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南橋芯片
來源:互聯網

南橋芯片(South Bridge)是主板芯片組的一部分,位于主板下方,連接多個I/O總線,布局有利于布線。南橋設計用來處理低速信號,通過北橋與中央處理器聯系。各芯片組廠商的南橋名稱有所不同,例如英特爾稱之為輸出/輸入控制器中心(ICH),NVIDIA稱為MCP,ATI的稱為IXP/SB,AMD也開始納入Fusion APU,并給予FCH這個標記,或稱Fusion控制器中心,代表其南橋芯片。南橋芯片的作用主要是負責I/O總線之間的通訊,如PCI總線、USB、LAN、SATA、音頻控制器等。

從最早的英特爾4004處理器開始,實際上就已經存在芯片組了。直到1992年推出代號為“土星”的首款支持pci技術的芯片組,由英特爾提供,標志著主板芯片組劃分為“南北橋”。20世紀90年代末到2008年期間,全球的南橋芯片市場呈現出群雄逐鹿的局勢,英特爾、英偉達、AMD等大廠紛紛涉獵南橋芯片領域,同時威盛電子股份有限公司、矽統、uli、ATi等廠商也在這一時期出現在消費者的視野中。到2008年后,生產x86服務器和PC的芯片組制造商主要還有英特爾和AMD在競爭,其他廠商則要么被并購,要么被迫轉型。

隨著半導體工藝的演進,CPU的性能不斷增強,同時能夠整合更多的功能。截至2023年,CPU已經整合了SATA控制器和USB控制器等功能。此外,網卡、聲卡和無線網卡等設備也可以通過PCIe通道直接與CPU進行通信,部分主板甚至都不再需要南橋芯片。

簡介

主板芯片組(Chipset)是主板的核心部件,起著協調和控制數據在CPU、內存和各部件之間傳輸的作用,一塊主板的功能、性能和技術特性都是由主板芯片組的特性來決定的。如果主板的芯片組按芯片數量來分類,可以分為單芯片組、南橋芯片組和北橋芯片組,采用由兩片支撐的南北橋結構的主板上,都有兩塊面積較大的芯片,按照地圖“上北下南”的標記方法,靠近CPU插槽的芯片成為“北橋芯片”,而靠近PCI插槽的芯片成為“南橋芯片”。

南橋芯片負責低速I/O總線之間的通信,如PCI總線、PCIe x1或PCIe x4、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等。這些技術相對來說比較穩定,所以不同芯片組中南橋芯片可能是一樣的,不一樣的只是北橋芯片。而現代的主板為了降低CPU的負擔,也會提供額外的低速的PCI-Express插槽和M.2固態硬盤插槽,相當于是整合了北橋的部分功能,所以現在南橋反而成為主板上最重要的芯片,名稱也被改稱為PCH,例如現在的Z790、B760等。

主板上的眾多功能都依靠南橋芯片來實現,南橋提供支持這些低速接口的類型和數量,如提供USB、SATA接口的為數量等。當然,南橋芯片不可能獨立實現這么多的功能,它需要與其他功能芯片共同合作,從而讓各種低速設備正常運轉。南橋芯片的功能在不斷增強,以取代更多的獨立板卡。南橋芯片的發展方向主要是集成更多的功能,例如網卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI無線網絡等。南橋芯片一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方,pci插槽的附近,這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多,離處理器遠一點有利于布線,而且更加容易實現信號線等長的布線原則。

南、北橋兩片芯片之間的數據傳遞由專用總線完成。北橋芯片決定了芯片組的檔次和性能,而南橋芯片相對靈活和次要。一般來說,CPU決定了北橋芯片,而南橋芯片組與CPU的關系很小,它可以與各種不同的北橋芯片組搭配使用。對于單獨的一片芯片組,其實是把南、北橋兩片芯片集成到一片芯片中。芯片組就像橋梁或紐帶一樣,將系統中各個獨立的器件和設備連接起來形成一個整體。南橋芯片在功能上會存在很大的差異,同一種南橋芯片可以搭配己不同的北橋芯片,主板的生產廠商會根據成本控制及市場定位來選擇搭配。雖然其中存在一定的對應關系,但是只要連接總線相符并且引腳兼容,主板廠商完全可以隨意選擇。

