南桥和北桥芯片有什么作用?
南桥芯片的作用
南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南桥芯片都采用82317AB,而近两年的芯片组Intel945系列芯片组都采用ICH7或者ICH7R南桥芯片,但也能搭配ICH6南桥芯片。更有甚者,有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品。例如以前升技的KG7-RAID主板,北桥采用了AMD 760,南桥则是VIA 686B。
不同的南桥芯片可以搭配不同的北桥芯片,虽然其中存在一定的对应关系,但是只要连接总线相符并且针脚兼容,主板厂商完全可以随意选择。最明显的例子莫过于AMD-ATI芯片组,其北桥芯片既可以搭配自家的南桥芯片,也可以使用ULI或者VIA的南桥芯片。此外,很多典型芯片组也可以使用不同的南桥。譬如当年Intel 845E既可以搭配ICH2也可以搭配ICH4,即便是如今P965主板大量采用的ICH8南桥,也存在不同版本的区别,从而表现出明显的功能差异。
南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能,例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。
北桥芯片的作用
北桥芯片(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。
一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔 845E芯片组的北桥芯片是82845E,875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。
北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM等等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。
因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。
南桥芯片和北桥芯片区别
北桥芯片
一个主板上最重要的部分可以说就是主板的芯片组了,主板的芯片组一般由北桥芯片和南桥芯片组成,两者共同组成主板的芯片组。北桥芯片主要负责实现与CPU、内存、AGP接口之间的数据传输,同时还通过特定的数据通道和南桥芯片相连接。北桥芯片的封装模式最初使用BGA封装模式,到现在Intel的北桥芯片已经转变为FC-PGA封装模式,不过为AMD处理器设计的主板北桥芯片到现在依然还使用传统的BGA封装模式。
南桥芯片
相比北桥芯片来讲,南桥芯片主要负责和IDE设备、PCI设备、声音设备、网络设备以及其他的I/O设备的沟通,南桥芯片到目前为止还只能见到传统的BGA封装模式一种。另外,除了传统的南北桥芯片的分类方法外,现在还能够见到一体化的设计方案,这种方案经常在SiS的芯片组上见到,将南北桥芯片合为一块芯片,这种设计方案有着独到之处,不过到目前还没有广泛的推广开来。
主板的历史(越详细越好)
主板发展历史
主板的更新换代,主要起因于cpu的更新换代,和主板上芯片组的更新换代。
早期的386微机中采用的控制芯片组是82C30系列。82C30芯片组采用了六片结构,再加上一片外设控制芯片构成完整的386微机控制系统。82C30芯片组单片芯片的集成度小,功能差,是C&T公司的早期产品,但是它的某些基本功能至今仍然在使用。目前使用的大规模集成的芯片组,常常是把多个芯片的功能集成在一、两片芯片中并增加了一些新的功能。除了82C30系列外,典型的386控制芯片组还有OPTI公司的WB386PC/AT芯片组。 486微机采用的控制芯片组在功能上与386控制芯片组没有大的变化,只是由于486处理器把协处理器集成到CPU内部(即FPU),控制芯片组的局部性能有小的调整而已。常见的486控制芯片组如:FRX46C401、FRX46C402;HT321、HT342;M1489、M1487;82C406、82C496等。486控制芯片组大多为两片结构,即由系统控制器和数据缓冲控制器组成
586时代以后,随着控制芯片技术的发展,主板逐渐显露出我们现在主板的雏形,这时候,包括Intel和威盛等主要芯片厂家也开始走上历史舞台。
Intel 430FX PCIset 430FX芯片组是Intel公司继430LX和430NX芯片组后推出的第三套基于Pentium的芯片组,也称为Triton。它在体系结构上作了很多改进,使性能有了很大的提高,这些新的技术在其后继芯片组430HX、VX、TX、GX等芯片组中都得到继承和发挥,因而430FX芯片组在Intel的430系列PCIsets中有着重要的地位。
VIA Apollo KX133 作为VIA第一款支持K7的芯片组,Apollo KX133有如下特点:
采用了和AMD-750类似的设计方式,有专门的200MHz的外频速度,有特色的内存异步方式,可以支持66MHz、100MHz、133MHz的内存频率,并且真正支持PC133 SDRAM。在容量上,Apollo KX133支持4条DIMM和最大2GB的内存,是目前BX芯片组支持数的两倍,这对于需要高容量高速度的PC服务器来说,其作用是不言而喻的。 Apollo KX133的北桥芯片为VT8371,主要负责管理高速的系统总线(支持AGP 4X);南桥芯片则是和新近推出的Apollo Pro 133相同的超级南桥VT82C686A,可以支持Ultra DMA/66和4个USB接口,具有强大的外设扩充功能。
此外Apollo KX133还内建了符合AC’97的音频芯片和软MODEM,提高了产品的集成度,降低了用户的开支。总之,Apollo KX133在功能上比起AMD-750更加完善。
AMD AMD-750
是AMD开发的第一款能够支持Slot-A架构的Athlon的芯片组,采取传统的“南北桥”的结构方式,北桥芯片主要负责管理系统总线,南桥芯片主要负责管理外围设备。北桥芯片代号为AMD-751,南桥芯片代号为AMD-756。 AMD-750芯片组的最大特点是采用了72位宽、200MHz的AlphaEV6总线来连接CPU。200MHz的速度,是目前主流440BX芯片组的两倍;北桥芯片以异步的方式通过64位100MHz的总线与内存相连,支持目前流行的PC-100SDRAM。 AMD-750的南桥芯片提供了强大的外围设备支持,IDE控制器能够支持最新的UDMA66技术,配合支持该技术的IDE硬盘,能够提高硬盘的数据传输率、降低CPU占用率。另外,AMD-750还能够支持4个USB接口,是现有BXl芯片组的两倍。AGP2、PCI2.2、即插即用(Plug&Play)、ACPI电源管理等功能,AMD-750都没有放弃,全部支持。 最重要的一点是AMD-750能够支持多处理器!这是目前惟一一个能够支持两个Athlon处理器的芯片组,这意味着从此以后,在服务器市场上将会有多Athlon处理器的机型出现。 AMD—750芯片组也不是没有不足之处。它只能支持3条DIMM共768MB内存,没有支持AGP4和PC-133SDRAM。这些,对组建高性能的系统有所影响,在一定程度上掩盖了Athlon的性能优势。