主板北橋芯片為何消失了？南橋消失了也不奇怪
2023-08-27 05:06:20 來源: 中關村在線
說起主板的南橋和北橋芯片，這可能是一件暴露年齡的事，畢竟現在的主板上最大、最重要的那個芯片就是南橋了，根本沒有北橋芯片的蹤影，那么它去哪里了？答案很簡單，被CPU和南橋芯片整合了。
北橋芯片（North Bridge）和南橋芯片（South Bridge）合稱就是主板的芯片組，是支撐整個主板運行的關鍵，早在586時期的電腦主板就已經采用了這種架構。其中北橋是離CPU最近的芯片，這主要是考慮到北橋芯片與CPU之間的通信最密切，且處理的都是高速信號，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。北橋芯片Intel通常標識為MCH，主要負責內部數據傳輸，通過前端總線FSB（Front Side Bus）與CPU進行直接通訊，并決定了支持的CPU型號和主頻。
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除此之外，北橋芯片還集成了內存控制器和PCI-Express控制器（早期是AGP），所以內存、顯卡和CPU的通訊都要通過北橋來完成，同時它還要與南橋芯片連接通訊，可見北橋芯片在主板上的重要性不言而喻。早先的主板通常都是以北橋芯片型號來命名，不同型號的北橋支持的CPU和內存的性能也不一樣，例如Intel在奔騰四時期的865和845，前者支持800MHz的FSB頻率和雙通道DDR400內存，而后者僅支持533MHz的FSB頻率和單通道的DDR333內存。除此之外，早期的集成顯卡也是整合在北橋芯片中，這在命名方式上也會有所體現，例如Intel同時期的845G和865G，以及后來的G41和G51等，G即是Graphics，內建圖形卡的意思。
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由于內存與CPU進行通訊需要通過北橋芯片，這就好比從廣東省的中山市到深圳市需要拐個大彎，而北橋芯片就相當于著名的“虎門大橋”。為了提升通訊效率，AMD從Athlon64開始就在CPU中整合了內存控制器，而Intel也從第一代酷睿開始整合了內存控制器，從PCB的走線可以看到內存插槽所有的引線都匯總到了CPU的底座，這就相當于中山市和深圳市之間即將開通的“深中通道”，這是第一次給北橋芯片“減負”。
到了2010年，Intel開啟了“膠水時代”，開始把顯卡整合在CPU中，但此時它們僅僅是整合在一塊基板上，之后才真正整合在了CPU中，也就是大家熟悉的核心顯卡，還集成了PCI-Express控制器，增加了帶寬并降低了延遲，同時FSB也完成了使命壽終正寢，取而代之的的是全新的QPI和DMI。AMD后來也將顯卡核心整合在CPU中，例如大家熟悉的APU。到此為止，北橋芯片幾乎所有的功能都已經整合到了CPU之中，自然也就沒有存在的必要了。
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南橋芯片，Intel通常標識為ICH，一般位于主板布局的右下方，這主要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。南橋芯片主要是負責I/O總線之間的通信，充當著計算機系統與外周設備之間的"橋梁"，例如PCI總線、USB、有線網卡、聲卡、SATA、鍵盤鼠標、實時時鐘控制器、高級電源管理和溫度監測等。而現代的主板為了降低CPU的負擔，也會提供額外的低速的PCI-Express插槽和M.2固態硬盤插槽，相當于是整合了北橋的部分功能，所以現在南橋反而成為主板上最重要的芯片，名稱也被改稱為PCH，例如現在的Z790、B760等。
隨著半導體工藝的演進，CPU的性能不斷增強的同時，可整合的內容也更多，例如SATA控制器和USB控制器，而網卡、聲卡和無線網卡等設備也可以通過PCI-Expesss通道與CPU直接通信，例如國產X86處理器兆芯KX-600，就整合了南北橋芯片所有的功能，所以這樣的主板連南橋芯片也不需要了。
這樣的情況在我們常用的平臺也有，例如支持AMD的Ryzen華擎Deskmini A300 STX主板，也是沒有南橋芯片的，因此以后的主板如果全面取消南橋芯片，其實一點不意外，而主板也真真正正的變成了一個插接平臺。
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