Intel I/O Controller Hub

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Контроллера (хаб) концентратора ввода-вывода (англ. I/O Controller Hub, ICH) — компонент технологии Intel Hub Architecture.

Также, в некоторых источниках, называется южный мост (англ. Southbridge).

История появления[править | править вики-текст]

В 1999 году, с началом выпуска чипсета i810, было объявлено о запуске хабовой архитектуры (англ. Intel Hub Architecture, IHA) в виде контроллера (хаба) концентратора ввода-вывода (англ. I/O Controller Hub, ICH), через 266 МБ/с скоростную шину подключенного к концентратору (хабу) контроллера памяти (англ. Memory Controller Hub, МСН). Позднее, с выходом чипсетов со встроенной графикой, MCH таких чипсетов был переименован в GMCH (англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub[1]).

Intel Hub Interface 2.0 был объявлен с выпуском чипсетов серверной E7xxx серии.

Начиная с ICH6 хабовый интерфейс был заменён на Direct Media Interface, со скоростью обмена 10 Гбит/с в полнодуплексном режиме[2].

В совокупности с северными мостами Intel, входили в состав чипсетов:

  • ICH: i810, i820, i840, i815
  • ICH0: i810, i815
  • ICH2: i815, i845, i850, i860
  • ICH3: i830
  • ICH4: i845, E7205, E7505
  • ICH5: i848, i865, i875
  • ICH6: i910, i915, i925
  • ICH7: i945, i946, i955, i975, G31, G41
  • ICH8: G965, P965, Q965, G35
  • ICH9: G33, Q33, Q35, X38, P35, X48
  • ICH10: P43, P45, X58, G45, Q45

С 2008 года, Intel начиная с 5-й серии чипсетов Ibex Peak (BD82P55 P55, BD82Q57 Q57, BD82H57 H57, P55 и BD82H55 H55 для настольных компьютеров; BD3400, BD3420 и BD3450 для серверов и BD82PM55 PM55, BD82QM57 QM57, BD82HM55 HM55, BD82HM57 HM57, BD82QS57 QS57 для мобильных компьютеров) вводит новую концепцию системного контроллера (англ. Platform Controller Hub, PCH).

  • BD3400 (PCH 3400) Server
  • BD3420 (PCH 3420) Server
  • BD3450 (PCH 3450) Server
  • BD82P55 (PCH P55) Desktop Base
  • BD82H55 (PCH H55) Desktop Home
  • BD82H57 (PCH H57) Desktop Home
  • BD82Q57 (PCH Q57) Desktop Office
  • BD82PM55 (PCH PM55) Mobile Base
  • BD82HM55 (PCH HM55) Mobile Home
  • BD82HM57 (PCH HM57) Mobile Home
  • BD82QM57 (PCH QM57) Mobile Office
  • BD82QS57 (PCH QS57) Mobile SFF

Большая часть функций северного моста и часть южного моста перешла непосредственно в процессор, тем самым удалось сократить чипсет до двух микросхем (включая процессор, который выполняет роль контроллера памяти и прочие функции северного моста).

ICH/ICH0[править | править вики-текст]

ICH «первого семейства» i82801AA (ICH)[3][4][5] был представлен в июне 1999 года с выходом чипсета i810. В отличие от своего предшественника, PIIX который был связан с северным мостом через внутреннюю шину PCI со скоростью передачи данных 133 МБ/с, ICH с северным мостом связал восьмибитный фирменный интерфейс (так называемый Intel Hub Interface) со скоростью передачи данных в 266 МБ/с.

В отличие от i82801AA, в последующем за ним i82801AB (ICH0), не была реализована функция «Alert on LAN».

ICH
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH
82801AA
UDMA 66/33
Нет
Нет
Rev 1.1, 2 порта
Rev 2.2, 6 PCI разъёмов
ICH0
82801AB
UDMA 33
Нет
Нет
Rev 1.1, 2 порта
Rev 2.2, 4 PCI разъёма

ICH2[править | править вики-текст]

ICH «второго семейства»: i82801BA (ICH2) и i82801BAM (ICH2-M)[6]

В начале 2000 года Intel потерпела значительное поражение на рынке, связанное с запуском чипсета i82820 (i820). Клиенты не были готовы платить настолько высокие цены за RDRAM и покупали материнские платы либо на i810 либо на i440BX. Для восстановления положения на рынке Intel пришлось спешно разрабатывать и запускать чипсет i82815 (i815) который поддерживал память типа PC-133 SDRAM и стал для Intel средством, позволившим восстановить свои позиции в сегменте среднего класса.

