芯片 如果把中央處理器CPU比喻為整個電腦系統的心臟,那么主板上的芯片組就是整個身體的軀干。對于主板而言,芯片組幾乎決定了這塊主板的功能,進而影響到整個電腦系統性能的發揮,芯片組是主板的靈魂。 芯片組(Chipset)是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋芯片則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋芯片起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。 芯片組的識別也非常容易,以Intel 440BX芯片組為例,它的北橋芯片是Intel 82443BX芯片,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的發熱量較高,在這塊芯片上裝有散熱片。南橋芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名稱為Intel 82371EB。其他芯片組的排列位置基本相同。對于不同的芯片組,在性能上的表現也存在差距。 除了最通用的南北橋結構外,目前芯片組正向更高級的加速集線架構發展,Intel的8xx系列芯片組就是這類芯片組的代表,它將一些子系統如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能夠提供比PCI總線寬一倍的帶寬,達到了266MB/s;此外,矽統科技的SiS635/SiS735也是這類芯片組的新軍。除支持最新的DDR266,DDR200和PC133 SDRAM等規格外,還支持四倍速AGP顯示卡接口及Fast Write功能、IDE ATA33/66/100,并內建了3D立體音效、高速數據傳輸功能包含56K數據通訊(Modem)、高速以太網絡傳輸(Fast Ethernet)、1M/10M家庭網絡(Home PNA)等。 芯片的應用 與PCR技術一樣,芯片技術已經開展和將要開展的應用領域非常的廣泛。生物芯片的第一個應用領域是檢測基因表達。但是將生物分子有序地放在芯片上檢測生化標本的策略是具有廣泛的應用領域,除了基因表達分析外,雜交為基礎的分析已用于基因突變的檢測、多態性分析、基因作圖、進化研究和其它方面的應用,微陣列分析還可用于檢測蛋白質與核酸、小分子物質及與其它蛋白質的結合,但這些領域的應用仍待發展。對基因組DNA進行雜交分析可以檢測DNA編碼區和非編碼區單個堿基改變、確失和插入,DNA雜交分析還可用于對DNA進行定量,這對檢測基因拷貝數和染色體的倍性是很重要的。 用于DNA分析的樣品可從總基因組DNA或克隆片段中獲得,通過酶的催化摻入帶熒光的核苷酸,也可通過與熒光標記的引物配對進行PCR擴增獲得熒光標記DNA樣品,從DNA轉錄的RNA可用于檢測克隆的DNA片段,RNA探針常從克隆的DNA中獲得,利用RNA聚合酶摻入帶熒光的核苷酸。 對RNA進行雜交分析可以檢測樣品中的基因是否表達,表達水平如何。在基因表達檢測應用中,熒光標記的探針常常是通過反轉錄酶催化cDNA合成RNA,在這一過程中摻入熒光標記的核苷酸。用于檢測基因表達的RNA探針還可通過RNA聚合酶線性擴增克隆的cDNA獲得。在cDNA芯片的雜交實驗中,雜交溫度足以除DNA中的二級結構,完整的單鏈分子(300-3000nt)的混合物可以提供很強的雜交信號。對寡核苷酸芯片,雜交溫度通常較低,強烈的雜交通常需要探針混合物中的分子降為較短的片段(50-100nt),用化學和酶學的方法可以改變核苷酸的大小。 不同于DNA和RNA分析,利用生物芯片進行蛋白質功能的研究仍有許多困難需要克服,其中一個難點就是由于許多蛋白質間的相互作用是發生在折疊的具有三維結構的多肽表面,不像核酸雜交反應只發生在線性序列間。芯片分析中對折疊蛋白質的需要仍難達到,有以下幾個原因:第一,芯片制備中所用的方法必需仍能保持蛋白質靈敏的折疊性質,而芯片制備中所有的化學試劑、熱處理、干燥等均將影響到芯片上蛋白質的性質;第二,折疊蛋白質間的相互作用對序列的依賴性更理強,序列依賴性使得反應動力學和分析定量復雜化;第三,高質量的熒光標記蛋白質探針的制備仍待進一步研究。這些原因加上其它的問題減慢了蛋白質芯片檢測技術的研究。