认识主板芯片组和主板上的元器件
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简述计算机主板的基本组成部分
计算机主板是计算机的核心组件之一,它是连接各个部件的桥梁。
主板的基本组成部分包括以下几个方面:
1.芯片组:芯片组是主板的核心部件,它由北桥和南桥两部分组成。
北桥主要负责连接处理器、内存和显卡等高速设备,南桥主要负责连接硬盘、USB、声卡等低速设备。
2.CPU插槽:CPU插槽是主板上用于安装处理器的接口,目前常
用的有LGA和PGA两种,一般使用LGA插槽的主板性能更佳。
3.内存插槽:内存插槽是主板上用于安装内存条的接口,常见的有DDR3和DDR4两种类型。
4.扩展插槽:扩展插槽是主板上用于安装扩展卡的接口,包括PCI、PCI-E等不同类型的接口。
5.电源接口:电源接口是主板上用于连接电源的接口,一般有
24pin和8pin两种规格,不同的规格适用于不同功率的电源。
6.硬盘接口:硬盘接口是主板上用于连接硬盘的接口,常见的有SATA和IDE两种类型。
B接口:USB接口是主板上用于连接USB设备的接口,一般
有2.0和3.0两种规格,3.0规格的传输速度更快。
8.声卡接口:声卡接口是主板上用于连接播放和录音设备的接口,常见的有3.5mm音频接口和HDMI接口等。
总之,计算机主板的基本组成部分包括芯片组、CPU插槽、内存插槽、扩展插槽、电源接口、硬盘接口、USB接口和声卡接口等,这
些部件的协调工作使得计算机系统能够正常运行。
主板的构造和功能解析为了更好地了解主板的构造和功能,本文将从以下几个方面进行解析,包括主板的组成部分、各个部件的作用以及主板的功能。
一、主板的组成部分主板作为计算机的核心部件,由多个不同的组成部分组合而成。
主要包括以下几个方面:1. CPU插槽:用于插入中央处理器(CPU),它是主板上最重要的组件之一,负责执行计算机的指令和控制操作。
2. 内存插槽:用于插入随机存储器(RAM),RAM是存储计算机正在执行的程序和数据的临时存储器,对于计算机性能的提升起着重要作用。
3. 扩展槽:包括PCI插槽、AGP插槽和PCI Express插槽等,用于插入扩展卡,如显卡、网卡、声卡等。
扩展槽的数量和类型会影响计算机的扩展能力。
4. 芯片组:主板上的芯片组负责处理数据和控制信号的流动。
芯片组通常由北桥芯片和南桥芯片组成,北桥负责控制高速组件,如CPU 和显卡,而南桥负责控制低速组件,如硬盘、USB设备等。
5. BIOS芯片:用于存储基本输入输出系统(BIOS)程序,BIOS是计算机开机时自检及系统启动的关键,确保计算机硬件正常运行。
二、各个部件的作用1. CPU:作为计算机的大脑,负责执行计算机指令和控制操作,其性能的提升将直接影响计算机的运行速度和效率。
2. 内存:存储计算机正在执行的程序和数据,是CPU快速读写数据的临时存储器,内存的大小和速度将决定计算机的运行能力。
3. 扩展卡:通过扩展槽插入主板,扩展了计算机的功能,如显卡可以使计算机显示图像,网卡可以实现网络连接,声卡可以提供音频输出等。
4. 芯片组:负责处理数据和控制信号的流动,保证各个组件之间的协调工作,提供高效的数据传输。
5. BIOS:存储计算机的基本输入输出系统,控制计算机的启动和硬件初始化,确保计算机的正常工作。
三、主板的功能主板是整个计算机的核心,不同的组件通过主板紧密地连接在一起,实现了以下几个基本功能:1. 数据传输:主板上的芯片组负责处理数据和控制信号的传输,保证各个组件之间的快速、稳定的数据交流。
一、主板介紹一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成1. 线路板PCB 印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。
由几层树脂材料粘合在一起,内部采用铜箔走线。
一般的PCB 线路板分四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地修正信号线。
而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。
线路板基板做好后,一块成品的主板就是在PCB 基板上装备上各种元器件—先用SMT 自动贴片机将IC 芯片和贴片元件“焊接上去,再手工接插一些机器干不了的活,通过波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在PCB 上,于是一块主板就生产出来了。
线路板要想在电脑上做主板使用,还需制成不同的板型。
其中AT 板型是一种最基本板型,其特点是结构简单、价格低廉,其标准尺寸为 33.2cmX30.48cm,AT 主板需与AT 机箱电源等相搭配使用,现已被淘汰。
