2. Мониторинг параметров элементов

Мониторинг параметров элементов

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

Основные параметры микросхем LM78 и LM79

Основные параметры аппаратного мониторинга в VT82C686A

Для корректной работы измерительных схем требуются соответствующие датчики и согласование их входных сопротивлений в зависимости от выходных сопротивлений датчиков. Это позволяет достичь максимального соотношения сигнал/шум.

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.