主機板晶片組

主機板晶片組

主機板晶片組(Chipset)是主機板的核心組成部分,可以比作CPU與周邊設備溝通的橋樑。在電腦界稱設計晶片組的廠家為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。對於主機板而言,晶片組幾乎決定了這塊主機板的功能,進而影響到整個電腦系統性能的發揮,晶片組是主機板的靈魂。晶片組性能的優劣,決定了主機板性能的好壞與級別的高低。目前CPU的型號與種類繁多、功能特點不一,按照在所採用的晶片組數量不同,可分為單晶片晶片組、標準的南北橋晶片組和多晶片晶片組。如果晶片組不能與CPU良好地協同工作,將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。

分類

現在的 晶片組,是由過去286時代的所謂 超大規模積體電路:門陣列控制晶片演變而來的。可按用途、晶片數量、整合程度的高低來分類。

用途分類

可分為 伺服器/ 工作站, 台式機、 筆記本等類型,

按晶片數量分類

可分為單晶片 晶片組,標準的南、 北橋晶片組【其中北橋晶片起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。】和多晶片 晶片組(主要用於高檔 伺服器/ 工作站),

按整合程度的高低分類

分為整合型 晶片組和非整合型晶片組等等。

作用功能

主機板 晶片組幾乎決定著主機板的全部功能。

北橋晶片

提供對CPU類型和 主頻的支持、系統 高速快取的支持、主機板的 系統匯流排頻率、 記憶體管理( 記憶體類型、容量和性能)、 顯示卡插槽規格,ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持;

南橋晶片

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( 通用串列匯流排)、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,並口, 筆記本的VGA輸出接口)等;

高度集成的晶片組

大大的提高了 系統晶片的可靠性,減少了故障,降低了生產成本。例如有些納入3D加速顯示(集成 顯示晶片)、AC'97聲音解碼等功能的 晶片組還決定著 計算機系統的顯示性能和音頻播放性能等。

晶片組的識別

這個也非常容易,以Intel 440BX晶片組為例,它的 北橋晶片是Intel 82443BX晶片,通常在主機板上靠近CPU插槽的位置,由於晶片的發熱量較高,在這塊晶片上裝有散熱片。 南橋晶片在靠近ISA和PCI槽的位置,晶片的名稱為Intel 82371EB。其他 晶片組的排列位置基本相同。

要求

台式機

晶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,並適度考慮用戶在一定時間內的可升級性,擴展能力在三者中最高。

筆記本

在最早期的 筆記本設計中並沒有單獨的筆記本 晶片組,均採用與 台式機相同的晶片組,隨著技術的發展,筆記本專用CPU的出現,就有了與之配套的筆記本專用晶片組。筆記本 晶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。

伺服器/工作站

晶片組的綜合性能和穩定性在三者中最高,部分產品甚至要求全年滿負荷工作,在支持的 記憶體容量方面也是三者中最高,能支持高達十幾GB甚至幾十GB的記憶體容量,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採用 SCSI接口而非IDE接口,而且多採用RAID方式提高性能和保證數據的安全性。

生產晶片組的公司

到目前為止,能夠生產 晶片組的廠家有 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 晶片組占有最大的市場份額,而且產品線齊全,高、中、低端以及整合型產品都有,VIA、SiS等幾家加起來都只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。在台式機的

AMD平台

AMD也占有很大的市場份額,NVIDIA、VIA、SiS基本退出了主機板晶片組市場。

筆記本

英特爾平台具有絕對的優勢,所以英特爾的 筆記本晶片組也占據了最大的市場份額,其它廠家都只能扮演配角以及為市場份額較小的AMD平台設計產品。

伺服器/工作站

英特爾平台更是絕對的優勢地位,英特爾自家的 伺服器晶片組產品占據著絕大多數中、低端市場,而Server Works由於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 伺服器主機板也有採用Server Works晶片組的產品,在伺服器/工作站晶片組領域,Server Works晶片組就意味著高性能產品;而AMD伺服器/工作站平台由於市場份額較小,主要都是採用AMD自家的晶片組產品。