Новый ICH1 был выпущен в корпусе с 360 выводами под названием ICH2. Кроме i82815, ICH2 также мог быть использован с чипсетом i82850, который, как и предшествующий i82820, необходим для использование RDRAM и поддержки процессора Pentium 4.

В состав ICH2 впервые вошёл чип Fast Ethernet (i82559), который был интегрирован в южный мост и зависел от внешнего чипа PHY.

Для интерфейса PATA удалось поднять скорость обмена до ATA/100; вдвое (до четырех) увеличилось количество подключений по USB.

Интегрированный звуковой контроллер AC'97 получил поддержку шестиканального звука.

ICH 2 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH2
82801BA
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 1.1, 4 порта
Rev 2.2, 6 PCI разъёмов
82801BA (ICH2)
ICH2-M
82801BAM
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 1.1, 2 порта
Rev 2.2, 2 PCI разъёма

ICH3[править | править вики-текст]

ICH «третьего семейства»: i82801CA (ICH3 или ICH3-S) и i82801CAM (ICH3-M).

В 2001 году Intel начала выпуск ICH3 (в корпусе с 421 выводом), который был доступен в двух версиях:

  1. версия для создания сервера, ICH3-S (Server), который был предназначен для совместной работы с северным мостом E7501,
  2. мобильная версия, ICH3-М (Mobile), которая работал с чипсетами i830 и i845.

Версия для настольных материнских плат (англ. desktop motherboards) не выпускалась.

По сравнению с ICH2, изменения ограничились:

  • PATA контроллер поддерживал «собственный режим» (англ. Native Mode)
  • была реализована поддержка до шести устройств USB версии 1.1;
  • была реализована поддержка шины SMBus 2.0
  • была реализована поддержка новейшей на тот момент версии SpeedStep, что позволило выключать во время работы энергосберегающие устройства.
ICH 3 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH3-S
82801CA
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 1.1, 6 портов
Rev 2.2, 6 PCI разъёмов
ICH3-M
82801CAM
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 1.1, 2 порта
Rev 2.2, 2 PCI разъёма

ICH4[править | править вики-текст]

ICH «четвёртого семейства»: i82801DB (ICH4 Base) и i82801DBM (ICH4-M Base Mobile).

Выпущен в 2002 году. Самым важным нововведением стала поддержка USB 2.0 на всех шести портах. Поддержка звука был улучшена и соответствовала новейшей версии 2.3 спецификации AC'97. Как и в предыдущем поколении, чип ICH4 выпускался в корпусе с 421 выводом.

ICH 4 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH4
82801DB
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 2.0, 6 портов
Rev 2.2, 6 PCI разъёмов
82801DB (ICH4)
ICH4-M
82801DBM
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 2.0, 4 порта
Rev 2.2, 3 PCI разъёма
82801DBM (ICH4-M)

ICH5[править | править вики-текст]

ICH «пятого семейства»: i82801E (C-ICH Communications), i82801EB (ICH5 Base), i82801ER (ICH5R RAID), i82801EBM (ICH5-M Base Mobile) и i6300ESB (ESB Enterprise Southbridge).

Выпущенный в 2003 году, ICH5 (корпус чипа имел 460 выводов) позволял создать вычислительную систему в сочетании с южными мостами чипсетов i865 и i875. В чип был интегрирован хост-контроллер SATA. Вариант ICH5R дополнительно поддерживается RAID 0 на портах SATA. Стали доступны восемь портов USB версии 2.0. Чип имел полную поддержку ACPI 2.0.

Существующий без изменений еще с 1999 года интерфейс концентратора со скоростью обмена 266 МБ/с мог стать узким местом. В новом поколении чипов, Intel предложила дополнительный порт для контроллера Gigabit Ethernet, непосредственно подключаемый к MCH.

Цель этой технологии, CSA, заключалась в том, чтобы уменьшить задержки для Gigabit Ethernet путем организации прямого доступа к памяти, чтобы освободить полосу пропускания хабового интерфейса для обмена между ICH и MCH для трафика жесткого диска и устройств подключенных к шине PCI.

С середины 2004 года ряд крупных производителей материнских плат отметил повышенный уровень жалоб клиентов на платы, оснащенные ICH5. Причиной стали проблемы с устойчивостью к электростатическому разряду ICH5 некоторых степпингов.

