North chipset vs south chipset - skillnader mellan de två

Northern chipset vs Southern chipset: Hur kan vi identifiera dem? Konceptet chipset har blivit ganska viktigt med åren, särskilt när det gäller spelutrustning. Tillverkarna lanserar sina nya CPU: er och kommer ofta hand i hand med nya chipset och minneskontroller. Om du fortfarande inte vet vad vi pratar om, kommer vi i den här artikeln att rensa all tvivel om dessa koncept, djupt i huvudkarakteristiken för ett moderkort: chipset.

Vad är en chipset och vad är dess betydelse

Termen chipset avser en uppsättning chips eller en integrerad krets, som kan utföra ett antal funktioner. I datortermer är dessa funktioner relaterade till hanteringen av olika enheter anslutna till moderkortet och kommunikationen mellan dem.

Chipsatsen var alltid utformad baserad på arkitekturen för den centrala processorn, datorns CPU. Det är därför som vi pratar om chipset också när vi pratar om CPU: er som är kompatibla med den och de möjligheter som den erbjuder oss när det gäller kapacitet och hastighet. Därför är chipset kommunikationskontrollen och chipet eller chips som ansvarar för att styra datatrafiken på moderkortet. Vi talar om CPU, RAM, hårddiskar, PCIe-platser och i slutändan alla enheter som kan anslutas till datorn.

För närvarande hittar vi två chipset på ett bräde, eller snarare ombord och processor, den norra eller norra bron och den södra eller södra bron. Anledningen till att kalla dem på detta sätt ligger på deras plats på kortet, den första överst närmast CPU (norr) och den andra nedan (söder). Tack vare chipset kan vi betrakta moderkortet som huvudbussen i systemet. Axeln som kan koppla samman element från olika tillverkare och av olika karaktär på ett integrerat sätt och utan oförenlighet mellan dem. Till exempel ett Asus-kort, med en Intel CPU och ett Gigabyte-grafikkort.

Sedan de första elektroniska transistorbaserade processorerna, 4004, 8008, etc. uppträdde, uppstod begreppet chipset. Med tillkomsten av persondatorer blev användningen av ytterligare chips på moderkortet för att hantera RAM, grafik, ljudsystem osv. Populärt. Dess funktion var tydlig, att minska arbetsbördan för huvudprocessorn, härleda den i andra kretsar som i sin tur anslutits till den.

North bridge: funktioner och funktioner

Intel G35 North Bridge

Vi kommer att se den norra chipseten mot den södra chipseten som definierar vad de är och hur var och en fungerar. Vi börjar med det viktigaste, som kommer att vara norra bron.

North chipset är den viktigaste kretsen efter själva CPU: n. Tidigare var det beläget på moderkortet och strax under det med ett chip nästan alltid utrustat med en kylfläns. Idag är norra bron direkt integrerad i processorer från både Intel och AMD, de ledande tillverkarna av persondatorer.

Funktionen för denna chipset är att styra allt dataflöde som går till eller från CPU till RAM, AGP-bussen (före) eller PCIe (nu) från grafikkortet, och även den från den söta chipseten själv. Det är därför det också kallas MCH (minneskontrollernav) eller GMCH (grafisk MCH), eftersom många nordliga chipsets också hade integrerad grafik. Så dess uppgift är att kontrollera processorn för processorbussen eller FSB (framsidobussen) och göra fördelningen av data mellan de nämnda elementen. För närvarande är alla dessa element inbäddade i en enda kisel inuti CPU, men detta var inte alltid fallet.

Evolutionsbroen

Nordbroens interna arkitektur integrerad i AMD Ryzen 3000

Ursprungligen hade både AMD- och Intel-kort och till och med andra tillverkare som IBM dessa chipset fysiskt placerade på kortet. Inför behovet av att skapa integrerade kretsar som skulle ta lite utrymme och minska antalet uppgifter för processorerna, var det enda sättet att separera dem och ansluta CPU till den genom FSB.

