrupções

• ( ) controle de entradas e saídas (I/O)

• 6. Por que não pode ser identificado o fabricante da placa-mãe apenas olhando para a marca do chipset de controle?