Аппаратная реализация мониторинга
Фирмы — производители материнских плат часто включают в свои изделия специальные чипы, обеспечивающие дополнительные функциональные возможности и диагностические функции. Как правило, эти функции позволяют осуществлять контроль над различными параметрами, например, такими как температура (процессора, материнской платы, воздуха внутри корпуса и т. д.), напряжение (подаваемое на процессор или отдельные элементы материнской платы), а также скорость вращения кулеров (процессора, блока питания и т. д.)
Рис. 8.14. Схема мониторинга аппаратных средств компьютера
Постепенно средства аппаратного мониторинга становятся не только крайне желателным, но и обязательным атрибутом архитектуры современных высокопроизводительных и высоконадежных систем. Такие средства все чаще встраиваются в состав высокопроизводительных чипсетов, например, в распространенную микросхему North Bridge VT82C686A.
Необходимо отметить, что некоторые производители материнских плат, выпускающих свои изделия на современных чипсетах, в состав которых входят средства аппаратного мониторинга, не удовлетворены их возможностями и используют специализированные микросхемы. В качестве примеров таких микросхем можно привести LM78 и LM79 фирмы National Semiconductor, W83781D и W83782D фирмы Winbond. Это объясняется нередко более высокими параметрами по сравнению со средствами, встроенными в компоненты чипсетов.
Основные параметры микросхем W83781D, W83782D
| Параметры | W83781D | W83782D | |||
| Контроль температуры, входов | 3 |
| 3 | ||
| Контроль напряжений, входов | 5(+), 2(-) | 9 | |||
| Контроль вентиляторов, входов | 3 | 3 | |||
| Контроль целостности корпуса (открыт/закрыт), входов | 1 | 1 | |||
| Типовые значения контролируемых напряжений, В | VcoreA, VcoreB, 3.3,5, 12, -12, -5 | Vcore, 3.3, 5, 12, -12, -5, +5V Vsb, Vbat, 1 reserved | |||
| Точность измерения напряжений, % (макс.) | ±1 | ±1 | |||
| Точность измерения температуры, С (макс.) | ±3 | ±3 | |||
| Встроенный АЦП (ADC), разрядов | 8 | 8 | |||
| Интерфейс | ISA, I2C | ISA, I2C | |||
| Напряжения питания, В | 5 | 5 | |||
| Ток потребления, мА | 1 | 5 | |||
| Тип корпуса микросхемы | 48р LQFP | 48p LQFP |
Основные параметры микросхем LM78 и LM79
| Параметры | LM78 и LM79 |
| Контроль температуры, входов | 1 и sensor on chip |
| Контроль напряжений, входов | 5(+), 2(-) |
| Контроль вентиляторов, входов | 3 |
| Типовые значения контролируемых напряжений, В | 2.5Va, 2.5Vb, 3.3, 5, 12, -5, -12 |
| Точность измерения напряжений, % (макс.) | 1 |
| Точность измерения температуры, С (макс.) | 3 |
| Точность измерения FAN RPM, % (макс.) | 10 |
| Встроенный АЦП (ADC), разрядов | 8 |
| Интерфейс | ISA, I2C |
| Напряжения питания, В | 5 |
| Ток потребления, мА | 1 |
| Тип корпуса микросхемы | VGZ44A (PQFP) |
| Параметры | VT82C686A |
| Контроль температуры, входов | 2 и 1 внутр. |
| Контроль напряжений, входов | 4(+) и 1 внутр. |
| Контроль вентиляторов, входов | 2 |
Вместо терморезистора в качестве датчика температуры может использоваться и транзистор в диодном включении, например, как это показано на рис. 8.15 а. Принцип работы такого датчика основан на зависимости порогового напряжения открывания кремниевого p-n-перехода от температуры. В результате этого эффекта при изменении температуры транзистора-диода напряжение порога меняется практически линейно с отрицательным градиентом 2,3 мВ/С (dV ~ 1/T).
Аналогично варианту с транзистором для контроля температурного режима работы процессора иногда могут быть использованы и такие средства, как, например, термодиод, включенный в состав кристалла процессора Pentium III (рис. 8.15 б).
Рис. 8.15. Схема подключения к микросхеме W83782D полупроводниковых термодатчиков: а — транзистора 2N3904; б — термодиода, встроенного в кристалл процессора Pentium III
Подобным образом подключается и термодиод процессора Pentium 4.
Процессоры AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron, а также изделия Intel ранних разработок не имеют встроенных в кристалл датчиков температуры. Поэтому температурный режим процессоров этого типа осуществляется с помощью внешних датчиков, устанавливаемых обычно либо рядом с процессорами стандартов Slot А и Slot 1, либо внутри разъемов Socket A (Socket 462) и Socket 370 (рис. 8.18, 8.19) для процессоров конструктива PGA, FC-PGA и т. п. При этом для обеспечения нормальной работы термодатчиков и получения корректных значений температуры процессоров разработчики материнских плат предусматривают тепловой контакт датчиков с корпусами процессоров.
Рис. 8.16. Внешний датчик температуры процессора для конструктива Slot 1
Рис. 8.17. Внешний датчик температуры процессора, установленный внутри Socket A
Аппаратные средства мониторинга (hardware monitoring), реализованные либо с помощью специализированных микросхем, либо встроенные в компоненты чипсета, и дополненные соответствующими датчиками, позволяют, как правило, только измерять заданные параметры.