Dess komplexitet var nästan på processorns nivå, så de genererade också värme och behövde kylflänsar. Det var också det enda sättet att överklocka systemet. I stället för att höja CPU-multiplikatorn höjde man FSB- multiplikatorn, som idag skulle vara BCLK eller Bus Clock. Tack vare detta gick bussen slutligen från 400 MHz till 800 MHz, vilket också fick CPU-frekvensen och RAM att stiga.

Det främsta skälet till att de viktigaste CPU-tillverkarna började integrera denna chipset i sina CPU: er berodde på den latens som den introducerade. Med processorer som redan överskrider 2 GHz-frekvensen började latensen mellan RAM och RAM bli ett problem och en stor flaskhals. Att hålla dessa funktioner på ett separat chip började sedan vara en nackdel.

Intel började använda en nordlig chipset inbyggd i CPU från Sandy Bridge-arkitekturen 2011 och ändringen av namngivning av sina CPU: er till Intel Core ix. Nehalem-CPU: er som Intel Core 2 Duo och Quad hade fortfarande en separat nordbro från dem.

Och om vi pratar om AMD, började tillverkaren använda denna lösning från de första Athlon 64-processorerna redan 2003 med HyperTransport-teknik för att ansluta sin norra och södra bro. En tillverkare som startade x86-arkitekturen med 64 bitar och som skulle lägga till en minneskontroller till sin CPU långt innan dess konkurrenter.

South bridge: funktioner och funktioner

AMD X570

Nästa element i jämförelsen av den norra chipset kontra den södra chipseten kommer att vara den södra bron eller även kallad ICH (input Controller hub) för Intel och FCH (controller hub fusion) för AMD.

Vi kan då säga att södra bron är det viktigaste chipet som finns på ett moderkort sedan norra bron flyttades till CPU. Detta är den första skillnaden, eftersom den för närvarande fortfarande är installerad på den och praktiskt taget i samma position sedan starten. Denna elektroniska enhet ansvarar för att samordna de olika ingångs- och utgångsenheter som kan anslutas till datorn.

Med ingångsutgångar förstår vi allt som anses vara låg hastighet jämfört med RAM-minnesbussen. Vi talar till exempel om USB-portar, SATA-portar, nätverk eller ljudkort, klockan och till och med APM- och ACPI-strömhantering som också hanteras av BIOS. Det finns många anslutningar till detta chip, och PCIe 3.0 eller 4.0-bussen går också med i det, beroende på CPU-generationen.

Chipsatserna har förvärvat stor kraft för närvarande med hastigheter som överstiger 1, 5 GHz och behöver aktiva kylsystem som i den nya generationen AMD X570. De mest kraftfulla som nämnda AMD och Intel Z390, har upp till 24 PCIe-banor för att fördela olika anslutningar av höghastighetsutrustning som M.2 SSD: er och andra PCIe-kortplatser som finns i kortets expansionsområde.

Detta chip har funnits sedan början 1991 med konceptet lokal bussarkitektur. I den var PCI-bussen representerad i mitten av diagrammet, medan vi uppåt hade norra bron och nedåt södra bron, som ansvarade för de "långsammare" enheterna.

Nuvarande South Chipset och dess betydelse

Chipsatsen hanterar inte bara in- / utgångsenheterna på kortet, utan spelar också en mycket viktig roll i kompatibiliteten med CPU: n. I själva verket visas chipsett tillsammans med nya CPU: er som släpps ut på marknaden, associerade med deras arkitektur.

Detta är inte alltid fallet, eftersom både AMD och Intel har chipset som är kompatibla med olika generationer av processorer, även om vissa funktioner beroende på fall är tillgängliga eller inte. Till exempel stöder AMD X570-chipset PCIe 4.0 tillsammans med den nya AMD Ryzen 3000. Men om vi sätter Ryzen 2000 på ett bräde, som också är kompatibel, kommer bussen att bli PCIe 3.0. Detsamma kommer att hända med hastigheten på RAM och dess fabriks JEDEC-profiler. Denna kompatibilitet beror till stor del på BIOS och dess firmware, eftersom den till slut ansvarar för att hantera de grundläggande parametrarna för de olika elementen på kortet.