В частности, при подключении к шине USB устройств через разъёмы на передний панели корпуса, чип ICH «убивался» разрядами статического электричества. Intel оперативно отреагировала на создавшуюся проблему путём отгрузки ICH5 с повышенной устойчивостью. Эффективные превентивные меры защиты по портам USB являются трудными и дорогостоящим, так как они могут ухудшить качество сигнала сигналов высокоскоростного USB 2.0. Многие производители материнских плат по экономическим соображениям самостоятельно предприняли необходимые меры безопасности высокого качества для разъемов на передней панели.

ICH 5 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH5
82801EB
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
Нет
Rev 2.0, 6 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
82801EB (ICH5)
ICH5R
82801ER
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 6 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH5-M
82801EBM
UDMA 100/66/33
Нет
Нет
Rev 2.0, 4 порта
Rev 2.3, 4 PCI разъёмов
6300ESB
6300ESB
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 4 порта
Rev 2.2, 4 PCI разъёма, Rev 1.0, 2 PCI-X разъёма + 2 PCI-X устройства

ICH6[править | править вики-текст]

ICH «шестого семейства»[2]: 82801FB (ICH6 Base), 82801FR (ICH6R RAID), 82801FBM (ICH6M Base Mobile), 6311ESB (ESB2 Enterprise Southbridge), 6321ESB (ESB2 Enterprise Southbridge with integrated LAN for embedded).

ICH6 вошёл в первый чипсет с поддержкой PCI Express.

Хабовый интерфейс был заменён на Direct Media Interface, со скоростью обмена 10 Гбит/с в полнодуплексном режиме.

Звуковая подсистема чипсета теперь соответствовала новому стандарту, Intel High Definition Audio. Тем не менее, AC'97 и шина PCI (спецификации 2.3) продолжали поддерживаться чипсетом штатно.

Сетевой интерфейс, интегрированный в чип — Ethernet 10/100.

Количество портов SATA в серверных версиях увеличено на два; количество портов PATA сокращено до единственного.

Вариант ICH6R поддерживал RAID в режимах 0, 1, 0+1 и поддерживался специально разрабатываемой Intel технологией «Matrix RAID».

Версии ICH6R и ICH6-M имели поддержку AHCI SATA со стороны контроллера чипсета.

Первоначально, Intel планировала вывести на рынок дополнительные два варианта, под названиями ICH6W и ICH6RW, который должен были содержать программно реализованную точку доступа для беспроводной локальной сети. Информация о выпуске этих чипов была опубликована, но из документации ссылки были убраны с января 2005 года.

Поддержка шести портов для устройств шины USB версии 2.0 реализована посредством интегрированного контроллера (англ. Enhanced Host Controller Interface, EHCI); также ICH6 содержит (англ. Universal Host Controller Interface, UHCI)

Корпус размером 31×31 мм — mBGA со 609 выводами.

ICH 6 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH6 Base
82801FB
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 4 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 4 PCI разъёма
ICH6R RAID
82801FR
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 4 порта
Да
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3,
ICH6M Base Mobile
82801FBM
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
Нет
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 7 PCI разъёмов
82801FBM (ICH6M)
ESB2 Enterprise Southbridge
6311ESB
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
 
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3,
ESB2 Enterprise Southbridge with integrated LAN for embedded
6321ESB
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
 
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3,

ICH7[править | править вики-текст]

ICH «седьмого семейства»[7]: 82801GB (ICH7 Base), 82801GR (ICH7R RAID), 82801GDH (ICH7DH Digital Home), 82801GBM (ICH7M Mobile), 82801GHM (ICH7M DH Mobile Digital Home) и PC82801GU (ICH7-U Ultra-mobile).

ICH7 начали выпускаться с середины 2005 года вместе с новым чипсетом высокого класса MCH Intel i955X. Два дополнительных порта PCI Express х 1, ускоренный контроллер SATA скоростью передачи данных до 300 МБ/с (в мобильной версии эта возможность отключена), а также были добавлена поддержка технологии Intel «Active Management Technology».

Только версии ICH7DH, ICH7R, ICH7-M и ICH7-M DH имеют поддержку AHCI. Версии ICH7 (Base) и ICH7-U (Ultra-mobile) не поддерживают AHCI.

