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標題: 請問(wèn)什么是南橋北橋? [打印本頁(yè)]
作者: andyho83    時(shí)間: 2010-6-11 00:08
標題: 請問(wèn)什么是南橋北橋?
可以放圖給我知道嗎？謝謝
作者: jack007    時(shí)間: 2010-6-11 04:13
一般靠近c(diǎn)pu的 bga ic為北橋,遠離cpu bga ic為南橋
作者: hxqvenusxzf    時(shí)間: 2010-6-11 15:59
北橋芯片（North Bridge）是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱(chēng)為主橋（Host Bridge）。北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內存、AGP、PCI數據在北橋內部傳輸，提供對CPU的類(lèi)型和主頻、系統的前端總線(xiàn)頻率、內存的類(lèi)型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。

南橋芯片主要負責外部設備的數據處理與傳輸。
北橋芯片的主要功能是數據傳輸與信號控制。它一方面通過(guò)前端總線(xiàn)與CPU交換信號，另一方面又要與內存、AGP、南橋交換信號。

主板芯片組
(chipsets)(pciset) :分為南橋SB和北橋NB
北橋一般都有散熱片的,離CPU不遠
南橋一般都沒(méi)有散熱片,很好找
南北橋的位置是不固定的,看主板廠(chǎng)家
南橋(主外)
:即系統I/O芯片(SI/O):主要管理中低速外部設備;集成了中斷控制器、DMA控制器.功能如下:
1) PCI、ISA與IDE之間的通道.
2) PS/2鼠標控制. (間接屬南橋管理,直接屬I(mǎi)/O管理)
3) KB控制(keyboard).(鍵盤(pán))
4) USB控制.(通用串行總線(xiàn))
5) SYSTEM CLOCK系統時(shí)鐘控制.
6) I/O芯片控制.
7) ISA總線(xiàn).
8) IRQ控制.(中斷請求)
9) DMA控制.(直接存取)
10) RTC控制.
11) IDE的控制.
南橋的連接:
ISA—PCI
CPU—外設之間的橋梁
內存—外存
北橋(主內):系統控制芯片,主要負責CPU與內存、CPU與AGP之間的通信.掌控項目多為高速設備,如:CPU、Host Bus.后期北橋集成了內存控制器、Cache高速控制器;功能如下:
① CPU與內存之間的交流.
② Cache控制.
③ AGP控制(圖形加速端口)
④ PCI總線(xiàn)的控制.
⑤ CPU與外設之間的交流.
⑥ 支持內存的種類(lèi)及最大容量的控制.(標示出主板的檔次)
南橋芯片(South Bridge)是主板芯片組的重要組成部分,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(xiàn)較多,離處理器遠一點(diǎn)有利于布線(xiàn).相對于北橋芯片來(lái)說(shuō),其數據處理量并不算大,所以南橋芯片一般都沒(méi)有覆蓋散熱片.南橋芯片不與處理器直接相連,而是通過(guò)一定的方式(不同廠(chǎng)商各種芯片組有所不同,例如英特爾的英特爾Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded"妙渠")與北橋芯片相連.
南橋芯片負責I/O總線(xiàn)之間的通信,如PCI總線(xiàn)、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤(pán)控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器、高級電源管理等,北橋負責CPU和內存、顯卡之間的數據交換,南橋負責CPU和PCI總線(xiàn)以及外部設備的數據交換 .
南北橋結構是歷史悠久而且相當流行的主板芯片組架構.采用南北橋結構的主板上都有兩個(gè)面積比較大的芯片,靠近CPU的為北橋芯片,主要負責控制AGP顯卡、內存與CPU之間的數據交換;靠近PCI槽的為南橋芯片,主要負責軟驅、硬盤(pán)、鍵盤(pán)以及附加卡的數據交換.傳統的南北橋架構是通過(guò)PCI總線(xiàn)來(lái)連接的,常用的PCI總線(xiàn)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.由于PCI總線(xiàn)的共享性,當子系統及其它周邊設備傳輸速率不斷提高以后,主板南北橋之間偏低的數據傳輸率就逐漸成為影響系統整體性能發(fā)揮的瓶頸.因此,從英特爾i810開(kāi)始,芯片組廠(chǎng)商都開(kāi)始尋求一種能夠提高南北橋連接帶寬的解決方案.
