计算机的北桥与南桥
主板南桥北桥知识
北桥在慢慢萎缩 一直以来，北桥在主板中的地位是不容置疑的，一直以来，Intel 的北桥要负责
北桥（North Bridge）：重要高地 势力范围： 内存与 CPU 的总线 PCI-E（16+4 或 8+8，主要是北桥控制，北桥通道不够时会让南桥接管一部分）
主板命名看北桥 我们常常会听到如下对话，“听说你买了台电脑啊，是什么配置的？”“酷睿 2 E7 200 配的 P45 主板……”说到这里，你已经明白在一块主板上，北桥芯片的重要性了 ——北桥芯片不仅仅可以代表整块主板的名称，还能代表整块主板的档次。 以 Intel 主板为例，以两位数命名的北桥，数字越大的越先进。比如 P45 比 P35 要先进。而在以前以三位数命名的北桥中，也是数字越大的越先进。比如 965P 要比 945P 先进。依此类推。 AMD 方面同样也是如此，AMD 790GX 要比 AMD 780G 先进，而 AMD 780G 则比 AMD 690G 先进。可以说不同的北桥决定了主板的性能的差异。采用相同北桥 的不同主板，在默认情况下，性能方面的差异极少有相差 10%以上的，差距主要在 于功能、接口、稳定性等方面。
与 CPU 的联系并控制内存；AMD 目前的北桥里面，如 AMD 780G/790GX 等，都集 成有性能强劲的显示核心，其在 3D 游戏中的表现已经达到了一年前那些低端显卡 的水准。
虽然在北桥里面整合强劲的显示核心，让北桥的“含金量”得到提升是目前主流 的做法。但我们也不得不承认，北桥的“权力”正在被削弱。自从 AMD 在 几 年 前 ， 将内存控制器整合在了 CPU 中 ，AMD 的北桥和 Intel 的相比就简单了不少。而现在 ， 当 Intel 基于 Nehalem 架构的 Core i5 处理器快要推出的时候，与之搭配的 P55 就显 得“缩水”很厉害了。因为在 Core i5 处理器中，已经内置了内存控制器。这样，在 C ore i5 的平台上，完全就可以用简单的单芯片来完成以前复杂的北桥+南桥的工作。 这也使得主板的成本会比较低。
南北桥的概念
南北桥的概念南北桥是计算机硬件中的一个重要概念，在个人电脑中起到了连接两个重要组件的桥梁作用。
本文将对南北桥的定义、作用、工作原理以及发展历程进行详细阐述。
南北桥是个人电脑主板上的两个重要芯片集合，也被称为系统芯片组。
南桥和北桥分别负责连接处理器、内存、扩展槽、磁盘控制器等重要组件，起到协调和管理这些组件的作用。
首先来看南桥。
南桥位于主板上较低的位置，主要负责管理和控制外围设备连接，如硬盘、USB、网卡等。
南桥的工作原理是通过总线传输数据，接收来自其他设备的数据请求，并将其转发给相应的设备。
同时，南桥还负责控制内存管理单元（Memory Management Unit，MMU），管理内存的读写操作，以及处理与内存相关的缓存控制等。
因此，南桥可以说是整个计算机系统的信号交换核心。
而北桥位于主板上较高的位置，主要负责连接处理器和内存，扮演着重要的桥梁角色。
北桥的工作原理与南桥类似，同样通过总线传输数据。
北桥主要处理处理器和内存之间的数据传输，并控制处理器的运算频率、总线速度等参数。
此外，北桥还负责连接显卡插槽和其他扩展槽位，以及连接南桥和处理器之间的总线。
南北桥之间的数据传输是通过前面总线（Front-Side Bus，FSB）进行的。
FSB 是一种高速数据传输通道，用于将处理器的计算结果传输给北桥，然后再由北桥进行进一步处理和传输。
因此，FSB的速度对整个计算机系统的性能有着重要的影响。
然而，随着计算机技术的飞速发展，南北桥的作用已经逐渐被整合到处理器的内部。
在现代的处理器中，集成了内存控制器和高速总线等功能，使得南北桥逐渐变得多余。
这种整合的技术被称为统一主存架构（Unified Memory Architecture，UMA），极大地简化了计算机系统的架构。
需要指出的是，南北桥虽然在现代计算机系统中的地位相对较低，但在过去的二十年里发挥了重要的作用。
南北桥的概念最早出现在1990年代，当时计算机系统的组件之间缺乏高速数据传输通道，南北桥的出现填补了这一空白，为计算机系统的发展提供了重要支持。
电脑南桥工作原理
电脑南桥工作原理南桥是计算机主板上的一个重要组件，它在计算机系统中起着连接各种硬件设备和芯片的桥梁作用。
南桥主要负责控制和管理计算机与外部设备的数据传输和通信，包括硬盘、光驱、USB设备、声卡、网卡等。
同时，南桥还负责管理计算机内部的主要外设通讯总线以及系统的电源管理、时钟管理等功能。
