Šiaurės žetonų rinkinys vs pietų mikroschemų rinkinys - skirtumai tarp šių dviejų

Šiaurinis mikroschemų rinkinys vs pietų mikroschemų rinkinys: kaip mes galime juos atpažinti? Lustų rinkinio koncepcija bėgant metams tapo gana svarbi, ypač kalbant apie žaidimų įrangą. Gamintojai išleidžia naujus procesorius ir dažnai ateina koja kojon su naujais mikroschemų rinkiniais ir atminties valdikliais. Jei vis dar nežinote, apie ką mes kalbame, šiame straipsnyje pašalinsime visas abejones dėl šių sąvokų, gilindamiesi į pagrindinę pagrindinės plokštės savybę: mikroschemų rinkinį.

Kas yra mikroschemų rinkinys ir kokia jo svarba

Sąvoka lustų rinkinys reiškia lustų rinkinį arba integruotą grandinę, galinčią atlikti daugybę funkcijų. Kalbant kompiuteriu, šios funkcijos yra susijusios su skirtingų prietaisų, prijungtų prie pagrindinės plokštės, valdymu ir jų tarpusavio ryšiu.

Lustų rinkinys visada buvo kuriamas remiantis centrinio procesoriaus, kompiuterio procesoriaus, architektūra. Štai kodėl, kai kalbame apie mikroschemų rinkinį, taip pat turėtume kalbėti apie su ja suderinamus procesorius ir jo teikiamas galimybes, kalbant apie talpą ir greitį. Todėl mikroschemų rinkinys yra komunikacijos valdymas ir mikroschema ar mikroschemos, atsakingos už duomenų srauto kontrolę pagrindinėje plokštėje. Mes kalbame apie CPU, RAM, kietuosius diskus, PCIe lizdus ir galiausiai visus įrenginius, kuriuos galima prijungti prie kompiuterio.

Šiuo metu ant lentos arba, veikiau, ant lentos ir procesoriaus mes randame du mikroschemų rinkinius, šiaurinį ar šiaurinį ir pietinį arba pietinį tiltus. Priežastis, dėl kurios jie vadinami tokiu būdu, yra jų vieta lentoje, pirmasis viršuje, esančiame arčiausiai CPU (šiaurėje), o antrasis, esantis apačioje (į pietus). Lustų rinkinio dėka pagrindinę plokštę galime laikyti pagrindine sistemos magistralė. Ašis, galinti integruotai ir be jų nesuderinamumo sujungti skirtingų gamintojų ir skirtingo pobūdžio elementus . Pavyzdžiui, „Asus“ plokštė, turinti „Intel“ procesorių ir „Gigabyte“ vaizdo plokštę.

Nuo tada, kai pasirodė pirmieji elektroniniai tranzistoriai, pagrįsti procesoriais, 4004, 8008 ir kt., Atsirado mikroschemų rinkinio koncepcija. Atsiradus asmeniniams kompiuteriams, išpopuliarėjo papildomų lustų panaudojimas pagrindinėje plokštėje RAM, grafikos, garso sistemos ir kt. Valdymui. Jo funkcija buvo aiški, ty sumažinti pagrindinio procesoriaus darbo krūvį, jį panaudojant kitose grandinėse, kurios savo ruožtu buvo prijungtos prie jo.

Šiaurės tiltas: funkcijos ir ypatybės

„Intel G35 North Bridge“

Pamatysime, koks yra šiaurės ir pietų mikroschemų rinkinys, apibrėžiantis, kokie jie yra ir kaip kiekvienas veikia. Pradėsime nuo svarbiausio, kuris bus šiaurinis tiltas.

Šiaurinis lustų rinkinys yra pati svarbiausia grandinė po paties procesoriaus. Anksčiau ji buvo pagrindinėje plokštėje ir šiek tiek žemiau jos, naudojant mikroschemą, beveik visada turintį radiatorių. Šiandien šiaurinis tiltas yra tiesiogiai integruotas į „ Intel“ ir „AMD“, pirmaujančių asmeninių kompiuterių gamintojų, procesorius.

