Intel I/O Controller Hub
Контроллер (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
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
В 2008 году Intel вводит новую концепцию системного контроллера (англ. Platform Controller Hub, PCH), 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) .
|
|
|
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
![](../../I/Asus_P3C2000_-_Intel_FW82801AA-8642.jpg.webp)
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».
|
|
|
ICH2
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 использования 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.
|
|
|
|
ICH3
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:
- версия для создания сервера, ICH3-S (Server), который был предназначен для совместной работы с северным мостом E7501,
- 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.
|
|
|
ICH4
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.
|
|
|
|
|
ICH5
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 путём 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.
|
|
|
|
|
|
ICH6
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, которые должны 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.
|
|
|
|
|
|
|
ICH7
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 была 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.
|
|
|
|
|
|
|
|
ICH8
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 гигабитного Ethernet и eSATA, зато отсутствует поддержка PATA (что не помешало производителям материнских плат реализовать поддержку PATA на своей продукции при помощи контроллеров сторонних фирм, таких как JMicron или Marvell).
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 |
|
|
|
|
|
|
|
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).
|
|
ICH10
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).
|
|
|
|
|
См. также
Примечания
- Glossary of terms (англ.). Intel.com. Дата обращения: 3 января 2014. (англ.)
- Intel I/O Controller Hub 6 (ICH6) Family Datasheet
- Intel 82801AA (ICH) and Intel 82801AB (ICH0) I/O Controller Hub
- Intel 82801AA (ICH) and Intel 82801AB (ICH0) I/O Controller Hub Specification Update
- Intel 82801AA (ICH) and Intel 82801AB (ICH0) I/O Controller Hub AC ‘97 Programmer’s Reference Manual
- Intel 82801BA ICH-2 and Intel 82801BAM ICH2-M Datasheet
- Intel ICH7 Family Datasheet