南桥芯片和北桥芯片

什么是芯片组

Chipset（英语: Chipset）是一组一起工作并作为产品销售的集成电路“芯片”. 它负责将计算机的微处理器与计算机的其他部件连接，并且是确定主板级别的重要组件. 过去，芯片组由多个芯片组成，并逐渐简化为两个芯片（北桥芯片和南桥芯片），但现在只有一个南桥芯片.

在计算机领域，术语“芯片组”通常专门指计算机主板上的南桥/北桥芯片. 在讨论基于x86处理器的个人计算机时，术语“芯片组”通常是指两个主要的主板芯片组: 北桥和南桥.

在早期，主板芯片组制造商包括NVIDIA，VIA，SiS，ALi和ATI，但是自2008年以来，x86 PC /服务器芯片组制造商只剩下英特尔和AMD.

从2009年的LGA 1156英特尔酷睿i3 / i5 / i7处理器开始，英特尔平台还取消了北桥，并将北桥的内置显示核心，内存控制器和高速PCIe控制器内置到其中. CPU和主板上，仅保留PCH南桥.

下图显示了只有南桥的LGA 1155（Socket H2）主板

科学时间LGA 1156

LGA是一种CPU插槽类型，具有1156引脚. LGA 1156是英特尔公司于2009年推出的处理器插槽. 它配备了Nehalem架构的Intel Core i3，i5和i7，其读取速度高于LGA775. LGA1156和LGA 1366均用于替代LGA 775. 同时，只有南桥芯片通过此插槽保留在主板上.

南桥芯片和北桥芯片

芯片组由南桥和北桥两部分组成，它们在很大程度上决定着电路板（PCB）的功能和性能. 南桥主要负责低速I / O，例如SATA，USB和LAN. 北桥负责读取更高速度的PCI-E和RAM.

南桥芯片

Southbridge（英语: Southbridge）基于PC主板芯片组体系结构中的一种芯片. 南桥芯片是指位于大多数PCI插槽附近且远离CPU的小型芯片. 它主要用于主板的输入和输出功能. 南桥旨在处理低速信号，并通过北桥与中央处理器通信. 各个芯片组制造商的南桥名称不同. 例如，英特尔将其称为I / O路径控制器（ICH，IO控制器中枢）或平台路径控制器（PCH）.

南桥包含大多数设备接口，多媒体控制器和通信接口功能. 例如，PCI /低速PCIe（例如PCIe x1）控制器，ATA / SATA控制器，USB控制器，网络控制器，声音控制器.

科学时间ICH和PCH

英特尔在第一代Core i7中将内存控制器集成到CPU中. 北桥的功能仅用于连接高速设备（例如图形卡）. 这时，英特尔的南桥称为IOH（IO控制器中枢）. 从LGA 1156和LGA 2011开始，英特尔处理器集成了北桥（内存控制器，高速PCI Express控制器和英特尔高清显卡），只有南桥留在了主板上，英特尔将其称为平台路径控制器（ PCH）.

科学时间NVMe

FLASH闪存设备接口规范.

NVM Express（NVMe）或非易失性存储器主机控制器接口规范（英语: 非易失性存储器主机控制器接口规范，缩写: NVMHCIS），是逻辑设备接口规范，即总线传输协议规范，尽管从理论上讲不一定需要PCIe总线协议（SSD也可以连接到USB总线），但用于访问通过PCI Express（PCIe）总线连接的非易失性存储介质（例如带有闪存的固态硬盘SSD）. SATA串行端口）.

NVM代表非易失性存储器（非易失性存储器），这是固态驱动器（SSD）的闪存的一种常见形式. 该规范主要是为基于闪存的存储设备提供低延迟的内部并发规范. 它还为现代CPU，计算机平台和相关应用程序提供本机存储并发支持，以便主机硬件和软件可以充分利用固态存储. 设备的并行存储容量. 与机械硬盘驱动器（HDD）时代的以前的AHCI相比，NVMe / NVMHCI减少了I / O操作的等待时间，同时增加了操作数量，并且具有更大的操作队列.

依靠PCIe总线，NVMe设备可以应用于支持PCIe总线的各种物理插槽，包括标准尺寸的PCIe扩展卡（通常为4个PCIe通道）

南桥名字的由来

该名称的起源是由于在绘制架构图时得出的名称. 第一次提到该术语是在1991年采用PCI本地总线体系结构时. 在英特尔，PCI规范的创建者将PCI总线视为整个PC平台体系结构的中心. 北桥芯片将PCI总线主干向北延伸，以支持CPU，内存或缓存（Cache）和其他对性能至关重要的功能. 相反，南桥芯片将PCI总线主干向南延伸，并桥接对性能不重要的I / O功能，例如磁盘接口，声音效果等. CPU位于机箱的北部. 体系. 它通过较快的北桥芯片连接北部的系统设备，而北桥则通过较慢的南桥芯片连接南部的其他系统设备. 尽管当前的PC平台体系结构已取代了PCI总线主干，并以更快的I / O主干取代了它，但传统名称“桥”仍在使用.

