1.5 Поддерживаемые семейства процессоров

Любой конкретный чипсет может поддерживать только одно из перечисленных ниже семейств процессоров:

 Intel 486 и аналогичные процессоры четвертого поколения;

 Intel Pentium и совместимые процессоры пятого поколения;

 процессоры шестого поколения Intel Pentium Pro/Pentium H/Celeron/Pentium III;

 процессор Intel Pentium 4 седьмого поколения;

 процессоры AMD Athlon/Duron шестого поколения.

Семейства процессоров очень сильно отличаются друг от друга по методам работы с памятью, кэшем и другими важными компонентами системы. Например, процессоры пятого поколения работают с отдельным кэшем второго уровня, размещаемым на материнской плате, тогда как процессоры шестого поколения поставляются со встроенным кэшем второго уровня.

Какой-либо конкретный чипсет может поддерживать большинство процессоров одного семейства или даже все процессоры. Например, некоторые чипсеты поддерживают и Pentium II, и Celeron, и Pentium III, а другие - только какой-то один из них. Большинство чипсетов, рассчитанных на работу с процессором Pentium, поддерживают и совместимые с ним AMD K5, К6, Cyrix 6x86 и 6x86 MX, которые совместимы с Pentium по распайке контактов, хотя могут потребовать изменения параметров конфигурации на плате. Чипсеты для более поздних процессоров одного поколения могут не поддерживать более ранние процессоры того же поколения. Например, чипсеты семейства Intel 815 не поддерживаю Pentium II и ранние варианты Celeron.

Существуют гибридные процессоры, перебрасывающие мосты между поколениями. Например, современные Pentium-совместимые процессоры, такие как AMD K6-2/III и Cyrix 6x86MX, имеют некоторые функции шестого поколений не поддерживаемые чипсетами пятого поколения. Эти процессоры по внутренней структуре относятся к шестому поколению, но устанавливаются на платы пятого поколения. Чтобы ускорить переход на Pentium II, Intel прекратила разработку чипсетов пятого поколения. Другие фирмы, такие как VIA, SiS и ALi перехватили инициативу и стали производить улучшенные чипсеты пятого поколения, которые назывались Super Socket 7. Эти чипсеты позволяли производителям изготавливать материнские платы с функциями, не поддерживаемыми чипсетами Intel пятого поколения, такими как AGP.

1.6 Поддерживаемые тактовые частоты

Чипсет, поддерживающий конкретный процессор, может поддерживать все или только некоторые тактовые частоты. В целом более быстрым процессорам требуются более быстрые чипсеты, поэтому вам может показаться, что чипсет, рассчитанный на самую быструю версию процессора, должен поддерживать и все медленные. Однако это не всегда так. Современные материнские платы позволяют выставлять различные скорости процессоров с помощью двух параметров: скорости (тактовой частоты) шины памяти и множителя процессора.

 Скорость шины памяти (memory bus speed) - это скорость, с которой процессор общается с системной памятью. Чипсеты Intel класса Pentium поддерживают официальные скорости шины памяти 50, 60 и 66 МГц. Чипсеты третьих фирм могут поддерживать эти и другие скорости, например 75, 83, 90, 95, 100 и 112 МГц. Все чипсеты шестого поколения поддерживают скорость шины памяти 66 МГц, которая еще называется скоростью внешней шины (front-side bus - FSB speed). Позднейшие версии могут поддерживать 100 и 133 МГц, а также некоторые промежуточные частоты. Ранние материнские платы Athlon работали только на частоте 100 МГц (она подвергается двойной накачке - double pumping - и поэтому обычно говорят о частоте 200 МГц). Поздние материнские платы Athlon поддерживают также частоты 133/266 и 166/333 МГц. У многих производителей установка частоты шины памяти одновременно задает и тактовую частоту шины PCI. Такие материнские платы, называемые синхронными, делят скорость шины памяти на фиксированный множитель, чтобы получить тактовую частоту шины PCI. Для частот 50, 60 и 66 МГц множитель равен 2,0, то есть шина PCI работает на частотах 25, 30 и 33 МГц соответственно. Для частоты шины памяти 100 МГц множитель составляет 3,0, то есть шина PCI работает на частоте 33,3 МГц. Для частоты шины 133 МГц берется множитель 4,0, а шина PCI все так же работает на 33,3 МГц. Другие виды материнских плат (асинхронные) позволяют устанавливать тактовую частоту памяти и шины PCI независимо, обычно при помощи перемычек на материнской плате. Это делается для того, чтобы можно было увеличить скорость шины памяти, оставив тактовую частоту шины PCI равной 33,3 МГц (это максимальная надежная скорость для данной шины). В противном случае, если процессор рассчитан на частоту 100 МГц, а мы увеличим ее до 133, шина PCI будет работать на частоте 44,4 МГц (133/3), что превышает допустимые с точки зрения надежности границы.