Intel:AHA加速中心架構 英特爾的加速中心架構(Accelerated Hub Architecture,縮寫(xiě)AHA)首次出現在它的著(zhù)名整合芯片組i810中.在i810芯片組中,英特爾一改過(guò)去經(jīng)典的南北橋構架,采用了新的加速中心構架.加速中心架構由相當于傳統北橋芯片的GMCH(Graphics & Memory Controller Hub,圖形/存儲器控制中心)和相當于傳統南橋芯片的ICH(I/O Controller Hub,I/O控制中心),以及新增的FWH(Firmware Hub,固件控制器,相當于傳統體系結構中的BIOS ROM)共3塊芯片構成.
在這種新的加速中心架構中,兩塊芯片不是通過(guò)PCI總線(xiàn)進(jìn)行連接,而是利用能提供兩倍于PCI總線(xiàn)帶寬的專(zhuān)用總線(xiàn).這樣,每種設備包括PCI總線(xiàn)都可以與CPU直接通訊,Intel 810芯片組中的內存控制器和圖形控制器也可以使用一條8bit的133MHz"2*模式"總線(xiàn),使得數據帶寬達到266MB/s,它的后續芯片組i8xx也大多采用這種架構.
這種體系其實(shí)跟南北橋架構相差不大,它主要是把PCI控制部分從北橋中剝離出來(lái)(北橋成為GMCH),由ICH負責PCI以及其它以前南橋負責的功能,而ICH也采用了加速中心架構,在圖形卡和內存與整合的AC'97 控制器、IDE控制器、雙USB端口和PCI 附加卡之間建立一個(gè)直接的連接.由于英特爾中心架構提供了每秒266 MB的PCI帶寬,這使得I/O控制器和內存控制器之間可以傳輸更多更豐富的信息;再加上優(yōu)化了仲裁規則,系統可以同時(shí)進(jìn)行更多的線(xiàn)程,從而實(shí)現了較為明顯的性能提升.在GMCH與ICH之間的傳輸速率則達到了8位133MHz DDR(等效于266MHz,266MB/s),它使得PCI總線(xiàn)、USB總線(xiàn)以及IDE通道與系統內存和處理器之間的帶寬有較大的增進(jìn).
當然,由于兩個(gè)Hub之間只有一個(gè)通道,所以一個(gè)時(shí)間內只能有一個(gè)設備傳輸數據,這些設備還包括了PCI總線(xiàn)上的設備,而PCI總線(xiàn)上的設備其最大的數據傳輸率仍為133MB/s.所以從某種程度而言,Intel目前的解決方案并非完美.因此,英特爾也在尋求一種新的解決方案,那就是3GIO(Third Generation Input/Output,第三代輸入輸出)技術(shù).3GIO也稱(chēng)為Arahahoe和串行PCI技術(shù),是英特爾開(kāi)發(fā)的未來(lái)技術(shù),提供高帶寬、高速度連接計算機子系統和I/O周邊設備.
VIA:V-Link橋接技術(shù) VIA也推出了效能相近的V-Link技術(shù).這項技術(shù)首次出現在它的DDR芯片組VIA Apollo Pro266中.在架構上,Pro266還是遵循傳統的南北橋結構,由VT8633北橋和VT8233南橋組成.但是和以往的結構不同,VIA在南北橋的通信方面舍棄了傳統的PCI總線(xiàn),轉而使用自己研發(fā)的V-Link加速中心架構.在V-Link架構中,PCI總線(xiàn)成了南橋的下游,成為與IDE通道、AC'97 Link、USB、I/O平等的連接.
V-Link總線(xiàn)仍是一種PCI式的32位總線(xiàn),但運行頻率從原來(lái)的33MHz提升到了66MHz,這樣南北橋之間的帶寬就提升到了266MHz,與傳統PCI總線(xiàn)133MHz的帶寬相比,可以說(shuō)是成倍的增長(cháng).由于以往PCI總線(xiàn)的帶寬大部分被IDE設備所占用,因此南北橋之間的通信速度得不到保障,一定程度上影響了系統性能的發(fā)揮,尤其是在IDE傳輸任務(wù)繁重的場(chǎng)合.V-Link技術(shù)將南北橋通信從繁忙的PCI總線(xiàn)中獨立出來(lái),這就有效地保證了芯片組內部信息傳遞的迅速和完整,對系統性能的提升有一定的幫助.在以后的發(fā)展規劃中,VIA有意將V-Link的頻率進(jìn)一步提升到133MHz,這樣其帶寬在原來(lái)基礎上又增加一倍,將達到533MHz.
