E / A-Controller-Hub – Wikipedia

E / A-Controller-Hub ((ICH) ist eine Familie von Intel Southbridge-Mikrochips, mit denen die Datenkommunikation zwischen einer CPU und einem Motherboard verwaltet wird, insbesondere Intel-Chipsätze, die auf der Intel Hub-Architektur basieren. Es ist so konzipiert, dass es mit einem zweiten Support-Chip kombiniert werden kann, der als Northbridge bekannt ist. Wie bei jeder anderen Southbridge wird der ICH zum Anschließen und Steuern von Peripheriegeräten verwendet.

Als die CPU-Geschwindigkeit die Datenübertragung zwischen der CPU und dem Support-Chipsatz erhöhte, stellte sich der Support-Chipsatz schließlich als Engpass zwischen dem Prozessor und dem Motherboard. Dementsprechend wurde ab der Intel 5-Serie eine neue Architektur verwendet, die einige Funktionen der traditionellen Nord- und Südbrücken-Chips in die CPU selbst integriert, wobei die verbleibenden Funktionen in einem einzigen Platform Controller Hub (PCH) zusammengefasst wurden. Dies ersetzt das herkömmliche Zwei-Chip-Setup.

Die erste Version des ICH wurde im Juni 1999 zusammen mit der Intel 810 Northbridge veröffentlicht. Während sein Vorgänger, der PIIX, über einen internen PCI-Bus mit einer Bandbreite von 133 MB / s mit der Northbridge verbunden war, verwendete der ICH eine proprietäre Schnittstelle (von Intel genannt) Hub-Schnittstelle), die es über einen 8 Bit breiten Bus mit 266 MB / s mit der Northbridge verband.

Die Hub-Schnittstelle war eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten auf dem Motherboard. Eine weitere Entwurfsentscheidung bestand darin, die starre Nord-Süd-Achse auf dem Motherboard durch eine Sternstruktur zu ersetzen.

Beachten Sie, dass Intel zusammen mit dem ICH andere Verwendungen der “Hub” -Terminologie entwickelt hat. So wurde die Northbridge zum Memory Controller Hub (MCH) oder, wenn sie Grafiken integriert hatte (z. B. Intel 810), zum Graphics and Memory Controller Hub (GMCH).

Weitere ICH-Funktionen sind:

Der ICH gab es in zwei Varianten:

• 82801AA (ICH) – Ultra ATA / 66-Unterstützung, 6 PCI-Steckplätze, LAN-Unterstützung
• 82801AB (ICH0) – Ultra ATA / 33-Unterstützung, 4 PCI-Steckplätze, keine Warnung im LAN

Anfang 2000 hatte Intel mit der i820 Northbridge einen erheblichen Rückschlag erlitten. Die Kunden waren nicht bereit, die hohen Preise für RDRAM zu zahlen, und kauften entweder i810- oder i440BX-Motherboards oder wechselten zur Konkurrenz. Die hastig entwickelte Northbridge 82815, die PC-133 SDRAM unterstützte, wurde zu Intels Methode zur Wiederherstellung im mittleren Bereich.

Der ICH1 oder der neue ICH2 (360 Pins) könnte an der Seite des 82815 platziert werden. Ein ICH2 könnte auch mit dem 82850-Chipsatz von Intel verwendet werden, der wie der 82820 zuvor die Verwendung von RDRAM erforderte und die Pentium 4-CPU unterstützte . Zum ersten Mal wurde ein Fast-Ethernet-Chip (82559) in Abhängigkeit von einem externen PHY-Chip in die Southbridge integriert.

Die PATA-Schnittstelle wurde auf ATA / 100 beschleunigt und die Anzahl der USB-Verbindungen auf vier verdoppelt. Der integrierte AC’97-Soundcontroller unterstützt bis zu sechs Kanaltöne.

Es gab auch eine mobile Variante namens ICH2-M.

Folgende Varianten existierten:

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

Im Jahr 2001 lieferte Intel ICH3, das in zwei Versionen erhältlich war: die Serverversion ICH3-S mit dem E7501 Northbridge und die mobile Version ICH3-M mit den Northbridges i830 und i845. Es gibt keine Version für Desktop-Motherboards.

Im Vergleich zum ICH2 waren die Änderungen begrenzt: “Native Mode” -Unterstützung im PATA-Controller; bis zu sechs USB-1.1-Geräte; SMBus 2.0; und die neueste SpeedStep-Version, mit der stromsparende Geräte während des Betriebs ausgeschaltet werden konnten. Der Chip hatte 421 Pins.

