Integrované komponenty základních desek - síťové karty

Integrace zařízení na základní desku je vážná věc. Výrobce musí dobře zvážit, jestli bude o dané zařízení i při zvýšení celkové ceny zájem nebo jestli zákazníci zvolí levnější variantu bez jeho přítomnosti. Výrobce může získat konkurenční výhodu a nebo plný sklad špatně prodejných desek. Síťové čipy se začaly na základních deskách výrazněji objevovat na přelomu let 2001 a 2002. Tato změna byla způsobena rozmachem internetu a rozvojem síťování ve firmách.


Co je to síťová karta?

Síťová karta je zařízení, které umožňuje připojit počítač k jiným počítačům pomocí počítačové sítě.

Na obrázku je starší karta Edimax 10/100 MBit. Její věk není v tomto případě na závadu, protože komponenty jsou větší a pro ilustraci přehlednější. Vpravo se nachází patice pro paměť Boot ROM. Tato paměť udržuje informace potřebné k zavedení operačního systému ze sítě. Uprostřed se nachází řadič síťové karty (Ethernet Controller) Realtek RTL8139C, který zpracovává data a přeposílá je do sítě. Čip pracuje v režimu Full-duplex, tedy umí zároveň odesílat a přijímat data.

Mezi řadičem a transformátorem by se nacházel 3-pinový konektor pro Wake on LAN. Tento konektor se spojí s obdobným konektorem na základní desce a můžeme tak dálkově spustit počítač přes síť. Vlevo nalezneme transformátor YCL 20PMT04B, který mění úrovně signálů a zároveň fyzicky odděluje obvody sítě a počítače. Zcela vlevo je vidět konektor RJ-45 pro UTP kabel (Unshielded Twisted Pair - nestíněná dvoulinka) a dvě stavové diody, které informují o provozované rychlosti.


Integrovaná síťová karta nebo jen PHY?

Každou síťovou kartu můžeme rozdělit na dvě části: MAC a PHY. Media Access Control a Physical Layer. Tyto dvě části odpovídají dvěma nejnižším vrstvám v ISO OSI modelu - fyzické a linkové vrstvě. Fyzická vrstva definuje způsob, jakým jsou jednotlivé bity odesílány po fyzickém médiu. Jsou to hodnoty napětí, synchronizace apod. Linková vrstva popisuje způsob adresace v jednom síťovém segmentu. K tomu se používá 48-bitová MAC adresa, která je jedinečná pro každé zařízení. Podrobněji zde.

Proč se tím zabývám? Většina dnešních čipových sad obsahuje právě MAC část síťové karty a ostatní výrobci už nedodávají plnohodnotnou síťovou kartu, ale jen PHY. Jaké z toho plynou výhody? Pro zákazníka to je jednotnost ovladačů pro síťovou kartu. Pro výrobce desky je to lepší cena a možnost implementace některých technologií viz nForce 5. Tyto technologie se často nachází i v integrovaných síťových kartách, ale výrobci základních desek mají lepší možnost prezentace před zákazníkem než výrobci síťových čipů.


Připojení čipu síťové karty je obyčejně přes PCI, nebo dnes spíše přes PCI Express. V případě PHY je použita některá z těchto sběrnic:

• GLCI, LCI - (Gigabit) Lan Connect Interface - Tyto rozhraní jsou k vidění pouze u Intelu.
• RGMII, GMII, MII - (Reduced Gigabit) Media Independent Interface - Nejčastěji používané rozhraní pro připojení MAC a PHY.
• RTBI, TBI - (Reduced) Ten Bit Interface

Poznámka: Na základních deskách se v jednu dobu objevovaly sloty ACR (Advanced Communications Riser), AMR (Audio/Modem Riser) a CNR (Communications and Networking Riser). Do těchto slotů jste mohli připojit modemy, síťové karty apod. Narozdíl od PCI verzí byla tato zařízení z části integrována na desce a právě u síťové karty se používalo sběrnic LCI a MII. Tyto sloty nakonec zanikly a většina zařízení byla integrována přímo na základní desku.

Na základních deskách se můžeme navíc setkat i s integrovanou W-Fi kartou. Na SHW jsme se s ní setkali u recenze základní desky Asus P5GD2 Premium.


V další kapitole se podíváme na technologie a některé modely integrovaných síťových karet.