除上述帶寬提升技術(shù)外,VIA還設計了最新一代結構體系標準——HDIT(High-Bandwidth Differential Interconnect Technology,高帶寬互連技術(shù)).HDIT結構為廣大系統OEM(原始設備制造商)提供了一種極具性?xún)r(jià)比和高度靈活的芯片基線(xiàn)設計平臺.在當今主流桌面和移動(dòng)PC的設計中,HDIT允許把諸如DDR 266內存接口、AGP 4*、533MB/s V-Link總線(xiàn)等一些先進(jìn)的技術(shù)規范和標準同高度集成的HDIT南橋芯片結合在一起;而在要求靈活性很大的工作站及服務(wù)器的設計中,可通過(guò)對HDIT工作模式的設定來(lái)實(shí)現HDIT北橋芯片中內存界面和AGP端口配置的最佳效果,從而獲得雙倍甚至四倍的內存數據帶寬,其帶寬最高可達4.2GB/s.
SiS:MuTIOL架構 矽統的Multi-Threaded I/O Link(簡(jiǎn)稱(chēng)MuTIOL)架構首次出現在它的SiS635芯片組中.雖然矽統把它當作單芯片結構,但在SiS635內部還是有"南北"之分的.在SiS630s及以前的單芯片組中,也是用PCI總線(xiàn)作為南北連接數據通道,而同樣是為了解決帶寬問(wèn)題,矽統引入了Multi-Threaded I/O Link架構.從其架構圖可以看到,Multi-Threaded I/O Link負責了8個(gè)設備的數據傳輸,它們是CI總線(xiàn)(其上的所有設備對Multi-Threaded I/O Link來(lái)說(shuō)就是一個(gè)設備)、第一IDE通道、第二IDE通道、第一USB通道、第二USB通道、AC'97音頻、V.90軟Modem、媒介訪(fǎng)問(wèn)控制器(MAC,Media Access Controller,主要為以太網(wǎng)數據傳輸服務(wù)).在具體設計上,Multi-Threaded I/O Link其實(shí)就是8條獨立的數據管道,每條管道的工作頻率是33.3MHz,傳輸數據位寬為32bit,這樣一條管道就相當于一條32位PCI總線(xiàn)的帶寬133MB/s,8條的總和是1.2GB/s,這就是為什么帶寬能超過(guò)1GB/s的原因.與Intel和VIA的Link通道相比,總帶寬明顯提高,但具體到每條管道上,則不如Link通道的266MB/s,也就是說(shuō)每個(gè)設備最高傳輸率仍限制在133MB/s,而且除了IDE以外,其他設備都是低速率設備,133MB/s的獨享帶寬對它們的意義并不是太大.
然而,分立通道設計也有其缺點(diǎn).PCI總線(xiàn)與Hub Link或V-Link通道之所以一個(gè)時(shí)間內只允許一個(gè)設備傳輸數據,是因為只有一條線(xiàn)路,而且傳輸時(shí)采用的頻率固定.如果采用分立的通道則可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題,雖然在DMA的內存一端,一個(gè)時(shí)間還是只能為一個(gè)設備服務(wù),但服務(wù)完后不必等待總線(xiàn)清空,即可立即為下一個(gè)設備服務(wù),而其他設備(可以是一個(gè)或多個(gè))的數據請求可不干擾當前設備的工作而發(fā)送至內存控制端(相信會(huì )有一個(gè)針對這8個(gè)設備的隊列寄存器來(lái)對任務(wù)進(jìn)行排序),在數據傳輸完后立刻執行下一任務(wù),從而有助縮短設備和系統的等待與延遲時(shí)間,變相提高了每一設備的數據傳輸率.從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),Multi-Threaded I/O Link的設計對多任務(wù)操作有利.
AMD:HyperTransport總線(xiàn) 在如何連接南北橋芯片,使IDE磁盤(pán)效能得以充分發(fā)揮的問(wèn)題上,AMD也制訂出了一種能適用于各種高速芯片組之間的傳輸界面,這就是LDT(Lightning Data Transport),2001年2月改名為HyperTransport. HyperTransport技術(shù)由AMD在今年4月首次公布,得到了包括NVIDIA、ALi在內的多家著(zhù)名廠(chǎng)商的支持.該技術(shù)旨在提高各種IC芯片(包括PC, PDA等諸多方面)的數據傳輸速率,目前它的帶寬已達到12.8GB/s,其傳輸速度是現有PCI技術(shù)的96倍以上.
