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,這些技術(shù)一般相對來(lái)說(shuō)比較穩定,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。所以現在主板芯片組中北橋芯片的數
量要遠遠多于南橋芯片。例如早期英特爾不同架構的芯片組Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南橋芯片都采用82317AB,而近兩年的芯片組Intel945系列芯片組都采用ICH7或者ICH7R南橋芯片,但也能搭配ICH6南橋芯片。更有甚者,有些主板廠(chǎng)家生產(chǎn)的少數產(chǎn)品采用的南北橋是不同芯片組公司的產(chǎn)品。例如以前升技的KG7-RAID主板,北橋采用了AMD 760,南橋則是VIA 686B。
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關(guān)系,但是只要連接總線(xiàn)相符并且針腳兼容,主板廠(chǎng)商完全可以隨意選擇。最明顯的例子莫過(guò)于A(yíng)MD-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。譬如當年Intel 845E既可以搭配ICH2也可以搭配ICH4,即便是如今P695主板大量采用的ICH8南橋,也存在不同版本的區別,從而表現出明顯的功能差異。
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(wú)線(xiàn)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(xiàn)較多,離處理器遠一點(diǎn)有利于布線(xiàn),而且更加容易實(shí)現信號線(xiàn)等長(cháng)的布線(xiàn)原則。相對于北橋芯片來(lái)說(shuō),南橋芯片數據處理量并不算大,所以南橋芯片一般都不必采取主動(dòng)散熱,有時(shí)甚至連散熱片都不需要。
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。不過(guò)不同的南橋芯片在功能上會(huì )存在很大的差異,廠(chǎng)商會(huì )根據成本控制以及市場(chǎng)定位來(lái)選擇搭配。事實(shí)上,南橋芯片的發(fā)展之路可謂十分崎嶇。從Pentium時(shí)代的芯片組開(kāi)始,南北橋設計架構的雛形初步建立,這也是主板功能大幅度集成化的開(kāi)始階段。然而隨后的一場(chǎng)“一體化單芯片”潮流讓南橋芯片幾乎消失,不過(guò)最終證明融合南北橋的單芯片設計并非是控制成本的捷徑,而且與強調南橋功能化的發(fā)展趨勢格格不入。
大家需要注意的是,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關(guān)系,但是只要連接總線(xiàn)相符并且針腳兼容,主板廠(chǎng)商完全可以隨意選擇。最明顯的例子莫過(guò)于A(yíng)MD-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。譬如當年Intel 845E既可以搭配ICH2也可以搭配ICH4,即便是如今P695主板大量采用的ICH8南橋,也存在不同版本的區別,從而表現出明顯的功能差異。
Intel南橋芯片
自從ICH2開(kāi)始,Intel南橋芯片就展現出驚人的實(shí)力,隨后每一代北橋芯片都采用全新的南橋芯片進(jìn)行搭配。ICH4第一次實(shí)現了對USB 2.0的支持,ICH5又引入了SATA功能。但是,真正值得我們回味的還是ICH6,這也是當前Intel南橋芯片的雛形。
1.Intel ICH6
與ICH5一樣,ICH6分兩個(gè)
型號:ICH6R和ICH6,兩者的主
要區別是在支持磁盤(pán)陣列功能之上。其中ICH6R除了像ICH5R支持目前常見(jiàn)的RAID 0和RAID 1磁盤(pán)陣列功能之外,還增加了一個(gè)稱(chēng)為“Matrix RAID”的磁盤(pán)陣列模式。所謂Matrix RAID更像是一種RAID 1.5模式,即以犧牲25%的容量達到RAID 0+1的穩定性和數據安全性。在整合度方面,ICH6也是史無(wú)前例的。4個(gè)Serial ATA
通道、1個(gè)并行ATA
接口、4個(gè)PCI Express x1擴展設備、整合千兆網(wǎng)絡(luò )與8個(gè)USB 2.0接口等等。為了加強Serial ATA功能,Intel大膽地舍去一個(gè)并行ATA接口,也就是說(shuō)用戶(hù)最多只能安裝一個(gè)IDE硬盤(pán)和一個(gè)IDE光驅?zhuān)遣捎妙~外的IDE控制卡。
