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认识主板南桥北桥

基本概念

主板北桥,即主板上的“北桥芯片(NorthBridge)”,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(HostBridge)。一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、PCI-E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、DDR2、DDR3、以及RDRAM等等)和最大容量、AGP/PCI-E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。

北桥芯片在主板上的位置,一般比较靠近CPU,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。

为了简化主板结构、提高主板的集成度,也许以后主流的芯片组很有可能变成南北桥合一的单芯片形式。由于每一款芯片组产品就对应一款相应的北桥芯片,所以北桥芯片的数量非常多。

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。

 产品结构

南北桥结构是历史悠久而且相当流行的主板芯片组架构。 采用南北桥结构的主板上都有两个面积比较大的芯片,靠近CPU的为北桥芯片,主要负责控制AGP显卡、内存与CPU之间的数据交换;靠近PCI 槽的为南桥芯片,主要负责软驱、硬盘、键盘以及附加卡的数据交换。

基本特征

北桥芯片是主板上离CPU最近的一块芯片,负责与CPU的联系并控制内存,作用是在处理器与PCI总线、DRAM、AGP和L2高速缓存之间建立通信接口。北桥芯片提供对CPU类型,主频,内存的类型,内存的最大容量,PCI/AGP/PCI-E插槽等设备的支持。北桥起到的作用非常明显,在电脑中起着主导的作用,所以人们习惯的称为主桥(Host Bridge)。南桥芯片提供对键盘控制器,USB(通用串行总线),实时时钟控制器,数据传送方式和高级电源管理等的支持,速度相对于北桥来说没有那么高。

产品散热

对于热爱超频的用户来说,主板上附带的那些散热器,是很难满足他们的需求。当给CPU、内存超频,给北桥增加电压后,北桥芯片的发热量会剧增,这就需要一个更优秀的散热解决方案。正因为如此,第三方北桥散热器也纷纷面世,一时间是百花齐放。

南桥芯片

南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式与北桥芯片相连。

芯片作用

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 南桥芯片量要远远多于南桥芯片。

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。南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组中除了北桥芯片以外最重要的组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线,而且更加容易实现信号线等长的布线原则。相对于北桥芯片来说,南桥芯片数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都不必采取主动散热,有时甚至连散热片都不需要。


 

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。不同的南桥芯片在功能上会存在很大的差异,厂商会根据成本控制以及市场定位来选择搭配。需要注意的是,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。

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