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主板上还剩啥?CPU整合GPU北桥南桥

发布时间:2019-05-05 19:54 来源:未知 编辑:admin

  泡泡网主板频道2月6日家喻户晓,主板上最主要、成本最高的两颗芯片,被称为北桥和南桥,此中北桥担任与处置器对接,次要功能包罗:内存节制器、PCI-E节制器、集成显卡、前/后端总线等,都是速度较快的模块;而南桥则担任外围周边功能,速度较慢,次要包罗:磁盘节制器、收集端口、扩展卡槽、音频模块、I/O接口等等。

  保守的南北桥芯片组功能示企图

  Intel与AMD的新一代处置器,曾经将保守北桥的大部门功能都整合在了CPU内部,Intel的Clarkdale与Sandybridge处置器则是完全整合北桥芯片,与其搭配的P55/H55/P67/H67等芯片组其实就是一颗南桥。

  此刻北桥已被整合在了CPU内部

  而此刻,AMD筹算在将来的APU处置器傍边,除了北桥外将南桥也完全整合进去,如斯一来,与之搭配的主板大将不会再有芯片组,只是一块堆满接口和插槽的扩展输出板子罢了。

  目前市场上热卖的Core i3 5XX和Core i5 6XX处置器就是基于Clarkdale焦点的产物,它们初次整合北桥芯片(包罗集成显卡),但整合的体例比力出格:

  Clarkdale焦点处置器封装示企图

  Clarkdale焦点包罗CPU和GPU两个部门,CPU部门利用了新一代32nm工艺制造,是双焦点四线程设想;GPU部门就是保守意义上的北桥,为45nm工艺制造,内含双通道DDR3内存节制器、PCI-E节制器和集成显卡。

  CPU部门和GPU部门是各自独立的,微观上通过QPI总线相连,宏观上被封装在了一路,接口是与Lynnfield不异的LGA1156。全体上来看Clarkdale不只整合了内存节制器和PCI-E节制器,还整合了显示焦点,看似愈加先辈。

  现实上,Clarkdale只是将本来放在主板上的北桥芯片,挪到了CPU的铁盖下面,素质上并没有整合任何工具(包罗显卡和内存节制器)。可是与之搭配的H55芯片组,确实只剩下了一颗南桥。北桥的发烧量远高于南桥,因为北桥位于处置器上面,因而用户再也不消担忧主板的散热问题了。

  目前市道上热卖的Core i7 8XX和Core i5 7XX处置器,就是基于Lynnfield焦点的产物,这是真正意义上整合了北桥的处置器。

  Lynnfield比拟Bloomfield(Core i7 9XX),在处置器内核部门几乎没有任何改动,同样是45nm工艺、原生四焦点设想、支撑超线)、三级缓存容量也连结8MB,它也整合了内存节制器和QPI总线,但删去了一条内存通道,成为支流的双通道设想,QPI总线也删去了一条,仅保留一条。

  现实上,对于大大都通俗用户来说,三通道内存的带宽过剩,因而删去一条之后,机能并没有几多丧失。别的Bloomfield内置的两条QPI总线是给多CPU互联之用,而在民用市场根基完全闲置,只要一条QPI总线用来毗连北桥,因而删掉一条没有任何影响。

  简化成双通道之后,Lynnfield的针脚数量和封装面积缩小不少

  Bloomfield曾经整合了保守北桥最主要的功能——内存节制器,所以X58北桥傍边就只剩下了PCI-E节制器。Lynnfield焦点因为定位较低一些,考虑到大大都支流用户并不需要多显卡互联,因而Intel索性将北桥傍边残剩的模块——PCI-E节制器简化之后(只要16条通道),全都整合在了CPU傍边。

  正由于整合了PCI-E节制器的关系,Lynnfield的晶体管数以及焦点面积都要比Bloomfield大,所以Core i7 8XX处置器的售价比附近频次的Core i7 9XX还要贵。好在P55主板要比X58廉价,并且双通道内存明显比三通道廉价,别的不支撑超线XX售价还算厚道,因而很受接待。

  ★配套芯片组P55,接口类型LGA1156

  通过Intel官方Lynnfield焦点示企图来看,处置器与芯片组之间竟然没有利用QPI、而是通过DMI总线相连。要晓得QPI总线GB/s,而DMI仅有2GB/s。

  Intel官方的这张示企图让良多人发生曲解

  现实上在Lynnfield焦点内部,除了整合了内存节制器外,Intel连PCI-E节制器也整合了进去(因而上图显卡间接与CPU相连),这就相当于整颗北桥都被CPU吃掉了,毗连CPU与北桥的QPI总线天然也不会幸免。如斯一来,CPU将间接与“南桥”相连,他们之间的总线叫做DMI。

  也就是说,Lynnfield内部仍是整合了QPI总线的,虽然只要一条,这一条QPI总线用以毗连CPU焦点部门与PCI-E节制器部门。Bloomfield焦点的QPI总线频次能够随便超,而Lynnfield焦点的QPI被锁定,其实没有任何干系,由于QPI的独一用处就是毗连北桥,内存走的是直连通道曾经不颠末QPI总线了,因而超频QPI不会有什么机能提拔。

