所以，是什麼原因讓這家全球主機板領導廠商想要改變現狀並投入開發「通用型」時脈裝置呢？本文將嘗試從這項決策背後的商業考量來觀察，並描述通用型時脈到底是如何運作的。

發展通用型時脈的利潤考量

發展通用型時脈的第一個理由其實是考量到PC時脈市場的本質。由於PC主機板市場競爭激烈且變化多端，如果晶片組供應商無法依約定時程出貨的話，就會嚴重影響PC主機板製造商的產品交期與獲利的能力。這問題讓許多主機板製造商希望有能力可以改變其既有的平台。主機板上的許多元件和搭配的處理器或晶片組型號並無相關性，所以許多主機板電路圖與配置的模組化設計方法其實可以在每次設計中重覆使用。然而，唯一例外的是專門配合處理器與晶片組的運作主要時脈產生器。時脈電路圖（clocking schematic）在主機板的設計中是相當關鍵的一部分，若設計不適當，則可能會造成主機板無法運作。

因此，關鍵設計資源必須運用在主機板的時脈線路區塊中的時脈線路設計與時脈晶片的驗證上。這表示如果PC主機板廠商現有的產品配套需要快速改變時，時脈的部分就可能是一大阻礙，因為他們需要多花時間與精力去重新設計時脈線路。而通用型時脈讓廠商們不用因為不同的平台而重新設計，並提供簡單的剪貼操作方法即可進行時脈線路設計。廠商藉此可擁有快速完成設計的能力，進而能夠即時推出符合市場需求的產品。

需要通用型時脈的第二個理由是因為其適用於各種專用PC時脈。雖然廠商可以快速完成PC時脈的設計，但由於它是類比元件，因此其效能常常因無法預測而造成晶片與主機板需要重新設計。這中間造成的延遲可能導致PC製造商無法達成下游客戶所要求的出貨時程。然而，上市時程就等於獲利時程，由於通用型時脈能適用於多種平台，所以也就不會受到矽晶圓製造時程的影響；另外也因為主機板上的時脈設計可以重複使用，所以主機板時脈無法運作的風險也可降至最低。

需要通用型時脈的最後一個原因是關於零組件庫存管理與成本控制。通用型時脈讓PC主機板廠商可減少將近90％不同時脈元件的庫存量，不但在管理上更為容易，並讓其擁有更大的價格優勢。

通用型時脈的運作方式

通用型時脈最大的好處就是使用簡易。所有設定都是透過針腳進行選擇，因此在電源開啟時，時脈就能進入正確的設定，避免系統因為軟體載入時所造成的延遲和時脈設定所造成的不穩定情況發生。另外，專門連接至處理器或晶片組的針腳都以多工合併的方式，來減少封裝針腳的數目，而在使用上也更簡易。為了更深入瞭解通用型時脈的運用，以支援Intel、VIA與SiS晶片組的主機板為例，說明所需的設定內容。

支援Intel處理器及Intel晶片組的整合式繪圖晶片之設定內容。(圖一)所示為一般的系統方塊圖。

《圖一　以Intel Pentium D架構為基礎的Intel主機板設計，並搭配通用型時脈》

在這套組態設定中要將SELP4_KP針腳設定成邏輯層級「1」，讓CPU緩衝器設定成具備0.7V輸出的Intel Type SR緩衝器。另外，需要設定SEL [1:0]為邏輯層級「01」，這樣會使得DOT96/LINK/SATA針腳能輸出DOT96（供Intel整合式繪圖晶片使用的96MHz DMI時脈輸出），並且也會使得PCIE/SATA針腳成為100MHz SATA1.0/2.0輸出，以支援硬碟存取。如果Intel平台支援外接式繪圖卡，SEL[1：0]就應該要設定成邏輯層級「11」，如此就會將DOT96/LINK/SATA轉變成SATA輸出，並且將PCIE/SATA轉換成為100MHz PCIE的輸出時脈，以支援擴充的周邊裝置。

(圖二)為支援VIA平台的設定方式。

《圖二　搭載Intel處理器以及通用型時脈的VIA主機板設計》

支援內建Intel P4處理器的VIA晶片組時，只需要將SELP4_K8設定成「1」；而當支援內建AMD K8處理器的VIA晶片組時，則需將SELP4_K8設定成「0」。AMD的CPU是固定以200 MHz的3.3V輸出。接著，需要設定SEL[1：0]為邏輯層級「10」，不僅讓DOT96/LINK/SATA針腳得以輸出VLINK（66MHz時脈輸出端能支援VIA南北橋晶片之間的主要通訊連結）；也能讓PCIE/SATA針腳支援100MHz PCI Express，這是因為VIA的平台需要額外的PCIE輸出。此外，一些VIA晶片組可透過SEL24_48的獨立針腳選擇，以24MHz或48MHz輸出支援USB裝置。

最後是支援SiS晶片組的設定。(圖三)所示為一般的SiS設定方式。

《圖三　採用AMD K8處理器與通用型時脈的SiS主機板設計》

支援內建Intel P4處理器的SiS晶片組時，只需要將SELP4_K8設定成「1」；而當支援內建AMD K8處理器的SiS晶片組時，則需將SELP4_K8設定成「0」。接著，可將SEL [1：0]設定成邏輯層級「00」，讓DOT96/LINK/SATA針腳可輸出MULTOL（133MHz時脈輸出端可支援SiS南北橋晶片之間的主要通訊連結）；並能讓PCIE/SATA針腳成為100MHz SATA1.0/2.0的輸出模式來支援硬碟存取。

另外要注意的是，若上述這些範例是以筆記型電腦為平台，只需要將模式針腳（mode pin）由「0」切換成「1」即可。這樣一來就會啟動CPU stop針腳和PCI stop針腳，以及用來關閉PCIE時脈的clock request pins，以節省筆記型電腦的耗電量。

因此，要設定通用型時脈裝置，只要執行下列步驟即可：

• 步驟一：選擇您的平台類型





• 針腳名稱





• 桌上型電腦





• 筆記型電腦





• 模式





• 0





• 1





• 步驟二：選擇您的處理器





• 針腳名稱





• AMD





• Intel





• SELP4_K8





• 0





• 1





• 步驟三：選擇您的晶片組。





• SEL1





• SEL0





• Link/DOT/SATA





• SATA/PCIE





• 晶片組平台





• 0





• 0





• LINK(MULTOL)





• SATA





• SiS





• 0





• 1





• DOT





• SATA





• Intel w/ Gfx





• 1





• 0





• VLink





• PCIE





• VIA





• 1





• 1





• SATA





• PCIE





• Intel w/o Gfx

通用型時脈使用很簡單，而且也是解決現有產品組合、庫存管理以及重新設計等問題的經濟型解決方案。顯而易見的，對PC主機板設計人員而言，通用型時脈將會成為設計中的一部分。（作者任職於Cypress Semiconductor柏士半導體）