主板-第5章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
示，左上角那块WM9701就是Wolfson生产的AC97芯片，中央的大芯片为FORTEMEDIA公司的FM801，可称之为DigitalControl，是数字部分，简写为DC”97芯片。DC”97完成大部分声卡功能，如WAV回放，MIDI合成，音效处理等，再把PCM的数字信号通过与AC97相连的5条引线送到AC97芯片中，由AC97芯片完成数字和模拟信号的转换后输出到音箱。别看AC97芯片只有7X7mm见方，48脚的TQFP封装，它比普通DAC能完成更多的功能，还包含有把模拟信号转换为数字信号的ADC，多路模拟信号混合输入及输出，就象音响中的数字编码/解码器和前置功放的作用。如图1右上角的VIDEO的PHONE接口，可以联接第二只CDROM和电视卡的音频输出。不同AC97芯片之间引脚兼容，原则上可以互相替代，购买声卡时可注意一下AC97芯片的型号，因为AC97芯片生产厂商众多，性能也大不一样。早期的PCI声卡售价高，材料也用得足，如YAMAHA724声卡上的AC97芯片采用了SigmaTel的STAC97系列，而后期为了降低成本，采用了廉价的AC97芯片，性能不升反降，购买时一定要注意。不妨先看看高档声卡上的AC97芯片，记下其型号和厂商，以备在选购声卡时对照。SigmaTel的STAC97系列常用于高档声卡，如创新的PCI128Digital采用了STAC9708芯片，支持四声道输出。SigmaTel最新的STAC9744芯片信噪比高达96分贝。象AD、Crystal、华邦等厂商生产的AC97芯片性能比它低，但大多数能达到80分贝的信噪比，常见于中低档声卡和主板集成声卡中。有的声卡宣称信噪比是如何优秀，其实并不是采用何种主芯片的关系，是全仗采用AC97芯片性能的优秀。普通AC97芯片十万块售价为4美元左右，名牌的产品价格更高。这使有的声卡生产厂商改变电路设计，市场上常见售价低于100元的声卡就没有采用AC97芯片，象CMI8738、ALS4000、VIBRA128等，是单芯片结构，数字部分和模拟部不分离，虽然降低了成本，不过信噪比是达不到80分贝的。现在可以回过头来看主板上的AC97声卡是怎么回事了，自VIA和INTEL相继在南桥芯片中加入声卡的功能，通过软件模拟声卡，完成一般声卡上主芯片的功能，音频输出就交由一块AC97芯片完成。所以这类主板看不到上面有较大的声卡芯片，只有一块小小的AC97芯片。与直接集成的硬声卡相比，由于采用软件模拟，CPU占用率比一般声卡高，如果CPU速度达不到要求或因为驱动软件问题，就很容易会产生爆音影响音质。为解决类似问题和提高性能，有的主板采用了集成硬声卡的方式，较正规也符合AC97标准，有一块较大的主流声卡芯片，还有一块较小的AC97芯片。而低成本集成声卡往往采用不符合AC97标准的声卡，如CMI8738等四声道音效芯片，其芯片成本与较高档AC97芯片也高不到那里去，但用户更乐意接受硬声卡，而不去关心其是否另带AC97芯片。
AC97标准的规格
采用双芯片的PC声音解决方案；
两种标准的封装方式：48针和64针；
数字/模拟信号分离，全面改善信噪比（》90db）；
16位立体声全双工codec、固定48K采样频率；
4种模拟立体声输入，分别来自LINE、CD、VIDEO、AUX；
两种模拟单声道输入，分别来自麦克风和PC喇叭；
可从两个外接音源交换的单声道麦克风进行输入；
高品质的CD输入；
立体声线性输出；
电话单声道输出；
支持电源管理；
可选音调控制；
可选高音控制；
可选3D立体声增强；
可选立体声耳机输出；
可选18或20位DAC及ADC分辩；
可选MODEM线性codec（ADC和DAC）；
可为麦克风选择第三个ADC输入通道。
由上述不难看出，AC97标准对于电路的要求更加严格。根据AC97标准的规定，由于IC电路集成度较高，将DAC、ADC及其它相关的数字电路集成成为芯片形式后，不仅能够减少整个系统的设计成本，同时也可以获得更好、更有效的声音效果。这一点完全可以从其信噪比至少要求90db可以看出。此外，由于采用了双芯片的设计形式，厂商们在设计方面也可以更加灵活，更易于在整个系统中的集成。同时，从某种意义上讲，AC97标准也为另外一个重要课题，即百分之百数字音效PC提供了一套完整的解决方案。那么，新的概念又来了，什么是百分之百数字音效PC呢？顾名思义，即在一部PC中，所有的声音来源或输出都是采用数字方式来处理的，即使是在电脑内部，所有声音也都将以数字的方式来传输。利用这种方式，用户们想来就可以得到更好的声音效果，避免了数字线路与模拟线路转换过程中可能产生的大量噪声。以前，受成本、保持向下兼容以及无法有效利用PC资源系统等诸多因素的影响（如CPU、RAM、总线），百分之百数字音效PC一直没有一套切实可行的解决方案。AC97标准正是妥善考虑到了这一点，提出了“与总线无关”的声音输出概念。在这个方案中，声音信号仍然可以通过传统的总线方式传输，如ISA或PCI。但现在它也能重新导向至USB或IEEE1394总线，所以无论模拟输出（DAC做在PC内部，声音输出到标准立体声音箱）还是数字输出（DAC做在PC外部，声音输出到USB或IEEEE1394连接器，即所谓的USB音箱等）均可以随心所欲，任意左右。
AC97的硬件加速机制
传统的音效硬件加速方式：IN…LINE
以下就以播放DVD为例，先来简单说明一下传统的音效处理加速方式。