  P55芯片组示企图

  P55是单芯片设想的芯片组,其素质上就是一颗南桥,功能和ICH10R没有太大区别,既不支撑SATA3.0也不支撑USB3.0,并且南桥中的PCI-E通道是掉队的1.1版本。要晓得Lynnfield焦点内部整合的PCI-E 2.0通道只要16条,只能满足单显卡或者双显卡的需要,此时若是用户有需要利用高速的扩展设备(好比USB3.0扩展卡)的线南桥供给的PCI-E 1.0接口就成为了最大瓶颈。

  为了缓解这一瓶颈,一线主板厂商不得不整合第三方PCI-E桥接芯片,将P55傍边的多条PCI-E 1.0通道组合起来利用,这种方式让主板成本添加不少。

  Lynnfield焦点不单整合了内存节制器、并且整合了QPI总线以及PCI-E总线,是真正意义上“覆灭”了北桥芯片的处置器。但它定位中高端,因而并没有整合显卡。

  Clarkdale焦点虽然将CPU和GPU初次封装在了CPU基板上面,但素质上它并没有做到CPU和GPU的融合,合作敌手AMD认为Intel这种体例其实是“胶水”整合,他们本人的APU才是真正意义上的“融合”。

  Lynnfield虽然确实整合了北桥,但它在整应时并没有包罗显卡。而Intel全新的Sandybridge处置器,则集浩繁先辈手艺与一身,在Lynnfield焦点的根本上,插手了新一代焦点显卡,架构方面也有所微调。这是第一款真正意义上整合了北桥+显卡的处置器。

  毫无疑问,SandyBridge相对于上代的Clarkdale来说,最大的改良就是将GPU部门真正融入了CPU焦点内部,如许GPU部门也利用了先辈的32nm工艺,而且能够充实操纵CPU部门的大容量三级缓存以及低延迟的内存节制器,共享内存带宽,从而让集显部门获得可观的机能提拔。

  GPU处置单位和CPU焦点被整合在了一颗芯片上面

  除了CPU和GPU真正无缝整合在一路之外,Intel还对CPU与GPU两大处置器焦点别离做了优化与改良,获得更高的指令施行效率,此外整合内存节制器比拟上代产物带宽将更高、延迟会更低,并且CPU的三级缓存也能够被GPU共享,因而整合显卡的机能获得了很是客观的提拔。

  优化的焦点、智能的频次节制、以及单一32nm工艺的焦点,SandyBridge比拟上代产物速度更快、功率更小,处置器效能被提拔到新的境地!

  AMD的Athlon 64是业界初次整合了内存节制器的处置器,但在此后很长一段时间内,AMD在整合方面并没有太多的作为,其配套芯片组产物不断都是北桥和南桥分手式设想,北桥内部只要PCI-E节制器和整合显卡。

  就在Intel发布SandyBridge的同时,AMD也正式发布了传说风闻已久的Fusion APU处置器,将CPU和GPU无缝融合在了一路。但首批发布的产物定位比力低端,CPU仅为双核、GPU的规格也比力低、并且还不支撑PCI-E扩展外接显卡,整合程度远不如SandyBridge。

  这颗APU被间接焊在了主板上面,包罗了CPU、GPU和北桥的全数功能

  这才是主板的芯片组,就是一颗南桥

  AMD APU定位于嵌入式平台、工控机、HTPC等对设置装备摆设要求不高的范畴,CPU和GPU的机能根基够用,南桥功能全面,无需额外的扩展插槽。因而并没有整合太多高速总线和功能模块。

  AMD有良多款针对分歧范畴的APU产物,此前曾经发布的APU定位较低,列都是双核CPU搭配入门GPU的设置装备摆设。而到了本年中,AMD将会连续发布定位中高端的APU,将会是四核CPU搭配中端GPU的设置装备摆设,相信能够满足绝大大都用户的需要。

  AMD曾经发布的APU家族名称为“Brazos”的E系列和C系列处置器,前者代号为“Zacate”,最高功耗为18W TDP,次要针对笔记本或入门台式机,后者代号为“Ontario”,最高功耗仅9W TDP ,则针对高画质上彀本、HTPC或嵌入式平台市场。

  同时,AMD也会于上半年推出代号为Llano的A系列APU处置器,将会内建更大都目标焦点,并内建更高规格的画图焦点,此中据AMD暗示,A系列具有 500GFLOP/s 或以上的均衡运算能力,预期年中将会正式发布并针对支流级市场。

  除此之外,AMD暗示下半年将会别离针对高阶市场、支流级桌上型平台市场和步履计较机市场推出如“Dorado”、“Lynx”、“Scorpius”、“Danube”和“Sabine”等系列产物。 2012 年将会针对推出“Komodo”、“Trininty”、“Krishna”和“Wichita”等系列,除了焦点数目进一步添加外,此中,更提及到“Krishna”将会把南桥芯片的功能整合到APU内,加上采用28nm制程,令该系列芯全面积进一步削减,同时无效缩小设想空间。

  如许的设想将很是适合嵌入式平台,AMD将初次把64bit、DX11显卡引入该范畴,显示输出方面不单支撑双头输出,并且还能供给一个LVDS接口间接毗连到液晶面板,在包管超高集成度的同时供给了强大的功能,AMD的这一行为满足了嵌入式平台愈来愈高机能需求的用处,同时亦能无效降低放置空间要求。■1人已赞

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