音頻功能則是ICH6的一個(gè)亮點(diǎn),集成在ICH6南橋芯片中的Azalia控制器采用全新的Azalia Link(以往AC’97使用的是AC-Link)與外部的諸多Codec(數據信號轉換解碼器)相連,連接帶寬提升到一個(gè)相當高的層次,僅僅單通道輸入帶寬就達到24MB/s,而AC-Link的總帶寬僅僅為11.5MB/s。此外Azalia Link支持多通道的輸入輸出,由廠(chǎng)商根據需求自行使用相應的模式,最高可達7.1聲道。
2.Intel ICH7與ICH8
ICH7南橋芯片無(wú)前例地衍生出總共5個(gè)版本,分別為ICH7、ICH7DH、ICH7DO、ICH7DE及ICH7R,其中ICH7為標準型,ICH7DH針對數字家庭娛樂(lè )電腦,ICH7DO針對商業(yè)用途,ICH7DE針對電腦游戲玩家,ICH7R則是支持RAID 0/1/5/1+0磁盤(pán)陣列功能的版本。
在整合度方面,ICH7是史無(wú)前例的。所有的ICH7南橋都支持4個(gè)Serial ATA通道,這意味著(zhù)用戶(hù)在使用Serial ATA串行硬盤(pán)時(shí)將更為自由,為組建RAID磁盤(pán)列陣奠定了基礎。更為重要的是,今后光存儲設備也可能轉向Serial ATA接口,因此這一改進(jìn)設計顯得很有必要。ICH7在對待并行ATA接口方面的態(tài)度也讓人感到較為欣慰,它并非徹底拋棄并行ATA,而是保留一個(gè)并行ATA接口,允許用戶(hù)接駁兩個(gè)并行ATA設備。
新時(shí)代的芯片組會(huì )以PCI Express作為一個(gè)重點(diǎn),而PCI Express并非是高性能顯卡的專(zhuān)利,它甚至可以取代現有的PCI接口。ICH7標準版具備4個(gè)PCI Express Lanes,也就是說(shuō)可以最多提供4個(gè) PCI Express x1接口,而其它四個(gè)加強版都提供6個(gè)PCI Express Lanes,甚至有望出現帶寬更高的PCI Express x4接口,此時(shí)在配備
千兆網(wǎng)卡、Ultra320 SCSI控制卡等設備時(shí)會(huì )發(fā)揮一定的優(yōu)勢。ICH8是ICH7的改進(jìn)版。除了USB接口由8個(gè)增至10個(gè)、SATA-II接口由4個(gè)增至6個(gè)、首次內建千兆以太網(wǎng)控制器、支持6個(gè)PCI-E x1、開(kāi)始支持主動(dòng)管理技術(shù)(iAMT)和靜音系統技術(shù)外,最大的改變便是全面了取消對AC97音頻技術(shù)的支持,轉而只保留高清音頻(HDA)輸出,同時(shí)不再提供PATA用的IDE接口,強制進(jìn)入SATA時(shí)代。ICH8分為四個(gè)不同的版本,分別是低端版ICH8、主流版ICH8-R、數字企業(yè)版ICH8-DO和數字家庭版ICH8-DH,其中與P965搭配的是ICH8R和ICH8-DH,二者的主要區別是前者支持新版的Intel矩陣存儲技術(shù)(MST)。MST技術(shù)可提供兩個(gè)外置3Gbps eSATA接口,從而將SATA接口數量增至6個(gè),支持AHCI和RAID 0/1/5/10等模式。
3.獨特的RAID模式
Matrix RAID磁盤(pán)陣列模式是Intel所推出的全新的RAID方式。
在過(guò)去,一般的ATA RAID控制芯片所能提供的多半僅限于RAID 0、RAID 1或RAID 0+1三種,RAID 0提供性能,而RAID 1提供數據安全性。要兼顧效能及安全性,就要采用RAID 0+1,但這需要4塊硬盤(pán),而且會(huì )浪費一半的硬盤(pán)空間。而Matrix RAID模式可以只使用兩顆硬盤(pán)就能建立出RAID 0+1的環(huán)境。假設現在有兩個(gè)80GB的硬盤(pán),我們可以將兩個(gè)硬盤(pán)的前40
GB組成80GB的邏輯分割區,然后剩下兩個(gè)40GB區塊組成一個(gè)40GB的數據備分分割區。面對需要高性能、而不需要安全性的應用,就可以安裝在RAID 0分割區,而需要安全性備分的數據,則可安裝在RAID 1分割區。換言之,使用者得到的總硬盤(pán)空間是120GB,和傳統的RAID 0+1相比,容量使用的效率依舊很高,而且在容量配置上有著(zhù)更高的彈性。
4.iAMT技術(shù)備受爭議