而ATX 板型则像一块横置的大AT 板,这样便于ATX 机箱的风扇对 CPU 进行散热,而且板上的很多外部端口都被集成在主板上,并不像AT 板上的许多COM 口、打印口都要依靠连线才能输出。
另外ATX 还有一种 MicroATX小板型,它最多可支持4个扩充槽,减少了尺寸,降低了电耗与成本。
2. 北桥芯片芯片组(Chips et 是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。
北桥芯片一般提供对CPU 的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC 纠错等支持,通常在主板上靠近CPU 插槽的位置,由于此类芯片的发热量一般较高,所以在此芯片上装有散热片。
3. 南桥芯片南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA 设备相连,并负责管理中断及DMA 通道,让设备工作得更顺畅,其提供对KBC(键盘控制器、RTC(实时时钟控制器、USB(通用串行总线、UltraDMA/33(66EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理等的支持,在靠近PCI 槽的位置。
一、主板介紹一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成1. 线路板PCB 印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。
由几层树脂材料粘合在一起,内部采用铜箔走线。
一般的PCB 线路板分四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地修正信号线。
而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。
线路板基板做好后,一块成品的主板就是在PCB 基板上装备上各种元器件—先用SMT 自动贴片机将IC 芯片和贴片元件“焊接上去,再手工接插一些机器干不了的活,通过波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在PCB 上,于是一块主板就生产出来了。
寸,降低了电耗与成本。
2. 北桥芯片芯片组(Chips et 是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。
北桥芯片一般提供对CPU 的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC 纠错等支持,通常在主板上靠近CPU 插槽的位置,由于此类芯片的发热量一般较高,所以在此芯片上装有散热片。
3. 南桥芯片南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA 设备相连,并负责管理中断及DMA 通道,让设备工作得更顺畅,其提供对KBC(键盘控制器、RTC(实时时钟控制器、USB(通用串行总线、UltraDMA/33(66EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理等的支持,在靠近PCI 槽的位置。
4.CPU 插座CPU 插座就是主板上安装处理器的地方。
5. 内存插槽内存插槽是主板上用来安装内存的地方。
不同的内存插槽它们的引脚,电压,性能功能都不尽相同,不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。
6.PCI 插槽PCI(peripheral componentinterconnect总线插槽是由Intel 公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM 等设备提供了连接接口,基本工作频率为33MHz ,最大传输速率可达132MB/s。
一、主板图解一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成1.线路板PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。
它实际是由几层树脂材料粘合在一起的,内部采用铜箔走线。
一般的PCB线路板分有四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地对信号线作出修正。
而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。
