North chipset vs timog chipset - pagkakaiba sa pagitan ng dalawa

Northern chipset vs southern chipset: Paano natin makikilala ang mga ito? Ang konsepto ng chipset ay naging lubos na mahalaga sa mga nakaraang taon, lalo na pagdating sa kagamitan sa gaming. Inilunsad ng mga tagagawa ang kanilang mga bagong CPU at madalas na magkasama sa mga bagong chipset at mga controller ng memorya. Kung hindi mo pa rin alam kung ano ang pinag-uusapan natin, sa artikulong ito ay tatanggalin namin ang lahat ng mga pag-aalinlangan tungkol sa mga konsepto na ito, na naghuhulog sa pangunahing katangian ng isang motherboard: ang chipset.

Ano ang isang chipset at kung ano ang kahalagahan nito

Ang salitang chipset ay tumutukoy sa isang hanay ng mga chips o isang integrated circuit, na may kakayahang magsagawa ng isang bilang ng mga pag-andar. Sa mga tuntunin sa computer ang mga pag-andar na ito ay nauugnay sa pamamahala ng iba't ibang mga aparato na konektado sa motherboard at ang intercommunication sa pagitan nila.

Ang chipset ay palaging idinisenyo batay sa arkitektura ng gitnang processor, ang CPU ng computer. Ito ang dahilan kung bakit pag-uusapan natin ang tungkol sa chipset dapat din nating pag-usapan ang tungkol sa mga CPU na katugma dito at ang mga posibilidad na inaalok sa amin sa mga tuntunin ng kapasidad at bilis. Samakatuwid, ang chipset ay ang control sa komunikasyon at ang chip o chips na responsable para sa pagkontrol ng trapiko ng data sa motherboard. Pinag-uusapan namin ang tungkol sa CPU, RAM, Hard drive, mga puwang ng PCIe at sa huli ang lahat ng mga aparato na maaaring konektado sa computer.

Sa kasalukuyan nakatagpo kami ng dalawang chipset sa isang board, o sa halip, sa board at processor, ang north o north bridge, at ang southern o southern bridge. Ang dahilan para sa pagtawag sa kanila sa ganitong paraan ay namamalagi sa kanilang lokasyon sa board, ang una sa tuktok na pinakamalapit sa CPU (hilaga) at ang pangalawang isa sa ibaba (timog). Salamat sa chipset maaari naming isaalang-alang ang motherboard bilang pangunahing bus ng system. Ang axis na may kakayahang magkakaugnay na mga elemento mula sa iba't ibang mga tagagawa at ng iba't ibang kalikasan sa isang pinagsamang paraan at nang walang pagkakatugma sa pagitan nila. Halimbawa, isang board ng Asus, na may isang Intel CPU at isang Gigabyte graphics card.

Dahil ang hitsura ng unang electronic transistor-based na mga processor, 4004, 8008, atbp, lumitaw ang konsepto ng chipset. Sa pagdating ng mga personal na computer, ang paggamit ng mga karagdagang chips sa motherboard upang pamahalaan ang RAM, graphics, tunog system, atbp. Ang pag-andar nito ay malinaw, na ang pagbabawas ng workload ng pangunahing processor, na makuha ito sa iba pang mga circuit na kung saan ay konektado sa ito.

Hilagang tulay: mga pag-andar at tampok

Intel G35 North Bridge

Makikita namin ang hilaga chipset at timog chipset na tumutukoy kung ano sila at kung paano gumagana ang bawat isa. Magsisimula tayo sa pinakamahalaga, na magiging tulay ng hilaga.

Ang north chipset ay ang pinakamahalagang circuit pagkatapos ng mismong CPU. Noong nakaraan, ito ay matatagpuan sa motherboard at sa ibaba lamang nito, gamit ang isang chip na halos palaging nilagyan ng isang heatsink. Ngayon, ang tulay ng hilaga ay direktang isinama sa mga processors mula sa parehong Intel at AMD, ang nangungunang tagagawa ng mga personal na computer.