iAMT(Intel Active ManagementTechnology)遠端管理技術(shù)早在去年的IDF秋季論壇就已經(jīng)曝光,不過(guò)當時(shí)認為這會(huì )首先集成于Intel的雙核心處理器中。然而Intel隨后顯然改變了計劃,將這項技術(shù)轉移到ICH7南橋芯片中,不過(guò)只有ICH7 DO與DE版支持,標準版ICH7以及ICH7R和ICH7DE都暫時(shí)不支持iAMT技術(shù)。
其實(shí)iAMT技術(shù)原本僅僅用于服務(wù)器領(lǐng)域,它允許使用者運用全新的管理功能來(lái)維護其聯(lián)網(wǎng)電腦,即便電腦是在尚未登錄或關(guān)機的狀態(tài)下也能發(fā)揮作用。這套技術(shù)能防止使用者刪除關(guān)鍵的數據資料,并提供遠端遙控與防病毒等功能,以提供完善的資產(chǎn)保護機制。無(wú)論開(kāi)關(guān)機都可以進(jìn)行軟硬件檢查、遠端更新BIOS。對企業(yè)用戶(hù)而言,這將大幅降低MIS管理成本。不過(guò)并不是所有人都歡迎這項技術(shù),因為一旦iAMT技術(shù)在所有的PC中得到普及,那么局域網(wǎng)中終端用戶(hù)的權限將變得越來(lái)越小,甚至無(wú)法管理本地硬盤(pán)。此外,iAMT技術(shù)對于那些專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)系統管理軟件的公司來(lái)說(shuō)確實(shí)是一個(gè)巨大的打擊,iAMT強大的技術(shù)以及Intel業(yè)界龍頭的金字招牌將肯定吸引大批量的企業(yè)用戶(hù)。
芯片組是VIA 最主要的業(yè)務(wù),其
市場(chǎng)占有率相當高,同時(shí)涉足Intel與AMD的平臺。也正是因為這些原因,VIA南橋芯片的發(fā)展相當快,而回顧歷代VIA南橋芯片自然是全面了解VIA芯片組的捷徑。
1.最經(jīng)典的VT686B
VT686B實(shí)際上是VT686A的升級版本,采用0.35微米工
藝生產(chǎn),工作電壓為3.3V,352管腳BGA封裝形式。VT686B是VIA第一款高度集成的南橋芯片,增加了對AC97、MC97支持,并且集成I/O
控制器與硬件監控功能。然而更為重要的是,VT686B支持ATA100,這也是當時(shí)最先進(jìn)的磁盤(pán)外部接口,徹底解決了接口瓶頸。作為一款經(jīng)典的南橋芯片,VT686B造就了KT133A以及694X的輝煌。
值得回味的VT686B南橋芯片
VT686B另一個(gè)重大創(chuàng )舉便是其HDIT結構體系標準。在管腳的數目上,VT686B與686A完全一樣,生產(chǎn)該芯片的任務(wù)完全可以在原有的686A生產(chǎn)線(xiàn)上完成,成本不會(huì )比686A提高多少,可以保證其在價(jià)格上的優(yōu)勢,這也是該芯片一經(jīng)推出就廣受主板廠(chǎng)商擁護的重要原因之一。此外,686A和686B允許廠(chǎng)家根據其產(chǎn)品定位,自行決定是否打開(kāi)其AC97、MC97的全部或者部分功能,更為靈活。VIA的這種設計一直延續至今,因此VT686B功不可抹。
2.VT823X系列南橋芯片
VT8231的壽命并不長(cháng),但是它卻是如今VT823X系列南橋芯片的雛形。從VT686B升級到VT8231之后,這款南橋芯片去除了I/O控制器與硬件監控功能,從而得以將網(wǎng)卡集成。更為重要的是,VT8231這次V-Link技術(shù),與北橋芯片的帶寬達到266MB/s。在輸出接口方面,VT8231依舊是USB 1.1+ATA100,相比VT686B沒(méi)有太大的改進(jìn)。
VT8233又是一款經(jīng)典的產(chǎn)品,擁有VT8233A與VT8233C兩種升級版產(chǎn)品,它們一般與KT266A或者P4X266A北橋芯片搭配。VT8233也業(yè)界第一款支持ATA133磁盤(pán)外部接口的南橋芯片,因此也是具有里程碑意義的。需要注意的是,VT8233南橋可以配置為兩種:一種為8位 266MB/s的V-Link總線(xiàn),另一種為16bit 533MB/s的V-Link總線(xiàn)。在端口輸出能力方面,VT8233突飛猛進(jìn),最多支持6個(gè)USB端口,并且集成了10/100M
網(wǎng)絡(luò )。
具有劃時(shí)代意義的VT8233A南橋芯片