众所周知，一部电脑在播放DVD…ROM时，CPU处理器肯定是先把编码过的杜比AC…3声音从MPEG…2影片中分离出来，并将其放置在DRAM缓冲区内，再通过AC…3硬件解压缩设备从DRAM的缓冲区内将音效数据提出、解码，最后与5。1声道混合成为双声道输出，
最终达成IN…LINE音效硬件加速的目的。
明白了这一点，下面再让我们一起来对比看一看AC97标准的音效硬件加速方式：multi…trip
符合AC97标准规格的芯片组与传统的音效输出方式不同，此时的音效数据可以改向传至USB或IEEE1394。其具体实现主要有以下几个步骤：第一步先由AC…3硬件加速装置从DRAM中提取出CPU处理器事先已经分离出的数据；第二步由AC…3执行解压缩与混音操作，把合成后的数据重新送入DRAM中的另一块缓存区。这时会产生一个中断信号，以此来告诉操作系统，合成声音数据已经准备完毕；第三步操作系统会协同CPU处理器将已经处理好的声音数据转移到新的缓冲区，然后将数据送入USB管道，等待输出；最后一步是USB控制器取得相关的声音数据后将其送至相对应的数字扬声器。
如何在系统中实现AC97的标准
为了让厂商真正将符合AC97标准的芯片组顺利移植到主板上，INTEL公司建议设计者采用以下三种方式：
一是，将控制器和声音解码芯片全部都整合在主板上，让这二者通过AC…LINK加以沟通。这样做的好处在于，芯片组与主板之间的整合度可以达到最佳；
二是，将控制器做在主板上，而将声音解码芯片做在接口卡上，让二者仍然通过AC…LINK进行沟通。这样一来，用户便可以比较灵活地选择解码芯片。另外，在接口卡上也可以选择性地添加modem语音部分的传输功能。
三是，将控制器和解码芯片全部都做在卡上，通过32或64位PCI总线与其它外设进行沟通。当然，采用IEEE1394或USB与主板通信也是可行的，只要控制器能够支持IEEE1394或USB接口便可以了。当然，除此之外还要搭配一条SIDEBANDHEADER的信号线，完成控制器与主板的连接。应该说，采用这种方式的设计难度最小，主板设计厂商们只要在自己的主板上预留出SIDEBANDHEADER的信号线插座及相关的电路便一切OK了。
什么是FDD插槽
FDD是Floppydiskduive的简称，就是软驱，软盘驱动器
支持内存类型
支持内存类型是指主板所支持的具体内存类型。不同的主板所支持的内存类型是不相同的。内存类型主要有FPM，EDO，SDRAM，RDRAM已经DDRDRAM等。
FPM是FastPageMode（快页模式）的简称，是较早的PC机普遍使用的内存，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在早就被淘汰掉了。
EDO是ExtendedDataOut（扩展数据输出）的简称，它取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高30％，达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条，以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡。这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中，它有72线和168线之分，采用5V工作电压，带宽32bit，必须两条或四条成对使用，可用于英特尔430FX/430VX甚至430TX芯片组主板上。目前也已经被淘汰，只能在某些老爷机上见到。
SDRAM是SynchronousDynamicRandomAccessMemory（同步动态随机存储器）的简称，是前几年普遍使用的内存形式。SDRAM采用3。3v工作电压，带宽64位，SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与EDO内存相比速度能提高50％。SDRAM基于双存储体结构，内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储体或阵列访问数据时，另一个就已为读写数据做好了准备，通过这两个存储阵列的紧密切换，读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM不仅可用作主存，在显示卡上的显存方面也有广泛应用。SDRAM曾经是长时间使用的主流内存，从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但随着DDRSDRAM的普及，SDRAM也正在慢慢退出主流市场。
RDRAM是RambusDynamicRandomAccessMemory（存储器总线式动态随机存储器）的简称，是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的内存，它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据，同时使用低电压信号，在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。最开始支持RDRAM的是英特尔820芯片组，后来又有840，850芯片组等等。RDRAM最初得到了英特尔的大力支持，但由于其高昂的价格以及Rambus公司的专利许可限制，一直未能成为市场主流，其地位被相对廉价而性能同样出色的DDRSDRAM迅速取代，市场份额很小。