南桥一般位于主板的中央，周围是各种硬件接口，如SATA、USB、PCI等接口。
南桥的工作原理主要包括数据传输、输入输出控制、芯片组的通信等。
首先，南桥负责计算机各种硬件设备之间的数据传输。
例如，当用户操作硬盘时，南桥会接收到用户输入指令，然后将指令传输至内存或硬盘控制器，最终实现数据的读取或写入。
此外，南桥还负责各种设备的中断管理，数据错误检测和校正等工作，确保数据的传输可靠性。
其次，南桥负责控制和管理计算机与外部设备的输入输出。
例如，当鼠标、键盘、打印机等外部设备接入计算机时，南桥会接收到设备的输入信号，并将信号传输至相应的硬件设备进行处理。
同时，南桥还负责管理外部设备的驱动程序和软件接口，确保计算机与外部设备的兼容性和稳定性。
此外，南桥还负责与其他芯片组的通信。
计算机主板上通常还会有北桥芯片组，它负责处理计算机的内存控制和图形显示等任务。
北桥和南桥芯片组之间需要进行通信，以实现整个计算机系统的协调工作。
南桥通过内存总线和北桥进行数据的交换和共享，确保计算机的整体性能和稳定性。
此外，南桥还具有系统的电源管理和时钟管理功能。
电源管理包括对计算机各个硬件设备的供电控制，以及针对设备的节能功能的管理。
时钟管理则负责对计算机的时钟信号进行控制和管理，确保计算机各个硬件设备的工作时钟同步。
总的来说，南桥在计算机系统中起着连接各种硬件设备和芯片的桥梁作用，负责控制和管理计算机与外部设备的数据传输和通信，以及系统的电源管理、时钟管理等功能。
它的工作原理主要包括数据传输、输入输出控制、芯片组的通信等。
南桥的工作原理的稳定性和性能对整个计算机系统的运行至关重要，因此，在设计和选择南桥时，需要考虑其性能、兼容性、稳定性等因素，以确保整个计算机系统的正常运行。
台式电脑基本组成
6.缓存
缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换 数据，因此速度很快。L1 Cache（一级缓存）是CPU第一层高速缓存。 内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓 冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大 的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量 通常在32~256KB. L2 Cache（二级缓存）是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部 两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓 存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是 越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是12MB，而服务器和工作站上 用CPU的L2高速缓存更高。 L3 Cache（三级缓存）是Phenom处理器的第三级缓存，一般为 2MB，CPU临时存放要处理数据。
BIOS芯片
9.机箱前置面板接头
机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、电源工作指示灯、复位 按钮、硬盘工作指示灯、PC喇叭、前置USB接口的地方。 机箱电源指示线一般标记为Power LED或PW-LED，连接时注意绿色线对应于 第一针（+）。 复位接头（Reset或Re）要接到主板上Reset插针上。 PC喇叭通常为四芯插头，但实际上只用1和4两根线，一线通常为红色，它是接 在主板Speaker插针上。在连接时，注意红线对应1（＋）的位置。 硬盘指示灯的仍然是采用两芯的接头，通常标着IDE LED或HD LED的字样， 连接机箱前置面板接线时需注意，红线的为正，白色的为负。这条线接好后， 当电脑在读写硬盘时，机箱上的硬盘的灯会亮。
机箱前置面板接头
10.外部接口
ATX主板的外部接口都是统一集成在主板后半部的。现在的主板一般 都符合PC'99规范，也就是用不同的颜色表示不同的接口，以免发生 错误。
电脑主板的工作原理
电脑主板的工作原理
电脑主板是计算机系统的核心组件，负责连接和协调各种硬件设备的工作。
它由复杂的集成电路组成，包括CPU插槽、内
存插槽、扩展槽、芯片组等部件。
主板的工作原理是通过系统总线连接各个硬件设备，以实现数据传输和控制信号的传递。
具体来说，主板上的北桥芯片和南桥芯片起到重要的桥接作用。
