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识别主板芯片组

09-07 19:57:26 | http://www.5idzw.com | 电脑基础知识 | 人气:187
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课前扫盲
  芯片组厂商和主板厂商:目前,市场占有率较大的主板芯片组厂商分别是Intel、NVIDIA、AMD。我们平时听得多的华硕、微星等品牌主板厂商都用的是芯片组厂商的芯片,它们自己不研发芯片组,所以我们称它们为主板厂商。
  Mainboard、Motherboard:中文翻译为“主板”。它是电脑中重要的部件,几乎所有的硬件都要与它连接,从而实现数据传输。
  Chipset:芯片组。主板上的最重要芯片,主板的接口支持、数据传输等均靠它实现。
  同学们,春节过得愉快吧!一月份我们一起学习了CPU的基础知识,二月份琪琪老师将把另一个重要角色——主板介绍给大家。
  主板上一大堆芯片中有个“说一就是一”的角色,它就是芯片组。在主板这块地儿,芯片组可谓呼风唤雨,不论主板叫什么,还是要支持什么硬件都得由它点头说了算,其重要性可想而知。今天我们就一起来认识这位 “老大”。
芯片组定性能
  提起主板,很多同学都会在脑海中浮现出带有各种电子元器件和不同接口的电路板。除去那些电容和电阻,仔细观察后,我们还可以看到主板上带有散热片或者风扇的芯片,这就是我们说的主板芯片组。一般来说,芯片组有两种解决方案,一种是双芯片,一种是单芯片。
1.南北桥:一“板”可容“二芯”
  “二芯”就是我们常说的南北桥芯片,靠近CPU插槽的是北桥芯片,远一点的是南桥芯片(如图1),两个芯片各自负责自己的工作。我们在讲解CPU的时候,介绍了CPU工作原理:CPU从内存中获取数据进行计算,并将计算结果“送回”内存中存储待用。此时,主板上的北桥芯片便是这“一存一取”之间的桥梁。由此可见,北桥芯片与CPU之间是一种紧密的协作关系,其主要作用是控制系统内存数据,以便CPU能够对内存数据进行读取操作。同时,北桥芯片还与显卡之间建立了一条高速专用通道(PCI-E总线),以便能够加快显示核心与CPU和系统内存之间的数据通讯工作。

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图1
  说完了北桥芯片,那么南桥芯片又是做什么用的呢?简单说来,南桥与北桥的作用相当,不过它所控制的大多是一些数据传输速度相对较低的设备,比如硬盘、声卡和USB接口等。南北桥芯片除了有自己的任务之外,它们也相互联系协同工作,比如当内存需要调用硬盘或光驱等设备上的数据时,北桥芯片就不必建立专门的内部通道,使硬盘与内存进行连接,而是“命令”南桥芯片对硬盘进行数据读取操作,然后南桥芯片会按要求从硬盘中找到数据,通过北桥芯片和南桥芯片之间的内部通道进行数据发送工作。
小贴士:
  PCI-E
  PCI-E 全名PCI-Express,它是由Intel提出的接口标准。当设备插在这个接口时,它会为设备供电并且提供数据交流的通道。目前主流的PCI Express ×16理论数据带宽为8GB/s。如今,PCI-Express 2.0已经发布,它在以前版本的基础上带宽翻番、供电能力也大大提高,而且兼容以前的PCI-Express 版本。
  USB
  USB(Universal Serial Bus),中文意思是“通用串行总线”。它是一种应用在电脑领域的接口技术,支持热插拔。目前USB 2.0理论传输速度已经达到480Mbps。
2.单芯片:我是“独裁”者
  通过上面主板芯片组的说明,很容易发现一个问题,CPU要读取系统内存数据,要经过“CPU→北桥芯片→内存→北桥芯片→CPU”五个步骤,执行效率大打折扣,数据延迟明显增加。为什么不给CPU和系统内存之间建立一条专用通道,加快数据的存储呢?事实上,Intel与AMD都意识到了这种弊端,并且AMD早已从K8架构的Athlon(速龙)处理器开始便集成了内存控制器,抛弃了原本需要通过北桥芯片“中转”系统内存数据的设计,而Intel也有计划这么做。如此一来,传统北桥芯片组所带来的系统内存延迟弊端得到了很好解决。不管怎样,AMD在处理器内部集成内存管理器后,北桥芯片所负责的数据传输量大大降低,因此NVIDIA、SiS等芯片组厂商便将南北桥“合二为一”,这样也降低了成本。不过单芯片组负责的任务不比以前的北桥负责的少,因为除了要负责显卡数据传输外,还要负担以前南桥芯片所要担负的工作,因此单芯片发热量较高,所以我们就会在单芯片的主板上看见较大的散热器(如图2)。

