南北搭配,干活不累——从南北桥搭配看主板(Intel篇)

硬派学堂

比比的很多朋友在配电脑的时候,总是关心CPU有多快,内存有多大,显卡的型号又是什么,却很少有真正关心主板的,他们认为只要能把CPU插在主板上就可以了。其实主板就相当于人的躯干,是整台电脑的基础,计算机里的主要硬件都是通过它来协同工作的。其性能和稳定性直接关系着其他硬件性能的发挥,而所使用的芯片组类型和搭配方案则直接影响到主板的性能。

面对形形色色的硬件设备,主板要做的工作就是将它们兼而容之,不让各部件之间有冲突发生。这就对主板芯片组的设计厂家提出了很高的要求。然而,有时候某些南北桥搭配也会发生一些意外状况,轻则造成计算机某些功能不能启用,重则会严重影响用户对计算机的正常使用。

南北桥合理搭配主板的稳定之本

看着NVIDIA公司的nForce芯片组在市场上风光无限,作为其在显卡领域的主要竞争对手,ATI也推出了性价比较Intel 915G更高的RC410芯片组。种种迹象表明,RC410芯片组的成功似乎已经是水到渠成的事了。然而,谁又曾料想到,ATI的RC410北桥芯片搭配自家公司的SB400/450南桥芯片竟会在使用中出现莫名其妙的问题,主要表现为在正常使用中出现蓝屏或者无法识别USB设备,让广大用户苦不堪言。但奇怪的是RC410北桥搭配其他厂家的南桥都没有出现问题。

什么是主板芯片组?主板芯片组的设计一般分为南北桥芯片组和整合芯片组两种类型,而最为常见的便是南北桥架构的。这种芯片组分为北桥芯片和南桥芯片,北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的最重要组成部分,一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,以支持Intel CPU的南北桥架构芯片组为例,其北桥主要负责与CPU的数据传输并控制内存、显卡数据在北桥内部的传输,提供对CPU的类型和主频、系统前端总线频率、内存的类型和最大容量等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。

而南桥芯片主要负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器等,这些技术相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。

计算机系统的兼容性对于很多用户来说都是在选择主板时考虑的首要问题,而一块主板的兼容性和功能的好坏,很大程度上是由主板的南北桥芯片来决定的。而在市场中,采用Intel公司自行生产的芯片组的主板占据着大部分市场份额,从经典的810、815系列到支持Pentium 4处理器的845、865系列,再到支持LGA 775接口处理器的915、945系列,Intel芯片组一直引领着Intel桌面平台的技术潮流。

峥嵘岁月的经典搭配

Intel 815系列是第一款能够同时支持133MHz外频的CPU、PC133规格内存、A TA100硬盘接口和AGP 4×显示接口的芯片组。Intel 815系列总共分为三个版本,即:815、815E和815EP。Intel 815芯片组是815系列的最低端版本,仅仅搭配了ICH1南桥,所以硬盘接口仅能支持到ATA66规范,而815E是815的升级版,搭配了更先进的ICH2南桥,能够支持更快的ATA100硬盘传输规范。

815和815E两款北桥芯片支持133MHz外频、AGP 4×、PC133内存等规格,但由于其内置的i752图形处理器性能低下,后来又出现了一种去掉内置图形处理器的芯片组,那就是Intel 815EP,Intel 815EP芯片组在去掉内置图形处理器后不仅降低了成本,而且同时保留了其他的技术特性,所以受到众多游戏爱好者的欢迎。在图拉丁CPU诞生以后,Intel推出了最后一款能够直接支持图拉丁CPU的芯片组:815EP-T,815EP-T免去了使用转接卡的麻烦从而使得图拉丁CPU的运行更加稳定。

在Pentium 4处理器推出之后,Intel发布了其支持Pentium 4处理器的Intel 850、 845系列芯片组,由于850芯片组所支持的Socket 423针脚Pentium 4处理器性能低下,所以很快即遭淘汰。之后的Intel 845系列芯片组集成了当时最先进的技术,并且同时拥有的版本数也是迄今为止最多的,其中包括了845、845D、845E、845G、845GL、845GE、845GV、845PE共8个版本。

845芯片组是Intel第一款支持Socket 478针脚的Pentium 4芯片组,但由于其支持的SDRAM内存性能低下,严重影响了Pentium 4处理器的性能。所以Intel公司推出了支持DDR 266内存的845D芯片组来取代它,在推出前端总线频率为533MHz的Pentium 4处理器之后,仅支持400MHz前端总线的845D芯片组已经不再适用于新处理器的平台,最终被支持533MHz前端总线845E、845G、845GL、845GE、845GV、845PE芯片组取代。

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采用Intel 815芯片组的主板

其中性能最强的845PE芯片组采用了82845PE MCH北桥芯片,而南桥采用了82801DB ICH4芯片,南、北桥芯片之间采用Intel Hub Architecture连接,带宽为266MB/s,并且支持DDR333内存标准与6个USB2.0接口,不足的是仅支持较低速度的AGP 4×显卡接口。