VT8235是一款較為成熟的南橋芯片,相比VT8233而言,其最大的改進(jìn)在于支持USB 2.0。事實(shí)上,VT8233C已經(jīng)在功能方面與VT8235較為接近,VT8235同樣支持16bit 533MB/s的V-Link總線(xiàn)以及ATA133。VT8237A是VT823x系列的最后一款產(chǎn)品,它作為VT8237的改進(jìn)版形式出現。VT8237A大部分功能與VT8337R相同,加入了HD Audio以提供高質(zhì)量的音頻輸出。而且引入了Port Multiplier和Defer Spin up這兩項Serail ATA延伸標準,Port Multiplier標準可讓16個(gè)Serail ATA硬盤(pán)串聯(lián)使用,而Defer Spin up標準可讓多個(gè)硬盤(pán)在開(kāi)機時(shí)放慢加壓速度,防止硬盤(pán)突然加電而造成系統受創(chuàng )。
3.RAID5與NCQ技術(shù):VT8251領(lǐng)跑業(yè)界群雄
RAID磁盤(pán)陣列技術(shù)被認為是改善性能并提高數據安全性的良方。而隨著(zhù)SATA硬盤(pán)的普及,RAID在桌面平臺的可行性變得越來(lái)越高。正是看到這樣的發(fā)展趨勢,VIA在其VT8251南橋芯片中加入了RAID5功能,這也是目前為數不多可以支持RAID5的南橋芯片。與普通南橋芯片只能支持RAID0和RAID1相比,RAID5顯然是面向更高階的應用,同時(shí)也比所謂的Matrix RAID有更好的實(shí)用性。
VT8251的另外一大特色便是支持SATA2,而且包括其中的NCQ技術(shù)。盡管SATA2將接口帶寬提高到3Gb/s,但是其實(shí)際性能提升卻是微乎其微。事實(shí)上,真正決定磁盤(pán)速度的關(guān)鍵是內部傳輸率,只要外部傳輸高于內部傳輸率大約30%就綽綽有余。SATA2所提供的3Gb/s傳輸帶寬就好比一個(gè)水龍頭,而當前
硬盤(pán)大約60~70MB/s的實(shí)際內部傳輸率就好比一個(gè)杯子。當水龍頭的流量明顯超過(guò)杯子的承受能力時(shí),再次加大流量幾乎毫無(wú)意義,只能是徒勞的浪費。
真正讓SATA2起到作用的應當是NCQ技術(shù)(幫助磁頭智能化高效率尋道),只有在NCQ技術(shù)的幫助下,SATA2硬盤(pán)才能真正展現出性能優(yōu)勢。與部分南橋芯片部分支持SATA2而無(wú)法支持NCQ不同,VIA VT8251全面支持SATA2的各項標準,自然也包括極具價(jià)值的NCQ技術(shù)。
其它芯片組廠(chǎng)商
1.SiS穩扎穩打
作為傳統的三大芯片組廠(chǎng)商,SiS的南橋系列依舊保
持著(zhù)業(yè)界領(lǐng)先
地位。SiS 965的規格與VIA的VT8251十分接近,似乎唯一的區別就是不支持RAID5磁盤(pán)陣列模式。一直以來(lái),SiS南橋芯片的磁盤(pán)性能備受稱(chēng)贊。從SiS 965南橋開(kāi)始,其南橋芯片就擁有4個(gè)Serial ATA通道,可以使用RAID0、RAID1或者RIAD0+1模式,而且配備了2個(gè)并行ATA通道,擴展性能十分了得。更為令人心動(dòng)的是,SiS 965到SiS 968都內建8個(gè)USB 2.0接口以及千兆網(wǎng)絡(luò )和7.1聲道音頻功能。在南北橋連接技術(shù)方面,SiS一直有著(zhù)很大的優(yōu)勢。Multi-Threaded I/O Link技術(shù)幫助SiS實(shí)在帶寬為1GB/s的南北橋連接,在今年第三季度末發(fā)布的SiS 967南橋甚至會(huì )把Multi-Threaded I/O Link帶寬提升到2GB/s,從而帶來(lái)更為出色的
磁盤(pán)性能。
2.nVIDIA開(kāi)拓進(jìn)取
盡管nVIDIA并非是傳統的芯片組廠(chǎng)商,但是憑借nForce系列的出色表現,其在芯片組業(yè)界的地位已經(jīng)蒸蒸日上。然而令nVIDIA感到尷尬的是,經(jīng)典nForce2擁有堪稱(chēng)完美的北橋芯片,但是南橋芯片的表現卻令人不敢恭維。不僅僅是缺乏Serial ATA功能,更重要的是存在USB控制器兼容性問(wèn)題。為了改變被動(dòng)局面,nVIDIA選擇亡羊補牢,在nForce2平臺上推出多款加強版的MCP2南橋芯片,這也是其后期新南橋的基礎。
在眾多芯片組中,nVIDIA nForce 500系列的表現脫穎而出,這也令其成為眾多消費者追捧的對象。事實(shí)上,nForce 500并不存在嚴格意義上的南橋概念,但是負責傳統南橋功能的部分卻非常強大,這主要體現在網(wǎng)絡(luò )功能方面。在四款nForce 500產(chǎn)品中,除了nForce 550表現得很一般,其它三款產(chǎn)品都支持雙千兆網(wǎng)卡,而且FirstPacket技術(shù)表現出極高的使用。我們知道在一些延遲敏感的網(wǎng)絡(luò )軟件以及游戲中,