主板(线路板)是如何制造出来的呢?PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(GlassEpoxy)或类似材质制成的PCB“基板”开始。
制作的第一步是光绘出零件间联机的布线,其方法是采用负片转印(Subtractivetransfer)的方式将设计好的PCB线路板的线路底片“印刷”在金属导体上。
这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除。
而如果制作的是双面板,那么PCB的基板两面都会铺上铜箔。
而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂“压合”起来就行了。
接下来,便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。
在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后,孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,Plated-Through-Hole technology,PTH)。
在孔璧内部作金属处理后,可以让内部的各层线路能够彼此连接。
在开始电镀之前,必须先清掉孔内的杂物。
这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化,而它会覆盖住内部PCB层,所以要先清掉。
清除与电镀动作都会在化学过程中完成。
接下来,需要将阻焊漆(阻焊油墨)覆盖在最外层的布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份了。
然后是将各种元器件标示网印在线路板上,以标示各零件的位置,它不能够覆盖在任何布线或是金手指上,不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。
此外,如果有金属连接部位,这时“金手指”部份通常会镀上金,这样在插入扩充槽时,才能确保高品质的电流连接。
最后,就是测试了。
测试PCB是否有短路或是断路的状况,可以使用光学或电子方式测试。
主板各部件的认识及介绍主板是计算机的重要组成部分,它连接和支持计算机的各种硬件设备。
主板上集成了多个电子元件,包括芯片组、插槽、接口等。
下面对主板的各个部件进行介绍。
1.芯片组:芯片组是主板上最重要的部分,它负责连接和协调各个硬件部件的工作。
芯片组通常由南桥和北桥两个芯片组组成。
南桥连接主板上的硬盘、USB接口、电源接口等设备,北桥连接主板上的处理器、内存等设备。
2.插槽:主板上有多个插槽,用于插入不同类型的扩展卡。
常见的插槽有PCI插槽、PCI-E插槽和AGP插槽。
PCI插槽用于插入网卡、声卡等扩展卡,PCI-E插槽用于插入显卡、声卡等高速扩展卡,AGP插槽用于插入显卡。
3.接口:主板上还有各种接口,用于连接外部设备。
常见的接口有USB接口、SATA接口、RJ45接口等。
USB接口用于连接外部硬件设备,如鼠标、键盘、打印机等。
SATA接口用于连接硬盘、光驱等存储设备。
RJ45接口用于连接网络。
4.内存插槽:主板上有多个内存插槽,用于插入内存条。
内存条是存储器的一种,用于暂时存储计算机运行时的数据。
内存插槽的类型和数量决定了主板的最大内存容量和速度。
5.处理器插槽:主板上有一个或多个处理器插槽,用于插入处理器。
处理器是计算机的核心部件,负责执行各种计算任务。
不同的处理器插槽类型适用于不同的处理器架构。
6.电源插槽:主板上有一个电源插槽,用于连接计算机的电源。
电源插槽提供电能给主板上的各个部件和设备。
7.BIOS芯片:主板上有一个BIOS芯片,用于存储计算机的基本输入输出系统(BIOS)。
BIOS负责计算机的启动和初始化过程,可以通过BIOS设置参数来配置主板和硬件设备。
8.CMOS电池:主板上有一个CMOS电池,用于供电给BIOS芯片,以保持系统配置的持久性。
CMOS电池一般是纽扣电池,可以长时间保持电力供应。
9.音频芯片:主板上有一个音频芯片,用于处理计算机的音频输出。
音频芯片可以产生和处理音频信号,使计算机可以播放音乐、视频等多媒体文件。
主板芯片组:芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,联系CPU和其他周边设备的运作。
主板上最重要的芯组就是南桥和北桥。
1、北桥芯片:(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。
