主闆芯片組

主闆芯片組

主闆的核心組成部分
主闆芯片組(Chipset)是主闆的核心組成部分,可以比作CPU與周邊設備溝通的橋梁。在電腦界稱設計芯片組的廠家為Core Logic,Core的中文意義是核心或中心,光從字面的意義就足以看出其重要性。對于主闆而言,芯片組幾乎決定了這塊主闆的功能,進而影響到整個電腦系統性能的發揮,芯片組是主闆的靈魂。[1]
    中文名:主闆芯片組 外文名:Chipset 所屬品牌: 産品類型: 性質:核心組成部分 意義:CPU與周邊設備溝通的橋梁

分類

現在的芯片組,是由過去286時代的所謂超大規模集成電路:門陣列控制芯片演變而來的。可按用途、芯片數量、整合程度的高低來分類。

用途分類

可分為服務器/工作站,台式機、筆記本等類型。

按芯片數量分類

可分為單芯片芯片組,标準的南、北橋芯片組【其中北橋芯片起着主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。】和多芯片芯片組(主要用于高檔服務器/工作站)。

按整合程度的高低分類

分為整合型芯片組和非整合型芯片組等等。

作用功能

主闆芯片組幾乎決定着主闆的全部功能。

北橋芯片

提供對CPU類型和主頻的支持、系統高速緩存的支持、主闆的系統總線頻率、内存管理(内存類型、容量和性能)、顯卡插槽規格,ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持;

南橋芯片

提供了對I/O的支持,提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。以及決定擴展槽的種類與數量、擴展接口的類型和數量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,筆記本的VGA輸出接口)等;

高度集成的芯片組

大大的提高了系統芯片的可靠性,減少了故障,降低了生産成本。例如有些納入3D加速顯示(集成顯示芯片)、AC'97聲音解碼等功能的芯片組還決定着計算機系統的顯示性能和音頻播放性能等。

芯片組的識别

這個也非常容易,以Intel 440BX芯片組為例,它的北橋芯片是Intel 82443BX芯片,通常在主闆上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的發熱量較高,在這塊芯片上裝有散熱片。南橋芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名稱為Intel 82371EB。其他芯片組的排列位置基本相同。

要求

台式機

芯片組要求有強大的性能,良好的兼容性,互換性和擴展性,對性價比要求也最高,并适度考慮用戶在一定時間内的可升級性,擴展能力在三者中最高。

筆記本

在最早期的筆記本設計中并沒有單獨的筆記本芯片組,均采用與台式機相同的芯片組,随着技術的發展,筆記本專用CPU的出現,就有了與之配套的筆記本專用芯片組。筆記本芯片組要求較低的能耗,良好的穩定性,但綜合性能和擴展能力在三者中卻也是最低的。

服務器/工作站

芯片組的綜合性能和穩定性在三者中最高,部分産品甚至要求全年滿負荷工作,在支持的内存容量方面也是三者中最高,能支持高達十幾GB甚至幾十GB的内存容量,而且其對數據傳輸速度和數據安全性要求最高,所以其存儲設備也多采用SCSI接口而非IDE接口,而且多采用RAID方式提高性能和保證數據的安全性。

生産芯片組的公司

到目前為止,能夠生産芯片組的廠家有英特爾(美國)、AMD(美國)、NVIDIA(美國)、Server Works(美國)、VIA(中國台灣)、SiS(中國台灣)等幾家,其中以英特爾、AMD最為常見。

台式機

英特爾平台

英特爾自家的芯片組占有最大的市場份額,而且産品線齊全,高、中、低端以及整合型産品都有,VIA、SiS等幾家加起來都隻能占有比較小的市場份額,而且主要是在中低端和整合領域。

AMD平台

AMD也占有很大的市場份額,NVIDIA、VIA、SiS基本退出了主闆芯片組市場。

筆記本

英特爾平台具有絕對的優勢,所以英特爾的筆記本芯片組也占據了最大的市場份額,其它廠家都隻能扮演配角以及為市場份額較小的AMD平台設計産品。

服務器/工作站

英特爾平台更是絕對的優勢地位,英特爾自家的服務器芯片組産品占據着絕大多數中、低端市場,而Server Works由于獲得了英特爾的授權,在中高端領域占有最大的市場份額,甚至英特爾原廠服務器主闆也有采用Server Works芯片組的産品,在服務器/工作站芯片組領域,Server Works芯片組就意味着高性能産品;而AMD服務器/工作站平台由于市場份額較小,主要都是采用AMD自家的芯片組産品。

發展近況

芯片組的技術這幾年來也是突飛猛進,從ISA、PCI到AGP,從ATA到SATA,Ultra DMA技術,雙通道内存技術,高速前端總線等等,每一次新技術的進步都帶來電腦性能的提高。2004年,芯片組技術又有重大變革,最引人注目的就是PCIExpress總線技術,它将取代PCI和AGP,極大的提高設備帶寬,從而帶來一場電腦技術的革命。