發展歷程

南橋芯片的起源

作為承載CPU等主要硬件的平臺,南橋芯片最重要的功能就是連接外圍設備,擴展計算機。不過主板上也需要一個統一管理這些外圍設備的芯片,而這就是芯片組(Chipset)。芯片組通過總線與CPU連接,通過芯片組這個“中介”,外圍設備就可以實現與CPU的溝通了。而實際上芯片組的發展也基本是走過了PC發展的時間,從最早的英特爾4004處理器開始,實際上就已經存在芯片組了,但那時更多的是因為CPU中只有運算功能,沒有DMA控制器等,需要通過這些芯片來控制外圍的輸入輸出設備。

既然叫芯片組,所以在那時是由很多芯片組成的一整套控制系統,那時的芯片組主要作用是為提供DMA總線等功能設計的,但隨著集成電路技術及計算機的發展,芯片組中的芯片數量逐漸下降、功能也在逐漸整合,發展到后來僅有兩個芯片組成,這就是著名的“南橋芯片”和“北橋芯片”。

南、北橋功能基本確定

在1989年發布的80486處理器中,英特爾進行了很多的改進,包括在處理器內部添加數據CPU緩存、在其中的型號提供浮點處理器等。與80486處理器一同而來的,還有420系列芯片組,自此開始,與英特爾處理器配套的芯片組,就成為了主要擴充處理器外圍設備連接能力的芯片了。420系列芯片組的首款產品叫做420TX,在1992年推出,代號為“”,從這時主板芯片組就已經劃分為“南”了,而且也算是劃分了北橋與南橋的功能,只是這時還沒有正式將這樣的形式稱為“南北橋”。不過北橋主要用于提供內存控制器等于微處理更相關的功能,而南橋則為提供一些低速端口的模式也幾乎延續至今。1993到1999年期間,英特爾也推出了代號為“Mercury”(水星)的430LX、代號為“火星”的450KX、440FX等芯片組,從這時開始一款北橋芯片甚至能夠搭配多款南橋芯片,已提供不同的外圍設備連接能力。

群雄逐鹿

20世紀90年代末到2008年期間,全球的南橋芯片市場呈現出群雄逐鹿的局勢,英特爾、英偉達AMD等大廠紛紛涉獵南橋芯片領域,同時威盛電子股份有限公司、矽統、uli、ATi等廠商也在這一時期出現在消費者的視野中,直到在2008年后,生產x86服務器和PC的芯片組制造商主要還有英特爾和AMD在競爭,其他廠商則要么被并購或被迫轉型。

英特爾

在1999年奔騰Ⅲ處理器推出后,英特爾的芯片組中南橋芯片要規范了很多。不過根據用途及性能不同,英特爾也推出了很多款,而且這些芯片組一些可以使用多種類型的處理器,如440GX芯片組支持奔騰II、奔騰III以及志強處理器,而440BX還支持奔騰II、奔騰III賽揚處理器。

在1999年到2001年間,英特爾推出了8xx系列芯片組,首款芯片組為810,代號為“惠特尼”,提升了前端總線頻率至66/100MHz,支持奔騰I1、奔騰11及賽揚處理器,并采用了ICH (I/0 Controller Hub) 系列芯片作為南橋。在2003年之前,與奔騰四處理器搭配的主板代號仍然以8開頭,但規格更強大。早期的850和860芯片組針對高端平臺,前端總線性能提升到400MT/s,搭配的ICH2南橋芯片支持UDMA 100/66/33速率的ATA接口,提供4個USB 1.1接口和6條PCI 2.2插槽。