一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔875P芯片组的北桥芯片是82875P、最新的则是支持双核心处理器的945/955/975系列的82945P、82945G、82945GZ、82945GT、82945PL、82955X、82975X等七款北桥芯片等等。
北桥作用:北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存(仅限于Intel的cpu,AMD系列cpu 在K8系列以后就在cpu中集成了内存控制器,因此AMD平台的北桥芯片不控制内存)、AGP数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM 以及RDRAM等等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
北桥识别及特点:北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。
因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。
因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。
2、南桥芯片:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。
相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。
主板上各种芯片、元件的识别及作用管理提醒:本帖被火凤凰执行置顶操作(2009-03-04) 本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容一、主板芯片组:芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,联系CPU和其他周边设备的运作。
主板上最重要的芯组就是南桥和北桥。
1、北桥芯片:(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Ho st Bridge)。
一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔875P芯片组的北桥芯片是82875P、最新的则是支持双核心处理器的945/955/975系列的82945P、82945G、82945GZ、82 945GT、82945PL、82955X、82975X等七款北桥芯片等等。
北桥作用:北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存(仅限于Intel的cpu,AMD系列cpu在K8系列以后就在cpu中集成了内存控制器,因此AMD平台的北桥芯片不控制内存)、AGP数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM 等等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
北桥识别及特点:北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。
因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。
因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。
2、南桥芯片:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU 插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。
电脑主板结构及元件详细图解主板是电脑部件中最重要的部分,不管是硬盘、内存还是处理器都需要和主板连接,也都需要主板能够兼容支持,一套合理的电脑配置,起码主板要与其它主要部件相互兼容,所以主板是电脑最重要的部件。
可能一些用户对电脑主板结构及元件还不是很了解,那么请看以下的电脑主板结构及元件详细图解。
先来个整体印象芯片组:芯片组一般分为北桥和南桥两部分,北桥主要负责控制CPU,内存,显卡之间的通信,南桥则集成了开机,复位,CMOS电路,USB,IDE,SATA,PCI等许多电路和控制模块,它们是整个主板的核心。
注意,NIVADIA有些芯片组南北桥是一体的。
以下为实物图(不带散热片):CPU插座,INTEL和AMD两大阵营,型号有很多种,这里就不一一说明了内存插槽,分为DDR1,2,3三种显卡插槽多位于PCI插座上面,老一点的多为AGP插座。