Dies hat die folgenden Varianten:

• 82801CA (ICH3-S) Server
• 82801CAM (ICH3-M) Mobil

Der ICH4 war Intels Southbridge für das Jahr 2002. Die wichtigste Neuerung war die Unterstützung von USB 2.0 an allen sechs Ports. Die Soundunterstützung wurde verbessert und entsprach der neuesten AC’97-Spezifikation, Version 2.3. Wie die Vorgängergeneration hatte der ICH4 421 Pins.

Dies hat die folgenden Varianten:

Im Jahr 2003 wurde in Verbindung mit den Northbridges i865 und i875 der ICH5 entwickelt. Ein SATA-Host-Controller wurde integriert. Die ICH5R-Variante unterstützt zusätzlich RAID 0 an SATA-Ports. Acht USB-2.0-Anschlüsse waren verfügbar. Der Chip hatte volle Unterstützung für ACPI 2.0. Es hatte 460 Stifte.

Seit 1999 wurde angenommen, dass die Hub-Schnittstelle mit 266 MB / s ein Engpass ist. In der neuen Chip-Generation bot Intel daher einen optionalen Port für einen Gigabit-Ethernet-Controller an, der direkt an den MCH angeschlossen ist.

Das Ziel dieser CSA-Technologie war es, die Latenzen für Gigabit LAN durch direkten Speicherzugriff zu reduzieren und Bandbreite auf der Hub-Schnittstelle zwischen ICH und MCH für nicht entfernbaren Festplatten- und PCI-Datenverkehr freizugeben.

Seit Mitte 2004 stellten die großen Motherboard-Hersteller bei Motherboards mit ICH5 eine erhöhte Beschwerdequote fest. Eine Ursache war die unzureichende ESD-Toleranz bestimmter ICH5-Stufen.

Insbesondere beim Anschließen von USB-Geräten über Frontplatten starben die Chips durch Entladungen statischer Elektrizität. Intel reagierte auf das Problem mit dem Versand von ICH5 mit erhöhter ESD-Toleranz. Wirksame ESD-Präventionsmaßnahmen an USB-Anschlüssen sind schwierig und kostspielig, da sie die Qualität der USB-2.0-Hochgeschwindigkeitssignale beeinträchtigen können. Viele Motherboard-Hersteller hatten aus Kostengründen auf die notwendigen hochwertigen Sicherheitsvorrichtungen für Frontplattenanschlüsse verzichtet.

Dies hat die folgenden Varianten:

• 82801E (C-ICH) Kommunikation
• 82801EB (ICH5) Basis
• 82801ER (ICH5R) RAID
• 82801EBM (ICH5-M) Base Mobile
• 6300ESB (ESB) Enterprise Southbridge

ICH6 war Intels erste PCI Express Southbridge. Es wurden vier PCI Express × 1-Ports zur Verfügung gestellt. Schnellere × 16-Ports wurden im MCH untergebracht. Die Engpass-Hub-Schnittstelle wurde durch eine neue Direktmedienschnittstelle (in Wirklichkeit eine PCI Express × 4-Verbindung) mit 1 GB / s Bandbreite pro Richtung ersetzt. Unterstützung für Intel High Definition Audio war enthalten. Darüber hinaus wurden AC’97 und die klassische PCI 2.3 weiterhin unterstützt.

Zwei zusätzliche SATA-Ports wurden hinzugefügt und ein PATA-Kanal wurde entfernt. Die ICH6R-Variante unterstützte die RAID-Modi 0, 1, 0 + 1 und das Intel-spezifische “Matrix RAID”.

ICH6R und ICH6-M implementierten erstmals AHCI-SATA-Controller. Die Chips hatten 652 Pins. Ursprünglich hatte Intel geplant, zwei weitere Varianten unter den Namen ICH6W und ICH6RW auf den Markt zu bringen, die einen Software-Zugangspunkt für ein WLAN enthalten sollten. Diese Chips werden veröffentlicht.

Dies hat die folgenden Varianten:

Der ICH7 wurde Mitte 2005 zusammen mit Intels neuem High-End-MCH, dem i955X, ausgeliefert. Zwei zusätzliche PCI Express × 1-Ports, ein SATA 2.0-Controller für eine Datenübertragungsrate von bis zu 300 MB / s (die mobile Version hat diese Funktion deaktiviert) sowie Unterstützung für Intels “Active Management Technology” wurden hinzugefügt. Nur die ICH7DH-, ICH7R-, ICH7-M- und ICH7-M-DH-Chips unterstützen AHCI. Der ICH7-Chip (Basis) und der ICH7-U-Chip (Ultra-Mobile) unterstützen AHCI nicht.