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图2 单芯片主板芯片发热量不容小视

3.整合芯片组:显示我也管
  单芯片设计可有效降低主板芯片组的制造成本,而采用整合芯片组则可降低选购总成本。所谓集成芯片组是指在北桥芯片中加入了显示核心(如果是单芯片,显示核心加入单芯片中),这样便使主板自身具有了显示输出功能,从而不再需要另外购买独立显卡,节省下不少的费用。不过“天下没有免费的午餐”,由于整合芯片组只是在北桥中加入了显示核心,所以要想正常使用整合芯片组的显示功能,那就要占用一定容量的系统内存,作为显存使用,这样便会使整机性能略有下降。而显示核心在运行时需要高速显存来存取显示数据,目前主流的DDR2 667、DDR2 800规格内存远远无法满足要求,这样便会进一步使整合芯片组的显示核心性能下降,要想流畅运行高画质的大型3D游戏,就实在有些勉为其难了(图3)。

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图3 整合主板玩低画质《魔兽世界》常常只有每秒20来帧的速度

主板命名芯片定
  看来芯片组重要性非同一般,但这还不算完。由于主板厂商对自己产品的命名规范各不相同,要记住这么一大堆主板型号,根本不现实。于是大家就喜欢用芯片组(特别是北桥)名字替代主板名字,来缩小所指产品范围。目前,主板芯片组市场占有率较大有Intel、NVIDIA、AMD三家,我们以三家目前主流的芯片组为例,找出其中的规律(如下表)。

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  小贴士:近几年来,SiS(矽统)、VIA(威盛)等芯片组厂商的产品性能表现一般,所以这几年它们在DIY市场并无太大作为,但因它们具有价格优势,因此多用于品牌机上。
  芯片组数字部分则和市场定位相关,比如Intel的G31、G33、P35、X38芯片组,它们所共同拥有的第一个“3”我们习惯称为3系列主板,后面的“1”、“3”、“5”、“8”就是按照主板市场定位从低到高排列的。一般来说,这个数字越大,性能越好、功能越多,价格也就越高。而NVIDIA和AMD命名非常类似,以AMD为例,790FX、790X、780G、770、740G按照数字由大到小,市场定位也就从高到低。
  而字母部分则用来区别用户,比如Intel命名规范中的“P”就是针对主流的用户群,大家可以将这类主板的各个参数看作是这个系列主板的标准。“G”指的是主流的整合主板,它的最大卖点就是集成显卡。“X”表示增强版,它面向的是高端用户,在性能方面较其他型号的主板更强。此外还有“Q”,它偏向商业用户,会给主板增加一些商用功能、技术、接口等。目前主流的AMD 7系列主板同样适用此种方法识别,带“X”属于增强版,带“G”字母就是整合主板,不带字母的属于中、低端的芯片组。需要指出的是,NVIDIA芯片组后面的字母带有“i”,这是代表支持Intel处理器的意思,如果是支持AMD处理器,此处会标示“a”,比如NVIDIA nForce 680a SLI。最后的“SLI”表示支持SLI技术。
小贴士:
  SLI
  SLI全称Scalable Link Interface(可升级连接接口),通过它可以使多个显卡一起工作,达到提升系统图形性能的目的。
  芯片组命名中的字母
  有时候,我们会在芯片组后缀中看见其他字母,如“945GC”中的“C”。大家可以认为它是“945G”系列的一个型号,参数规格在945G的基础上略有改变。大家购买时需要注意。
课后小结
  通过讲解,我们知道了芯片组有南、北桥和单芯片两种解决方案。单芯片较双芯片在成本方面更有优势。而主板命名一般是由南、北桥的北桥做主,如果是单芯片,就直呼唯一的芯片名字就可以了。
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