英特爾ICH4第一次實現了對USB 2.0的支持,ICH5引入了SATA功能。但是,真正值得我們回味的還是ICH6,這也是當前Intel南橋芯片的雛形。與ICH5一樣,ICH6分為兩個型號:ICH6R和ICH6。ICH6R除了支持常見的RAID0和RAID1磁盤陣列功能外,還增加了一種稱為"MatrixRAID"的磁盤陣列模式,可提供RAID0+1的穩定性和數據安全性。英特爾在2005年分別發布了支持雙核心處理器的i955X和i945系列芯片組,而與之搭配的南橋芯片則是ICH7系列,分別為ICH7、ICH7DH、ICH7DO、ICH7DE及ICH7R。ICH7和ICH7R則是兩個大系,其中前者可以支持4個PCIe通道,但不支持SATAⅡ RAID,而后者則可支持6個PCIe通道和SATAⅡ RAID (0/1/0+1/5),兩者均支持8個USB 2.0和升級版的HD-Audio。

在此之后,英特爾還發布了多款南橋芯片,直至2008年英特爾還推出了P45等新系列的芯片組,這一代芯片組的南橋芯片升級到ICH10,由于在移動平臺使用,所以南橋上的外圍設備擴展相較于桌面平臺額要弱一些。

同樣是在2008年,英特爾正式開啟酷睿時代,除了內核架構等方面的大更新外,最重要的就是英特爾再次在處理器中集成內存控制器,同時將原來北橋甚至集成顯卡(后來叫做核芯顯卡)集成在處理器中,從此時開始桌面處理器也逐漸開始SoC化,原來的南橋芯片會提供更多的外圍設備連接功能,同時也改名為PCH(平臺控制器,從這之后將芯片組成為PCH)。

ATi

早在2001年,ATi就開始進軍芯片組領域。可惜當時英特爾、VIA、sis等廠商如日中天,ATi的產品幾乎不為人所知,在沉寂了兩年多以后,ATi于2003年又宣布全面進軍芯片組市場,但是ATi的南橋芯片規格過低,而且Bug多,主板廠商大多選用uli的南橋芯片。2005年底,英偉達宣布收購ULi,使得ATi芯片組面臨嚴重的南橋芯片組危機。面臨如此困境,ATi終于推出了SB600南橋芯片。相較它的前輩,SB600在規格上有了大幅提升,ATi也對其寄予厚望。然而,ATi還是沒能依靠SB600重整旗鼓,最終于2006年7月,被AMD以54億美元收購。

AMD

雖然1998年以前,AMD在處理器市場有所建樹,但一直對芯片組市場不太有熱情,直到1998年發布K6處理器之后,AMD才推出了首款主板芯片組——AMD-640,這款芯片組搭載的南橋芯片為VT82C586B。在2006年收購ATi之前,AMD的大多數芯片組曾經一度由英偉達、ATi、sis等公司提供,而AMD在2006年收購ATi之后將其芯片組業務發揚光大,同時將ATi芯片組更名為AMD芯片組。

不僅在發布K10處理器的時候推出了AMD 7系列芯片組,還配合AMD的處理器以及收購的ATi顯卡業務推出了3A平臺的概念。與此對應的,南橋也有SB600/SB700/SB710和SB750四個版本,雖然比較混亂,但好在它們針對不同的市場以及用途,多以當時大多數用戶并不需要對其完全進行區分。

英偉達

最初英偉涉及主板芯片組領域,是由微軟給了它第一次機會。2001年,微軟與英偉達合作XBOX游戲主機,主板和圖形芯片均交給了英偉來研發。借助這個機會,英偉從XBOX當中引用出來頗多的先進技術,開發出了它的首款芯片組產品——nForce。nForce芯片組采用了北橋芯片IGP(Integrated Graphics Processor)和南橋芯片MCP(Media and Communications Processor,多媒體及通訊處理器)的組合。其中,南橋芯片MCP支持6個USB接口、并且集成麥金塔(Media Access Controller)、支持10/100Mbps以太網、支持ACR與CNR、支持HomePNA 2.0(家庭電話線網絡2.0標準)。硬件支持directx 8.0音效處理AC’97兼容接口,支持2、4或6音道輸出,內置“軟貓”功能,可支持S/PDIF光纖輸出。第一代nForce芯片組雖然具備不錯的性能(比如磁盤性能優于同期其他Socket A芯片組),但售價過高,兼容性也尚有待改進,在和當時的VIA KT133A/266A、sis730/735/740等芯片組的對抗中并沒能占據明顯優勢,因此一直“叫好不叫座”。

