1、电脑硬件-主板芯片组综述一、主板与芯片组的关系芯片组是主板的灵魂，决定了主板的性能和价格。主板上的芯片组又称之为控制芯片组(Chipset)，与主板的关系就好像 CPU 对于整机的关系一样，提供了主板所需的完整核心逻辑。正如人的大脑分左脑和右脑，主板上的芯片组由北桥芯片和南桥芯片组成。其中北桥芯片负责管理 L2 Cache 、支持存的类型及最大容量、是否支持 AGP 加速图形接口及ECC 数据纠错等。对 USB 接口、UDMA/33 EIDE 传和 ACPI(Advanced Configuration and Power Interface，高级电源管理 )的支持以及是否包括 KBC (键盘
2、控制模块)和 RTC(实时时钟模块)则由南桥芯片决定。因此，芯片组的类型将直接影响主板甚至整 机的性能。二、主流芯片组一览在 386 和 486 时代，生产主板芯片组的厂商很多，其中包括 VIA 、UMC( 联华) 、SiS 和 ALi 等。Pentium 处理器上市后，由于各芯片组制造厂商对其技术不熟悉，使得早期 586 级主板对 Pentium 处理器的支持 不尽人意。在这种情况下，Intel 公司开始自己研发主板芯片组，使其能够更好地支持 Pentium 系列处 理器。在 Intel 公司正式加入芯片组竞争的短短几年中，很多专业芯片组厂商的市场份额大幅下降，甚 至转行生产其他产品，Int
3、el 芯片组的市场份额也一度达到了近 90%。1.Intel 芯片组(1)Intel 430TXIntel 430TX 是 Intel 于几年前推出的专门支持 Pentium MMX 级 CPU 的芯片组，针对MMX 技术进行了优化。同时该芯片组还支持 AMD K6 和 Cyrix M CPU 。Intel 430TX 芯片组利用动态电源管理结构，长了便携式电脑的电池使用时间。430TX 芯片组支持 APM(高级电 源管理) ，可使电脑在不工作时自动进入休眠状态，从而达到节能的 目的。430TX 芯片组能更好地支持 SDRAM，对内存的读取时间也比此 前的 VX 芯片组有所缩短。此外还支持 U
4、DMA/33 和 USB 接口。(2)Intel 440BXIntel 440BX 芯片组可以算做一个奇迹，能够在竞争如此激烈、技术更新一日千里的 IT 界特别是 芯片组领域存活这么长时间的，目前还只有 Intel 440BX 芯片组。440BX 芯片组由北桥 82443BX 和南桥 82371EB(或 2371AB)组成，支持双 CPU 、100MHz 外频、1024MB 内存，并支持 ECC 内存校验。440ZX 芯片 Intel 440BX 芯片组 的北桥芯片 82443BX 组是BX 芯片组的简化版，不支持双 CPU，只支持 2 个 DIMM 插槽、3 个 PCI 插槽和 1 个 IS
5、A 插槽，最 多支持 512MB 内存，且不提供 ECC 校验功能。同时，440ZX 芯片组还细分出了 82443ZX 和 82443ZX-66 两种版本，后者不支持100MHz 前端总 线(FSB -Front Side Bus)。时至今日，还有 许多主板厂商在改进 440BX 主板，比如增加 UDMA/ 100 和 RAID 功能，以满足新的需要。不过随着新 一代芯片组的推出，440BX 终将成为人们的回忆。(3)Intel 440GXIntel 440GX 芯片组是为了满足服务器领域的需求而开发的 高档芯片组，从这个意义上讲，Intel 440GX 芯片组较之其他芯 片组而言具有更高的稳
6、定性。在性能方面，作为440BX 的超集， 440GX 除了具有 440BX 芯片组的全部特点外，主要增加了在 100MHz 总线频率下对 Slot 2 接口的 Xeon(至强)处理器的支持，最多允 许 4 颗 CPU 以SMP(Symmetric MultiProcessing，对称多处理) 模式工作。玉林电脑城工程师程先生介绍说，440GX 芯片组也为南北桥结构，北桥芯片为 82443GX， 南桥芯片依然使用 82371EB 。440GX 支持高达 2GB 的 SDRAM(单条 512MB)内存，允许使用 ECC，有更完善的 AGP 2x 接口和 USB 接口， 并具有 Modem 及网络
7、遥控唤醒功能，符合 PC97 能源管理规范。(4)Intel 450NXIntel 450NX 芯片组是专门为企 业级服务器量身制造的芯片组。由于 大多数服务器系统对图形显示没有太 高要求，所以 Intel 450NX 芯片组没 有提供对 AGP 的支持。Intel 450NX 芯片组使用了地址位序列改变(ABP) 和高带宽的四路交错技术，支持 8GB 内存，可提供 4 个 32 位 PCI 接口和两 个 64 位 PCI 接口( 或两个 32 位 PCI 、一 个 64 位 PCI 接口)。处理器总线接口的地址宽度为 36 位、数据宽度为 64 位，工作频率 为 100MHz 。用特别的群集