網(wǎng)絡(luò )資源有限的情況下很容易出現相關(guān)的延遲和沖突問(wèn)題,而FirstPacket正是要有效解決這個(gè)問(wèn)題。它通過(guò)優(yōu)先權的設定實(shí)現對軟件實(shí)際應用帶寬的優(yōu)化,在一些對帶寬不敏感的軟件可以選擇更低的優(yōu)先權,而讓那些敏感的軟件工作在更高的優(yōu)先權,以達到合理正常工作。當我們同時(shí)運行網(wǎng)絡(luò )游戲或是VoIP會(huì )話(huà),并且開(kāi)啟MSN軟件以及Windows XP遠程更新時(shí),用戶(hù)能夠明顯體驗到其好處。
除此以外,nForce 500還具備TCP/IP加速技術(shù),此時(shí)可以把一些原本由CPU處理的任務(wù)直接在芯片組中完成,這能夠令大負荷網(wǎng)絡(luò )傳輸時(shí)降低對CPU資源的占用。當然,nForce 500的這項技術(shù)在很多獨立顯卡中也能實(shí)現,不過(guò)這對于整合顯卡而言自然是難能可貴的。即便是磁盤(pán)功能方面,nForce 500系列也有不小的優(yōu)勢,其中支持多達6個(gè)SATA硬盤(pán)組成RAID5是令其它南橋芯片難以企及的地方。
未來(lái)南橋芯片發(fā)展趨勢
1.雙芯片設計依然看好
高性能的磁盤(pán)系統除了需要高速硬盤(pán)、高級磁盤(pán)控制器以外
,還需要出色的南北橋連接帶寬。長(cháng)期以來(lái),南北橋連接帶寬一直是很突出的問(wèn)題。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IDE傳輸任務(wù)繁重的場(chǎng)合,比如在一些入門(mén)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(xiàn)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很大的幫助。
原本使用單芯片的目的是提高性能,因為此時(shí)南北橋芯片的功能徹底整合,基本不純在互相通訊的難題。除此以外,單芯片還縮小了主板的體積,使之更加容易地應用于特殊領(lǐng)域。然而隨著(zhù)南北橋連接技術(shù)的發(fā)展,單芯片越來(lái)越顯得沒(méi)有必要。Intel有中央加速結構、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也能實(shí)現迷你體積。
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(jià)值,而且其弊端也逐漸顯現。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(chǎng)商一定用使用高品質(zhì)
散熱片,并強烈建議采用主動(dòng)散熱,這在客觀(guān)上提高了成本且不利于穩定性。另外一個(gè)十分明顯的特點(diǎn)是,單芯片的電氣性能略有下降,使得產(chǎn)品的超頻表現受到影響。與此同時(shí),單芯片固有的低良品率劣勢也影響著(zhù)芯片組廠(chǎng)商。南北橋的芯片組架構得到越來(lái)越多的支持,其本身的出發(fā)點(diǎn)便是追求穩定性并提高良品率,同時(shí)也降低了成本。
2.集成更強大的網(wǎng)絡(luò )
網(wǎng)絡(luò )功能無(wú)疑是未來(lái)南橋芯片發(fā)展的重點(diǎn)?,F在,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)已經(jīng)得到非常普及的應用,那么南橋芯片將其整合便是大勢所趨。從ICH6開(kāi)始,Intel就有意整合WiFi功能,而SiS和nVIDIA也曾有過(guò)類(lèi)似的計劃。當然,所謂南橋芯片集成WiFi功能僅僅是物理層,具體的無(wú)線(xiàn)信號發(fā)射模塊還是需要外置方式來(lái)實(shí)現。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)徹底得到普及應用。除了WiFi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),無(wú)線(xiàn)USB(Wireless USB)也將是未來(lái)南橋芯片的發(fā)展焦點(diǎn),只不過(guò)相關(guān)標準還未完全成型。
