記主機板的南橋晶片和北橋晶片作用及區別(“幹南橋”)

余月七發表於2021-06-14

記主機板的南橋晶片和北橋晶片作用及區別

前言

​ 最近在B站看到一位UP主—“筆記本維修廝”,他的視訊是真的幽默搞笑,平時沒事就是喜歡看看他維修電腦的視訊;然後他的視訊經常出現“幹南橋”的梗(其實還有擦腚,揩雞;我笑了,哈哈哈哈),所以下去就搜了一下,瞭解是瞭解了,但又想想有南橋肯定有北橋,所以就做了一次簡單的記錄。

正文:

關於北橋和南橋

維基百科:

北橋(英語:Northbridge)是基於Intel處理器的個人電腦主機板晶片組兩枚晶片中的一枚,北橋用來處理高速訊號,例如中央處理器儲存器、整合式GPU、高速匯流排(如PCI Express介面或AGP介面)控制器[1][2],還有與南橋之間的通訊

傳統的北橋內建儲存器控制器,以及連線顯示卡等高速裝置(如PCI Express x16/AGP)。AMD從Athlon 64處理器開始把儲存器控制器整合到CPU中,棄用FSB匯流排而改用HyperTransport匯流排,北橋的作用只剩下連線顯示卡等高速裝置。Intel從Nehalem微架構開始也把記憶體控制器整合到CPU中,棄用FSB匯流排。

有的晶片組(如nForce 4),北橋會和南橋整合在同顆晶片中。有一些北橋內建顯示核心(如Intel GMA),也支援AGP或PCI Express介面。整合顯示核心的北橋若偵測到已安裝的PCIe/AGP顯示卡,會停止其GPU功能,但有些北橋可以允許同時使用整合式顯示卡和安裝外加顯示卡,作為多顯示輸出。

Intel Hub Architecture (IHA)晶片組分成二大項:Graphics and Memory Controller Hub(GMCH/MCH)與I/O Controller Hub(ICH)

淘汰:

AMDAthlon 64處理器中整合了儲存器控制器,處理器可直接訪問儲存器,提升了系統效能。北橋的功能只剩下連線顯示卡等高速裝置,例如PCI Express x16和AGPAMD APU/AMD RyzenAMD處理器整合了北橋(儲存器控制器、高速PCI Express控制器和整合的GPU),主機板上只剩下南橋,AMD將南橋稱為FCH(Fusion Controller Hub)。AMD在RyzenEPYC處理器中還整合了部分南橋的功能[3]

英特爾在第一代Core i7中把儲存器控制器整合到了CPU,Intel IOH(IO Controller Hub)北橋的功能只剩下連線高速裝置(如顯示卡)。從LGA 1156LGA 2011開始,Intel處理器整合了北橋(儲存器控制器、高速PCI Express控制器和Intel HD Graphics),主機板上只剩下南橋,Intel將南橋稱為平臺路徑控制器(PCH)


南橋(英語:Southbridge)是基於個人電腦主機板晶片組架構中的其中一枚晶片。南橋設計用來處理低速訊號,通過北橋中央處理器聯絡。各晶片組廠商的南橋名稱都有所不同,例如英特爾稱之為I/O路徑控制器(ICH)或平臺路徑控制器(PCH),NVIDIA的稱為MCP,ATI的稱為IXP/SB,AMDFCH(Fusion Control Hub)代表AMD APU/AMD Ryzen/AMD EPYC的南橋晶片。

南橋包含大多數週邊裝置介面、多媒體控制器和通訊介面功能。例如PCI/低速PCIe(如PCIe x1)控制器、ATA/SATA控制器、USB控制器、網路控制器、音效控制器

這個名稱的由來,是由於繪製架構圖時所派生出來的稱呼,第一次被提到這名詞時是在1991年採用PCI Local Bus架構時。在Intel,PCI規格的創始者視PCI匯流排為整個PC平臺架構的正中央。北橋晶片將PCI匯流排主幹延伸至北邊,以支援CPU、儲存器或快取(Cache)、以及其他攸關效能的功能。反之,南橋晶片將PCI匯流排主幹延伸至南邊,並橋接起比較非攸關效能的I/O功能,例如磁碟介面等、音效等。CPU位於架構圖的正北方,它透過較高速的北橋晶片連結北邊的系統裝置,而北橋則透過較慢速的南橋晶片連線南邊的其他系統裝置。雖然現今PC平臺架構已將PCI匯流排主幹取代,換上更快的I/O主幹,但“橋”的傳統名稱仍然延續使用