Šio mikroschemų rinkinio funkcija yra valdyti visą duomenų srautą, einantį iš arba iš CPU į RAM, AGP magistralę (anksčiau) ar PCIe (dabar) iš grafikos plokštės, taip pat patį Pietų mikroschemų rinkinį. Štai kodėl jis taip pat vadinamas MCH (atminties valdiklio centru) arba GMCH (grafinis MCH), nes daugelis šiaurinių mikroschemų rinkinių taip pat turėjo integruotą grafiką. Taigi jos misija yra kontroliuoti procesoriaus magistralės arba FSB (priekinės pusės magistralės) veikimą ir paskirstyti duomenis tarp aukščiau paminėtų elementų. Šiuo metu visi šie elementai yra įterpti į vieną silicį procesoriaus viduje, tačiau taip buvo ne visada.

Šiaurės tilto raida

Vidinė šiaurinio tilto, integruoto į „AMD Ryzen 3000“, architektūra

Iš pradžių tiek AMD, tiek „Intel“ plokštės ir net kiti gamintojai, tokie kaip IBM, turėjo šiuos mikroschemų rinkinius fiziškai. Susidūrus su poreikiu sukurti integruotas grandines, kurios užimtų mažai vietos ir sumažintų procesorių užduočių skaičių, vienintelis būdas buvo atskirti jas ir prijungti procesorių prie jo per FSB.

Jos sudėtingumas buvo beveik procesorių lygyje, todėl jie taip pat gamino šilumą ir reikėjo radiatorių. Be to, tai buvo vienintelis būdas pergudrauti sistemą. Užuot kėlę procesoriaus daugiklį, buvo padaryta tai, kas buvo padidinta FSB daugikliui, kuris šiandien bus BCLK arba „ Bus Clock“. Dėl šios priežasties magistralė perėjo nuo 400 MHz iki 800 MHz, todėl padidėjo ir procesoriaus dažnis, ir RAM.

Pagrindinė priežastis, dėl kurios pagrindiniai procesorių gamintojai pradėjo integruoti šį mikroschemų rinkinį į savo procesorius, buvo dėl jo įvesto delsos. Procesoriams jau viršijant 2 GHz dažnį, vėlavimas tarp RAM ir RAM tapo problema ir pagrindine kliūtimi. Laikyti šias funkcijas atskiroje mikroschemoje tada buvo nepatogu.

„Intel“ pradėjo naudoti šiaurinį mikroschemų rinkinį, įmontuotą į procesorių iš „Sandy Bridge“ architektūros 2011 m. Ir pakeitus jo procesorių pavadinimą į „Intel Core ix“. „Nehalem“ procesoriai, tokie kaip „Intel Core 2 Duo“ ir „Quad“, vis dar turėjo nuo jų atskirą šiaurinį tiltą.

Ir jei mes kalbėsime apie AMD, gamintojas jau nuo 2003 m. Pradėjo naudoti šį sprendimą nuo pirmųjų „Athlon 64“ procesorių su „HyperTransport“ technologija, kad sujungtų savo šiaurinį ir pietinį tiltus. Gamintojas, kuris „x86“ architektūrą pradėjo 64 bitais ir kuris dar prieš konkurentus pridės atminties valdiklį prie savo procesoriaus.

Pietinis tiltas: funkcijos ir ypatybės

„AMD X570“

Kitas elementas lyginant šiaurinį mikroschemų rinkinį ir pietų mikroschemų rinkinį bus pietinis tiltas arba taip pat vadinamas ICH (įvesties valdiklio įtaisas) „Intel“ ir FCH (valdiklio įtaiso sujungimas) AMD atveju.

Tada galime pasakyti, kad pietinis tiltas yra svarbiausia lustas, esantis pagrindinėje plokštėje, nes šiaurinis tiltas buvo perkeltas į centrinį procesorių. Tai yra pirmasis jo skirtumas, nes šiuo metu jis vis dar yra įdiegtas į jį ir praktiškai yra toje pačioje padėtyje nuo pat įkūrimo. Šis elektroninis rinkinys yra atsakingas už skirtingų įvesties ir išvesties įtaisų, kuriuos galima prijungti prie kompiuterio, koordinavimą.