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是一方面,而有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也是南橋芯片的重點(diǎn)。在過(guò)去25年中,隨著(zhù)人們對于越來(lái)越高的聯(lián)網(wǎng)速度的需求的不斷增長(cháng),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)?,F在,Intel的ICH10南橋已經(jīng)準備集成10Gbps網(wǎng)絡(luò )功能,這將有助于改善現有的局域網(wǎng)連接速度。
3.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,具體的數模轉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,其占用的系統資源也還是不小。我們對于聲卡的要求可以分為兩點(diǎn):音質(zhì)和音效。集成聲卡的音效部分則完全依賴(lài)于DSP的處理能力,而音質(zhì)就與Codec芯片有著(zhù)很大的關(guān)系。從一些技術(shù)指標來(lái)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(shí),其作用也非常有限。
但是,未來(lái)的南橋芯片技術(shù)渴望結束這種尷尬局面。隨著(zhù)制作工藝水平的提高,在南橋芯片中集成Codec芯片也不死沒(méi)有可能。更加重要的是,現在芯片組廠(chǎng)商也開(kāi)始注意提高聲卡DSP的性能表現?,F在的HD Audio僅僅是一個(gè)標準,在具體的音頻處理方面還有待加強。而在nVIDIA的nForce2時(shí)代,我們已經(jīng)體會(huì )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。
4.顯卡工作總線(xiàn)
在傳統架構中,顯卡總線(xiàn)完全由北橋芯片負責。但是,考慮到未來(lái)的多顯示器架構,以及可能會(huì )逐漸獨立的
物理加速卡,南橋芯片提供
顯卡工作總線(xiàn)已經(jīng)被逐漸看好。事實(shí)上,ULi已經(jīng)在這一方面做出過(guò)成功的嘗試。ULi M1695北橋所搭配的M1567南橋直接控制AGP總線(xiàn),通過(guò)TGi技術(shù)與CPU連接。而現在,大量南橋芯片實(shí)際上已經(jīng)擁有PCI Express通道,因此未來(lái)南橋芯片將極有可能在PCI Express 2.0時(shí)代擁有更多的PCI Express通道,從而為多顯卡應用更為普及。小結:通過(guò)以上的回顧及展望,相信用戶(hù)們都了解到了南橋的作用,盡管
南橋與
北橋的作用不能相提并論,關(guān)注度也遠沒(méi)有北橋那么大,但是了解南橋還是能從側面掌握主板的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
發(fā)展簡(jiǎn)史
眾所周知,AMD芯片組的前身是ATI芯片組。早在2006年,AMD在正式收購ATI后,就開(kāi)始把部份ATI芯片組產(chǎn)品改以AMD品牌上市,包括AMD平臺用CrossFire芯片組RD580、RD550及RD480,并且,AMD從并購ATI之后所推出的芯片組產(chǎn)品也不會(huì )再使用ATI品牌,只
有顯卡則仍會(huì )保持以ATI品牌命名。值得注意的是,在并購之前,ATI的主板芯片組市場(chǎng)占有率都不是很高,在被并購之后,其芯片組市場(chǎng)占有率一直穩步提高,如之前大紅大火的RS690G系列芯片組,和現在大紅大火的7系列芯片組都是并購之后推出的產(chǎn)品?!∠旅?,我們就和大家簡(jiǎn)略地一一回顧以往ATI歷代南橋芯片。
ATI(AMD芯片組事業(yè)部前身)在2001年開(kāi)始進(jìn)入南橋芯片市場(chǎng),它們第一批上市的芯片組產(chǎn)品ATi - S4/S5/S6規格和市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品相比要落后很多:S4支持AC97音效、ATA66 / S5支援AC97、ATA100 / S6支援3D音效、USB 2.0、內置網(wǎng)絡(luò )卡等……,南橋規格上的落后使得ATI早期的芯片組不得不采用其他公司的南橋芯片組,例如宇力電子ULI當年的M1575。
南橋芯片
ATI南橋芯片組真正獲得高速發(fā)展是從SB600開(kāi)始,其中主要原因,待會(huì )我們會(huì )簡(jiǎn)略為大家闡述一下。
首先我們先看一下在A(yíng)TI南橋芯片發(fā)展史上具備里程碑意義的SB400。
