电脑南桥是什么(电脑南桥芯片的发展之路)

计算机南桥是指计算机主板的南桥芯片，是基于个人计算机主板芯片组结构的芯片之一。根据北桥与中央处理器的连接，南桥的设计用于解决低速信号。在一些芯片组架构中，南桥的功能与北桥集成，而南桥的一些功能被删除。

各芯片组厂家的南桥名称各不相同，如英特尔称输出/输入控制器中心（Input/Output Controller Hub，ICH），NVIDIA 的称为 MCP，ATI 的称为 IXP/SB，AMD 也逐渐列入 Fusion APU，并予以 FCH 这个标志，或称 Fusion 控制器中心，代表其南桥芯片。但在一些芯片组结构中，南桥的功能与北桥相结合；或者将部分功能移动到北桥，删除部分南桥功能，应用单独的芯片组提供删除接口功能。但在一些芯片组架构中，南桥的功能与北桥相结合；或者将部分功能移动到北桥，删除部分南桥功能，应用单独的芯片组提供删除的接口功能。这使得整个芯片组架构中只有一个芯片，而不是南桥芯片。

高性能硬盘系统除了需要高速硬盘、高级磁盘控制器外，还需要优良的南北桥连接带宽。南北桥连接带宽一直是一个非常显著的问题。因为过去 PCI 大部分总线的带宽都是 IDE 设备占用，南北桥之间的通信速率难以保证，在一定程度上影响了系统性能的发挥，尤其是系统性能的发挥。 IDE 在一些入门级服务器和工作站上，传输任务繁重的地方。V-Link 技术将南北桥通信从繁忙的工作开始 PCI 总线独立，有效保证了芯片组内部信息的快速完整传输，对系统特性的提高有很大帮助。

南桥芯片的作用

承担南桥芯片 I/O 总线之间的通信，如 PCI 总线、USB、LAN、ATA、SATA、声频控制器、键盘控制器、实时钟控制器、高级电源管理等。，这些技术相对稳定，所以南桥芯片可能在不同的芯片组中是一样的，不同的只是北桥芯片。因此，主板芯片组中北桥芯片的数量远远超过南桥芯片。例如，英特尔早期不同架构的芯片组 Socket 7 的 430TX 和 Slot 1 的 440LX 采用其南桥芯片 82317AB，近两年芯片组 Intel945 采用系列芯片组 ICH7 或是 ICH7R 南桥芯片也可以组合 ICH6 南桥芯片。甚至，一些主板制造商生产的少数产品使用的南北桥是不同芯片组公司的产品。比如之前升技的 KG7－RAID 主板，北桥使用 AMD 760，南桥乃是 VIA 686B。

南桥芯片的发展趋势通常是整合更多的功能，如网卡、RAID、IEEE1394、甚至 WI-FI 无线网络等等。南桥芯片（South Bridge）它是主板芯片组除北桥芯片外最重要的组成部分，一般位于主板上，离开主板 CPU 插槽较远的下方，PCI 在插槽周围，这种布局考虑到了它的连接性 I/O 总线较多，远离CPU有利于布线，且更容易完成电源线同长的布线原理。与北桥芯片相比，南桥芯片的数据处理量并不大，所以南桥芯片一般不需要主动排热，有时甚至不需要散热器。

但不同的南桥芯片在功能上会有一定的差异，厂家会根据成本控制及其市场定位来选择组合。事实上，南桥芯片的发展之路可谓十分崎岖。从 Pentium 随着时代芯片组的逐渐发展，南北桥设计架构的原型基本创建，这也是主板作用大大融合的开始阶段。然而，随后的“一体化单芯片”趋势使南桥芯片几乎消退，但最终证实，南北桥单芯片设计的结合并不是一种节约成本的方式，而是与强调南桥功能的发展方向背道而驰。

不同的南桥芯片可以与不同的北桥芯片相匹配。虽然有一定的对应关系，但只要连接总线一致，针角适应，主板制造商就可以随意选择。最突出的例子是 AMD-ATI 芯片组，其北桥芯片不仅可以搭配自己的南桥芯片，还可以使用 ULI 或是 VIA 南桥芯片。此外，许多典型的芯片组也可以使用不同的南桥。例如当初 Intel 845E 既可以搭配 ICH2 也可以搭配 即使是现在的ICH4， P965 主板被广泛使用 ICH8 南桥，也有不同版本的差异，进而表现出显著的功效差异。