现在一般是PCIE,有的过渡型的主板两种都有,有些则有两条PCIE插口PCI插座,多为白色ATX电源插座及12V辅助电源接口外部接口,包括键盘鼠标,串口,并口,打印机接口,集成显卡接口,USB口,集成网卡和声卡接口等:USB扩展接口,用于连接机箱前面板的USB接口开机排针,包括开关针,复位针,电源指示灯接口,硬盘指示灯接口,有些还带有四针的蜂鸣器接口前置音频接口SATA硬盘接口,用于接SATA硬盘IDE接口,用于接IDE口的硬盘或光驱CMOS电池,用于在关机时维持南桥内的CMOS电路中的主板设置和保持正确的时间BIOS芯片,也叫基本输入输出系统,用于开机自检,中断分配,和引导系统等,也用来设置CMOS参数,觉的有AWRAD,AMI等CPU供电部分,这里整体来说,下图是一个三相供电的主板,三个相同的电感线圈每个为单独的一相,属于储能电感,那个直立的为滤波电感,黑色方型元件为场效应管,分为高端门场管和低端门场管,些例中比较靠上的三个平行的场管为高端门场管,靠近它的两个为低端管,一高两低和相应的电感线圈组成供电的一相。
了解电脑主板和芯片组的基本知识电脑主板和芯片组是计算机硬件中至关重要的组成部分。
主板作为计算机的核心,连接了各种硬件设备,同时芯片组则是主板上的重要元件,起到了协调和控制各种硬件设备的作用。
本文将介绍电脑主板和芯片组的基本知识。
一、电脑主板的组成和功能1.1 CPU插槽电脑主板上有一个或多个CPU插槽,用于插入中央处理器(CPU)。
CPU是电脑的大脑,负责处理和执行各种指令。
插槽的型号和接口会根据不同的CPU而有所不同。
1.2 内存插槽主板上还有多个内存插槽,用于插入内存条。
内存条用于存储计算机运行时需要的临时数据和程序,速度较快。
内存插槽的数量和类型也会根据主板型号而有所不同。
1.3 扩展槽扩展槽可以插入各种扩展卡,如显卡、声卡、网卡等。
主板上通常会有PCI、PCI-E等不同类型的扩展槽,以适应不同的扩展卡需求。
扩展卡可以提供额外的功能和性能,满足用户的不同需求。
1.4 储存接口主板上还会配备多个储存接口,如SATA接口和M.2接口。
SATA接口用于连接硬盘、光驱等储存设备,而M.2接口则是一种更高速的储存接口,可以支持固态硬盘等高速存储设备。
1.5 输入输出接口主板上还有各种输入输出接口,如USB接口、音频接口、网口等。
这些接口用于连接外部设备,如鼠标、键盘、音箱、网络电缆等,实现与外设的交互。
二、芯片组的作用和分类2.1 北桥芯片北桥芯片是位于主板上离CPU最近的芯片,负责连接CPU、内存和显卡等重要组件。
它的主要作用是调度这些组件之间的数据传输和通信,协助CPU高效地访问内存和显卡。
2.2 南桥芯片南桥芯片位于主板上相对较远的位置,负责处理与硬盘、USB接口、声卡和网卡等设备的通信。
它可以管理这些设备的数据读写和通信协议,保证它们正常运作。
2.3 芯片组分类根据功能和性能的不同,芯片组可以分为高端和低端两大类。
高端芯片组具备更多的扩展槽、更高的数据传输速度和更多的内存插槽等特点,适合需要更高性能的用户。
今天我们就来说说主板芯片组上的各种电路元件。
主板作为电脑核心部件,重要性肯定不容忽视,那么主板上电路元件到底有哪些作用,我们来详细说说。
说起CPU,大家都认为是整台电脑中最重要的部件;说起GPU,大家也会认为没有它不能显示绚丽的3D画面。
那么说起芯片组,大家又有什么看法呢?芯片组是主板最核心的部分,它决定了主板的性能高低。
以往,参照在主板上所处位置的不同,芯片组又分为北桥芯片和南桥芯片,其中,北桥芯片又占据了主导地位,那么它们各自起到什么作用?而现在,芯片组又呈现了融合的趋势,从双芯片到单芯片,从单芯片到逐渐被CPU“吞噬”,这个过程又是怎么回事呢?
PC系统中的物流中心—芯片组的作用
大家都知道,CPU就像系统的大脑,负责处理各种各样的数据。
但这些数据是谁送过来,谁调配出入的呢?这就得找我们本期的主角—芯片组了。
双芯片时期的芯片组结构示意图,看起来颇为复杂
芯片组的作用是配合CPU和其它设备,根据系统给出的命令,把CPU需要的数据合理分配,该存储的存储,该读取的读取,该删除的删除。
如果把电脑比喻为一个大工厂的话,CPU是生产与控制中心,内存是物料中转站,硬盘是仓库,芯片组则是物流中心。
物流中心根据生产中心的需求,将大工厂内的物料按需调配,并保证这些物料在传输过程中不出问题。
从这个意义上来说,物流中心的地位也是非常重要的,如果没有物流中心,生产中心肯定无法顺利得到原材料供应,也就不可能完成生产任务,至于仓库和物料中转站就更难以顺利运转了。
没有芯片组这个物流中心发挥作用,整个系统肯定会处于乱糟糟的瘫痪地步。
那么这个物流中心到底怎样调度数据的呢?不要着急,芯片组自有一套好办法,请继续往下看吧!