Įvesties ir išvesties įrenginiais suprantame viską, kas laikoma mažu greičiu, palyginti su RAM atminties magistrale. Pavyzdžiui, mes kalbame apie USB, SATA prievadus, tinklą ar garso plokštę, laikrodį ir net APM ir ACPI energijos valdymą, kurį taip pat valdo BIOS. Su šiuo lustu yra daug jungčių, prie jo taip pat prisijungia PCIe 3.0 arba 4.0 magistralė, priklausomai nuo CPU kartos.

Šiuo metu mikroschemų rinkiniai įgyja didelę galią, kai greitis viršija 1, 5 GHz, ir jiems reikia aktyvių aušinimo sistemų, kaip kad yra naujos kartos AMD X570. Pačios galingiausios, tokios kaip minėtasis AMD ir „Intel Z390“, turi iki 24 „PCIe“ juostų, kuriomis gali paskirstyti skirtingus greitųjų periferinių įrenginių, tokių kaip M.2 SSD ir kitų PCIe lizdų, esančių plokštės išplėtimo srityje, jungtis.

Ši mikroschema buvo pristatyta nuo 1991 m. Pradžios su vietinių autobusų architektūros idėja. Joje PCI magistralė buvo pavaizduota diagramos centre, o į viršų turėjome šiaurinį tiltą, o žemyn - pietinį tiltą, atsakingą už „lėtesnius“ įrenginius.

Dabartinis pietų žetonų rinkinys ir jo svarba

Lustų rinkinys ne tik valdo plokštės įvesties / išvesties įrenginius, bet ir vaidina labai svarbų vaidmenį suderinant su centriniu procesoriumi. Tiesą sakant, mikroschemų rinkiniai dažniausiai pasirodo kartu su naujais rinkai išleidžiamais procesoriais, siejamais su jų architektūra.

Tai ne visada būna, nes tiek AMD, tiek „Intel“ turi mikroschemų rinkinius, suderinamus su skirtingų kartų procesoriais, nors priklausomai nuo atvejo, tam tikros funkcijos bus prieinamos arba ne. Pavyzdžiui, AMD X570 mikroschemų rinkinys palaiko PCIe 4.0 kartu su naujuoju „AMD Ryzen 3000“. Bet jei „Ryzen 2000“ įdėsime ant plokštės, kuri taip pat yra suderinama, magistralė taps PCIe 3.0. Tas pats atsitiks su RAM greičiu ir gamyklos JEDEC profiliais. Šis suderinamumas daugiausia priklauso nuo BIOS ir jos programinės įrangos, nes ji yra atsakinga už skirtingų plokštės elementų pagrindinių parametrų valdymą.

Dabartiniai „Intel“ mikroschemų rinkiniai

Lustų rinkinys	„MultiGPU“	Autobusas	PCIe juostos	Informacija
8 ir 9 kartos „Intel Core“ procesorių lizdas LGA 1151
B360	Ne	DMI nuo 3.0 iki 7.9 GB / s	12x 3.0	Dabartinis vidutinės klasės mikroschemų rinkinys. Nepalaiko įsijungimo, bet palaiko iki 4x USB 3.1 gen2
Z390	„CrossFireX“ ir SLI	DMI nuo 3.0 iki 7.9 GB / s	24x 3.0	Šiuo metu galingesnis „Intel“ lustų rinkinys, naudojamas žaidimams ir „overclocking“. Daugybė PCIe juostų, palaikančių +6 USB 3.1 Gen2 ir +3 M.2 PCIe 3.0
HM370	Ne (nešiojamojo kompiuterio mikroschemų rinkinys)	DMI nuo 3.0 iki 7.9 GB / s	16x 3.0	Lustų rinkinys, šiuo metu dažniausiai naudojamas žaidimų užrašų knygelėje. Yra QM370 variantas su 20 PCIe juostų, nors jis mažai naudojamas.
„Intel Core X“ ir „XE“ procesoriams LGA 2066 lizde
X299	„CrossFireX“ ir SLI	DMI nuo 3.0 iki 7.9 GB / s	24x 3.0	Mikroschemų rinkinys, naudojamas entuziastingiems „Intel“ diapazono procesoriams