nForce的出師不利并沒有挫傷英偉達的信心,反而手中握有的諸多領先技術以及第一次失敗后的經驗教訓。因此,在一年以后的2002年7月,卷土重來的英偉達帶來了后來被認為是最成功的芯片組產品——nForce2,消費者也通過nForce2結識了IGP和MCP,也領略到了模塊化設計的優勢所在。2003年4月AMD剛剛發布64位處理器的時候,英偉達便率先推出了支持64位處理器的芯片組產品nForce3 150,對64位處理器的支持以及全新的單芯片設計使英偉達又一次走在了時代的前列,不過,產品的缺陷也給了VIA與sis一些可乘之機,隨著nForce3 250后續系列芯片組對BUG的改善,英偉達在AMD市場的地位終于得到鞏固。

隨后,英偉達還陸續推出了nForce4、nForce5、nForce6、nForce7等芯片組,并且還在2005年底收購uli來提升自身實力。不僅如此,英偉達還在2005年與英特爾簽訂了交叉授權協議之后,終于正式推出了它的第一款專門設計用來支持英特爾公司處理器的芯片組——nForce4 SLi Intel Edition。雖然英偉達和AMD和英特爾都建立了合作關系,但他們的合作并不愉快。2009年左右,英偉達跟英特爾因為授權問題無法得到最終解決而頻頻法庭相見。法庭之外,雙方關于通用芯片(CPU)及圖形芯片(GPU)的激烈爭吵更是永不“休庭”。而在產品的銷量層面,英偉達在推出nForce4之后的表現幾乎一塌糊涂,其后的幾款芯片組由于性能不佳而飽受批評。直到2010年,也終于官方承認已經徹底推出芯片組市場,黃仁勛在2010年11月14日的財務會議上表示:“我們再也不制造任何芯片了。我們現在造的是SoC我們正在生產Tegra SoC,所以將把(芯片)集成提高到一個新層次……芯片組業務今年已經基本陷入停滯,因為我們并沒有真正拓寬它的銷售。”

威盛

威盛(VIA)早期芯片組一般以“Apollo”來命名,南橋芯片和北橋芯片也有各自VT開頭的型號。1999年,如日中天的英特爾RDRAM在技術上遙遙領先,指定RDRAM成為其平臺下一代內存的標準,并在1999年9月開始在Pentium III平臺推出相關的芯片組,希望主流市場從personal computer100 SDRAM直接跳到RDRAM。問題是RDRAM實在太貴了,廠商們苦不堪言。于是威盛聯合三星電子、現代、日立制作所西門子股份公司、Micron、LG和日本電氣等公司提出PC-133規范,并取得了成功。

隨后,威盛電子股份有限公司分別在英特爾和AMD平臺推出了Apollo Pro 133(693A)/Apollo Pro 133(694X)和Apollo KX133/KT133(A)芯片組,憑借先后對PC-133 SDRAM、133MHz前端總線、UDMA 100和AGP 4x的支持,一度占據了整個芯片組市場的半壁江山,是市場上一股不可忽視的力量。隨后,威盛發布了多款南橋芯片,VT 8237就是其中之一。它可搭配當時全系列VIA北橋芯片,提供英特爾AMD和VIA處理器平臺高性能和連接能力,并且是當時市面上首款整合多模式Serial ATA磁盤陣列控制組件的芯片,同時這款南橋芯片還具備多種特性:領先支持Serial ATA RAID的全新VIA DriveStation控制組件,支持8個USB2.0接口,可提供主板集成聲卡的VIA Vinyl多聲道音效組合,以及提供主板制造商靈活的VIA模塊架構平臺等。