發展近況

晶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, 雙通道記憶體技術,高速 前端匯流排等等 ,每一次新技術的進步都帶來電腦性能的提高。2004年, 晶片組技術又有重大變革,最引人注目的就是PCI Express 匯流排技術,它將取代PCI和AGP,極大的提高設備 頻寬,從而帶來一場電腦技術的革命。另一方面, 晶片組技術也在向著高整合性方向發展,例如AMD Athlon 64 CPU內部已經整合了 記憶體控制器,這大大降低了晶片組廠家設計產品的難度,而且現在的晶片組產品已經整合了音頻,網路,SATA,RAID等功能,大大降低了用戶的成本。對於不同的 晶片組,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 晶片組正向更高級的加速集線架構發展,Intel的8xx系列晶片組就是這類晶片組的代表,它將一些子系統如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主晶片,能夠提供比 PCI匯流排寬一倍的 頻寬,達到了266MB/s。

NVIDIA退出晶片組市場背後的重重玄機

NVIDIA最近終於承認他們未來將放棄為Intel平台高端產品(如Nehalem架構的Core i5/i7等)製作晶片組的計畫,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不願意將新的匯流排接口DMI授權給 Nvidia等等,不過,在我們看來, 這些狡辯其實只是一種巧妙轉移觀眾視線的託辭而已。

儘管Nvidia曾經一度在基於 AMD平台的晶片組市場上呼風喚雨,但是AMD巨資收購 ATI後,其晶片組產品和業務迅速崛起,特別是在推出牢牢控制在AMD自己手中的交火技術 CrossFire之後,Nvidia的晶片組產品在AMD平台上便日漸式微。

而自從Nvidia推出nForce4之後,其後的晶片組產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晶片組使用的網路管理軟體NAM(NVIDIA Access Manager),這款軟體本來的目的是保護系統的網路安全,不過在實際使用中卻經常導致系統網路功能的不正常,而且晶片組中的網路功能部分性能也很差。

到680i時代,這款晶片組則由於 記憶體控制器性能低下則飽受批評。在後來推出的7XX系列晶片組中,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廠商提供的訊息稱,基於Nvidia 6xx/7xx系列晶片組的主機板退貨率非常之高,根本不值得購買。而且據說Nvidia早在去年下半年便已有退出晶片組市場的想法,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晶片組產品,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晶片以及GPGPU技術的研發,開發這些產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爭力,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晶片組業務,他們把與Intel之間的紛爭拉來作掩護,把過錯全部推到Intel的所謂“獨斷專行”身上。

當然, Nvidia確實有表示還會繼續生產基於Intel FSB接口的晶片組平台,不過我們估計這種情況不會持續太久,當Nvidia清空這類產品的庫存之後,恐怕他們一樣也會停止這種晶片組的生產和研發。最後,他們甚至還 有可能將晶片組部門整個賣給蘋果,以換取現金。

NVIDIA我們再也不造晶片組了

NVIDIA退出 晶片組領域早已經是不可避免的,晶片組和SoC開發團隊也已於今年早些時候合併,以增強Tegra產品線的開發力量。

NVIDIA近日也終於官方承認已經徹底跟晶片組說拜拜了。黃仁勛在昨日的財務會議上說:“ 我們再也不製造任何晶片了。我們現在造的是SoC我們正在生產Tegra SoC,所以將把(晶片)集成提高到一個新層次…… 晶片組業務今年已經基本陷入停滯,因為我們並沒有真正拓寬它的銷售。”

傳統上,晶片組業務貢獻著NVIDIA公司總收入的30%,而2011財年第三季度據稱已經降至 15%.

揮手再見SIS(矽統)退出晶片組市場

商場如戰場,競爭的殘酷導致不斷有人倒下,而這次離開舞台的是SIS。根據Digitimes的報導,SIS由於在產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

,將轉換重點到 南橋晶片研發製造上,以配合Intel準備在2009年推出的整合 北橋晶片功能的新一代處理器產品。

儘管SIS方面表示會繼續對OEM客戶供應 晶片組產品到2011年,並非要馬上完全退出晶片組市場。但許多主機板及 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方晶片組市場。

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