北桥芯片负责连接CPU、内存和高速扩展插槽。
它通过前端
总线将CPU和内存连接起来，同时控制对内存的访问和数据
读写。
北桥芯片还提供了高速总线，例如PCI Express和AGP，用于插入显卡和其他高性能扩展卡。
南桥芯片则负责连接主板上的其他设备，例如硬盘、光盘驱动器、USB接口、网络接口等。
它通过后端总线将这些设备连
接到系统总线上，并负责控制这些设备的数据传输和输入输出操作。
南桥芯片还提供了一些重要的功能，例如声卡、电源管理和BIOS芯片等。
此外，主板上还有各种插槽和接口，用于安装扩展卡和连接外部设备。
例如，PCI插槽可以安装插件卡，如网卡、声卡和显卡，以增强计算机的功能与性能。
USB接口则用于连接各种
外部设备，如鼠标、键盘和打印机等。
总的来说，电脑主板的工作原理是通过各种芯片和接口的协同工作，实现不同硬件设备之间的通信和协调。
它提供了计算机
系统的基本功能和扩展能力，并保证了计算机的稳定性和可靠性。
芯片组分类
芯片组分类芯片组是计算机硬件的核心部件之一，它负责控制和协调计算机各个部件的工作。
按照功能的不同划分，芯片组可以分为北桥和南桥。
北桥主要负责与CPU和主存储器的通信，而南桥则负责连接其他外设和硬盘等存储设备。
北桥是芯片组中的核心部分，也是整个计算机系统中最重要的部分之一。
北桥通过前端总线将CPU和主存储器连接起来，并负责控制CPU与内存的数据传输。
它还负责控制高速缓存、图形加速和系统总线等重要部分。
北桥的性能对整个计算机的运行速度和稳定性有着很大影响。
在北桥上，还有一个重要的组件叫做内存控制器。
内存控制器是连接CPU和主存储器的桥梁，负责控制CPU和主存储器之间的数据传输和交换。
内存控制器的性能直接影响计算机的运行速度和稳定性。
南桥是芯片组中的另一个重要组成部分。
它主要负责连接其他各种外设和硬盘等存储设备。
南桥连接硬盘、光驱、声卡、网卡等设备，并负责数据传输和协调各个设备的工作。
南桥的性能对计算机的扩展性和数据传输速度有着很大的影响。
根据芯片组的功能和适用范围的不同，可以将芯片组分为几种不同的类型。
其中最常见的芯片组类型有：1. 桌面电脑芯片组：主要用于桌面电脑，包括台式机和一体机。
桌面电脑芯片组一般具有较高的性能和扩展性，可以支持多个硬盘、多个显示器和其他外设。
2. 笔记本电脑芯片组：主要用于笔记本电脑和便携式设备。
由于笔记本电脑的尺寸和功耗限制，笔记本电脑芯片组一般比桌面电脑芯片组更小巧，并具有低功耗和节能的特点。
3. 服务器芯片组：主要用于服务器和大型计算机系统。
服务器芯片组一般具有较高的性能、可靠性和扩展性，可以支持大容量的存储设备和多个处理器。
除了以上几种常见的芯片组类型外，还有一些特殊用途的芯片组，用于特定领域的应用，比如嵌入式系统和网络设备等。
这些芯片组一般具有特定的功能和特点，以满足不同领域的需求。
总的来说，芯片组是计算机硬件的核心部件之一，根据功能的不同，可以分为北桥和南桥。
根据适用范围的不同，又可以分为桌面电脑芯片组、笔记本电脑芯片组和服务器芯片组等类型。
南北桥CPU间的通讯及时序
在南北桥总线普遍提升到800MB/s的今天， Hub-Link 1.5区区266MB/s带宽委实有些过于保 守。真正让我们兴奋的是Hub-Link 2.0，它与 1.X版本最大的区别是总线宽度扩展到16位、 数据带宽提升到1.06GB/s的水准。
在Intel发展Hub-Link总线的同时，VIA也 在积极发展自身的V-Link总线。V-Link与HubLink殊途同归，它的数据带宽为32位，工作频 率66MHz（未采用DDR、QDR等技术），这样 数据带宽也是266MB/s。在应用之初，V-Link 的表现也相当失败：采用新型总线的KT266、 Apollo Pro 266芯片组的性能甚至不如基于PCI 总线的KT133A和Apollo Pro 694X，估计是当 时VIA技术不成熟的缘故。
MuTIOL总线由8条独立的数据总线组成， 南桥逻辑中的PCI设备、第一IDE通道、 第二IDE通道、第一USB通道、第二USB通 道、AC'97音频、V.90软Modem和以太网 控制器（MAC）等八个设备都拥有一条独 立的33MHz/32位总线与北桥逻辑连接， 每条总线各拥有133MB/s带宽，8条加起 来的总带宽就是1.04GB/s，比同一时期 的Hub-Link和V-Link都快得多！
芯片的性能对主板的性能和功能都
有很大的影响。正是芯片组决定了电脑 所支持的CPU的类型，内存类型，总线 速度，硬盘接口等关键技术配置。芯片 组根据功能的不同可以分为北桥芯片和 南桥芯片。其中北桥芯片和CPU密切通 信，管理着L2高级缓存，支持内存的类 型及最大容量，并决定是否支持AGP高 速图形接口及ECC数据纠错等。