Ang pag-andar ng chipset na ito ay upang makontrol ang lahat ng daloy ng data na pupunta o mula sa CPU hanggang RAM, ang AGP bus (bago) o ang PCIe (ngayon) mula sa graphics card, at gayon din sa South chipset mismo. Iyon ang dahilan kung bakit tinawag din itong MCH (memory Controller hub) o GMCH (graphic MCH), dahil maraming mga hilagang chipset ay nagsama rin ng mga graphic. Kaya ang misyon nito ay upang kontrolin ang operasyon ng processor ng processor o FSB (front side bus) at gawin ang pamamahagi ng data sa pagitan ng nabanggit na mga elemento. Sa kasalukuyan ang lahat ng mga elementong ito ay naka-embed sa isang solong silikon sa loob ng CPU, ngunit hindi ito palaging nangyayari.

Ebolusyon ng North Bridge

Panloob na arkitektura ng hilagang tulay na isinama sa AMD Ryzen 3000

Sa una, ang parehong mga board ng AMD at Intel at maging ang iba pang mga tagagawa tulad ng IBM ay mayroong mga chipset na ito na matatagpuan sa board. Nahaharap sa pangangailangan na lumikha ng mga integrated circuit na kukuha ng kaunting puwang at bawasan ang bilang ng mga gawain para sa mga processors, ang tanging paraan ay upang paghiwalayin ang mga ito, at ikonekta ang CPU sa pamamagitan ng FSB.

Ang pagiging kumplikado nito ay halos nasa antas ng mga processors, kaya nabuo din nila ang init at kailangan ng mga heatsink. Gayundin, ito ay ang tanging paraan upang overclock ang system. Sa halip na itaas ang CPU multiplier, ang nagawa ay ang pagtaas ng FSB multiplier, na ngayon ay magiging BCLK o Bus Clock. Salamat sa ito, ang bus sa huli ay napunta mula sa 400 MHz hanggang 800 MHz, na nagiging sanhi din ng pagtaas ng dalas ng CPU at RAM.

Ang pangunahing kadahilanan na ang pangunahing mga tagagawa ng CPU ay nagsimula upang isama ang chipset na ito sa loob ng kanilang mga CPU ay dahil sa latency na ipinakilala nito. Sa mga processors na lumampas sa 2 GHz frequency, latency sa pagitan ng RAM at RAM ay nagsimulang maging isang problema at isang pangunahing bottleneck. Ang pagpapanatiling mga pag-andar na ito sa isang hiwalay na chip pagkatapos ay nagsimulang maging isang kawalan.

Nagsimula ang Intel gamit ang isang north chipset na itinayo sa CPU mula sa arkitektura ng Sandy Bridge noong 2011 at ang pagbabago ng pagbibigay ng pangalan ng mga CPU nito sa Intel Core ix. Ang mga Nehalem CPU tulad ng Intel Core 2 Duo at Quad ay mayroon pa ring hiwalay na tulay sa hilaga mula sa kanila.

At kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa AMD, nagsimula ang tagagawa gamit ang solusyon na ito mula sa unang mga processors ng Athlon 64 nang maaga noong 2003 na may teknolohiya ng HyperTransport upang ikonekta ang hilaga at timog na tulay. Ang isang tagagawa na nagsimula ang arkitektura ng x86 na may 64 bits at iyon ay magdaragdag ng isang memory controller sa CPU nito nang matagal bago ang mga karibal nito.

Timog tulay: mga pag-andar at tampok

AMD X570

Ang susunod na elemento sa paghahambing ng north chipset kumpara sa timog chipset ay ang southern tulay o tinatawag ding ICH (input Controller hub) sa kaso ng Intel at FCH (Controller hub fusion) sa kaso ng AMD.

Masasabi nating pagkatapos na ang tulay ng timog ay ang pinakamahalagang chip na matatagpuan sa isang motherboard dahil ang north bridge ay inilipat sa CPU. Ito ang una nitong pagkakaiba, dahil sa kasalukuyan ay naka-install pa rin ito at praktikal sa parehong posisyon mula nang ito ay umpisahan. Ang elektronikong set na ito ay namamahala sa pag- uugnay sa iba't ibang mga aparato ng input at output na maaaring konektado sa computer.

Nauunawaan namin sa pamamagitan ng mga aparatong input-output ang lahat na itinuturing na mababang bilis kumpara sa bus ng memorya ng RAM. Nagsasalita kami halimbawa ng mga USB port, SATA port, network o sound card, ang orasan, at kahit na ang pamamahala ng kapangyarihan ng APM at ACPI na pinamamahalaan din ng BIOS. Maraming mga koneksyon sa chip na ito, at ang PCIe 3.0 o 4.0 bus ay sumali din, depende sa henerasyon ng CPU.