另一方面,芯片組技術也在向着高整合性方向發展,例如AMD Athlon 64 CPU内部已經整合了内存控制器,這大大降低了芯片組廠家設計産品的難度,而且現在的芯片組産品已經整合了音頻,網絡,SATA,RAID等功能,大大降低了用戶的成本。對于不同的芯片組,在性能上的表現也存在差距。除了最通用的南北橋結構外,目前芯片組正向更高級的加速集線架構發展,Intel的8xx系列芯片組就是這類芯片組的代表,它将一些子系統如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能夠提供比PCI總線寬一倍的帶寬,達到了266MB/s。

NVIDIA退出芯片組市場背後的重重玄機

NVIDIA最近終于承認他們未來将放棄為Intel平台高端産品(如Nehalem架構的Core i5/i7等)制作芯片組的計劃,不過他們狡辯說放棄的原因是因為與Intel公司之間的官司糾葛,以及Intel不願意将新的總線接口DMI授權給Nvidia等等,不過,在我們看來,這些狡辯其實隻是一種巧妙轉移觀衆視線的托辭而已。

盡管Nvidia曾經一度在基于AMD平台的芯片組市場上呼風喚雨,但是AMD巨資收購ATI後,其芯片組産品和業務迅速崛起,特别是在推出牢牢控制在AMD自己手中的交火技術CrossFire之後,Nvidia的芯片組産品在AMD平台上便日漸式微。

而自從Nvidia推出nForce4之後,其後的芯片組産品表現幾乎可以用一塌糊塗來形容。當時Nvidia曾經推出過一款配合其芯片組使用的網絡管理軟件NAM(NVIDIA Access Manager),這款軟件本來的目的是保護系統的網絡安全,不過在實際使用中卻經常導緻系統網絡功能的不正常,而且芯片組中的網絡功能部分性能也很差。

到680i時代,這款芯片組則由于内存控制器性能低下則飽受批評。在後來推出的7XX系列芯片組中,他們雖然解決了這個問題,但是在RAID控制器部分又出現了性能低下的問題。

另外,據OEM廠商提供的消息稱,基于Nvidia 6xx/7xx系列芯片組的主闆退貨率非常之高,根本不值得購買。而且據說Nvidia早在去年下半年便已有退出芯片組市場的想法,當時Nvidia曾在一次會議上詢問到場的OEM廠商,自己還有沒有必要再繼續研發新的芯片組産品,據說提問過後會場鴉雀無聲

而現在,Nvidia已經把業務重心轉向SOC芯片以及GPGPU技術的研發,開發這些産品自然需要大量的資金支持,因此他們自然會放棄那些自認沒有競争力,商業價值小的花錢項目。不過,為了掩蓋事實的真相,令自己更體面地放棄大部分芯片組業務,他們把與Intel之間的紛争拉來作掩護,把過錯全部推到Intel的所謂“獨斷專行”身上。

當然,Nvidia确實有表示還會繼續生産基于IntelFSB接口的芯片組平台,不過我們估計這種情況不會持續太久,當Nvidia清空這類産品的庫存之後,恐怕他們一樣也會停止這種芯片組的生産和研發。最後,他們甚至還有可能将芯片組部門整個賣給蘋果,以換取現金。

NVIDIA我們再也不造芯片組了

NVIDIA退出芯片組領域早已經是不可避免的,芯片組和SoC開發團隊也已于今年早些時候合并,以增強Tegra産品線的開發力量。

NVIDIA近日也終于官方承認已經徹底跟芯片組說拜拜了。黃仁勳在昨日的财務會議上說:“我們再也不制造任何芯片了。我們現在造的是SoC我們正在生産Tegra SoC,所以将把(芯片)集成提高到一個新層次……芯片組業務今年已經基本陷入停滞,因為我們并沒有真正拓寬它的銷售。”

傳統上,芯片組業務貢獻着NVIDIA公司總收入的30%,而2011财年第三季度據稱已經降至15%。

揮手再見SIS(矽統)退出芯片組市場

商場如戰場,競争的殘酷導緻不斷有人倒下,而這次離開舞台的是SIS。根據Digitimes的報道,SIS由于在産品研發上始終未能更上層樓,同時投資其它領域也嚴重虧損,将轉換重點到南橋芯片研發制造上,以配合Intel準備在2009年推出的整合北橋芯片功能的新一代處理器産品。

盡管SIS方面表示會繼續對OEM客戶供應芯片組産品到2011年,并非要馬上完全退出芯片組市場。但許多主闆及筆記本廠商均認為,估計在英特爾、AMD雙重夾擊之下,矽統在2009年上半年就會徹底退出第3方芯片組市場。

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