条条大路通罗马—芯片组的总线
说起芯片组,有一个永远绕不过去的话题,那就是总线。
总线的名字看起来很奇怪,实际上理解却很简单。
打比方来说,京广铁路是我国重要的铁路干线,北京到广州的绝大部分货物、客源都得走京广线。
总线,就是电脑的京广铁路,CPU到北桥、北桥到南桥、显卡到北桥都需要修路,这些路就像生活中的铁路一样,将各个重要的“点”串联起来。
没有京广线,北京到广州的物流客流就不通畅;没有总线,系统中各个地方的数据传输肯定无法保证。
说到这里,总线的作用就呼之欲出了—总线是连接主板或安装在主板上的各个重要部件之间的“交通要道”,几乎所有的数据流都得服从总线的调配。
单芯片结构示意图,整个系统看起来要简洁一些
那么总线和北桥又有什么关系呢?我们先来想想,京广线这么庞大的铁路,肯定得安排一个专门的调度机构,要不然列车根本就不能正常运行—你要往北,我就偏往南,大家很快就堵在一起了。
北桥内部包含了总线的调度部分,专门负责各种各样的数据传输调度。
传统的架构中,CPU只能通过前端总线和北桥链接,而前端总线又负责了CPU和南桥、CPU和显卡等重要部件的通讯,在这种情况下,北桥就只好根据“先来后到、轻重缓急”来区分这些数据传输要求,着急的排在前面,不慌的排在后面。
如果没有北桥内部的总线调度机构,所有的数据都得挤在一起,谁也别想落个好。
早期的芯片组分工非常清楚,因此最终产品也是“分居”的—北桥和南桥各司其职。
北桥负责疏通CPU、内存、显卡、南桥之间的数据,南桥负责硬盘、网络、声卡、USB等设备的数据并通过北桥传输给CPU等重要部件。
南桥和北桥之间的数据沟通采用专门的总线连接。
不过,随着时间发展,这种“分权合作”的方式很快又不能满足需求了,接下来,总线会发生什么样的变化呢?
分权合作还是中央集权—芯片组总线的进化过程
我们说过,传统的架构中北桥拥有总线的调度权力。
最典型的情况出现在Pentium 4、Core 2 Duo、Athlon XP等处理器以及与之搭配的芯片组上。
这些处理器都通过前端总线和北桥相连。
也就是说,前端总线是CPU统管系统、收发数据的唯一通道。
这样做在早期的好处很多,比如数据设计简单、传输速度也不错,集成化的北桥也能很好的满足系统数据传输“分工明确”的需求。
不过随着CPU的性能渐渐提高,前端总线的传输带宽却难以跟上CPU对数据带宽“饥渴”的需求。
比如Core 2 Duo的最高主频普遍提升到了2.8GHz甚至3GHz,但前端总线频率始终难以跨越1.6GHz这个门槛。
这样发展下去肯定会阻碍CPU性能的进一步提升。
技术人员想了很多办法,最后决定:与其让CPU在不断的等待中浪费时间,干脆另外修一条路,直接通向内存甚至GPU。
这就好比京广线不够用了,干脆再修一条京九线,不但大大缓解了京广线的压力,还能带来不少的好处。
在CPU内置了内存控制器后,由于CPU读取内存数据不再需要经过北桥,步骤少了一环,需要的时间也少了不少,数据延迟大大降低。
但是,这条路修起来之后,会对“物流中心”芯片组产生什么影响呢?这就是芯片组从双芯片到单芯片的转折点了。
合二为一还是兼并联合—越来越“小”的芯片组
CPU有了内存控制器,芯片组的作用就大大弱化了。
最典型的例子就是在发布了Athlon 64处理器后,作为当时AMD平台最大芯片组提供厂商的NVIDIA,干脆将原有北桥剩下的PCI-E总线和其它设备以及南桥“打包”,做成单芯片nForce 4出售。
从此开始,芯片组功能弱化、CPU集成化的趋势就越来越明显。
相比AMD,新一代的英特尔Core i7/i5/i3处理器就更进一步,北桥已经和CPU“合为一体”,因此在主板上只布置了功能类似于南桥的单颗芯片,这也是P55、H55芯片组都是单芯片产品的根本原因。
CPU彻底“吸纳”了内存控制器和PCI-E总线控制器等重要部件后,主板上的重要功能就基本上全部被CPU“包圆”了。
从目前的发展情况看,在不远的未来,南桥所统管的磁盘、外设类的控制器很可能都会被CPU“包容并兼”,那个时候芯片组就彻底“消失”。
除了BIOS、供电、I/O接口等设备所需的芯片外,主板上就只剩下大量的插槽和接口。
总的来说,从早期的主板上遍布芯片,到芯片组分工协作,以及现在的单一芯片,未来的主板将很可能只剩下插接件。
这符合人们追求更简约、更简单的生活的要求。