Ang mga chipset ay nakakuha ng isang mahusay na kapangyarihan sa kasalukuyang oras na may bilis na lumalagpas sa 1.5 GHz, at nangangailangan ng aktibong mga sistema ng paglamig tulad ng sa kaso ng bagong henerasyon na AMD X570. Ang pinakamalakas tulad ng nabanggit na AMD at ang Intel Z390, ay may hanggang sa 24 na mga linya ng PCIe kung saan ipamahagi ang iba't ibang mga koneksyon ng mga high-speed peripheral tulad ng M.2 SSD at iba pang mga puwang ng PCIe na matatagpuan sa lugar ng pagpapalawak ng lupon.

Ang chip na ito ay naroroon mula pa noong simula noong 1991 na may konsepto ng lokal na arkitektura ng bus. Sa loob nito, ang bus ng PCI ay kinakatawan sa gitna ng diagram, habang paitaas ay mayroon kaming tulay sa hilaga, at pababa sa tulay ng timog, na namamahala sa mga "mabagal" na aparato.

Kasalukuyang Timog Chipset at ang kahalagahan nito

Hindi lamang pinamamahalaan ng chipset ang mga aparatong input / output sa board, ngunit gumaganap din ng isang napakahalagang papel sa pagiging tugma sa CPU. Sa katunayan, sa karamihan ng mga kaso, ang mga chipset ay lumilitaw kasama ang mga bagong CPU na inilabas sa merkado, na nakikipag-ugnay sa kanilang arkitektura.

Hindi ito palaging nangyayari, dahil ang parehong AMD at Intel ay mayroong mga chipset na katugma sa iba't ibang henerasyon ng mga CPU, bagaman depende sa kaso, ang ilang mga pag-andar ay magagamit o hindi. Halimbawa, sinusuportahan ng AMD X570 chipset ang PCIe 4.0 kasama ang bagong AMD Ryzen 3000. Ngunit kung inilalagay namin ang Ryzen 2000 sa isang board, na katugma din, ang bus ay magiging PCIe 3.0. Ang parehong mangyayari sa bilis ng RAM at ang mga profile ng pabrika nitong JEDEC. Ang pagkakatugma na ito ay nakasalalay sa BIOS at firmware nito, dahil sa huli ay may pananagutan sa pamamahala ng mga pangunahing parameter ng iba't ibang mga elemento sa board.

Kasalukuyang Intel chipsets

Chipset	MultiGPU	Bus	Mga linya ng PCIe	Impormasyon
Para sa ika-8 at ika-9 na henerasyon ng mga processor ng Intel Core socket LGA 1151
B360	Hindi	DMI 3.0 hanggang 7.9 GB / s	12x 3.0	Kasalukuyang mid-range na chipset. Hindi sinusuportahan ang overclocking ngunit sumusuporta hanggang sa 4x USB 3.1 gen2
Z390	CrossFireX at SLI	DMI 3.0 hanggang 7.9 GB / s	24x 3.0	Kasalukuyang mas malakas na Intel chipset, na ginagamit para sa paglalaro at overclocking. Ang malaking bilang ng mga linya ng PCIe na sumusuporta sa +6 USB 3.1 Gen2 at +3 M.2 PCIe 3.0
HM370	Hindi (laptop chipset)	DMI 3.0 hanggang 7.9 GB / s	16x 3.0	Ang chipset na ginagamit na kasalukuyang nasa gaming notebook. Mayroong variant ng QM370 na may 20 na mga linya ng PCIe, kahit na maliit ito ay ginagamit.
Para sa mga Intel Core X at XE processors sa LGA 2066 socket
X299	CrossFireX at SLI	DMI 3.0 hanggang 7.9 GB / s	24x 3.0	Ang chipset na ginamit para sa mga masigasig na processors ng Intel