真正让Pentium 4处理器脱胎换骨的是Intel 865系列芯片组,它能够完全支持800MHz前端总线的Intel Pentium 4处理器,具备了之前芯片组所从未具备的双通道内存模块,同时支持高速的AGP 8×显卡接口。其搭配的ICH5南桥更是加入了前所未有的SATA硬盘接口与软RAID功能。865系列芯片组又分为865PE,865G,865P三种型号,每种型号都有其各自的特点。865PE芯片组支持800MHz/533MHz前端总线,双通道DDR400内存,AGP 8×显卡接口与SATA硬盘接口,而865G芯片组在865PE芯片组的基础上内置了性能不错的Intel Extreme Graphics 2显示核心。其中最低端的865P芯片组在前两者的基础上仅支持最高533MHz前端总线,同时可以配搭功能稍弱的ICH4南桥芯片,定位在搭配低端的赛扬,Pentium 4处理器。为了更加符合低端的定位,Intel不久又推出了一款定位更加明确,价格更加低廉的848P芯片组,其差别在于仅支持单通道内存控制器。

你知道吗:在Intel官方文档中,865与848P芯片组都不支持更老的400MHz前端总线的Pentium 4和赛扬处理器。那是由于其主板处理器供电电路存在区别,但众多主板厂商在研发和重新设计主板供电电路之后,市面上出现了很多能够同时支持这几款不同总线频率处理器的主板,这也让用户日后升级更方便。

新技术就有新搭配

技术的创新是永无止境的,Pentium处理器的性能也在逐渐提升。更大的二级缓存,更高的主频使得处理器针脚的数据通信更容易受到干扰。同时PCI-E总线接口也凭借着更大的数据带宽受到大家的重视。为了满足新一代处理器的需求,功能变化最为复杂的Intel 915、925系列芯片组也展现在大家面前。

Intel 915、925系列芯片组完全颠覆了以往主板的形象。它能支持最新型的LGA 775无针脚处理器,而775根针脚设计在主板CPU插座上能够有效降低数据传输中的干扰信号。而双向数据带宽高达16GB/s的PCI-E ×16显示接口也彻底让AGP接口功成身退,所支持的DDR2内存频率是普通DDR内存所无法比拟的。和865系列芯片组一样,915系列芯片组也分为集成显示核心的915G与非集成显示核心的915P两款,集成显示核心的915G芯片组之后又繁衍出两款不具备PCI-E ×16显卡接口且仅支持普通DDR内存的915GL,和另一款支持DDR2的915GV。而915P芯片组简化出一款最高仅支持2GB 普通DDR内存与800MHz前端总线频率的915PL芯片组。最新的Intel 915系列芯片组,都支持双通道内存技术和高保真HD Audio音频。同时,4个SATA硬盘接口还支持性能强大的RAID磁盘阵列功能。

Intel 915、925芯片组在865芯片组之后引入了新一代南桥芯片ICH6,ICH6又分为ICH6、ICH6R、ICH6W、ICH6RW。末尾的“R”代表具有RAID功能,“W”代表具有无线局域网(IEEE 802.11b/g)功能,“RW”则代表同时具有以上两种功能。ICH6南桥能够支持4个PCI-E ×1总线端口和4个SATA硬盘接口。同时把IDE硬盘接口缩减为1个。由于采用的PCI-E ×16显示接口需要更大的电流,所以主板电源接口也由以前的20Pin改为24Pin,其中多出的4Pin接口专门用于供电给PCI-E ×16显卡接口。

Intel 945搭配ICH7大众的选择

Intel出人意料地停产915芯片组以后让众多第三方厂商欢心不已,与其价格相差不大的Intel 945芯片组就成了众多用户的不二选择。

Intel 945系列芯片组与以前的915芯片组相差并不大,同样以“G”与“P”的后缀来区分集成显卡版本与非集成显卡版本。而945G芯片组中所集成的显卡升级为GMA950核心。与915系列最大的区别在于945系列正式支持Intel双核处理器,而且还支持低价的533MHz前端总线的赛扬D和Pentium 4处理器。由于双核Pentium D处理器需要通过外部FSB进行通信,所以945北桥芯片内整合了一个协作仲裁装置来协调Pentium D两个内核的工作。与AMD Athlon64 X2内部整合的System Request Queue(SRQ)仲裁装备不同,奔腾D处理器每个内核将其请求发送到在945北桥的协作仲裁装置中,当获得资源后请求将会被送往相应的执行核心,所有的过程都在945北桥之内完成。虽然缓存的数据量并不大,但由于需要通过北桥作出处理,无疑带来一定的延迟,他们之间的通信就会变得缓慢,这将大大影响处理器性能的发挥。

Intel 945芯片组搭配了最新的ICH7南桥,ICH7南桥有5个版本:ICH7、ICH7DH、ICH7DO、ICH7DE及ICH7R,其中ICH7为标准型,可支持四个PCI-E ×1接口但不支持SATA2 RAID。ICH7R则可支持6个PCI-E ×1和SATA2 RAID(0,1,0+1,5)。ICH7DE针对电脑/游戏玩家,以ICH7R为基础并加入了对远程遥控技术的支持。ICH7DH针对数字家庭娱乐电脑,同样基于ICH7R,不支持RAID 5但可支持配合EIST使用的Energy Lake省电技术,ICH7DO则针对商业用途,可支持iAMT。

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采用Intel 865芯片组的主板
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采用Intel 915芯片组的主板
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采用945芯片组的主板

总结:

与纷繁复杂的显卡相比,主板芯片组的发展似乎要低调许多,至少在表面上显得比较平静,但实际上却是暗流涌动,通过本期的介绍,相信你对Intel的南北芯片搭配问题也有了全面认识。