8、控制器能同使用 8 个 Xeon 处理器。高性能的内 存管理系统包括 C2C 和ABP(Address Bit Permutiong)，它能提供充足的 带宽(1GB/s)。450NX 由 4 部分组成:82451NX 内存和 I/O 桥控制器、 82454NX PCI 增强桥、82452NX RAS/CAS 发生器和82453NX 多重路径数据访问 。450NX 芯片组也具有企 业级服务器必需的可靠性 ，它可在 3 个主要的数据传输接合点进行检查 :MIOC 和系统总线有 ECC 校验， 总线控制器也有奇偶校验;MIOC 和内存子系统的 ECC 校验;MIOC 和 PCI 增强桥(即 MIOC
9、/PXB 增强总线和 PCI 总线之间)的奇偶校验。(5)Intel 440EXIntel 440EX 芯片组是 Intel 当初为赛扬处理器特别开发的一款 芯片组，支持 AGP 。Intel 440EX 芯片组采用了传统的南北桥芯片组 结构，北桥芯片型号为 82443EX，南桥芯片仍使用 82371AB ，外频只 支持 66MHz 。与 440BX 芯片组相比，Intel 440EX 芯片组除成本稍低 外，并无过人之处，目前已被淘汰。(6)Intel i810 系列Intel i810 芯片组是 Intel 公司 1999 年特别针对赛扬处理器设计 的面向低端市场的主流芯片组，包括 i810
10、L 、i810 、i810-DC100 和 i810E 。 Intel i810 芯片组在 440EX 和440ZX 的基础上做了一些改进，同时不再 采用传统的南、北桥架构。该芯片组由 GMCH (Graphics & Memory Controller Hub，图形与内存控制中心) 芯片-Intel 82810 、ICH(Input/Out- put Controller Hub，输入/ 输出控制 中心) 芯片-Intel 82801 和FWH(Firmware Hub，固件中心，与 BIOS 类似) 芯片 -Intel 82802 组成。i810 集成了 i752 图形加速芯片，同 时针对
11、 66MHz 与 100MHz 系统总线频率 、PC100 SDRAM 使用的同步或异步 主内存接口等作了适当优化。由于采用了 Hub-Link 架构，GMCH 芯片和 ICH 芯片间的带宽达到了 256MB/s， IDE 设备、USB 设备和 AC97 声卡直 接连在 ICH 芯片上，大大提高这些设备 和 CPU 交换数据的速度。传统的 PCI 总线也接到 ICH 芯片上，仍为 133MHz，用来插一些功能卡，如网卡等。总之，i810 的性价比不错， 比较适合普通的商业及家庭用户。但最值得关注的是它所采用的全新 架构。i810-DC100 支持 100MHz 前端总线频率(CPU 到 GMC
12、H)和 4MB 外置显 存，最大内存容量由 i810 的 256MB 增加到 512MB 。i810E 则是在 i810- DC100 的基础上发展而来，支持 133MHz 前端总线频率，可支持的 PCI 插槽数增加到 6 根。而从 i810E 的基础上发展起来的 i810E2 则支持 P 和新赛杨处理器，由于采用了 ICH2 芯片，可以支持 UDMA/100 。i810 系列芯片组性能对比表(7)Intel i820i820 芯片组由 82820(MCH)、82801AA(ICH)和 82802AB(FWH)组成。由此可见，它和i810E 的最大不 同就在 MCH 芯片上。82820 提供了
13、 133MHz 内存总线频率，使内存和CPU 工作在相同的频率下。i820 支 持 oppermine 处理器、AGP 4x 、Ultra DMA/66 传输模式、AC97 规范、两个 USB 接口、6 个 PCI 插槽，再配合 Rambus DRAM，其带宽由 SDRAM 的 528MB/s 提升到 1.2GB 1.6GB/s，系统性能大幅提升。i820 芯片组支持标准的 PC133 规范、AGP 4x 、Ultra DMA/66，并采用同 i810 相同的加速 Hub 架构，但未集成图形显示芯片，所以 GMCH 芯片就成了 MCH 芯片，MCH 到ICH 间的带宽依然为 256MB/s 。
14、i820 最大的特点是支持 Rambus DRAM(Direct RDRAM)内存，其内存频率高达 300 400MHz，带宽可达 1.6GB/s 。由于 Rambus DRAM 内存价格昂贵，Intel 为了加快 i820 进入市场的速度，在 i820 主板上增加了一个新芯片，这就是 MTH(内存转接桥) 芯片，以支持在 i820 主板上使用普通SDRAM 。但由于 SDRAM 的带宽和 RambusDRAM 相差甚远，i820 的性能不能充分发挥，后来又发现 MTH 芯片有 Bug，导致 Intel 回收所有带 MTH 芯片的 i820 主板。(8)i820E作为 820 芯片组的增强版本