2000年是威盛電子股份有限公司最為輝煌的一年,使其成為英特爾的噩夢。威盛在英特爾平臺的市場份額比英特爾自己要高,AMD平臺方面更厲害,在英偉達推出nForce之前,威盛的芯片組幾乎就是標配。在英特爾看來,威盛嚴重侵害了自己的利益,威脅到自己的位置。在之后的很多年里,不斷針對威盛進行訴訟打擊,同時各種手段威逼利誘主板廠商不能使用威盛的芯片組,拖延威盛在芯片組規格上的領先時間。經過了多年的爭斗,最終威盛和英特爾在表面上達成和解協議,但英特爾根本不會給威盛一絲一毫翻盤的機會。這場被稱為“螞蟻與大象的戰爭”的結果是數年后,在英特爾的高壓之下,威盛電子股份有限公司逐漸被逼出了主板芯片組及x86處理器的消費市場(CDMA基帶業務也賣給了英特爾),縮在嵌入式設備市場,最后英特爾平臺不再有第三方芯片組的身影。最終,時任威盛副總裁Richard Brown在2008年8月表示,他們將不再為英特爾和AMD平臺制造主板芯片組。

矽統

矽統(sis)在早期386時期(1990年左右)就開始推出相關的芯片組,一直不溫不火,在市場上也是不聲不響。主要原因在于,SiS芯片組雖然便宜,但性能和功能上都比較一般,技術上一直都只是追隨者的角色。到了20世紀90年代末期,隨著英特爾Socket 370插座的Pentium III處理器以及AMD K7處理器的推出,SiS推出的主板芯片組還是圖形處理芯片,技術規格上都比以往進取。同時在命名上也非常規范,AMD平臺對應芯片組是sis 7xx系列,而英特爾平臺則是SiS 6xx系列,通過第一位數字就知道是對應哪個CPU廠商的產品。

SiS陸續推出過多款南橋芯片,如2000年推出的SiS635和SiS735,2002在售的SiS961/962/963南橋芯片組。此外,SiS還在2003年推出SiS964南橋芯片組,整合了SiS180芯片,提供串行ATA高速傳輸口,加快存儲設備數據處理速度。它還支持熱插拔功能,可在計算機運行時更換和升級設備,同時具有小尺寸的數據線,節省主板空間,有利于系統散熱。

相比ALi/uli甚至威盛電子股份有限公司sis一直都有自己的圖形技術,使得在快速的市場變化中,仍能設計出適合市場需要的產品。從技術來看,SiS的芯片組沒有太多可以提的地方,不過其產品基本穩定地貫穿了近20年的時間,即使在2020年左右,二手市場上仍能找到大量SiS芯片組的舊款法蘭茜主板。

南橋芯片整合

到了2010年,英特爾開啟了“膠水時代”,開始把顯卡整合在CPU中,但此時它們僅僅是整合在一塊基板上,之后才真正整合在了CPU中,也就是大家熟悉的核心顯卡,還集成了pci-Express控制器,增加了帶寬并降低了延遲,同時FSB也完成了使命壽終正寢,取而代之的的是全新的QPI和DMI。AMD后來也將顯卡核心整合在CPU中,例如大家熟悉的APU。到此為止,北橋芯片幾乎所有的功能都已經整合到了CPU之中,自然也就沒有存在的必要了。在部分芯片組架構中,南橋的功能可能與北橋集成,或部分功能被移到北橋,而部分的南橋功能則刪除,被刪除的接口功能由額外獨立的芯片組提供功能。現代主板為了降低CPU的負擔,提供了額外的低速PCI-Express插槽和M.2固態硬盤插槽,這相當于在主板上整合了一部分原本由北橋負責的功能。因此,現在南橋芯片組成為主板上最重要的芯片,名稱也被改稱為PCH,例如Z790、B760等主板所使用的芯片組

