X86项目设计培训笔记

梦的世界 · 发表于 2015-12-14 13:22

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X86项目设计培训笔记

对于X86架构，我只是做一个小小的个人笔记总结，如果想知道更多关于X86的知识，还请登录www.baidu.com或更多搜索渠道，这里就不一一讲解了，相信小伙伴们都是很聪明的，都会有办法！图片我就不放上来了，也没必要，学堂里相信大家都看过了，这里只是文字介绍。多的不说了，说一下此次培训的重点和一些设计小知识。既然是X86，那肯定少不了CPU、南桥、北桥、Dimm、PCI、 SATA、USB、VGA、Lan、Audio PS2、PCIe 、DMI...那我就挑一些说一下，说不对的地方还请大家批评指证！下面以电脑主板为例进行简单说明。

1、DIMM

Dual-Inline-Memory-Modules,即双列直插式存储模块。这是在奔腾CPU推出后出现的新型内存条，DIMM提供了64位的数据通道，因此它在奔腾主板上可以单条使用。它有168条引脚，故称为168线内存条。它要比SIMM插槽要长一些，并且它也支持新型的168线EDO-DRAM存储器。适用DIMM的内存芯片的工作电压一般为3.3V（使用EDORAM内存芯片的168线内存条除外），适用于SIMM的内存芯片的工作电压一般为5V（使用EDORAM或FBRAM内存芯片），二者不能混合使用。

DIMM

与

SIMM

比较

DIMM（Dual Inline Memory Module，双列直插内存模块）与SIMM(single in-line memory module，单边接触内存模组)相当类似，不同的只是DIMM的金手指两端不像SIMM那样是互通的，它们各自独立传输信号，因此可以满足更多数据信号的传送需要。同样采用DIMM，SDRAM 的接口与DDR内存的接口也略有不同，SDRAM DIMM为168Pin DIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁；DDR DIMM则采用184Pin DIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。卡口数量的不同，是二者最为明显的区别。DDR2 DIMM为240pin DIMM结构，金手指每面有120Pin，与DDR DIMM一样金手指上也只有一个卡口，但是卡口的位置与DDR DIMM稍微有一些不同，因此DDR内存是插不进DDR2 DIMM的，同理DDR2内存也是插不进DDR DIMM的，因此在一些同时具有DDR DIMM和DDR2 DIMM的主板上，不会出现将内存插错插槽的问题。

SO-DIMM

为了满足笔记本电脑对内存尺寸的要求，SO-DIMM（Small Outline DIMM Module）也开发了出来，它的尺寸比标准的DIMM要小很多，而且引脚数也不相同。同样SO-DIMM也根据SDRAM和DDR内存规格不同而不同，SDRAM的SO-DIMM只有144pin引脚，而DDR的SO-DIMM拥有200pin引脚。此外笔记本内存还有MicroDIMM和Mini Registered DIMM两种接口。MicroDIMM接口的DDR为172pin，DDR2为214pin；Mini Registered DIMM接口为244pin，主要用于DDR2内存。DDR3 SO-DIMM接口为204pin。

FB-DIMM

因为一般的内存主要是采用传统的64位并行设计，即北桥芯片的内存控制器与内存模块之间均通过64位的并行总线来数据交换，但此类并行总线设计有一个最大的缺点：就是相邻线路很容易受到干扰。这是因为一般的DIMM采用一种“短线连接”(Stub-bus)的拓扑结构。

在这种结构中，每个芯片与内存控制器的数据总线都有一个短小的线路相连，这样会造成电阻抗的不连续性，从而影响信号的稳定与完整，频率越高或芯片颗粒越多，影响也就越大。这也是一般基于此类并行体系的内存如DDR频率低下的原因。

Small Outline Dual Inline Memory Module(缩写SODIMM):小外形双列直插式内存模块。

2、主板知识说明

主板种类：主板结构分为AT、Baby-AT、ATX(AT extended)、Micro 、LPX、NLX、Flex ATX、

EATX、WATX以及BTX等结构。其中AT和Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰。LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种，多见于国外，国内尚不多见。EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板。

ATX是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量在4~6个，大多数主板都采用此结构；Micro ATX又称Mini ATX,是ATX结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI插槽数量在3个或3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱。而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。

3、电脑主板扩展插槽

a、ISA插槽

b、PCI插槽

C、AGP插槽

d、AMR插槽

e、CNR插槽

f、ACR插槽

g、Mini PCI插槽

h、PCI Express插槽

4、USB

USB接口有4种类型：

Type A：一般用于PC；

Type B：一般用于USB设备；

Mini-USB-：一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等；

Type C：2015年CES大展上，Intel联合USB实施者论坛向公众展示了USB 3.1的威力，具体搭配的接口是USB Type C，能够正反随便插，大小也与micro-USB相差无几。理论上，USB 3.1 Type C的传输速度能够达到10Gbps。

Type-C是USB接口的一种连接介面，不分正反两面均可插入，大小约为8.3mm×2.5mm，和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定，在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。

USB传输速率增长变化：USB1.0（12Mbps)——USB2.0（480Mbps)——USB3.0（5Gbps)——USB3.1（10Gbps)

对于USB3.0（5Gbps)和USB3.1（10Gbps)在PCB走线时不需要走10度线。

5、PCI总线

（1）总线时钟频率33.3MHz/66MHz
　　（2）最大数据传输速率133MB/s
　　（3）时钟同步方式
　　（4）与CPU及时钟频率无关
　　（5）总线宽度32位（5V）/64位（3.3V）
　　（6）能自动识别外设

PCI总线的主要特点：

（1）具有与处理器和存储器子系统完全并行操作的能力
　　（2）具有隐含的中央仲裁系统
　　（3）采用多路复用方式（地址线和数据线）减少了引脚数

（4）完全的多总线主控能力
　　（5）提供地址和数据的奇偶校验
　　（6）可以转换5V和3.3V的信号环境

PCIE传输速率增长变化：PCIE1.0（2.5Gbps)——PCIE2.0（5Gbps)——PCIE3.0（8Gbps)——PCIE4.0（16Gbps)

6、SATA接口

SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。它是一种电脑总线，主要功能是用作主板和大量存储设备（如硬盘及光盘驱动器）之间的数据传输之用。这是一种完全不同于串行PATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

SATA传输速率增长变化：SATA1.0（1.5Gbps)——SATA2.0（3Gbps)——SATA3.0（6Gbps)——SATA4.0（12Gbps)

好了，就写这么多，太多了一下写不完。最后，感谢杜老师的精彩讲解和工作人员的辛勤付出！