Dabartiniai AMD mikroschemų rinkiniai

Lustų rinkinys	„MultiGPU“	Autobusas	Efektyvios PCIe juostos	Informacija
Pirmos ir antros kartos AMD Ryzen ir Athlon procesoriams AMD lizde
A320	Ne	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Tai yra pats paprasčiausias mikroschemų rinkinys asortimente, pritaikytas pradinio lygio įrangai su „Athlon APU“. Palaiko USB 3.1 Gen2, bet ne per daug
B450	„CrossFireX“	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Vidutinės klasės AMD mikroschemų rinkinys, palaikantis įsijungimą, taip pat naujasis „Ryzen 3000“
X470	„CrossFireX“ ir SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Dažniausiai naudojama žaidimų įrangai iki X570 pasirodymo. Jos lentos yra geros kainos ir palaiko „Ryzen 3000“
2-osios AMD Athlon ir 2-osios ir 3-iosios Gen Ryzen procesoriams AM4 lizde
X570	„CrossFireX“ ir SLI	„PCIe 4.0 x4“	16x PCI 4.0	Tik 1-asis „Ryzen“ nėra įtrauktas. Tai yra galingiausias AMD mikroschemų rinkinys, šiuo metu palaikantis PCI 4.0.
Skirta AMD „Threadripper“ procesoriams su TR4 lizdu
X399	„CrossFireX“ ir SLI	PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Vienintelis mikroschemų rinkinys, prieinamas „AMD Threadrippers“. Jo kelios PCI juostos stebina, nes visą svorį nešioja procesorius.

Skirtumų suvestinė šiaurės ir pietų mikroschemų rinkiniai

Sintezės dėka mes suskaidysime visas dviejų mikroschemų rinkinių funkcijas , kad būtų dar aiškiau, kam jie skirti.

„AMD Ryzen 3000“ - X570 architektūra

Šiaurės žetonų rinkinio srovės funkcijos

Laikui bėgant šiaurinio mikroschemų rinkinio ir pietinio mikroschemų rinkinio funkcijos gana stebėtinai didėjo. Pirmosiose, į CPU integruotose versijose buvo kalbama tik apie RAM atminties magistralės valdymą, tačiau dabar jos išplėtė savo galimybes, pristatydamos PCI-Express magistralę. Pažiūrėkime, kas jie visi:

• Atminties valdiklis ir vidinė magistralė: šios vis dar yra pagrindinės funkcijos. „AMD“ turime „ Infinity Fabric“ magistralę, o „Intel“ - „ Ring“ ir „Mesh“ magistralę. 64 bitų magistralė, galinti nukreipti iki 128 GB RAM dvigubame ar keturiniame kanale (128 arba 256 bitų grandinės vienu metu) iki 5100 MHz, jei naudojama nauja „AMD Ryzen 3000“. Ryšys tarp procesoriaus ir pietinio tilto: žinoma, mes turime komunikacijos magistralę tarp CPU ir pietinio tilto, kurį matėme. „Intel“ atveju jis vadinamas DMI ir yra jo 3.0 versijos, kurio perdavimo greitis yra 7.9 GB / s. AMD naudokite 4 PCIe 4.0 juostos naujuose procesoriuose, taip pat pasiekdami 7, 9 GB / s. Dalis PCIe juostų: dabartiniai procesoriai, tiksliau šiauriniai tiltai, turi galimybę nukreipti duomenis tiesiai iš PCIe lizdų. Talpa matuojama juostomis, joje gali būti nuo 8 iki 48 srieginių sraigtų. Jie patenka tiesiai į PCIe x16 lizdus, skirtus vaizdo plokštėms ir net M.2 SSD diskams. Greitaeigiai atminties įrenginiai: Tiesą sakant, tai yra viena iš šiaurinio mikroschemų rinkinio funkcijų. Dalį saugyklos ji tvarko pagal plokštės dizainą ir jos diapazoną. AMD visada jungia M.2 PCIe x4 lizdą prie savo procesoriaus, tuo tarpu „Intel“ tą patį daro savo „ Intel Optane“ atminčiai. USB 3.1 Gen2 prievadai: Mes netgi galime rasti USB prievadus, prijungtus prie procesoriaus, ypač „ Intel“ „Thunderbolt 3.0“ sąsają. Integruota grafika: Panašiai daugelis dabartinių procesorių turi integruotą grafiką arba IGP, o būdas juos patekti į plokštės I / O plokštę yra per vidinį valdiklį su HDMI arba „DisplayPort“ prievadu. Tokiu būdu mes turime galimybę be problemų atkurti turinį 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS. „Wi-Fi 6“: be to, nauji procesoriai belaidžio tinklo funkcijas integruos tiesiai į savo naujus lustus, pridėdami dar daugiau funkcijų su naujuoju „Wi-Fi“ standartu, veikiančiu su IEEE 802.11ax protokolu .