HyperTransport是由兩條點(diǎn)對點(diǎn)的單向數據傳輸路徑組成(一條為輸入、一條為輸出).兩條單向傳輸路徑的數據帶寬是可以根據數據量的大小而彈性改變,最低的有2bit,可以調節為4bit、8bit、16bit、32bit,HyperTransport是運行在400MHz的時(shí)鐘頻率下的,但是使用的是與DDR相同的雙鐘頻觸發(fā)技術(shù),所以在400MHz的額定頻率下數據傳輸率最高可達800MB/s.不過(guò)HyperTransport還有一大特色就是當數據資料寬度為非32bit(4Byte)時(shí),可以用分批傳輸數據來(lái)達到32bit相同的效果,比如說(shuō)16bit的數據就分兩批傳輸,在使用8bit數據時(shí)就分4批傳送,這種分包傳輸數據的方法,給了HyperTransport更大的彈性空間,最小4Byte,最大64Byte.對資料快速傳輸帶來(lái)了很大的改良,提高了系統數據處理性能.
HyperTransport除了可以將芯片間的數據高速傳輸之外,它還具有"封包傳輸技術(shù)(Packet-Based)"、"雙條單向數據流及點(diǎn)對點(diǎn)的數據連接方式"、"彈性數據帶寬"等特性.使用HyperTransport總線(xiàn),可以改善系統數據傳輸的瓶頸,可以為系統設計人員制造更高效能的系統設備提供基礎,真正的加快整個(gè)系統的運行效能.
HyperTransport技術(shù)在芯片組上的首次運用出現在NVIDIA的系統芯片組處女作nForce上面.nForce芯片組由北橋芯片Integrated Graphics Processor (IGP)與南橋芯片Media and Communications Processor (MCP)組成.而HyperTransport總線(xiàn)對于NVIDIA的nForce芯片組體系來(lái)說(shuō),其作用就是把MCP、IGP以及CPU連接起來(lái).在南北橋之間,nForce通過(guò)一個(gè)同步的8位高速數據總線(xiàn),在不增加更多引腳的同時(shí),獲得IGP與MCP之間800MB/s的巨大數據帶寬.雖然從數值上來(lái)看,要低于矽統的Multi-Threaded I/O Link架構,但由HyperTransport雙條單向數據流技術(shù)特性所決定,它的帶寬增益也頗為引人注目,相信至少能夠滿(mǎn)足兩三年以?xún)鹊耐庠O需要了.
南北橋的發(fā)展史
橋芯片(South Bridge)是主板芯片組的重要組成部分,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(xiàn)較多,離處理器遠一點(diǎn)有利于布線(xiàn).相對于北橋芯片來(lái)說(shuō),其數據處理量并不算大,所以南橋芯片一般都沒(méi)有覆蓋散熱片.南橋芯片不與處理器直接相連,而是通過(guò)一定的方式(不同廠(chǎng)商各種芯片組有所不同,例如英特爾的英特爾Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded"妙渠")與北橋芯片相連.
南橋芯片負責I/O總線(xiàn)之間的通信,如PCI總線(xiàn)、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤(pán)控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器、高級電源管理等,北橋負責CPU和內存、顯卡之間的數據交換,南橋負責CPU和PCI總線(xiàn)以及外部設備的數據交換
南北橋結構是歷史悠久而且相當流行的主板芯片組架構.采用南北橋結構的主板上都有兩個(gè)面積比較大的芯片,靠近CPU的為北橋芯片,主要負責控制AGP顯卡、內存與CPU之間的數據交換;靠近PCI槽的為南橋芯片,主要負責軟驅、硬盤(pán)、鍵盤(pán)以及附加卡的數據交換.傳統的南北橋架構是通過(guò)PCI總線(xiàn)來(lái)連接的,常用的PCI總線(xiàn)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.由于PCI總線(xiàn)的共享性,當子系統及其它周邊設備傳輸速率不斷提高以后,主板南北橋之間偏低的數據傳輸率就逐漸成為影響系統整體性能發(fā)揮的瓶頸.因此,從英特爾i810開(kāi)始,芯片組廠(chǎng)商都開(kāi)始尋求一種能夠提高南北橋連接帶寬的解決方案.
Intel:AHA加速中心架構 英特爾的加速中心架構(Accelerated Hub Architecture,縮寫(xiě)AHA)首次出現在它的著(zhù)名整合芯片組i810中.在i810芯片組中,英特爾一改過(guò)去經(jīng)典的南北橋構架,采用了新的加速中心構架.加速中心架構由相當于傳統北橋芯片的GMCH(Graphics & Memory Controller Hub,圖形/存儲器控制中心)和相當于傳統南橋芯片的
作者: Anzoo    時(shí)間: 2010-6-12 21:29
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作者: 我暈你    時(shí)間: 2010-6-12 22:03
靠CPU座近一點(diǎn)的大芯片是北橋 遠一點(diǎn)的是南橋



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