技术报告__南桥北桥_V10_20160321-

河北科技大学信息科学与工程学院卫星应用技术研究室南桥北桥技术报告版本：V1.0日期：2016-3-21最后修改：2016-3-21作者：孟子钰1北桥定义北桥是电脑主板上的一块芯片，位于CPU插座边，起连接作用。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。北桥在电脑里起到的作用非常明显，在电脑中起着主导的作用，所以人们又称为主桥（HostBridge）。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GM45芯片组的北桥芯片是G45、还有支持酷睿i7处理器的X58系列的北桥芯片（都是过时的“古董”）。主流的有P45、P43、X48、790GX、790FX、780G、880G、890GX、890FX等。NVIDIA还有780i、790i等。北桥是个人电脑主板芯片组两枚大规模芯片中的一枚。北桥被用来处理高速信号，通常处理CPU（处理器），RAM（内存），AGP端口或PCIExpress，和南桥芯片之间的通信。1.1北桥特点北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，因此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。1.2北桥作用它主要负责CPU与内存之间的数据交换，并控制AGP、PCI数据在其内部的传输，是主板性能的主要决定因素。随着芯片的集成度越来越高，它也集成了不少其它功能。如：由于Althon64内部整合了内存控制器；nVidia在其NF3250、NF4等芯片组中，去掉了南桥，而在北桥中则加入千兆网络、串口硬盘控制等功能。现在主流的北桥芯征的牌子有VIA、NVIDIA及SIS等。当然这些芯片的好坏并不是由主板生产厂家所决定的，但是主板生产商采取什么样的芯片生产却是直接决定了主板的性能。如：同样是采用VIA的芯片，性能上则有KT600KT400AKT333KT266A等。目前主流的AMD平台上，可选的芯片组有：KT600、NF2、K8T800、NF3等；对于INTEL平台，则有915、865PE、PT880、845PE、848P等。2南桥芯片定义南桥芯片（SouthBridge）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。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔HubArchitecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。2.1南桥作用南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术相对来说比较稳定，所以不同芯片组中南桥芯片可能是一样的，不一样的只是北桥芯片。所以主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket7的430TX和Slot1的440LX其南桥芯片都采用82317AB，而近两年的芯片组Intel945系列芯片组都采用ICH7或者ICH7R南桥芯片，但也能搭配ICH6南桥芯片。更有甚者，有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品。例如以前升技的KG7－RAID主板，北桥采用了AMD760，南桥则是VIA686B。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI无线网络等等。南桥芯片（SouthBridge）是主板芯片组中除了北桥芯片以外最重要的组成部分，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，而且更加容易实现信号线等长的布线原则。相对于北桥芯片来说，南桥芯片数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都不必采取主动散热，有时甚至连散热片都不需要。不过不同的南桥芯片在功能上会存在很大的差异，厂商会根据成本控制以及市场定位来选择搭配。事实上，南桥芯片的发展之路可谓十分崎岖。从Pentium时代的芯片组开始，南北桥设计架构的雏形初步建立，这也是主板功能大幅度集成化的开始阶段。然而随后的一场“一体化单芯片”潮流让南桥芯片几乎消失，不过最终证明融合南北桥的单芯片设计并非是控制成本的捷径，而且与强调南桥功能化的发展趋势格格不入。3南桥和北桥芯片主要区别它们都是总线控制器。他们是总线控制芯片。相对的来讲，北桥要比南桥更加重要。南桥芯片主要是负责I/O接口等一些外设接口的控制，北桥用于CPU和内存、显卡、PCI交换数据