Der ICH7R unterstützt zusätzlich RAID 5.

Dies hat die folgenden Varianten:

ICH8 wird in verschiedenen Versionen angeboten und ist die Ergänzung zu den MCH-Chips der 965-Klasse. Das nicht mobile ICH8 verfügt nicht über eine herkömmliche PATA-Schnittstelle und nur über einen AC’97. In der Praxis boten die meisten Baseboard-Hersteller immer noch PATA-geeignete Verbindungstypen mit zusätzlichen Chips von Herstellern wie JMicron oder Marvell an.

Der ICH8 war das erste ICH-Modell zur Steuerung von eSATA und Gigabit-Ethernet, die zuvor im MCH untergebracht waren. Die Basisversion beinhaltet lediglich vier SATA 2.0 Ports.

Die Chips ICH8R (RAID) und höher unterstützen sechs SATA-Geräte. Zusätzlich verfügt der ICH8DH (Digital Home) über Quick Resume und kann zusammen mit dem P965 und / oder G965 in Intel Viiv-zertifizierten Systemen verwendet werden.

Das Gegenstück zum ICH8DO (Digital Office) ist der Q965 MCH, der zusammen Intel vPro-Kompatibilität bietet.

Dies hat die folgenden Varianten:

Der ICH9 kam im Mai 2007 im P35-Chipsatz (Bearlake) heraus. Es entfernt alle PATA-Unterstützung. In der Praxis bieten viele Motherboard-Hersteller weiterhin PATA-Unterstützung mit Chips von Drittanbietern an. Offiziell unterstützen nur der ICH9R-, ICH9DH- und ICH9DO-Chip AHCI.

Dieser Teil hat folgende Varianten:

Intel startete die ICH10 Southbridge im Juni 2008 mit dem P45-Chipsatz (Eaglelake).

ICH10 implementiert die bidirektionale DMI-Schnittstelle mit 1 GB / s für das “Northbridge” -Gerät. Es unterstützt verschiedene Schnittstellen zu “Low-Speed” -Peripheriegeräten und unterstützt eine Reihe von Housekeeping-Funktionen.

ICH10 bietet außerdem eine geringere CPU-Belastung und einen geringeren Stromverbrauch.

ICH10 bietet keine direkte PATA- oder LPT-Unterstützung. Insbesondere wird die Hot-Swap-Funktionalität unterstützt.

Die RAID-Variante unterstützt zudem eine neue Technologie namens „Turbo Memory“. Dies ermöglicht die Verwendung eines Flash-Speichers auf einem Motherboard für ein schnelles Caching.

Die Unterstützung für Peripheriegeräte umfasst:

• Sechs PCIe-Ports der Version 1.1, die entweder als 4 × 1 oder 1 × 4 konfiguriert werden können.
• PCI-Bus
• Sechs SATA 3 Gbit / s-Ports im Legacy-IDE- oder AHCI-Modus. Kann externe eSATA unterstützen
• Intel High Definition Audio
• Integriertes Gigabit-LAN.
• Zwei EHCI-Host-Controller (die bis zu zwölf USB 2.0-Verbindungen unterstützen) mit begleitenden UHCI-Controllern für USB-Geräte mit niedriger und voller Geschwindigkeit

Dieser Teil hat folgende Varianten:

PCH-Architektur[edit]

Mit zunehmender CPU-Geschwindigkeit a Engpass Aufgrund von Einschränkungen, die durch die Datenübertragung zwischen der CPU und Southbridge verursacht wurden, trat schließlich eine Verzögerung zwischen dem Prozessor und dem Motherboard auf. Dementsprechend wurde ab der Intel 5-Serie eine neue Architektur verwendet, bei der einige Funktionen der Nord- und Südbrückenchips auf die CPU verlagert und andere in einem Platform Controller Hub (PCH) konsolidiert wurden.

• Einige Northbridge-Funktionen, darunter der Speichercontroller, die integrierte GPU (Intel HD Graphics) und die Grafikkartenschnittstelle (PCIe x16), wurden in die CPU integriert, während der PCH zusätzlich zu den traditionellen Funktionen der Southbridge die verbleibenden Funktionen übernahm . Die Northbridge wurde daher beseitigt.
• Andere Northbridge-Funktionen und alle Southbridge-Funktionen wurden auf einen neuen Platform Controller Hub migriert. Dazu gehörten die Taktung (die Systemuhr), die flexible Anzeigeschnittstelle (FDI) und die direkte Medienschnittstelle (DMI). Die FDI wird nur verwendet, wenn der Chipsatz die Unterstützung einer CPU mit integrierter Grafik erfordert.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]