隨著半導體工藝的演進,CPU的性能不斷增強,同時能夠整合更多的功能。例如,現代CPU已經整合了SATA控制器和USB控制器等功能。此外,網卡、聲卡和無線網卡等設備也可以通過PCI-Express通道直接與CPU進行通信。以中國研發的X86處理器兆芯KX-600為例,該處理器整合了南橋和北橋芯片組的所有功能。因此,在使用這樣的處理器時,主板甚至都不再需要南橋芯片。這是因為這種處理器已經包含了南橋所負責的連接和管理外圍設備的功能。

功能

現代南橋芯片功能主要包括:

pci總線:南北橋架構是通過PCI總線來連接的常用的PCI總線是33.3MHZ工作頻率,32bit 傳輸位寬,所以理論最高數據傳輸率僅為 133MB/s。PCI總線支持傳統的PCI協議,還有可能包括PCI-X和PCIe。

ISA總線或者 LPC橋接器:雖然ISA的插槽在更新的主板上已經不再提供但是ISA仍然是南橋芯片的一個組成部分:LPC橋接器為超級IO(鍵盤鼠標并行端口、串行端口、IR端口和軟盤控制器的正常附件)和 FWH提供數據和控制路徑。

SPI總線:SPI總線是一個簡單的串行總線,主要用于固件(比如 BIOS)閃存的訪問。

SMBUS:主要用于與主板上的其他設備(比如系統溫度傳感器、風扇控制器、SPD)進行通信。

DMA 控制器:DMA控制器允許ISA和LPC設備直接訪問主存儲器,而無需CPU的幫助。

中斷控制器:比如8259A 或者 I/OAPIC,中斷控制器為附加設計提供一個機制來引起CPU的注意。

海量存儲控制器:比如 PATA 或者 SATA,通常允許直接連接系統HDD實時時鐘:實時時鐘提供一個持續的時間記錄。

電源管理:比如APM和ACPI,這些組件主要是為計算機進入睡眠或者關閉狀態提供方法和信號,來達到省電目的。

非易失 BIOS內存:系統CMOS(BIOS配置寄存器)由電池輔助電源提供能量,為系統配置數據創建有限的非易失性存儲區域。

音頻接口。

帶外控制管理器:如BMC和HECI。

主要廠商和代表型號

南橋芯片是計算機主板上的重要組件,由多家廠商生產。以下是一些主要的南橋芯片廠商和代表型號。除了AMD英特爾,還有英偉達、ATi等廠商也推出過南橋芯片。

英特爾

6300ESB:支持8GB雙通道DDR2-400內存,帶ECC校驗。PCE-7210提供10GB/s帶寬到無源底板,具有2個PCI-EX8和1個PCI-EX4接插件。它采用了broadcom公司的BCM5715雙頭千兆網絡芯片,并通過另一個PCI-EX4界面提供高效的網絡應用能力。此外,可選的IPMI管理模塊可提供復雜的平臺管理功能。PCE-7210的多功能性和處理大規模數據的能力使其成為高性能計算和服務器級應用的理想平臺。

ICH2:南橋芯片是ICH2的升級換代產品ICH4,南北橋之間采用HUBLinkBus連接,帶寬高達266MB/s。在保留ICH2原有規格的基礎上加人了對USB2.0規范的支持,是目前USB1.1的40倍,達到480Mbps的傳輸速度,產品總共支持6個USB2.0高速接口,為用戶使用越來越多的USB外設預留了充分的擴展余地。