SB400將通過(guò)兩條PCI-E總線(xiàn)與北橋相連,可以支持8個(gè)USB 2.0接口,4個(gè)SATA 150接口、可支持串行硬盤(pán)之余還提供了支持RAID 0,1功能,4個(gè)ATA-133驅動(dòng)器。此外SB400可支持7條PCI擴展插槽,具備5.1/7.1聲道的AC'97高清晰音效輸出能力。除此之外,SB400并沒(méi)有什么值得關(guān)注的亮點(diǎn),它甚至沒(méi)有整合網(wǎng)絡(luò )控制器。
ATI宣稱(chēng)整合Gigabit網(wǎng)絡(luò )功能與通過(guò)PCI Express總線(xiàn)實(shí)現Gigabit網(wǎng)絡(luò )功能相比,無(wú)論從性能或成本上都不占優(yōu)勢。RX480/RS480芯片組跟Intel 925X一樣,只要是Gigabit LAN都是走PCI-Expree總線(xiàn),那么走PCI Express有什么好處,它最大好處就是可以達到500MB/s的傳輸頻寬,在傳輸效能上比走PCI還要更快更有效率。PCI Express Gigabit網(wǎng)絡(luò )功能為每個(gè)設備提供雙向500MB/s總帶寬,Gigabit或10/100以太網(wǎng)都可以通過(guò)北橋或南橋的PCI Express 總線(xiàn)來(lái)提供支持,這樣可以允許廠(chǎng)商根據產(chǎn)品定位需要來(lái)提供高性能或廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò )功能。
接下來(lái)我們看一下“換湯不換藥”的SB450南橋芯片。
與前作SB400相比,SB450最大的改進(jìn)就是將AC97設備升級為Azalia codec,這與目前Intel倡導的多媒體娛樂(lè )技術(shù)又再次融合起來(lái)。Azalia codec又稱(chēng)HD音樂(lè ),最初是由Intel開(kāi)發(fā)者論壇所開(kāi)發(fā),期望能夠取帶老態(tài)的AC97規格并提供更具彈性、且節省成本的真實(shí)高
階音效內建解決方案。Azalia結構能夠在192KHz/32位元下,傳輸高達8通道的聲音串流;而AC’97只能支援48 KHz/20位元下的6通道。增大的頻寬將帶給使用者在面對任何挑剔的音樂(lè )功能時(shí),體驗無(wú)故障的音樂(lè )經(jīng)歷?!〈鎯Ψ矫?,SB450可以提供2個(gè)PATA通道,支持4個(gè)PATA設備。SB450支持2個(gè)SATA接口,速度1.5GHz,仍然不能支持SATA2,RAID支持最為常用的0和1模式。
SB450支持8個(gè)USB2.0接口,在本次測試的產(chǎn)品都外置4個(gè)USB2.0接口,主板提供4個(gè)USB2.0外接接口的跳線(xiàn)。和上一代南橋芯片SB400一樣,比較遺憾的是SB450沒(méi)有集成網(wǎng)卡,因此主板必須集成完整的網(wǎng)卡芯片。
ATI SB600可以說(shuō)是ATI南橋發(fā)展史上最成功的南橋芯片,這和競爭對手NVIDIA收購ATI南橋芯片合作伙伴ULI有很大關(guān)系:
ATI在芯片組發(fā)展上走捷徑,先發(fā)展北橋芯片然后再慢慢研制南橋,這樣導致ATi芯片組一般給人的印象都是北橋芯片不錯,尤其在繪圖性能上更是表現突出,但南橋則問(wèn)題多多,規格落后,因此只能使用在低端入門(mén)級的產(chǎn)品上,高端主流市場(chǎng)的產(chǎn)品都委托給當時(shí)的ULi公司來(lái)設計。
多年以來(lái)主板業(yè)內就曾盛傳一句“要做主板,先做南橋”,我們且不管這句話(huà)的對錯與否,但ATI不遵循這個(gè)規律發(fā)展芯片組的劣勢隨著(zhù)NVIDIA收購ULi的結束開(kāi)始顯現出
來(lái),NVIDIA內部完成對ULi的收購后就開(kāi)始切斷對ATi的南橋供應,一時(shí)間ATi高端的RD580、RD480等北橋芯片成了孤鳥(niǎo),沒(méi)有任何相應的南橋來(lái)搭配。SB600南橋是ATi自主設計用來(lái)替代ULi M1575的高規格南橋,可以說(shuō)是在NVIDIA收購ULI之后狙擊下的產(chǎn)物?!B600相對ATi以前的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)最大的改進(jìn)在于磁盤(pán)性能,在SB400南橋上最為人詬病是USB性能,SB450是在修正了SB400一些BUG基礎上加入了HDA音效,磁盤(pán)性能還是維持在SB400的1.5Gbps SATA x 4上。因此SB600針對磁盤(pán)性能進(jìn)行了改進(jìn),添加了AHCI接口,使得使用該接口的NCQ技術(shù)硬盤(pán)可以得到支持,另外SATA接口的傳輸速率由原來(lái)的1.5Gbps提升到3.0Gbps,支持RAID 0,1,10。IDE減少為1個(gè)Channel,USB接口數量提高到10個(gè)。
