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电脑晶片组周边应用介面LPC, eSPI及其桥接器之介绍
 

【作者: 薛志浩】2021年04月23日 星期五

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个人电脑问世以来,系统架构主要是由中央处理器(Central Processing Unit, CPU)和晶片组(Chipset)构成核心,再从晶片组扩展出许多的界面来完成和扩充整个电脑的各项功能,例如大家所熟悉的动态随机存取记忆体(Dynamic Random Access Memory, DRAM)界面、周边元件内联(Peripheral Component Interconnect, PCI)汇流排界面、加速绘图埠(Accelerated Graphics Port, AGP)汇流排界面、快捷周边元件内联(PCI Express, PCIe)汇流排界面等等。早期电脑特别为慢速周边设备开发了工业标准结构(Industry Standard Architecture, ISA)汇流排界面,从而扩展出一些「传统」(Legacy)装置的连接埠,例如并列埠(Parallel Port)、串列埠(Serial Port)和Personal System/2 (PS/2)埠等等。


自笔记本型电脑开始风行,对于机器轻薄的要求日益重要,功耗的要求也日趋严格。因为ISA汇流排的讯号总线数目过大,造成主机板走线不易;加上CPU和晶片组日新月异,整个系统的核心运行速度大幅提升,ISA汇流排遂成为运行速度提升的瓶颈,而且工作电压是5伏特,因此电脑巨擘英特尔(Intel®)于西元1988年开始开发并推广Low Pin Count (LPC) 汇流排界面。 LPC与ISA在软体层面是类似的,但是在物理层方面有着巨大的不同;ISA是8或16位元的资料宽度,时脉频率是8.33 MHz,而LPC是4位元的资料宽度有着四倍于ISA的时脉频率33 MHz,工作电压为3.3伏特。在ISA汇流排界面,位址讯号和资料讯号是独立的讯号线组,而LPC汇流排界面则是位址讯号和资料讯号共用讯号线组;另外,周边装置个别的中断要求(Interrupt Request, IRQ)讯号也以一个SERIRQ讯号来取代,并增加了一些节省功耗的相关控制讯号,包括CLKRUN#, PME#和LPCPD#等。因此LPC汇流排界面不只运行速度加快,讯号线数也比ISA汇流排界面减少了约30条讯号线,系统功耗也能更适合于使用电池的行动装置。



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