„Intel Core 8“ kartos ir „Intel Z390“ architektūra

Pietų mikroschemų srovės funkcijos

Pietinio tilto dalyje šiuo metu turėsime visas šias funkcijas:

• Tiesioginis autobusas į centrinį procesorių: Kaip jau minėjome anksčiau, šiaurės ir pietų mikroschemų rinkiniai bus sujungti per magistralę, kad atitinkami duomenys būtų siunčiami į centrinį procesorių. Šiandien „Intel“ ir „AMD“ veikia greičiu, kuris yra beveik 8 GB / s. Dalis PCIe juostų: kita PCI juostų dalis, kurios CPU neturi, yra pietinis tiltas, tiesą sakant, jos bus nuo 8 iki 24, priklausomai nuo mikroschemų rinkinio našumo. Juose yra sujungti M.2 PCIe x4 lizdai, išplėtimo PCIe lizdai ir skirtingi greitaeigiai prievadai, tokie kaip U.2 ar SATA Express. USB prievadai: dauguma USB prievadų bus nukreipti tiesiai į šį mikroschemų rinkinį, išskyrus tam tikrus atvejus, kaip mes minėjome anksčiau. Šiuo metu mes kalbame apie USB 2.0, 3.1 Gen1 (5 Gbps) ir 3.1 Gen2 (10 Gbps) prievadus. Tinklas ir garso plokštė: du kiti esminiai išplėtimo komponentai bus eterneto ir garso tinklo plokštės, visada prijungtos prie šio lustų rinkinio. SATA prievadai ir RAID palaikymas: Taip pat lėtas saugojimas visada bus prijungtas prie pietinio tilto. Talpa svyruoja nuo 4 iki 8 SATA prievadų. Be to, ji suteikia galimybę kurti RAID 0, 1, 5 ir 10. ISA arba LPC magistralė: ši magistralė vis dar galioja dabartinėse pagrindinėse plokštėse. Prie jo mes prijungėme lygiagrečius ir nuoseklųjį prievadus, be to, PS / 2 pelę ir klaviatūrą. SPI ir BIOS magistralė: panašiai ši magistralė yra prižiūrima, suteikiant prieigą prie „BIOS“ atminties. „SMBus“ jutikliams: temperatūros ir RPM jutikliams taip pat reikalinga magistralė duomenims siųsti, ir tai bus atsakinga už tai. DMA valdiklis: Ši magistralė suteikia tiesioginę prieigą prie ISA įrenginių RAM atminties. ACPI ir APM energijos valdymas: Pagaliau mikroschemų rinkinys valdo dalį energijos valdymo, konkrečiai, kaip veikia energijos taupymo režimas, norint išjungti ar sustabdyti sistemą.

Išvada apie šiaurinį ir pietinį mikroschemų rinkinį

Na, šis straipsnis pasiekia šį tašką, kuriame mes išsamiai išsiaiškiname, ką sudaro šiaurinis ir pietinis tiltas. Be to, mes matėme jo raidą ir visas kiekvieno iš jų funkcijas dabartinėse pagrindinėse plokštėse.

Dabar paliekame keletą straipsnių apie aparatinę įrangą, kad galėtumėte toliau mokytis:

Jei turite klausimų ar norite taisyti turinį, palikite mums komentarą laukelyje. Tikimės, kad jums tai buvo naudinga.