Nuvarande Intel-chipset

chipset	MultiGPU	buss	PCIe-körfält	Information
För 8: e och 9: e generationens Intel Core-processorsuttag LGA 1151
B360	inte	DMI 3, 0 till 7, 9 GB / s	12x 3.0	Aktuell mellandelschipsats. Stöder inte överklockning men stöder upp till 4x USB 3.1 gen2
Z390	CrossFireX och SLI	DMI 3, 0 till 7, 9 GB / s	24x 3.0	För närvarande mer kraftfull Intel-chipset, används för spel och överklockning. Stort antal PCIe-körfält som stöder +6 USB 3.1 Gen2 och +3 M.2 PCIe 3.0
HM370	Nej (laptop chipset)	DMI 3, 0 till 7, 9 GB / s	16x 3, 0	Den chipset som mest används för närvarande i spelbärbar dator. Det finns QM370-varianten med 20 PCIe-körfält, även om den inte används mycket.
För Intel Core X- och XE-processorer i LGA 2066-uttaget
x299	CrossFireX och SLI	DMI 3, 0 till 7, 9 GB / s	24x 3.0	Chipsatsen används för Intels entusiastiska serieprocessorer

Nuvarande AMD-chipset

chipset	MultiGPU	buss	Effektiva PCIe-körfält	Information
För första och andra generationen AMD Ryzen och Athlon-processorer i AMD-uttag
A320	inte	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Det är den mest grundläggande chipset i sortimentet, inriktad på ingångsutrustning med Athlon APU. Stöder USB 3.1 Gen2 men inte överklockning
B450	CrossFireX	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Mid-range chipset för AMD, som stöder överklockning och även den nya Ryzen 3000
X470	CrossFireX och SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Den mest använda för spelutrustning fram till ankomsten av X570. Dess styrelser är till ett bra pris och stöder också Ryzen 3000
För 2nd Gen AMD Athlon och 2nd och 3rd Gen Ryzen processorer i AM4-uttag
X570	CrossFireX och SLI	PCIe 4.0 x4	16x PCI 4.0	Endast 1: a gen Ryzen är uteslutna. Det är den mest kraftfulla AMD-chipset som för närvarande stöder PCI 4.0.
För AMD Threadripper-processorer med TR4-uttag
X399	CrossFireX och SLI	PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Den enda tillgängliga chipset för AMD Threadrippers. Dess få PCI-körfält är överraskande eftersom all vikt bärs av CPU.

Sammanfattning av skillnader norr chipset vs södra chipset

Som syntes kommer vi att dela upp alla funktioner i de två chipseten för att göra det ännu tydligare vad var och en ägnar sig åt.

AMD Ryzen 3000 - X570 Arkitektur

North chipset strömfunktioner

Med tiden har funktionerna för den norra chipset kontra den södra chipseten ökat på ett ganska överraskande sätt. Medan de första versionerna integrerade i CPU: er endast handlade om att styra RAM-minnesbussen, har de nu utvidgat sina alternativ med ankomsten av PCI-Express-bussen. Låt oss se vad alla är:

• Minneskontroller och intern buss: dessa är fortfarande huvudfunktionerna. För AMD har vi Infinity Fabric-bussen och för Intel har vi Ring and Mesh-bussen. En 64-bitars buss som kan adressera upp till 128 GB RAM i Dual Channel eller Quad Channel (kedjor på 128 eller 256 bitar samtidigt) med upp till 5100 MHz när det gäller den nya AMD Ryzen 3000. Kommunikation mellan CPU och South Bridge: naturligtvis har vi kommunikationsbussen mellan CPU och södra bron som vi har sett. För Intel kallas det DMI och är i sin version 3.0 med överföringshastigheter på 7, 9 GB / s. För AMD använder du 4 PCIe 4.0-körfält i de nya CPU: erna och når också 7, 9 GB / s. Del av PCIe-körfältet: De nuvarande processorerna, eller snarare de norra broarna, har förmågan att dirigera data direkt från PCIe-kortplatserna. Kapaciteten mäts i körfält och kan ha från 8 till 48 gängare. Dessa går direkt in i PCIe x16-kortplatser för grafikkort och till och med M.2 SSD: er. Höghastighetslagringsenheter: Det här är faktiskt en av funktionerna i den norra chipset nu. Den hanterar en del av förvaringen i enlighet med plattans design och dess sortiment. AMD ansluter alltid en M.2 PCIe x4-plats till sin CPU, medan Intel gör samma sak för sina Intel Optane- minnen. USB 3.1 Gen2- portar: Vi kan även hitta USB-portar anslutna till CPU, särskilt Intels Thunderbolt 3.0-gränssnitt. Integrerad grafik: På samma sätt har många nuvarande CPU: er integrerad grafik eller IGP, och sättet att få dem till I / O-panelen på kortet är genom den interna styrenheten med en HDMI- eller DisplayPort-port. På detta sätt har vi möjligheten att spela innehåll i 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS utan problem. Wi-Fi 6: Dessutom kommer de nya CPU: erna att integrera trådlösa nätverksfunktioner direkt i sina nya chips och lägga till ännu mer funktionalitet med den nya Wi-Fi-standarden som arbetar med IEEE 802.11ax- protokollet .

Intel Core 8: e generationen och Intel Z390-arkitekturen

Södra chipset-strömfunktioner

På den södra broens del har vi för närvarande alla dessa funktioner:

• Direkt buss till CPU: Som vi tidigare nämnt kommer norra och södra chipset att anslutas genom en buss för att skicka relevant information till CPU. Både Intel och AMD arbetar med en hastighet nära 8 GB / s idag. En del av PCIe-körfältet: den andra delen av PCI-körfälten som CPU inte har är södra bron, de kommer faktiskt att vara mellan 8 och 24 beroende på chipsetets prestanda. I dem är M.2 PCIe x4-kortplatser, expansions-PCIe-kortplatser och olika höghastighetsportar som U.2 eller SATA Express anslutna. USB-portar: De flesta USB-portar kommer att gå direkt till den här chipset, utom i vissa fall som vi har nämnt tidigare. För närvarande talar vi om USB 2.0, 3.1 Gen1 (5 Gbps) och 3.1 Gen2 (10 Gbps) portar. Nätverk och ljudkort: två andra viktiga utvidgningskomponenter är Ethernet- och ljudnätverkskort, alltid anslutna till denna chipset. SATA-portar och RAID-stöd: På samma sätt kommer långsam lagring också alltid att anslutas till södra bron. Kapaciteten sträcker sig från 4 till 8 SATA-portar. Dessutom erbjuder det möjligheten att skapa RAID 0, 1, 5 och 10. ISA- eller LPC-buss: denna buss är fortfarande giltig på nuvarande moderkort. Till den har vi anslutit parallella och seriella portar, förutom PS / 2-musen och tangentbordet. SPI- och BIOS-buss: På samma sätt upprätthålls denna buss, vilket ger tillgång till flash-lagring av BIOS. SMBus för sensorer: temperatur- och varvtalssensorer behöver också en buss för att skicka data, och det kommer att ansvara för att göra det. DMA Controller: Denna buss ger direkt åtkomst till RAM-minne för ISA-enheter. ACPI- och APM-energihantering: Slutligen hanterar chipset en del av strömhanteringen, specifikt hur energisparläget fungerar för att stänga av eller stänga av systemet.

Slutsats om norra chipset vs south chipset

Nåväl, den här artikeln når denna punkt där vi i detalj beskriver vad norra bron och södra bron består av. Dessutom har vi sett dess utveckling och alla funktioner för var och en av dem på nuvarande moderkort.

Nu lämnar vi dig några hårdvaruartiklar för att fortsätta lära dig:

Om du har några frågor eller vill göra en korrigering av innehållet, lämna oss en kommentar i rutan. Vi hoppas att du tyckte att det var användbart.