Kasalukuyang AMD chipset

Chipset	MultiGPU	Bus	Epektibong mga linya ng PCIe	Impormasyon
Para sa 1st at 2nd generation na AMD Ryzen at Athlon processors sa AMD socket
A320	Hindi	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Ito ang pinaka pangunahing chipset sa saklaw, nakatuon sa kagamitan sa entry-level na may Athlon APU. Sinusuportahan ang USB 3.1 Gen2 ngunit hindi overclocking
B450	CrossFireX	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Ang mid-range na chipset para sa AMD, na sumusuporta sa overclocking at din ang bagong Ryzen 3000
X470	CrossFireX at SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Ang pinaka ginagamit para sa gaming kagamitan hanggang sa pagdating ng X570. Ang mga board nito ay nasa isang mahusay na presyo at sinusuportahan din ang Ryzen 3000
Para sa 2nd Gen AMD Athlon at 2nd at 3rd Gen Ryzen na mga processors sa AM4 socket
X570	CrossFireX at SLI	Ang PCIe 4.0 x4	16x PCI 4.0	Tanging 1st gen Ryzen ang hindi kasama. Ito ang pinakamalakas na AMD chipset na kasalukuyang sumusuporta sa PCI 4.0.
Para sa mga processors ng AMD Threadripper na may socket TR4
X399	CrossFireX at SLI	Ang PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Ang tanging chipset na magagamit para sa AMD Threadrippers. Ang ilang mga linya ng PCI ay nakakagulat dahil ang lahat ng bigat ay dala ng CPU.

Buod ng pagkakaiba sa north chipset kumpara sa southern chipset

Sa pamamagitan ng paraan ng pagbubuo, babasagin namin ang lahat ng mga pag-andar ng dalawang chipset upang mas malinaw ito kung ano ang nakatuon sa bawat isa.

AMD Ryzen 3000 - Arkitektura ng X570

North chipset kasalukuyang pag-andar

Sa paglipas ng oras, ang mga pag-andar ng north chipset kumpara sa southern chipset ay tumaas sa isang medyo nakakagulat na paraan. Habang ang mga unang bersyon na isinama sa mga CPU ay nakitungo lamang sa pagkontrol ng RAM memory bus, ngayon ay pinalawak nila ang kanilang mga pagpipilian sa pagdating ng bus ng PCI-Express. Tingnan natin kung ano ang lahat ng mga ito:

• Controller ng memorya at panloob na bus: ito pa rin ang pangunahing mga pag-andar. Para sa AMD mayroon kaming Infinity Fabric bus at para sa Intel mayroon kaming singsing at Mesh bus. Ang isang 64-bit na bus na may kakayahang matugunan ang hanggang sa 128 GB ng RAM sa Dual Channel o Quad Channel (kadena ng 128 o 256 bits nang sabay-sabay) na may hanggang sa 5100 MHz sa kaso ng bagong AMD Ryzen 3000. Komunikasyon sa pagitan ng CPU at timog na tulay: syempre mayroon kaming komunikasyon bus sa pagitan ng CPU at timog tulay na nakita namin. Sa kaso ng Intel, ito ay tinatawag na DMI at ito ay nasa bersyon nito na 3.0 na may mga bilis ng paglilipat ng 7.9 GB / s. Para sa AMD, gumamit ng 4 na mga linya ng PCIe 4.0 sa mga bagong CPU nito, na umaabot din sa 7.9 GB / s. Bahagi ng mga linya ng PCIe: Ang kasalukuyang mga nagproseso, o sa halip na mga tulay sa hilaga, ay may kakayahang mag-ruta ng data nang direkta mula sa mga puwang ng PCIe. Ang kapasidad ay sinusukat sa mga daanan, at maaaring magkaroon ng 8 hanggang 48 Threadrippers. Dumiretso ito sa mga slot ng PCIe x16 para sa mga graphics card at kahit na mga M.2 SSD. Mga aparato na may mataas na bilis ng imbakan: Sa katunayan, ito ay isa sa mga pag-andar, ng north chipset ngayon. Humahawak ito ng bahagi ng imbakan ayon sa disenyo ng plate at saklaw nito. Ang AMD ay palaging nag - uugnay sa isang slot ng M.2 PCIe x4 sa CPU nito, habang ang Intel ay pareho para sa mga alaala ng Intel Optane. USB 3.1 Mga Gen 2 port: Makakakita pa kami ng mga USB port na konektado sa CPU, lalo na ang interface ng Intel's Thunderbolt 3.0. Pinagsamang Graphics: Gayundin, maraming mga kasalukuyang mga CPU ang nagsama ng mga graphic o IGP, at ang paraan upang mapunta ang mga ito sa I / O panel ng board ay sa pamamagitan ng panloob na controller na may isang HDMI o DisplayPort port. Sa ganitong paraan mayroon kaming kakayahang maglaro ng nilalaman sa 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS nang walang mga problema. Wi-Fi 6: Bilang karagdagan, ang mga bagong CPU ay magsasama ng mga wireless na pag-andar ng direkta sa kanilang mga bagong chips, pagdaragdag ng higit pang pag-andar sa bagong pamantayan ng Wi-Fi na nagtatrabaho sa IEEE 802.11ax protocol .