ICH7:自ICH4起,英特爾的南橋芯片一直表現出色。無論是ICH5還是ICH6系列,每一代北橋芯片搭配新的南橋芯片都備受好評。即將發布的雙芯片芯片組中,Intel計劃采用ICH7南橋芯片,并推出了5個版本,分別面向不同用戶群體。所有的ICH7南橋都支持4個SerialATA通道,為用戶提供了組建RAID磁盤陣列的自由。增強版的ICH7支持SerialATA RAID,包括常見的RAID0和RAID1磁盤陣列功能,以及新的MatrixRAID模式。iAMT遠端管理技術目前集成在ICH7DO與DE版,而標準版ICH7以及ICH7R和ICH7DE暫不支持iAMT技術。

Z790 芯片組:盡管英特爾600系芯片組就能支持第13代酷睿處理器,但英特爾也還是推出了新一代700系主板芯片組來更好地支持第13代酷客。率先登場的就是700系的旗艦級芯片組Z790,與Z690主板芯片組類似,Z790主板芯片組不僅依然具備對處理器、內存進行超頻的能力,還與Z690主板相同,可以支持第12代“Ader Lake”酷客處理器、第13代“RaplorLake”酷客處理器。廠商可選擇性地為Z790主板配置內存,它既可以支持DDR4內存,官標支持頻率為DDR4 3200,也可支持DDR5內存。

AMD

AMD760MP:AMD 760MP芯片組北橋編號為AMD762,其針腳數目大約為1000針,提供64位的DDR內存帶寬。760MP芯片組能夠使得Athlon MP和北橋芯片之間的帶寬為2.1GB/s(雙向,即從北橋芯片傳輸給CPU的數據帶寬和從CPU傳輸給北橋芯片的數據帶寬都為2.1GB/s),并且考慮到系統有效的64位266MHz FSB。

?AMD WRX80:AMD WRX80 芯片組是面向特效師、建筑設計師、工程師和高需求專業人士的超級工作站平臺。全能型 WRX80 芯片組支持各種先進的工作站配置,還率先提供 PCIe? 4.0 專業解決方案用于連接先進的 GPU 和超快 NVMe 存儲。此外,該平臺具有超大內存帶寬,并支持 8 個內存通道。 我們應該重新思考工作站的定位并盡快升級到超級專業工作站平臺。

??AMD TRX40 :TRX40平臺有88條PCIe 4.0通道,同樣主要由線程撕裂者提供,具體為48條通道自由分配,4+4條連接NVMe或者SATA,8條連接主板,這里CPU就提供了共64條,56條可用通道了。而TRX40主板芯片組提供8+4+4的PCIe通道,還有8條是連接CPU的,加在一起就是24條通道,實際可用通道為16條,與X570是完全一致的。

英偉達

MCP04:nForce5芯片組的最佳搭檔是新版本的MCP04南橋。它支持4個SerialATA通道,并且符合AHCI1.0修訂版SerialATA2.0規范,傳輸帶寬提升到300MB/s,支持NCQ優化指令。還引入了混合RAID模式,可以同時支持Serial ATA和并行ATAHDD混用RAID,提高了磁盤列陣的便捷性,甚至支持RAID5。此外,MCP04還增加了USB2.0端口數量,達到10個。未來的MCP05南橋可能會加入SoundStorm2音頻技術和WIFI無線網絡功能。防火墻技術也得到了增強,在南橋芯片中實現硬件化,降低了對CPU資源的占用。

英偉達自nForce3開始就使用單芯片,英偉達在與英特爾簽訂了交叉授權協議之后,終于正式推出了它的第一款專門設計用來支持Intel公司處理器的芯片組一-nForce4 SLi Intel Edition,它集成了兩個芯片組模塊:北橋nForce4 SLi SPP和南橋nForce4MCP。nForce4 MCP支持5個PCI插槽4個SATAI(RAID0/1/0+1/5)、4個E設備、10個USB2.0,支持千兆網卡和ActiveArmor網絡安全特性,以及71聲道和SPDF音頻輸出,支持HD Audio。Crush在宣布和ATi一樣踏足主板芯片組市場后,英偉達以最快的速度宣布即將推出Crush芯片組,Crush芯片是一款南橋芯片,只是用來負責一些小的工作,Crush的一系列產品代號將包括:MCP-1,MCP-2和MCP-3。

