1.2芯片組理論基礎 舊平臺對于芯片組的定義是北橋芯片和南橋芯片的統稱,其中北橋芯片起著主導性的作用,也稱為主橋,主要負責對CPU、內存以及顯卡等硬件設備的支持,部分北橋內還集成顯示核心。南橋芯片則負責對各種接口(如硬盤接口、USB接口以及網絡功能模塊和音頻功能模塊)的支持。 芯片組不僅是主板的核心,其性能還決定了整個主板的性能。 芯片組并非一定要采用雙芯片設計,單芯片設計的芯片組很早就已經出現。但直到Intel公司的酷睿i系列處理器和AMD公司的CPU系列處理器開始集成大部分北橋芯片的功能,單芯片設計的芯片組才開始成為主流。雖然芯片組衍變成了單芯片,但習慣上還是沿用舊名稱,Intel公司采用的單芯片芯片組稱為PCH, AMD公司采用的單芯片芯片組稱為FCH. 1. Intel公司的芯片組 PCH芯片是主板的核心,提供對音頻功能模塊、網絡功能模塊以及硬盤接口、光驅接口、USB接口等的支持和通信。PCH芯片還具有電源管理以及產生各種控制信號的作用。PCH芯片也是通過各種不同的總線與EC芯片、網絡芯片、音頻芯片及各種接口進行數據交換和控制。 如圖3所示的Intel公司芯片組PCH芯片的信號引腳電路圖1所示,圖中RTC (Real-TimeClock)為實時時鐘。PCH芯片的RTC信號組線中的RTCX 1和RTCX2用于連接PCH芯片外部的32.768kHz實時時鐘晶振、諧振電容等組成實時時鐘電路。該電路在沒有電源適配器或可充電電池供電的情況下,依然有主板上的CMOs電池供電,所以其一直是在工作的。 ![]() LPC總線在Intel平臺中主要應用于PCH芯片與EC芯片等硬件和相關設備之間的連接。在LPC總線上傳輸的類型包括存儲器讀/寫、I/O讀瀉、DMA諭寫、總線主存儲器讀/寫、總線主I/O讀/寫以及固件存儲器讀/寫等。 LPC總線的LAD[3:0]信號組線主要用于傳輸命令、地址和數據信息。這些信息包括啟動、停止(中止一個周期)、傳輸類型(內存、I/O, DMA )、傳輸方向(街寫)、地址、數據、大小、等待狀態(tài)、DMA通道和總線主授等。 IHDA信號組線在Intel的PCH芯片中,主要用于連接主板上的高清音頻功能模塊,實現與音頻功能模塊之間的數據交換及控制。 JTAG信號組線主要用于芯片的測試,包括模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出。 SPI總線是一種高速通信總線,可用于連接EEPROM和FLASH芯片等硬件設備。SPI包括數據輸入、數據輸出、時鐘和控制4條線路,具有結構簡單、利于設計的特點。 SATA (Serial Advanced Technology Attachment)總線可以說是一種廣為人知的總線標準,其代替了過去的IDE,成為主板上連接硬盤和光驅接口廣泛采用的總線類型。 SATA總線包括SATA 1.5Gbit/s, SATA 3Gbit/s和SATA 6Gbit/s三種規(guī)格,其具有糾錯能力強、傳輸速率快等優(yōu)點。在PCH芯片中通常有多組SATA總線連接,用作PCH芯片與光驅接口、硬盤接口等硬件設備的數據傳輸通道。 如圖4所示的Intel公司芯片組PCH芯片的信號引腳電路圖2中,PCH芯片的PCI-E功能模塊主要用于與主板上的網絡功能模塊、讀卡器等進行數據信息的傳輸和控制。 ![]() SMBUS(System Management Bus,系統管理總線)是一種低速率通信總線,其作用是傳輸和控制硬件設備信息。 CLOCKS為PCH芯片的時鐘功能模塊,用于輸出時鐘信號給主板上的各種電路和硬件設備。 如圖5所示的Intel公司芯片組PCH芯片的信號引腳電路圖3中,PCH芯片的DMI、FDI信號組線用于與CPU之間的通信。 ![]() System Power Management(系統電源管理)是PCH芯片十分重要的一個功能模塊,其通過相關引腳發(fā)送控制信號,控制筆記本電腦的開機啟動過程以及筆記本電腦的工作狀態(tài)。 如圖6所示的Intel公司芯片組PCH芯片的信號引腳電路圖4中,LVDS用于連接筆記本電腦的液晶顯示屏接口,實現PCH芯片與液晶顯示屏之間的數據傳輸和控制;CRT連接筆記本電腦的VGA視頻接口,Digital Display Interface用于連接HDMI視頻接口。 ![]() 此外,芯片組還有USB和PCI等總線用于與外部硬件設備的數據傳輸和控制。USB信號組線用于支持USB接口等硬件設備的通信。PCI總線是一種已經被PCI-E總線所取代的總線類型,但是某些芯片組會保留PCI信號組線,用于支持PCI插槽等設備。 2. AM D公司的芯片組 其實AMD公司和Intel公司采用的很多總線類型都是相同的。通過對PCH芯片的了解,讀者也能大致了解FCH芯片內部功能模塊和各種信號組線所應連接到的外部硬件設備。 如圖7所示的AMD公司芯片組FCH芯片的信號引腳電路圖1中,標示出了FCH芯片的PCI-E、PCI、 LPC總線以及時鐘等信號組線。這些信號總線通常用于連接外部電路中的CPU、 EC芯片等硬件設備,并向主板上的各種電路和硬件設備提供時鐘信號。 ![]() 如圖8所示的AMD公司芯片組FCH芯片的信號引腳電路圖2中,標示出了FCH芯片的USB以及高清音頻等信號組線,用于連接主板上的音頻功能模塊和USB接口等電路和硬件設備,從而實現FCH芯片與這些電路和硬件設備之間的數據傳輸和控制。 ![]() 如圖9所示的AMD公司芯片組FCH芯片的信號引腳電路圖3中,標示出了FCH芯片的SATA、VGA信號組線以及硬件監(jiān)控功能模塊。這些信號組線主要用于連接主板上的硬盤、光驅接口電路和VGA視頻接口電路等功能模塊。 ![]() 1.3 EC芯片理論基礎 EC芯片是筆記本電腦主板上僅次于芯片組的重要芯片,其外部主要與芯片組、鍵盤、觸摸板等硬件設備相連,用于信息傳送和控制。此外,EC芯片還承擔著計算機系統的部分電源管理工作。 EC芯片是主板上體積較大、引腳較多的芯片,比較容易辨別。在筆記本電腦檢修過程中,特別是一些不能開機的故障檢修中,經常會遇到EC芯片出現問題而導致故障的情況,如圖10所示為EC芯片電路圖,從圖中可以看出EC芯片的引腳較多,且相對雜亂,在對EC芯片進行檢修時,應重點掌握EC芯片的工作條件,如其供電、復位和時鐘信號;還有就是掌握EC芯片在開機過程中信號的接收和發(fā)送等方面的內容。 ![]() |
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