什么是南橋芯片
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什么是南橋芯片
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。
南橋芯片的作用
南橋芯片負責(zé)I/O總線之間的通信,如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等,這些技術(shù)一般相對來說比較穩(wěn)定,所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的,不同的只是北橋芯片。所以現(xiàn)在主板芯片組中北橋芯片的數(shù)量要遠遠多于南橋芯片。
南橋芯片的發(fā)展方向
南橋芯片的發(fā)展方向主要是集成更多的功能,例如網(wǎng)卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI無線網(wǎng)絡(luò)等等。 南橋芯片(South Bridge)是主板芯片組中除了北橋芯片以外最重要的組成部分,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總線較多,離處理器遠一點有利于布線,而且更加容易實現(xiàn)信號線等長的布線原則。相對于北橋芯片來說,南橋芯片數(shù)據(jù)處理量并不算大,所以南橋芯片一般都不必采取主動散熱,有時甚至連散熱片都不需要。
南橋芯片的特點
雙芯片設(shè)計
高性能的磁盤系統(tǒng)除了需要高速硬盤、高級磁盤控制器以外,還需要出色的南北橋連接帶寬。長期以來,南北橋連接帶寬一直是很突出的問題。由于以往PCI總線的帶寬大部分被IDE設(shè)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(tǒng)性能的發(fā)揮,尤其是IDE傳輸任務(wù)繁重的場合,比如在一些入門級的服務(wù)器和工作站上。V-Link技術(shù)將南北橋通信從繁忙的PCI總線獨立出來,這就有效地保證了芯片組內(nèi)部信息傳遞的迅速和完整,對系統(tǒng)性能的提升有很大的幫助。
在失去這些優(yōu)勢之后,單芯片自然就失去了根本的存在價值,而且其弊端也逐漸顯現(xiàn)。首先便是單芯片的高發(fā)熱量。由于集成度大幅度提高,單芯片的發(fā)熱量往往非常厲害。以nVIDIA的nForce3和nForce4為例,nVIDIA要求主板廠商一定用使用高品質(zhì)散熱片,并強烈建議采用主動散熱,這在客觀上提高了成本且不利于穩(wěn)定性。另外一個十分明顯的特點是,單芯片的電氣性能略有下降,使得產(chǎn)品的超頻表現(xiàn)受到影響。與此同時,單芯片固有的低良品率劣勢也影響著芯片組廠商。南北橋的芯片組架構(gòu)得到越來越多的支持,其本身的出發(fā)點便是追求穩(wěn)定性并提高良品率,同時也降低了成本。[1]
原本使用單芯片的目的是提高性能,因為此時南北橋芯片的功能徹底整合,基本不存在互相通訊的難題。除此以外,單芯片還縮小了主板的體積,使之更加容易地應(yīng)用于特殊領(lǐng)域。然而隨著南北橋連接技術(shù)的發(fā)展,單芯片越來越顯得沒有必要。Intel有中央加速結(jié)構(gòu)、VIA有V-Link技術(shù)、SiS有渠妙技術(shù),其連接帶寬都達到足夠使用的境地。更為重要的是,普通PC主板即便是南北橋架構(gòu)也能實現(xiàn)迷你體積。
集成網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)功能無疑是未來南橋芯片發(fā)展的重點?,F(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到非常普及的應(yīng)用,那么南橋芯片將其整合便是大勢所趨。從ICH6開始,Intel就有意整合WiFi功能,而SiS和nVIDIA也曾有過類似的計劃。當(dāng)然,所謂南橋芯片集成WiFi功能僅僅是物理層,具體的無線信號發(fā)射模塊還是需要外置方式來實現(xiàn)。但是可以肯定的是,一旦南橋芯片融合了WiFi功能,那將使得WiFi技術(shù)徹底得到普及應(yīng)用。除了WiFi無線網(wǎng)絡(luò),無線USB(Wireless USB)也將是未來南橋芯片的發(fā)展焦點,只不過相關(guān)標準還未完全成型。
無線網(wǎng)絡(luò)是一方面,而有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是南橋芯片的重點。在過去25年中,隨著人們對于越來越高的聯(lián)網(wǎng)速度的需求的不斷增長,以太網(wǎng)也經(jīng)歷了很多變革,從半雙工的共享媒體10Mbps局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成為全雙工的10/100/1000/1000Mbps LAN交換技術(shù)。Intel的ICH10南橋已經(jīng)準備集成10Gbps網(wǎng)絡(luò)功能,這將有助于改善現(xiàn)有的局域網(wǎng)連接速度。[1]
高品質(zhì)音頻
聲卡可以看作是聲卡控制芯片和Codec芯片的整合,板載聲卡也不例外。由于信號干擾的原因,聲卡控制芯片不可能完全集成于南橋芯片,而是僅僅集成DSP芯片,具體的數(shù)模轉(zhuǎn)換以及聲音輸出輸入還得依靠Codec芯片。集成聲卡的弊端在于Codec芯片普遍比較薄弱,而且即便是南橋芯片中集成較為強大的DSP音頻功能,其占用的系統(tǒng)資源也還是不小。我們對于聲卡的要求可以分為兩點:音質(zhì)和音效。集成聲卡的音效部分則完全依賴于DSP的處理能力,而音質(zhì)就與Codec芯片有著很大的關(guān)系。從一些技術(shù)指標來看,我們經(jīng)??梢钥吹侥衬衬蠘虻募梢纛l單元能夠達到很高的水準,但是在缺少API的支持時,其作用也非常有限。
但是,未來的南橋芯片技術(shù)渴望結(jié)束這種尷尬局面。隨著制作工藝水平的提高,在南橋芯片中集成Codec芯片也不是沒有可能。更加重要的是,現(xiàn)在芯片組廠商也開始注意提高聲卡DSP的性能表現(xiàn)?,F(xiàn)在的HD Audio僅僅是一個標準,在具體的音頻處理方面還有待加強。而在nVIDIA的nForce2時代,我們已經(jīng)體會了SoundStorm的為例。一旦發(fā)展順利,今后nVIDIA也有計劃推出SoundStorm2,而VIA更是計劃徹底整合性能強大的Envy24
南橋芯片與北橋芯片的關(guān)系
不同的南橋芯片可以搭配不同的北橋芯片,雖然其中存在一定的對應(yīng)關(guān)系,但是只要連接總線相符并且針腳兼容,主板廠商完全可以隨意選擇。最明顯的例子莫過于AMD-ATI芯片組,其北橋芯片既可以搭配自家的南橋芯片,也可以使用ULI或者VIA的南橋芯片。此外,很多典型芯片組也可以使用不同的南橋。