ATi

IXP400/450:功能豐富的IXP400南橋芯片,以前業界普遍認為ATI的南橋芯片功能較差,但IXP400的誕生改變了這種觀點,IXP400南橋支持8個USB2.0接口,4個SATA150設備,4個ATA-133設備,5.1或7.1的模擬輸出,并符合PCI v2.3規范 最大支持7個PCI接口。SATA設備可以組建RAID 0和1,但是它不支持0+1模式。充足的EATA接口比較于英特爾的平臺算得是一個優勢。

IXP600:南橋采用0.11微米制程南北橋之間采用新一代A-Link Xpress11接口該接口實際上是用4條PCIE x1通道來作為南北橋傳輸總線雙向傳輸帶寬可以達到2GB/s。IXP600南橋中集成了5個OHCI和1個EHCI總線控制器,因此最高可以支持10個USB2.0接口。IXP600提供了4個SATA。支持 3.0Gb/s的接口速度并增加了對AHCI模式HDD的支持(即支持NCQ等SATA Rev.2.5新規范)。相對于原來的IXP450來說XP600的SATA接口規格終于提升到主流水平不再給人落后時代的感覺。它的PATA接口減少至1個和CH7/7R等南橋一樣,只能連接個PATA硬盤和一個光驅。除了支持RAID 0/1以外XP600新增了對RAD 10(0+1)模式的支持但仍然不支持MatrixRAID或者RAID5等更靈活的磁盤陣列模式。

ATI SB600:可以說是ATI南橋發展史上比較成功的南橋芯片,SB600南橋是ATi自主設計用來替代uli M1575的高規格南橋。SB600最大的改進在于磁盤性能,添加了AHCI接口,使得使用該接口的NCQ技術HDD可以得到支持,另外SATA接口的傳輸速率由原來的1.5Gbps提升到3.0Gbps,支持RAID 0,1,10。IDE減少為1個Channel,USB接口數量提高到10個。

南橋和北橋的區別

邏輯架構芯片組由兩個芯片組成,即北橋和南橋。北橋是 PC 主板北部分的核心邏輯芯片組架構中的芯片。南橋是 PC 主板南部分的核心邏輯芯片組架構中的芯片。這是北橋和南橋的基本區別。

1.北橋:北橋是主板中朝北方向的兩個芯片之一。它也被稱為主機橋。它直接連接到 CPU、RAM、AGP 和 PCI Express 插槽。如果CPU 需要與 AGP 或 PCI Express 插槽等通信,則通過北橋進行通信。通常,北橋以更快的速度運行,因為它連接到計算機中的高速組件。

2.南橋: 南橋是邏輯芯片組架構的另一個芯片。它連接PCI總線插槽、BIOS.SATA和IDE連接器以及USB端口等組件。南橋的主要功能是控制I0功能。北橋是連接南橋和中央處理器的媒介。l0 控制器集線器是南橋因其功能而獲得的另一個名稱。

特點

南橋芯片具有以下幾個特點:

1.與北橋芯片不同,南橋芯片功能單一。

2.南橋芯片擁有更多的I/0接口并能夠支持USB、網絡、聲卡、硬盤等多種設備。

3.南橋芯片性能要求較低,功耗小,散熱相對簡單。

4.南橋芯片的搭配應該和主板芯片組的其他部分相符合,以防止不兼容的問題。

參考資料 >

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主板北橋芯片為何消失了?南橋消失了也不奇怪.新浪財經.2023-11-11

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NVIDIA歷代nForce主板芯片組發展回顧.太平洋科技.2023-11-16

合作到此為止 NVIDIA從此告別Intel平臺.中關村在線.2023-11-16

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超能課堂:消失的第三方之芯片組篇.超能網.2023-11-16

一代梟雄 VIA確認退出第三方芯片市場.中關村在線主板頻道.2023-11-16

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