對於它們的區別

網路回答

​ 北橋和南橋其實是主機板上晶片組中最重要的兩塊,它們都是匯流排控制器.匯流排控制晶片;從維基百科來看,北橋要比南橋更加重要,北橋負責連線系統匯流排,擔負著CPU訪問記憶體的重任,同時也連線著AGP插口,控制PCI匯流排,割斷了系統匯流排和區域性匯流排,在這一段上速度是最快的;南橋不和CPU連線,通常用來作I/O和IDE裝置的控制,所以速度比較慢,一般情況下,南橋和北橋中間是PCI匯流排。

大體上說:北橋負責與CPU通訊,並且連線高速裝置(記憶體/顯示卡),並且與南橋通訊;南橋負責與低速裝置(硬碟/USB)通訊,時鐘/BIOS/系統管理/舊式裝置控制,並且與北橋通訊

知乎:

Intel從第一代Core i7 (i7 9xx)開始,將原屬於北橋功能的記憶體控制器整合到CPU當中,在主流機Core i中(i7 8xx)更將PCI-e控制器(主要負責連線顯示卡)整合到CPU當中,這時候傳統意義上的北橋的所有功能都已經整合到CPU內部了,所以Intel 50系晶片“組”(X58除外,這是搭配i7 9xx用的,還有北橋)已經沒有傳統意義的北橋了,而南橋依然負責處理低速裝置(SATA/USB/PCI等)、時鐘等功能。由於只剩下一個晶片了,也沒有“晶片組”的說法了,只剩下孤零零的PCH (Platform Controller Hub)

百度百科

這是2013年的回答,對南北橋的區別的分析

北橋

​ 它主要負責CPU與記憶體之間的資料交換,並控制AGP、PCI資料在其內部的傳輸,是主機板效能的主要決定因素。隨著晶片的整合度越來越高,它也整合了不少其它功能。如:由於Althon64內部整合了記憶體控制器;nVidia在其NF3 250、NF4等晶片組中,去掉了南橋,而在北橋中則加入千兆網路、串列埠硬碟控制等功能。現在主流的北橋芯徵的牌子有VIA、NVIDIA及SIS等。

​ 當然這些晶片的好壞並不是由主機板生產廠家所決定的,但是主機板生產商採取什麼樣的晶片生產卻是直接決定了主機板的效能。如:同樣是採用VIA的晶片,效能上則有KT600>KT400A>KT333>KT266A等。目前主流的AMD平臺上,可選的晶片組有:KT600、NF2、K8T800、NF3等;對於INTEL平臺,則有915、865PE、PT880、845PE、848P等。

南橋

​ 南橋晶片主要是負責I/O介面等一些外設介面的控制、IDE裝置的控制及附加功能等等。常見的有VIA的8235、8237等;INTEL的有CH4、CH5、CH6等;nVIDIA的MCP、MCP-T、MCP RAID等。在這部分上,名牌主機板與一般的主機板並沒有很大的差異,但是名牌主機板憑著其出色的做工,還是成為不少人的首選。而不排除一部分質量稍差的主機板為了在競爭中取得生存,可能會採用功能更強的南橋以求在功能上取勝。

用晶片在主版上的位置辨別南橋晶片和北橋晶片

​ 北橋晶片就是位於和CPU插槽附近的一塊晶片,其上面一般都覆蓋了散熱片


最後

​ B站上有趣和有才的人也是很多的,這個UP主說話真的是挺幽默的,沒事就看看他的視訊找找快樂源泉,當然有時候也是可以學到很多東西的,畢竟學校教的都是書本上的東西,偏理論而且硬體方面的課程也是很少;還有也是出於對各種電腦主機板的好奇心,去看他的視訊。

​ 最後的最後,我想說“對於未知的東西,我們總是充滿著恐懼和好奇,要懷著一份炙熱謙虛的心態去探索,而不是不加以時間的探索去妄下結論!”

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