双芯片设计

失去这些优势后，单芯片自然会失去基本的存在价值，其缺点也逐渐显现。首先是单芯片的高热值。由于集成度大大提高，单芯片的热值通常特别严重。以 nVIDIA 的 NForce3 和 NForce4 为例，nVIDIA 规定主板厂家必须使用优质散热器，强烈建议选择主动排热，客观上提高了成本，不利于稳定性。另一个非常明显的特点是单芯片的电气性能略有下降，影响了产品的超频性能。此外，单芯片原有产量低的缺点也影响着芯片组厂商。南北桥芯片组架构越来越适用，其出发点是追求稳定性，提高产量，降低成本。

本来应用单芯片的目的是为了提高性能，因为此时南北桥芯片的功能完全融合，基本上没有相互通信的问题。此外，单芯片还减少了主板的体积，使其更容易应用于独特的行业。然而，随着南北桥连接技术的发展，单芯片越来越不必要。Intel 中间加快结构，VIA 有 V-Link 技术、SiS 有渠妙技术，其连接带宽已达到充分应用的地步。更重要的是，一般 PC 主板即使是南北桥架构也能实现迷你体积。

集成网络

网络功能无疑是南桥芯片未来发展的核心。现在无线网络技术已经得到了广泛的应用，所以南桥芯片的融合是必然趋势。从 ICH6 逐渐，Intel 就有心融合 WiFi 作用，而 SiS 和 nVIDIA 也有类似的计划。自然，所谓南桥芯片集成 WiFi 作用只是物理层，具体的网络信号发射模块也需要外置的方法来完成。但毫无疑问，一旦南桥芯片融入， WiFi 作用，那将使 WiFi 该技术得到了充分的普及。除了 WiFi 无线网络，无线 USB（Wireless USB）南桥芯片也将成为未来发展的焦点，但技术标准尚未完全形成。

无线网络是一个方面，而有线网络技术也是南桥芯片的关键。在过去 25 今年年中，随着人们对网络速度需求的不断提高，以太网也经历了许多变化。从半双工共享媒体来看， 10Mbps 局域网技术的发展变成了双工 1000/1000/1000mbs LAN 交换技术。Intel 的 ICH10 南桥已准备集成 10Gbps 网络功能，有助于提高现有的局域网连接速率。

高质量声频

声卡可视为声卡控制芯片和声卡控制芯片 Codec 芯片的集成，板载声卡也是如此。由于信号干扰，声卡控制芯片不能完全集成在南桥芯片上，而只能集成在一起 DSP 芯片、具体的数模转换及其噪声输出输入也需要借助 Codec 芯片。集成声卡的缺点在于 Codec 芯片广泛薄弱，即使在南桥芯片中，集成力也比较强 DSP 声频作用，其占用的系统资源也很大。我们对声卡的需求可以分为两点：音色和声效。集成声卡的声效部分完全取决于 DSP 处理量，音色和 Codec 芯片有很大的关系。从一些性能指标来看，我们经常可以看到南桥的集成声频模块可以达到很高的水平，但缺乏 API 支持时，其作用也非常有限。

然而，未来的南桥芯片技术期待着完成这种尴尬局面。随着加工工艺水平的提高，南桥芯片集成 Codec 芯片也不是不可能的。更重要的是，现在芯片组厂商也逐渐注重提升声卡 DSP 性能表现。现在的 HD Audio 只是一个规范，在具体的音频处理层面还有待加强。但在 nVIDIA 的 NForce2 时代，我们已经经历了 SoundStorm 的为例。一旦发展成功，未来 nVIDIA 也有计划发布 而SoundStorm2， VIA 更重要的是，该计划完全集成了强大的特征 Envy24。

显卡工作总线

在以往的结构中，显卡总线完全由北桥芯片承担。然而，考虑到未来的多显示架构及其可能的物理加速卡，南桥芯片提供的显卡工作总线已经逐渐受到重视。实际上，ULi 我已经在这方面做出了成功的尝试。ULi M1695 北桥所搭配 M1567 南桥直接控制 AGP 总线，根据 TGi 技术和 CPU 连接。现在，其实已经有大量的南桥芯片了 PCI Express 因此，未来南桥芯片很可能在 PCI Express 2.0 有更多的时代 PCI Express 通道，然后为多显卡的应用更加普及。结论：通过以上回顾和展望，相信客户已经了解了南桥的功效。虽然南桥和北桥的功效无法相比，关注度远不如北桥，但掌握南桥仍然可以从侧面掌握主板的发展趋势。

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