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《南橋芯片的工作原理 》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南北橋主板芯片組(chipsets)(pciset):分為南橋SB和北橋NB北橋一般都有散熱片的,離CPU不遠南橋一般都沒有散熱片,很好找南北橋的位置是不固定的,看主板廠家南橋(主外):即系統(tǒng)I/O芯片(SI/O):主要管理中低速外部設(shè)備;集成了中斷控制器、DMA控制器。功能如下:1)PCLISA與IDE之間的通道。2)PS/2鼠標(biāo)控制。(間接屬南橋管理,直接屬I/O管理)3)KB控制(keyboard)。(鍵盤)4)USB控制。(通用串行總線)5)SYSTEMCLOCK系統(tǒng)時鐘控制。6)I/O芯片控制。7)ISA總線。8)舊Q控制。(中斷請求)9)DMA控制
2、。(直接存?。?0)RTC控制。11)IDE的控制。南橋的連接:ISA—PClCPU—外設(shè)之間的橋梁內(nèi)存—外存北橋(主內(nèi)):系統(tǒng)控制芯片,主要負責(zé)CPU與內(nèi)存、CPU與AGP之間的通信。掌控項目多為高速設(shè)備,如:CPU、HostBus。后期北橋集成了內(nèi)存控制器、Cache高速控制器;功能如下:①CPU與內(nèi)存之間的交流。②Cache控制。③AGP控制(圖形加速端口)④PCI總線的控制。⑤CPU與外設(shè)之間的交流。⑥支持內(nèi)存的種類及最大容量的控制。(標(biāo)示出主板的檔次)南橋芯片(SouthBridge)是主板芯片組的重要組成部分,一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方,
3、PCI插槽的附近,這種布局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。相對于北橋芯片來說,其數(shù)據(jù)處理量并不算大,所以南橋芯片一般都沒有覆蓋散熱片。南橋芯片不與處理器直接相連,而是通過一定的方式(不同廠商各種芯片組有所不同,例如英特爾的英特爾HubArchitecture以及SIS的Multi-ThreadecT妙渠”)與北橋芯片相連。南橋芯片負責(zé)I/O總線之間的通信,如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等,北橋負責(zé)CPU和內(nèi)存、顯卡之間的數(shù)據(jù)交換,南橋負責(zé)CPU和PCI總線以及外部
4、設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。南北橋結(jié)構(gòu)是歷史悠久而且相當(dāng)流行的主板芯片組架構(gòu)。采用南北橋結(jié)構(gòu)的主板上都有兩個而積比較大的芯片,靠近CPU的為北橋芯片,主要負責(zé)控制AGP顯卡、內(nèi)存與CPU之間的數(shù)據(jù)交換;靠近PCI槽的為南橋芯片,主要負責(zé)軟驅(qū)、硬盤、鍵盤以及附加卡的數(shù)據(jù)交換。傳統(tǒng)的南北橋架構(gòu)是通過PCI總線來連接的,常用的PCI總線是33.3MHz工作頻率,32bit傳輸位寬,所以理論最高數(shù)據(jù)傳輸率僅為133MB/S。由于PCI總線的共享性,當(dāng)子系統(tǒng)及其它周邊設(shè)備傳輸速率不斷提高以后,主板南北橋之間偏低的數(shù)據(jù)傳輸率就逐漸成為影響系統(tǒng)整體性能發(fā)揮的瓶頸。因此,從英特爾i810
5、開始,芯片組廠商都開始尋求一種能夠提高南北橋連接帶寬的解決方案。Intel:AHA加速中心架構(gòu)英特爾的加速中心架構(gòu)(AcceleratedHubArchitecture,縮寫AHA)首次出現(xiàn)在它的著名整合芯片組i810中。在i810芯片組中,英特爾一改過去經(jīng)典的南北橋構(gòu)架,采用了新的加速中心構(gòu)架。加速中心架構(gòu)由相當(dāng)于傳統(tǒng)北橋芯片的GMCH(GraphicsntrollerHub,圖形/存儲器控制中心)和相當(dāng)于傳統(tǒng)南橋芯片的ICH(I/OControllerHub,I/O控制中心),以及新增的FWH(FirmwareHub,固件控制器,相當(dāng)于傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的巳I
6、OSROM)共3塊芯片構(gòu)成。在這種新的加速中心架構(gòu)中,兩塊芯片不是通過PCI總線進行連接,而是利用能提供兩倍于PCI總線帶寬的專用總線。這樣,每種設(shè)備包括PCI總線都可以與CPU直接通訊,Intel810芯片組中的內(nèi)存控制器和圖形控制器也可以使用一條8bit的133MHz“2x模式”總線,使得數(shù)據(jù)帶寬達到266MB/S,它的后續(xù)芯片組i8xx也大多采用這種架構(gòu)。這種體系其實跟南北橋架構(gòu)相差不大,它主要是把PCI控制部分從北橋中剝離出來(北橋成為GMCH),由ICH負責(zé)PCI以及其它以前南橋負責(zé)的功能,而ICH也采用了加速中心架構(gòu),在圖形卡和內(nèi)存與整合的AC’9
7、7控制器、IDE控制器、雙USB端口和PCI附加卡之間建立一個直接的連接。由于英特爾中心架構(gòu)提供了每秒266MB的PCI帶寬,這使得I/O控制器和內(nèi)存控制器之間可以傳輸更多更豐富的信息;再加上優(yōu)化了仲裁規(guī)則,系統(tǒng)可以同時進行更多的線程,從而實現(xiàn)了較為明顯的性能提升。在GMCH與ICH之間的傳輸速率則達到了8位133MHzDDR(等效于266MHz,266MB/S),它使得PCI總線、USB總線以及IDE通道與系統(tǒng)內(nèi)存和處理器之間的帶寬有較大的增進。當(dāng)然,由于兩個Hub之間只有一個通道,所以一個時間內(nèi)只能有一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù),這些設(shè)備還包括了PCI總線上的設(shè)備,而
8、PCI總線上的設(shè)備其最大的數(shù)據(jù)傳輸率仍