Guida alle schede madri

Guida alle schede madri

La scheda madre è solo uno dei tanti, misteriori, componenti di un computer? Questa guida ne illustra il funzionamento e analizza in dettaglio tutte le pari che la compongono: slot memoria, slot di espansione, chipset, connettori processori, bios, funzioni di hardware monitoring sono solo alcuni dei temi analizzati all'interno della guida.

di pubblicato il nel canale Schede Madri e chipset
 

Come funzionano i processori

Dato che le schede amdri sono una delle componenti fondamentali di un computer e hanno come prima funzione quella di essere collegamento tra processore e altri componenti, è utile illustrare il principio di funzionamento dei microprocessori.

La frequenza di funzionamento (o di clock) di un processore è ottenuta dal prodotto di due diverse componenti:

  • frequenza di bus: è la frequenza alla quale sono connessi processore, memoria di sistema e chipset; può essere pari a 66 Mhz, 100 Mhz o 133 Mhz a seconda del tipo di processore utilizzato. In alcuni casi la frequenza di bus è differente rispetto alla frequenza di lavoro della memoria (ad esempio, con alcuni chipset per motherboard Super 7 è possibile bloccare la frequenza di lavoro della memoria a 66 Mhz, lasciando quella di bus a 100 Mhz), in altri il bus di comunicazione tra processore e chipset opera ad una velocità superiore (ad esempio, il bus EV6 utilizzato con le cpu AMD Athlon prevede una frequenza di 200 Mhz, ferma restando quella di bus di 100 Mhz).

  • moltiplicatore di frequenza: è un numero che indica il rapporto di moltiplicazione tra frequenza di bus e frequenza di clock. In genere è variabile da 2 a 8, a passi di 0.5, a seconda della frequenza di bus utilizzata e della frequenza di clock complessiva del processore.

Nella tabella sottostante sono illustrate alcune delle possibili combinazioni frequenza di bus - moltiplicatore di frequenza:

frequenza di bus moltiplicatore di frequenza frequenza di clock
66 Mhz 3 200 Mhz
66 Mhz 3.5 233 Mhz
66 Mhz 4 266 Mhz
66 Mhz 4.5 300 Mhz
66 Mhz 5 333 Mhz
66 Mhz 5.5 366 Mhz
66 Mhz 6 400 Mhz
100 Mhz 3 300 Mhz
100 Mhz 3.5 350 Mhz
100 Mhz 4 400 Mhz
100 Mhz 4.5 450 Mhz
100 Mhz 5 500 Mhz
100 Mhz 5.5 550 Mhz
100 Mhz 6 600 Mhz
133 Mhz 4 600 Mhz
133 Mhz 4.5 667 Mhz
133 Mhz 5 733 Mhz
133 Mhz 5.5 800 Mhz

Altro parametro di fondamentale importanza è il voltaggio di alimentazione: tutte le cpu sino all'Intel Pentium compreso sono alimentate utilizzando il voltaggio I/O di 3.4V-3.65V, lo stesso che alimenta i sistemi di Input/output della motherboard; a partire dal Pentium MMX in avanti si è passati ad un voltaggio cosiddetto duale, cioè diversificato per I/O e Core del processore. Nella tabella sottostante sono illustrati i voltaggi di alimentazione dei processori Socket 7, Slot 1, Socket 370 e Slot A disponibili:

Processore Voltaggio Core Voltaggio I/O Note
Intel Pentium 3.4V (STD)
3.5V (VRE)		 3.4V
Intel Pentium MMX 2.8V 3.4V
Intel Pentium II 2.8V - 2.0V 3.4V

Le versioni sino a 300 Mhz di clock sono dotate di Core Klamath a 0.35 micron e funzionano a 2.8V; le versioni da 333 Mhz in avanti utilizzano il Core Deshutes a 0.25 micon, con voltaggio di alimentazione di 2.0V. A partire dall'estate 1998 anche le versioni a 233 Mhz, 266 Mhz e a 300 Mhz sono state prodotte utilizzando il Core Deshutes a 0.25 micron.
Intel Pentium III 2.0V 3.4V

Core Deshutes, variante Katmai per via delle istruzioni SSE integrate all'interno della cpu; la versione a 600 Mhz utilziza un voltaggio Core di 2.05V.
Intel Pentium III Coppermine 1.6V-1.7V 3.4V

Core Coppermine: ha processo produttivo a 0.18 micron e utilziza voltaggi di alimentazione di 1.6V e 1.65V in base alla frequenza di clock del processore.
Intel Celeron 2.0V 3.4V

Core Deshutes
AMD K5 3.4V (STD)
3.5V (VRE)		 3.4V   
AMD K6 2.9V-3.2V 3.4V Le versioni a 166 Mhz e 200 Mhz di clock utilizzano un voltaggio Core di 2.9V, mentre quella 233 Mhz utilizza un voltaggio di 3.2V. Alcune versioni del modello a 233 Mhz hanno serigrafato un voltaggio Core di 3.3V. Le versioni 266 Mhz e 300 Mhz utilizzano il processo produttivo a 0.25 micron, con voltaggio di alimentazione a 2.2V. Alcuni (molto pochi, a dire il vero) esemplari di 233 Mhz hanno costruzione a 0.25 micron e voltaggio di 2.2V.
AMD K6-2 2.2V-2.4V 3.4V I modelli a 450 Mhz e 475 Mhz di clock utilizzano un voltaggio Core di 2.4V, contro i 2.2V di tutte le altre versioni.
AMD K6-III 2.4V 3.4V Alcune versioni di questo processore utilizzano voltaggio di alimentazione di 2.2V
AMD Athlon 1.6-1.7V 3.4V Le versioni sino a 750 Mhz di clock utilizzano voltaggio di alimentazione di 1.6V; oltre  viene utilizzato il voltaggio Core di 1.7V mentre la versione a 1 Ghz di clock necessita di un voltaggio Core di 1.8V
AMD Athlon Thunderbird 1.75V 3.4V
AMD Duron 1.5-1.6V 3.4V
Cyrix 6x86 3.4V (STD)
3.5V (VRE)		 3.4V
Cyrix 6x86MX 2.9V 3.4V
IDT Winchip 3.4V (STD)
3.5V (VRE)		 3.4V
 
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