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電腦晶片組週邊應用介面LPC, eSPI及其橋接器之介紹
 

【作者: 薛志浩】   2021年04月23日 星期五

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個人電腦問世以來,系統架構主要是由中央處理器(Central Processing Unit, CPU)和晶片組(Chipset)構成核心,再從晶片組擴展出許多的界面來完成和擴充整個電腦的各項功能,例如大家所熟悉的動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory, DRAM)界面、週邊元件內聯(Peripheral Component Interconnect, PCI)匯流排界面、加速繪圖埠(Accelerated Graphics Port, AGP)匯流排界面、快捷週邊元件內聯(PCI Express, PCIe)匯流排界面等等。早期電腦特別為慢速週邊設備開發了工業標準結構(Industry Standard Architecture, ISA)匯流排界面,從而擴展出一些「傳統」(Legacy)裝置的連接埠,例如並列埠(Parallel Port)、串列埠(Serial Port)和Personal System/2 (PS/2)埠等等。


自筆記本型電腦開始風行,對於機器輕薄的要求日益重要,功耗的要求也日趨嚴格。因為ISA匯流排的訊號總線數目過大,造成主機板走線不易;加上CPU和晶片組日新月異,整個系統的核心運行速度大幅提升,ISA匯流排遂成為運行速度提升的瓶頸,而且工作電壓是5伏特,因此電腦巨擘英特爾(Intel®)於西元1988年開始開發並推廣Low Pin Count (LPC) 匯流排界面。LPC與ISA在軟體層面是類似的,但是在物理層方面有著巨大的不同;ISA是8或16位元的資料寬度,時脈頻率是8.33 MHz,而LPC是4位元的資料寬度有著四倍於ISA的時脈頻率33 MHz,工作電壓為3.3伏特。在ISA匯流排界面,位址訊號和資料訊號是獨立的訊號線組,而LPC匯流排界面則是位址訊號和資料訊號共用訊號線組;另外,週邊裝置個別的中斷要求(Interrupt Request, IRQ)訊號也以一個SERIRQ訊號來取代,並增加了一些節省功耗的相關控制訊號,包括CLKRUN#, PME#和LPCPD#等。因此LPC匯流排界面不只運行速度加快,訊號線數也比ISA匯流排界面減少了約30條訊號線,系統功耗也能更適合於使用電池的行動裝置。



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