南北桥，CPU间的通讯以及 时序赵原概 Nhomakorabea要
南桥和北桥的主要功能分别是
南桥和北桥的主要功能分别是南桥：南桥是主板上的一块芯片组，也被称为I/O控制芯片。
它负责管理和控制计算机系统中的各种输入输出设备。
南桥的主要功能有以下几个方面：1.输入输出管理：南桥负责管理计算机系统中的各种输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器、声卡、网卡、USB接口等。
它通过提供相应的接口和控制信号，使这些设备能够与计算机系统进行数据传输和通信。
2.存储管理：南桥还负责管理和控制计算机系统中的存储设备，如硬盘、固态硬盘和光驱等。
它通过提供相应的接口和控制信号，使这些存储设备能够与计算机系统进行数据读写操作。
3.总线控制：南桥负责管理和控制计算机系统中的各种总线，如PCI、PCI-E和USB总线等。
它通过提供相应的控制信号和调度机制，实现各个总线之间的数据传输和通信。
4.数据传输：南桥通过提供各种接口和协议，实现不同设备之间的数据传输和通信。
它可以进行数据的转发、分发和整合，保证数据的高效传输和处理。
5.节能管理：南桥还负责计算机系统的节能管理，包括对各种设备的电源管理和功耗控制。
它通过提供相应的接口和控制信号，实现设备的低功耗待机和高效能工作。
北桥：北桥是主板上的另一块芯片组，也被称为系统控制芯片。
它负责管理和控制计算机系统中的CPU（中央处理器）和内存等关键组件。
北桥的主要功能有以下几个方面：1.CPU管理：北桥负责管理和控制CPU的工作。
它通过提供相应的接口和控制信号，实现对CPU的时钟控制、总线访问、数据传输和缓存管理等功能，从而合理调度和管理CPU的工作状态。
2.内存管理：北桥负责管理和控制计算机系统中的内存。
它通过提供相应的接口和控制信号，实现对内存的数据读写、地址映射、访问权限管理等功能，从而保证内存的高效访问和数据安全性。
3.总线控制：北桥负责管理和控制计算机系统中的前端总线，如FSB （前端总线）、DMI（直接媒介互连）和PCI-E总线等。
它通过提供相应的控制信号和调度机制，实现各个总线之间的数据传输和通信。
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北桥与南桥
1. 主板芯片组的组成结构实际上分为多芯片结构和单芯片结构
一是传统的南北桥芯片组。
这也是相当流行的主板芯片组架构，其中北桥芯片（NorthBridge）是CPU与其他外部设备连接的桥梁，AGP、PCI、DRAM及南桥等设备都要通过不同途径与它相连。
它一般位于CPU和AGP插座之间。
南桥（South Bridge）主要是连接I/O和ISA设备，并负责管理中断及DMA通道。
二是Intel的三芯片结构。
Intel从i810/815系列芯片组开始，就不再以南北桥的形式了，取而代之的是ICH、GMCH、FWH等三块芯片组成。
GMCH是图形与内存控制中心，作用相当于原来的北桥。
ICH是I/O控制中心，作用相当于原来的南桥。
FWH是固件中心，是一块包括主板及显示系统BIOS、随机数发生器等在内的综合芯片。
三是SIS的单芯片结构。
2. 北桥芯片
北桥芯片（North Bridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。
北桥芯片主要决定主板的规格、对硬件的支持、以及系统的性能。
北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
北桥芯片的主要功能是数据传输与信号控制。
它一方面通过前端总线与CPU 交换信号，另一方面又要与内存、AGP、南桥交换信号。
3. 南桥芯片
南桥芯片主要负责外部设备的数据处理与传输。
主要决定主板的功能，主板上的各种接口（如串口、USB ）、PCI 总线（接驳电视卡、内猫、声卡等）、IDE （接硬盘、光驱）、以及主板上的其他芯片（如集成声卡、集成RAID 卡、集成网卡等），都归南桥芯片控制。
南桥芯片通常裸露在PCI 插槽旁边，块头比较大。
4. 南北桥间数据传递
南北桥间随时进行数据传递，需要一条通道，这条通道就是南北桥总线。
南北桥总线越宽，数据传输越便捷。
各厂商的主板芯片组中，南北桥总线都被各自起了名字。
，比方说Intel 的Hublink,VIA 的V-Link,Sis 的MuTIOL 等。