Ang Intel Core 8th Generation at arkitektura ng Intel Z390

Timog chipset kasalukuyang pag-andar

Sa bahagi ng southern southern, mayroon kaming kasalukuyang mga function na ito:

• Direktang bus papunta sa CPU: Tulad ng nabanggit na namin, ang hilaga at timog na mga chipset ay konektado sa pamamagitan ng isang bus upang maipadala ang may-katuturang data sa CPU. Ang parehong Intel at AMD ay nagpapatakbo sa isang bilis na malapit sa 8GB / s ngayon. Bahagi ng mga linya ng PCIe: ang iba pang bahagi ng mga daanan ng PCI na hindi matatagpuan ng CPU ay matatagpuan sa timog na tulay, sa katunayan, sila ay nasa pagitan ng 8 at 24 depende sa pagganap ng chipset. Sa kanila, ang mga slot ng M.2 PCIe x4, ang mga puwang ng pagpapalawak ng PCIe at iba't ibang mga bilis ng port tulad ng U.2 o SATA Express ay konektado. USB port: Karamihan sa mga USB port ay direktang pupunta sa chipset na ito, maliban sa ilang mga kaso tulad ng nabanggit namin dati. Sa kasalukuyan ay pinag -uusapan natin ang tungkol sa USB 2.0, 3.1 Gen1 (5 Gbps) at 3.1 Gen2 (10 Gbps) port. Network at sound card: dalawang iba pang mahahalagang bahagi ng pagpapalawak ay ang eternet at tunog network card, palaging konektado sa chipset na ito. Ang mga port ng SATA at suporta ng RAID: Gayundin, ang mabagal na imbakan ay palaging konektado sa southern tulay. Ang kapasidad ay saklaw mula 4 hanggang 8 SATA port. Gayundin, nag-aalok ng kakayahang lumikha ng RAID 0, 1, 5 at 10. ISA o LPC bus: ang bus na ito ay may bisa pa rin sa kasalukuyang mga motherboards. Dito ay ikinonekta namin ang kahanay at serial port, bilang karagdagan sa PS / 2 mouse at keyboard. SPI at BIOS bus: katulad din, ang bus na ito ay pinananatili, na nagbibigay ng pag-access sa pag-iimbak ng flash ng BIOS. Ang SMBus para sa mga sensor: ang temperatura at RPM sensor ay nangangailangan din ng isang bus upang maipadala ang data, at ito ang magiging singil sa paggawa nito. DMA Controller: Ang bus na ito ay nagbibigay ng direktang pag-access sa memorya ng RAM para sa mga aparato ng ISA. ACPI at pamamahala ng kapangyarihan ng APM: Sa wakas, ang chipset ay namamahala sa bahagi ng pamamahala ng kapangyarihan, partikular kung paano gumagana ang mode ng pag-save ng kuryente upang i-off o suspindihin ang system.

Konklusyon tungkol sa north chipset kumpara sa southern chipset

Buweno, ang artikulong ito ay umabot sa puntong ito kung saan namin detalyado nang detalyado kung ano ang binubuo ng north bridge at southern bridge. Bilang karagdagan, nakita namin ang ebolusyon nito at ang lahat ng mga pag-andar ng bawat isa sa kanila sa kasalukuyang mga motherboards.

Ngayon iniwan ka namin ng ilang mga artikulo sa hardware upang magpatuloy sa pag-aaral:

Kung mayroon kang anumang mga katanungan o nais na gumawa ng isang pagwawasto tungkol sa nilalaman, mag-iwan sa amin ng isang puna sa kahon. Inaasahan namin na natagpuan mo ito na kapaki-pakinabang.