 Множитель процессора (processor speed multiplier). Это коэффициент, задающий отношение внутренней тактовой частоты процессора к частоте шины памяти. Современные чипсеты могут поддерживать множители от 1,5 до 10,0 и выше. Например, процессор Pentium 90 с тактовой частотой шины 60 МГц использует множитель 1,5х, а процессор Pentium III работает на частоте 1,2 ГГц при тактовой частоте шины памяти 133 МГц и множителе 9,0х. Все современные процессоры AMD и Intel продаются с жестко заданным множителем, поэтому единственная возможность разогнать их - это увеличить тактовую частоту шины памяти. Например, установка FSB на 150 МГц (вместо номинальных 133 МГц) увеличит частоту процессора с 1,2 ГГц до 1350 МГц (150x9,0). Это несколько повысит быстродействие, но может значительно ухудшить стабильность системы, потому что шина PCI будет работать на частоте 37,5 МГц (150/4) вместо требуемых 33,3 МГц.

На материнских платах пятого поколения (и ранних шестого) диапазон скоростей процессоров можно определить по поддерживаемым тактовым частотам шины памяти и множителям процессоров. Например, типичная плата для процессора Pentium может поддерживать скорости 50, 60 и 66 МГц (реально 50,0, 60,0 и 66,6 МГц) и множители 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0. На такую плату можно установить процессоры Pentium 75 (50x1,5), 90 (60x1,5), 100 (66x1,5), 120 (60x2,0), 133 (66x2,0), 150 (60x2,5), 166 (66x2,5) и 200 МГц (66x3,0). Материнская плата может также поддерживать промежуточные скорости, например 180 МГц (60x3,0), которые не являются номинальными ни для каких реально выпускаемых процессоров.

Иногда есть возможность выбрать одну из нескольких комбинаций тактовой частоты и множителя. Например, можно установить процессор Pentium 100 на материнскую плату, выставив на ней частоту 66 МГц и множитель 1,5 либо частоту 50 МГц и множитель 2,0. В целом, лучше выбирать комбинации с максимальной тактовой частотой шины, потому что они обеспечивают более высокую производительность. Однако иногда лучше сделать частоту шины памяти поменьше. Например, если вы устанавливаете процессор на 450 МГц и память, рассчитанную на 100 МГц, то может обнаружиться, что память реально не способна работать на данной частоте. Тогда лучше перейти на частоту 90 МГц и множитель 5,0. При этом процессор будет работать на той же тактовой частоте, а шина - на частоте 90 МГц. Система будет функционировать надежно при весьма незначительном падении производительности.

Не все материнские платы позволяют устанавливать эти два параметра независимо. Многие платы, включая ранние модели Intel шестого поколения, давали возможность устанавливать только скорость процессора, которой соответствовала жестко заданная комбинация скорости шины памяти и множителя. Это делается для борьбы с разгоном, или оверклокингом (overclocking), процессоров Intel не одобряет подобные действия пользователей. Поздние материнские платы Intel шестого, и седьмого поколений не позволяют устанавливать скорость и требуют, чтобы процессор сообщал сведения о себе материнской плате, а та устанавливала соответствующую скорость внешней шины и множитель.

Другие материнские платы, включая платы третьих фирм для процессоров Intel шестого поколения, могут все еще позволять устанавливать и скорость внешней шины, и множитель процессора либо с помощью перемычек на плате, либо с помощью меню. Установка множителя вручную обычно неэффективна, потому что практически все процессоры Intel шестого поколения и более поздние, все процессоры AMD Duron, а также Socket A Athlon используют блокировку множителя.

Тактовая частота внешней шины задается извне и не блокируется. Таким образом, вы можете изменить скорость процессора, установив частоту внешней шины отличной от номинального значения, если материнская плата позволяет вам это сделать. Например, процессор AMD Athlon 1,2 ГГц рассчитан на тактовую частоту внешней шины 133 МГц (множитель 9,0). Вы не можете изменить множитель (особенно если вам лень искать карандаш), но зато вы можете увеличить тактовую частоту шины памяти, сделав ее равной, например, 140 МГц. При этом процессор будет работать на частоте 1260 МГц вместо номинальной 1200 МГц. Такое увеличение будет практически незаметным.

Некоторые материнские платы не позволяют устанавливать быстрые процессоры из-за того, что на них отсутствуют разъемы для таких процессоров. Например, процессоры Pentium 166 и более быстрые не подходят к материнским платам Socket 5, и хотя те теоретически поддерживают такие частоты, реально установить быстрый процессор на такую плату вы не сможете. Учтите также, что номинальная скорость Intel-совместимых процессоров часто указывается неточно. Это не связано с какими-то ошибками. Дело в том, что некоторые производители, в особенности Cyrix, указывают для процессоров рейтинг производительности (performance rating), а не реальную тактовую частоту. Например, процессор Cyrix 6x86 PR166+ теоретически обеспечивает такую же производительность, как и Pentium 166, но реально работает на тактовой частоте 133 МГц, и перемычки для него нужно выставлять соответствующим образом. Если включить его на 166 МГц, то в лучшем случае он станет работать нестабильно.