ICH 7 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID
USB
PCI
ICH7 Base
82801GB
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 4 порта
Нет
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, шесть разъёмов
ICH7R RAID
82801GR
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 4 порта
RAID0/1/5/10, Matrix Storage
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, шесть разъёмов
ICH7DH Digital Home
82801GDH
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0/1/5/10, Matrix Storage
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, шесть разъёмов
ICH7M Mobile
82801GBM
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
Нет
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, шесть разъёмов
ICH7M DH Mobile Digital Home
82801GHM
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 4 порта
RAID0/1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, шесть разъёмов
ICH7-U Ultra-mobile
PC82801GU
UDMA 100/66/33
Нет
 
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, три разъёма

ICH8[править | править вики-текст]

ICH «восьмого семейства»: 82801HB (ICH8 Base), 82801HR (ICH8R RAID), 82801HH (ICH8DH Digital Home), 82801HO (ICH8DO Digital Office), 82801HM (ICH8M Mobile) и 82801HEM (ICH8EM Enhanced Mobile).

ICH8 выпускается в нескольких модификациях и является дополнением к MCH чипсета класса i965.

В ICH8 появилась поддержка Гигабитный Ethernet и eSATA, зато практически отсутствует поддержка PATA (что, впрочем, не помешала производителям материнских плат широко реализовать поддержку PATA на своей продукции при помощи контроллеров сторонних фирм, таких как JMicron или Marvell).

В связи со значительными изменениями в процессе производства (внесено 25 исправлений) чипы получили множественные степпинги:
ICH8
Stepping
S-Spec Маркировка
на чипе
Примечание
B0 SL9MN NH82801HB 82801HB ICH8 Base
B0 SL9MK NH82801HR 82801HR ICH8R
B0 SL9ML NH82801HH 82801HH ICH8DH
BO SL9MM NH82801HO 82801HO ICH8DO
B1 SLA5Q NH82801HBM 82801HBM ICH8M Base
B1 SLA5R NH82801HEM 82801HME ICH8M-E Enhanced
B2 SLB9A NH82801HBM 82801HBM ICH8M Base
B2 SLB9B NH82801HEM 82801HEM ICH8M-E Enhanced
ICH 8 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH8 Base
82801HB
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH8R RAID
82801HR
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH8DH Digital Home
82801HH
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
(ICH8DO Digital Office
82801HO
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH8M Mobile
82801HM
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH8EM Enhanced Mobile
82801HEM
UDMA 100/66/33
SATA 1,5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов

ICH9[править | править вики-текст]

Блок-схема сигналов интерфейса реализованного в ICH9

ICH «девятого семейства»: 82801IB (ICH9 Base официально не поддерживает ни AHCI ни RAID), 82801IR (ICH9R RAID с AHCI и поддержкой RAID), 82801IH (ICH9DH Digital Home с AHCI и без поддержки RAID), 82801IO (ICH9DO Digital Office с AHCI и поддержкой RAID), 82801IBM (ICH9M Base Mobile), 82801IEM (ICH9EM Enhanced Mobile), 82801IUX (ICH9M-SFF Ultra Mobile).

Выпуск начат в мае 2007 года в составе чипсета P35 (Bearlake).

ICH 9 семейства
Part Number
ATA
SATA
RAID Level
USB
PCI
ICH9
82
UDMA 100/66/33
SATA 1.5 ГБ/с, 2 порта
RAID0, RAID1
Rev 2.0, 8 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов

ICH10[править | править вики-текст]

ICH «десятого семейства»: 82801JB (ICH10 Base), 82801JR (ICH10R RAID), 82801JH (ICH10D Digital Home) и 82801JO (ICH10DO Digital Office).

Выпуск начат в июне 2008 года совместно с чипсетом P45 (Eaglelake).

ICH 10 семейства
Part Number
PATA
SATA
RAID
USB
PCI
ICH10 Base
82801JB
Нет
SATA II 3 ГБ/с, 6 портов
Нет
Rev 2.0, 12 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH10 RAID
82801JR
Нет
SATA II 3 ГБ/с, 6 портов, AHCI
RAID0/1/5/10
Rev 2.0, 12 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH10 Digital Home
82801JH
Нет
SATA II 3 ГБ/с, 6 портов, AHCI
Нет
Rev 2.0, 12 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов
ICH10 Digital Office
82801JO
Нет
SATA II 3 ГБ/с, 6 портов, AHCI
RAID0/1/5/10
Rev 2.0, 12 портов
Rev 2.3, 6 PCI разъёмов

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]