DDRSDRAM是DoubleDataRageDynamicRandomAccessMemory（双数据率同步动态随机存储器）的简称，是由VIA等公司为了与RDRAM相抗衡而提出的内存标准。DDRSDRAM是SDRAM的更新换代产品，采用2。5v工作电压，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度，并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽，例如DDR266与PC133SDRAM相比，工作频率同样是133MHz，但内存带宽达到了2。12GB/s，比PC133SDRAM高一倍。目前主流的芯片组都支持DDRSDRAM，是目前最常用的内存类型。
ECC并不是内存类型，ECC（ErrorCorrectionCoding或ErrorCheckingandCorrecting）是一种具有自动纠错功能的内存，英特尔的82430HX芯片组就开始支持它，使用该芯片组的主板都可以安装使用ECC内存，但由于ECC内存成本比较高，所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业电脑中，例如服务器/工作站等等。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生，而且普通的主板也并不支持ECC内存，所以一般的家用与办公电脑也不必采用ECC内存。
一般情况下，一块主板只支持一种内存类型，但也有例外。有些主板具有两种内存插槽，可以使用两种内存，例如以前有些主板能使用EDO和SDRAM，现在有些主板能使用SDRAM和DDRSDRAM。
图中的主板就支持两种内存类型（SDRAM和DDRSDRAM），采用两种类型的内存插槽（蓝色和黑色）区分。值得注意的是，在这些主板上不能同时使用两种内存，而只能使用其中的一种，这是因为其电气规范和工作电压是不同的，混用会引起内存损坏和主板损坏的问题。
显卡插槽
是指显卡与主板连接所采用的接口种类。显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽，也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决定着主板是否能够使用此显卡，只有在主板上有相应接口的情况下，显卡才能使用，并且不同的接口能为显卡带来不同的性能。
目前各种3D游戏和软件对显卡的要求越来越高，主板和显卡之间需要交换的数据量也越来越大，过去的插槽早已不能满足这样大量的数据交换，因此通常主板上都带有专门插显卡的插槽。假如显卡插槽的传输速度不能满足显卡的需求，显卡的性能就会受到巨大的限制，再好的显卡也无法发挥。显卡发展至今主要出现过ISA、PCI、AGP、PCIExpress等几种接口，所能提供的数据带宽依次增加。其中2004年推出的PCIExpress接口已经成为主流，以解决显卡与系统数据传输的瓶颈问题，而ISA、PCI接口的显卡已经基本被淘汰。
双通道内存
双通道内存技术其实是一种内存控制和管理技术，它依赖于芯片组的内存控制器发生作用，在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。它并不是什么新技术，早就被应用于服务器和工作站系统中了，只是为了解决台式机日益窘迫的内存带宽瓶颈问题它才走到了台式机主板技术的前台。在几年前，英特尔公司曾经推出了支持双通道内存传输技术的i820芯片组，它与RDRAM内存构成了一对黄金搭档，所发挥出来的卓绝性能使其一时成为市场的最大亮点，但生产成本过高的缺陷却造成了叫好不叫座的情况，最后被市场所淘汰。由于英特尔已经放弃了对RDRAM的支持，所以目前主流芯片组的双通道内存技术均是指双通道DDR内存技术，主流双通道内存平台英特尔方面是英特尔865、875系列，而AMD方面则是NVIDIANforce2系列。
双通道内存技术是解决CPU总线带宽与内存带宽的矛盾的低价、高性能的方案。现在CPU的FSB（前端总线频率）越来越高，英特尔Pentium4比AMDAthlonXP对内存带宽具有高得多的需求。英特尔Pentium4处理器与北桥芯片的数据传输采用QDR（QuadDataRate，四次数据传输）技术，其FSB是外频的4倍。英特尔Pentium4的FSB分别是400、533、800MHz，总线带宽分别是3。2GB/sec，4。2GB/sec和6。4GB/sec，而DDR266/DDR333/DDR400所能提供的内存带宽分别是2。1GB/sec，2。7GB/sec和3。2GB/sec。在单通道内存模式下，DDR内存无法提供CPU所需要的数据带宽从而成为系统的性能瓶颈。而在双通道内存模式下，双通道DDR266、DDR333、DDR400所能提供的内存带宽分别是4。2GB/sec，5。4GB/sec和6。4GB/sec，在这里可以看到，双通道DDR400内存刚好可以满足800MHzFSBPentium4处理器的带宽需求。而对AMDAthlonXP平台而言，其处理器与北桥芯片的数据传输技术采用DDR（DoubleDataRate，双倍数据传输）技术，FSB是外频的2倍，其对内存带宽的需求远远低于英特尔Pentium4平台，其FSB分别为266、333、400MHz，总线带宽分别是2。1GB/sec，2。7GB/sec和3。2GB/sec，使用单通道的DDR266、DDR333、DDR400就能满足其带宽需求，所以在AMDK7平台上使用双通道DDR内存技术�
