Quando o conceito de pontes começou ser usado, a comunicação entre a ponte norte e a ponte sul era feita através do barramento PCI, como mostramos na Figura 5. O problema é que a taxa de transferência máxima do barramento PCI, 132 MB/s, era compartilhada por todos dispositivos PCI conectados à ponte sul, em especial os discos rígidos. Naquela época, isso não representava problemas, já que a taxa de transferência máxima dos discos rígidos era de 8 MB/s ou 16 MB/s.
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Figura 5: Comunicação entre a ponte norte e a ponte sul usando o barramento PCI.
Mas quando placas de vídeo (até então as placas de vídeo eram PCI) e discos rígidos de alto desempenho foram lançados, foi criado um “gargalo” no barramento PCI. Para você ter uma idéia, a taxa de transferência máxima de um disco rígido ATA-133 é a mesma do barramento PCI! Por isso, em teoria, um disco rígido ATA-133 consumiria toda a largura de banda do barramento PCI, reduzindo assim, a velocidade de comunicação entre os dispositivos conectados ao barramento.
Para placas de vídeo de alto desempenho, a solução foi a criação de um novo barramento conectado diretamente à ponte norte, chamado AGP (Accelerated Graphics Port, Porta Gráfica Acelerada).
A solução final veio quando os fabricantes de chipsets começaram a usar uma nova abordagem: eles criaram um barramento dedicado de alto desempenho entre a ponte norte e a ponte sul e conectaram os dispositivos PCI na ponte sul.
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Figura 6: Comunicação entre a ponte norte e a ponte sul usando um barramento dedicado.
Quando a Intel começou usar esta arquitetura, ela passou a chamar as pontes de “hubs”. A ponte norte passou a ser chamada MCH (Memory Controller Hub, Hub Controlador de Memória) e a ponte sul passou a ser chamada ICH (I/O Controller Hub, Hub Controlador de Entrada e Saída). Isto é apenas uma questão de nomenclatura para indicar o tipo de arquitetura que está sendo usado.
Com a utilização dessa nova arquitetura, que é o tipo de arquitetura usado pelas placas-mães de hoje, quando o processador precisa ler dados do disco rígido, os dados são transferidos do disco para a ponte sul e então repassados para a ponte norte (através de um barramento dedicado) que por sua vez chega até o processador (ou diretamente para a memória se o Bus Mastering – também conhecido como DMA – estiver habilitado). Como você pode ver, agora o barramento PCI ficou mais “folgado”, o que não acontecia na arquitetura anterior, onde ele estava sobrecarregado.
A velocidade desse barramento dedicado depende do modelo do chipset. Por exemplo, no chipset Intel 925X a taxa de transferência máxima deste barramento é de 2 GB/s. Outro detalhe é que os fabricantes adotam nomes diferentes para esse barramento:
- Intel: DMI (Direct Media Interface) ou Intel Hub Architecture (*)
- ULi/Ali: HyperTransport
- VIA: V-Link
- SiS: MuTIOL (**)
- ATI: A-Link ou PCI Express
- NVIDIA: HyperTransport (**)
(*) A interface DMI é mais nova, usada a partir dos chipsets i915 e i925, e usa dois canais de dados separados, um para a transmissão e outro para a recepção (comunicação full-duplex). O Intel Hub Architecture, usado pelos chipsets anteriores, usa um mesmo caminho tanto para a transmissão quanto para a recepção (comunicação half-duplex).
(**) Alguns chipsets da NVIDIA e da SiS são formados apenas por um único chip, ou seja, tanto as funções da ponte norte quanto as funções da ponte sul estão integradas em apenas um chip.
No Radeon Xpress 200 da ATI, a comunicação entre a ponte norte e a ponte sul é feita através de duas pistas PCI Express. Isso não afeta o desempenho do sistema, porque ao contrário do barramento PCI, o barramento PCI Express não é compartilhado por todos dispositivos PCI Express, já que ele é uma solução ponto-a-ponto, o que significa que esse barramento é usado para conectar apenas dois dispositivos, o receptor e o transmissor; nenhum outro dispositivo pode ser “pendurado” a esta conexão. Uma pista é usada para a transmissão e a outra para recepção dos dados (comunicação full-duplex).
O barramento HyperTransport também usa dois canais de dados separados, um para a transmissão e outro para a recepção (comunicação full-duplex). Clique aqui para aprender mais sobre este barramento.
Se você quiser saber mais detalhes sobre um determinado chipset, vá até a página do seu fabricante. Aqui você pode encontrar uma lista completa dos fabricantes de chipsets e seus respectivos endereços na internet.
Como comentamos anteriormente, você pode estar curioso para saber o que são os “dispositivos PCI on-board” listados nas Figuras 5 e 6. Dispositivos on-board, como rede e som, podem ser controlados pelo chipset (ponte sul) ou por um chip controlador adicional. Quando a segunda opção é usada, o chip controlador é conectado ao barramento PCI.