15、，i820E 重新确定了自己面向商业和 e- Home 市场的定位，主要针对于高端用户的需求。与其上一代相比， i820E 芯片组最大的改变就是把 ICH 升级为新的 82801BA 控制芯片 (ICH2)。i820E 支持 100/133MHz 外频双处理器，支持最高 2GB 的 PC600 、 PC700 和 PC800 的 Direct RDRAM，内存带宽最高可达 1.6GB/s，比 100MHz SDRAM 的峰值速度快两倍 玉林工业品市场 电脑批发部工程师张万先生介绍说，i820 还支持 STR(Suspend To RAM，内存唤醒)、UDMA/100 、省电模式、AGP 4x
16、 和CNR 接口。 82801BA ICH2 采用 324 针 BGA(Ball Grid Array，球状矩阵排列) 封装，包括两个 USB 控制器、6 声道、完全环绕声 AC97 音频、全面整 合的 LAN(Local Area Network，局域网)功能，此外还支持 1Mbps Home PNA 、10/100Mbps LAN 和管理 10/100Mbps LAN 。ICH2 的输入信号 INTRUDER#可在系统文件被打开时自 动执行，并激活 SMI#或 TCO 中断 ，在没有操作或悬挂的情况下，能够发现软件故障或系统入侵，然后 发出 AlertCLK 和 AlertData 信号，
17、通知网络管理器进入戒备状态。(9)i815/i815Ei815 芯片组(代号 Solano)是 Intel 公司第一款全面支 持 PC133 SDRAM 的芯片组，其GMCH 芯片为 82815，ICH 芯 片为 82801AA，FWH 芯片为 82802AB 。i815 支持 133MHz 前 端总线频率，即整合了 i752 显卡，又支持外接 AGP 4x 显 卡，同时支持 UDMA/66 。尽管许多厂家充分挖掘 Intel BX 芯片组的潜力，开 发支持 UDMA/66 和 133MHz FSB 的主板，但由于芯片规格 的问题，如芯片只是针对 100MHz FSB 设计，导致在 133MH
18、z FSB 下，所支持的内存从 1GB 降到 768MB，而且 440BX 不支持 AGP 4x 等高级性能，所以在和 VIA 的 694X 等新款芯片组竞争时，已没有多少优势可言。而 i820 又一时得不到承认，所以 Intel 推出了 i815 芯片组，作为 440BX 的替代产品。 在 i815 之后，Intel 又发布了i815E 芯片组，采用了与 i820E 相同的 ICH2 芯片，相对于 i815 所用 的 ICH 增加了对UDMA/100 的支持，USB 接口的数据传输速度从 12Mbit/s 增加到 24Mbit/s 并支持 CNR 接 口。i815/i815E 芯片组既支持
19、eleron 系列处理器，也支持 P Coppermine 处理器。(10)Intel 815EPIntel 成功地推出了 i815 和 i815E 芯片组后 ，由于其自带 i752 显卡的 3D 效果远低于目前的主流显 卡，Intel 又推出了不带显示功能的 i815EP 芯片组。由于去掉了整合的显卡，所以成本得以降低。在 功能方面，除了不带显卡外，其他均同 i815E 。由于 MCH 芯片的晶体管数量减少，有利于提高其成品率， 减少芯片内部的出错概率。另外，部分厂家还根据芯片组的特点开发了附加功能，如技嘉的 SCR(智能 卡阅读器接头)。(11)i815G 和 i815EGi815G 芯片
20、组在截稿时仍然没有发布，但预计应该在 2001 年 3 季度问世。它似乎是为了取代 i810 系列而设计，过去也被称为 i815 Stepping B 。i815G 支持最新的 Tualatin 处理器和 PC133 SDRAM，这两个 特性都是 i810E2 所没有的。同时它也整合了 i752 显卡， 提供 AGP 插槽。其 ICH 提供了对 UDMA/66 、两个 USB 端口和整合的 AC?7 声卡的支持。i815EG 芯片组问世的时间很可能与 i815G 接近，同 样的是 i815 Stepping B 版。但它的输入输出控制芯 片采用的是 ICH2，支持 UDMA/100 、双 USB 端口等。CNR 插槽替代了过去 ICH 中支持的 AMR 插槽。虽然这之前我们已经看到了许多标记 i815 Step- ping B 的测试主板面世，而且它们都带有 AGP 插槽，但也许未来还会有不配备 AGP 插槽的版本，它会 用来代替 i810 。由于Intel 在芯片组方面的工作重点已经全面转移到支撑 P4 的 i845 和 i850 上，目前 有关i815G 和 i815EG 的消息很少，估计到发布时也不会看到铺天盖地的宣传攻势。它们不是主力产品， 只是 Intel 低端政策的延续