北桥芯片

Northbridge（英语: Northbridge）是基于Intel处理器的个人计算机主板芯片组中的两种芯片之一. 北桥用于处理高速信号，例如中央处理器，内存，图形卡（PCI Express接口或AGP接口），以及与南桥的通信.

北桥芯片的位置与南桥芯片的位置正好相反. 它是靠近CPU并被散热器覆盖的较大芯片. 它的主要功能是控制，连接和处理CPU和内存，并与南桥通信. 北桥芯片是主板的关键芯片，负责二级缓存的管理. 内存的类型和最大容量由它决定，因此主板的总称是北桥芯片的型号.

一些北桥将集成内置图形核心（例如Intel GMA），并且还支持AGP或PCI Express接口. 如果具有集成图形核心的北桥检测到已安装的PCIe / AGP图形卡，它将停止其GPU功能，但是某些北桥可以允许使用集成图形并在多个显示输出的同时安装其他图形卡

知识扩展内存控制器/内存控制器

内存控制器（英语: Memory Controller）是一种总线电路控制器，用于管理和计划从内存到CPU的传输速度. 它可以是单独的芯片，也可以集成到相关的大型芯片中；内置在CPU或北桥中的内存控制器.

双通道记忆

双通道内存控制器（Dual Channel），动态随机存取存储器（DRAM）分别连接到两个不同的总线（Bus），从而允许两个内存控制器并行访问它们，该总线的理论带宽增加了一倍.

双频道

双通道（英语: Dual-channel）是一种可以提高计算机性能的技术. 这项技术将多个内存从串联更改为并联，以获得更大的带宽.

使用单通道技术时，主板上的多个内存串联运行，也就是说，它们只能作为一个内存运行，但是它们的容量相加. 内存总线宽度为64位，无论安装了多少个内存，总线宽度均固定为64位.

双通道并行运行. 连接两个存储器后，总线宽度将达到128位. 也就是说，当双通道打开时，内存带宽可以增加一倍，并且性能将会提高.

从理论上讲，双通道可以使内存性能提高一倍；对于整个系统性能，双通道带来的性能提升约为2％至3％，最佳情况约为5％. 在实际使用中，如果不是用于长期计算超大数据或通过测试软件获得测试信息，则用户操作并没有太大区别.

如果是纯CPU计算，则使用双通道的性能不会增加太多. 但是对于高端游戏玩家或对图形有更大需求的用户，双通道技术并不是很大的帮助，因为此类软件需要大量内存带宽. 因此，在使用双通道时，双倍的内存带宽可以使芯片组/ CPU中内置的图形核心的性能提高一倍.

条件和安装

主板的北桥芯片必须支持启用双通道模式，并且最好使用两个具有相同规格（容量，时钟，延迟，粒度，品牌，周期）的内存. NVIDIA的nForce 2支持使用两种不同规格的内存进行操作. 法规相对不太严格，但是不确定稳定性是否足够. 当前一些芯片组支持使用两种不同容量的存储器来形成非对称双通道. 性能也得到了改善，并且稳定性得到了测试.

内存安装方法也是关键. 如果您在支持双通道的主板上安装了两个内存，则无法正常工作. 它还需要正确安装. 例如，nForce 2的设计具有四个内存插槽，它们的顺序为1、2. ，3、4，则必须安装1、3或2、4才能使用双通道. 如果仅安装1、2，则将打开单通道模式. 不同的芯片组设置不同，每个主板也可能不同，因此必须参考说明手册以正确的方式进行安装. 如果安装成功且运行正常，则BIOS会在引导时显示“ Dual Channel Mode Enable”（双通道模式启用）或类似消息，指示双通道已正确激活.

平台路径控制器PCH

近年来，处理器的频率一直在上升，但是前端总线（FSB，即处理器连接到北桥的通道）的带宽没有改变，并且遇到了瓶颈. PCH的设计就是为了解决这个问题.

它重新分配了各种I / O功能，并将内存控制器，核心图形卡和高速PCI-E控制器集成到处理器中. PCH负责原始南桥的某些功能.

Intel CPU可以直接访问RAM和高速PCIe（例如图形卡），并通过DMI连接到PCH.

PCH连接到其他I / O设备，例如音频，SATA，USB，NVMe和LAN. 其中，SATA用于连接硬盘驱动器和光盘驱动器.

PCB

PCB: 印刷电路板，印刷电路板

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