三、SB600/SB700新舊兩代南橋規格對比
在推出SB600之前,AMD在南橋方面的缺陷是大家都了解的,由于這些缺陷使得AMD不得不使用ULi提供的第三方南橋方案,而NVIDIA一舉收購ULi之后,AMD缺南橋的局面更是凸顯了出來(lái),而直到SB600的推出才真正解決了SB450/SB460的諸如USB性能低下等一個(gè)讓用戶(hù)感到頭疼的問(wèn)題。
而隨著(zhù)存儲技術(shù)獲得新應用以及對系統安全性要求的提高,SB600勢必會(huì )被更新的產(chǎn)品替代,于是SB700延續了SB600的眾多優(yōu)點(diǎn)后,來(lái)到我們面前,對比SB600和SB700的規格,可以看到不小的改進(jìn)。首先在支持擴展接口的數量上進(jìn)一步增多,原本10個(gè)USB 2.0接口,現在已經(jīng)達到了12個(gè)USB 2.0和2個(gè)USB 1.1 接口,而原來(lái)的4個(gè)SATA II接口,現在追加成為6 個(gè),可以同時(shí)支持RAID 0、RAID 1、RAID 0+1、RAID 10、JBOD,并支持eSATA。
再有就是對可信賴(lài)平臺模塊(TPM)的支持,“Trusted Platform Module(TPM)”為可信任安全平臺模塊,通過(guò)集成在主板上的“TPM”模塊,用戶(hù)的個(gè)人電腦能夠受到非常安全的保護。TPM方案基于物理層,結合了通用認證型身份管理策略,它的問(wèn)世意味著(zhù)復雜難記且易被破解的用戶(hù)密碼型方法即將推出歷史舞臺,TPM在筆記本和一些品牌臺式整機中非常常見(jiàn),而我們知道SB700同樣也是被設計用于筆記本平臺使用的南橋,所以這個(gè)設計就非常受到筆記本用戶(hù)所喜歡。
不過(guò)最大的改進(jìn)則是可以支持HyperFlash技術(shù),我們知道微軟
新一代操作系統Vista新增了ReadyBoost及ReadyDrive技術(shù),通過(guò)額外的存儲顆粒來(lái)提高操作系統及應用程序的啟動(dòng)效率,Intel很早以前就在發(fā)布的新一代迅馳平臺Santa Rosa中,加入了全新的Turbo Memory技術(shù),AMD在這一代加入全新HyperFlash技術(shù)也就順理成章了,此技術(shù)將會(huì )采用Samsung的OneNAND Flash模塊,體積減小并有效降低成本?!⌒乱淮鶺indows Vista操作系統的ReadyBoost及ReadyDrive功能,能縮短操作系統及應用程序的啟動(dòng)時(shí)間,為硬盤(pán)提供更大的緩存容量,提升讀寫(xiě)時(shí)間,并減少硬盤(pán)啟動(dòng)及轉動(dòng)次數,降低硬盤(pán)的耗電,進(jìn)一步提升電池續航力(看來(lái)SB700天生就是為筆記本平臺設計的),而Intel Turbo Memory技術(shù)支持以上兩項功能,讓運作Vista時(shí)性能表現更好。
AMD在SB700南橋中加入的全新HyperFlash技術(shù),將會(huì )把閃存控制器線(xiàn)路與IDE總線(xiàn)整合,支持三星OneNAND芯片,最高支持4顆,芯片頻率為80MHz,16Bit接口最高傳輸速度為108MB/s,并聲稱(chēng)相比Intel Turbo Memory快30%。
目前HyperFlash所采用的模塊是由Molex設計,PC廠(chǎng)商可自行生產(chǎn)HyperFlash卡,可支持512MB、1GB及2GB容量,相比Intel Turbo Memory必須由Intel自行生產(chǎn),HyperFlash的吸引力自然較高,如果HyperFlash營(yíng)銷(xiāo)策略成功,將有望迫使Intel把Turbo Memory生產(chǎn)下放給PC廠(chǎng)商。
小結:
芯片組則是一塊主板的靈魂,一塊主板的功能、性能和技術(shù)特性都是由主板芯片組的特性來(lái)決定的。一直以來(lái),芯片組一直都是以北橋為主芯片,南橋為輔助芯片。因為北橋負責連接到CPU和內存以及顯卡,集成顯示功能的芯片組也都是將顯示核心集成在北橋中;而南橋芯片則只是負責周邊設備而已。通過(guò)本文相信大家對AMD平臺南橋芯片組已經(jīng)有一個(gè)大概的認識和了解。歡迎大家繼續關(guān)注我們PConline主板頻道。