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电脑主板芯片组发展史

计算机常识 Mlingkun 2021-01-04 1209 次浏览

本文讲解了包含电脑主板各类总线的升级已经更替还有为何放弃主板北桥芯片以及会不会放弃南桥芯片的相关信息等。

本文主要讲解:intel主板芯片组发展史和ADM主板芯片组发展史以及最新的主板芯片组可能放弃难道是用。

早期,主板上有两块主要芯片——南桥与北桥,它们共同构成主板芯片组,北桥负责与CPU沟通(早期通过FSB总线连接CPU这段叫"前端总线"),处理高速信号并控制高速总线(诸如PCI、PCI-E、AGP、内存总线这些连接高速设备,且数据吞吐量庞大的总线)。

南桥与北桥连接,负责SATA、IDE、ISA、少量PCI与PCI-E(通常用于连接第三方拓展芯片)、音频这些低速设备。

FSB总线和bus

可以发现,FSB总线速度不足容易成为整个系统的瓶颈;

为了解决这个问题,前端总线频率(外频、FSB)需要高于系统总线(BusSpeed),Intel因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术{Pentium 4有着非常快速到400MHz的前端总线,之后更有提升到533MHz、800MHz,它其实是一个100MHz时钟频率的四倍数据速率(QDR)前端总线,因此数据传输速率为4×100MHz 例:"奔腾4"。

 

AMD则使用了另一种方法,放弃FSB总线。

采用HT总线(HyperTransport)并将内存控制器集成进CPU,北桥仅连接GPU这些高速设备。

HT总线(HyperTransport);

HT总线和bus

HT总线速度快于FSB总线,CPU直接访问内存。

HT总线速度更快,内存控制器集成进CPU后,HT总线不再经过内存数据(原本供给内存的带宽可以全部供给PCI-E等高速总线)。

 

后来,随着CPU性能节节开花(谢罪警告),采用了QDR(Quad Date Rate)技术的FSB总线速度也不够用了(酷睿2时代)——为了尽可能避免性能瓶颈,有人甚至将FSB频率超到了1533MHz。

AMD此时凭借HT总线与内存控制器集成进CPU,总线带宽仍够用,直到300系芯片组时(Ryzen时代)才淘汰北桥。

QPI总线和DMI2.0

Intel于LGA1366时代X58芯片组

Intel为了解决FSB频率极高时总线带宽仍不够用问题,学习AMD将内存控制器集成进CPU。

同时使用QPI总线,北桥不再连接DRAM,并且北桥与南桥之间的系统总线直接改为DMI总线连接;

DMI 是Intel(英特尔)公司开发用于北桥(G)MCH(Graphics & Memory controller hub)和南桥ICH10/ICH7之间的芯片连接总线。

它基于PCI-Express总线,跟随PCI-E总线的换代而换代。

DMI采用点对点的连接方式,时钟频率为100MHz,DMI实现了上行与下行双向数据传输率,单通道单向传输速率达到2.5GT/s,采用8bit/10bit编码,共计4条通道。


到LGA 1156时代,Intel将PCI-E控制器也集成进CPU,北桥寿终正寝,主板只剩下南桥。

Intel将残余南桥称为PCH(平台路径控制器)。

放弃北桥DMI2.0

北桥,再见!


AMD经历10年屈辱,终于翻身。

Ryzen出世!AMD在300系芯片组时弃用北桥,Ryzen CPU内集成各种控制器(几乎是Soc了——其实可以作为Soc使用)。

主板残余南桥AMD称之为FCH。(AMD_Fusion_Controller_Hub)并采用UMI总线连接CPU。

UMI3.0总线放弃南桥一样用

失去南桥,照样用!