Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Типичная компоновка северного / южного моста
Часть материнской платы ноутбука IBM T42 со следующими этикетками: CPU (центральный процессор), NB (северный мост), GPU (графический процессор) и SB (южный мост).

Южный мост является одним из двух чипов в основной логики чипсет на персональный компьютер (ПК) материнской платы , а другой является северный мост . Южный мост обычно реализует более медленные возможности материнской платы в компьютерной архитектуре чипсета северный / южный мост . В системах с наборами микросхем Intel южный мост называется I / O Controller Hub (ICH), в то время как AMD называет свой южный мост Fusion Controller Hub (FCH) с момента представления своего Fusion AMD Accelerated Processing Unit. (APU) при перемещении функций северного моста на кристалл ЦП, что делает его похожим по функциям на контроллер концентратора платформы.

Южный мост обычно можно отличить от северного по тому, что он напрямую не подключен к процессору . Скорее, северный мост связывает южный мост с процессором. Благодаря использованию схемы интегрального канала контроллера северный мост может напрямую связывать сигналы от модулей ввода / вывода с ЦП для управления данными и доступа.

Текущий статус [ править ]

В связи с активизацией процессоров « система на кристалле» (SoC) в современных устройствах все чаще северный мост встроен в сам кристалл ЦП ; [ Далее объяснение необходимости ] примеры Intel «s Sandy Bridge [1] и AMD » S Fusion процессоры, [два] и выпущен в 2011 году южный мост стал излишним , и был заменен Platform Controller Hub (PCH) архитектуры , введенной с Чипсет Intel 5 Series в 2008 году, тогда как AMD сделала то же самое с выпуском своих первых APU в 2011 году, назвав PCH концентратором контроллера Fusion.(FCH), который использовался только на APU AMD до 2017 года, когда его начали использовать на архитектуре AMD Zen, но без названия FCH. На платформах Intel всеми функциями южного моста и остальными функциями ввода-вывода управляет PCH, который напрямую подключен к ЦП через Direct Media Interface (DMI). [3] Процессор Intel с низким энергопотреблением (Skylake-U и новее) и процессор со сверхнизким энергопотреблением (Skylake-Y и новее) также интегрировали PCH на упаковке. Основываясь на дизайне Chiplet , процессор AMD Ryzen также интегрировал некоторые функции южного моста, такие как интерфейс USB и интерфейс SATA / NVMe . [4]

Обзор [ править ]

Чипсет южного моста обрабатывал многие функции ввода-вывода компьютера, такие как USB, аудио, системный BIOS, шину ISA или LPC, низкоскоростную шину PCI / PCIe, контроллер прерываний IOAPIC, хранилище PATA / SATA. и хранилище NVMe. [5] [6] Возможны различные комбинации микросхем южного и северного мостов, [7] но эти два типа микросхем должны быть разработаны для совместной работы; [8] [9] не существует общеотраслевого стандарта для взаимодействия между различными конструкциями наборов микросхем базовой логики. В 1990-х и начале 2000-х интерфейсом между северным и южным мостами была шина PCI. В настоящее время используются основные мостовые интерфейсы DMI ( Intel ) и UMI (AMD ).

Этимология [ править ]

Название происходит от представления архитектуры в виде карты и впервые было описано как таковое с введением архитектуры локальной шины PCI в 1991 году. В Intel авторы спецификации PCI рассматривали локальную шину PCI как находящуюся на самый центр архитектуры платформы ПК (то есть на экваторе ).

Северный мост простирается к северу от шины PCI позвоночнике в поддержку процессора, памяти / кэш - памяти и других критических по производительности возможностей. Точно так же южный мост простирается к югу от магистрали шины PCI и соединяется с менее критичными для производительности возможностями ввода-вывода, такими как интерфейс диска, аудио и т. Д.

Центральный процессор расположен в верхней части карты на севере. ЦП подключен к чипсету через быстрый мост (северный мост), расположенный к северу от других системных устройств, как показано. Северный мост соединен с остальной частью чипсета через медленный мост (южный мост), расположенный к югу от других системных устройств, как показано на рисунке .

Хотя текущая архитектура платформы ПК заменила магистраль шины PCI на более быстрые магистрали ввода-вывода, соглашение об именах мостов остается.

Функциональность [ править ]

Схема старой материнской платы, которая поддерживает множество встроенных периферийных функций, а также несколько слотов расширения.

Функциональные возможности современного южного моста включают: [9] [6]

  • Шина PCI . Южный мост может также включать поддержку PCI-X .
  • Низкоскоростные интерфейсы PCI Express (PCIe) обычно для Ethernet, Wi-Fi и NVMe.
  • Шина ISA или мост LPC . Слоты ISA больше не предусмотрены на более поздних материнских платах. Мост LPC обеспечивает путь данных и управления к супер-вводу-выводу (обычное подключение для клавиатуры и мыши PS / 2 , параллельный порт, последовательный порт, ИК-порт и контроллер гибких дисков) и FWH (концентратор микропрограмм, обеспечивающий доступ к Флэш- память BIOS ).
  • Автобус SPI . Шина SPI - это простая последовательная шина, которая в основном используется для доступа к флэш- памяти микропрограмм (например, BIOS / UEFI ) .
  • Контроллер SMBus .
  • Контроллер DMA . Контроллер 8237 DMA позволяет устройствам ISA или LPC получать прямой доступ к основной памяти без помощи ЦП.
  • PIC и I / O APIC .
  • Интерфейсы накопителей большой емкости, такие как PATA , SATA и M.2 . Обычно это позволяет подключать жесткие диски или твердотельные накопители .
  • Часы реального времени .
  • Программируемый интервальный таймер .
  • Таймер событий высокой точности .
  • Контроллер ACPI или контроллер APM .
  • Энергонезависимая память BIOS . Системная CMOS (конфигурационная память BIOS) при помощи дополнительного питания от батареи создает ограниченную энергонезависимую область хранения для данных конфигурации BIOS.
  • Звуковой интерфейс Intel HD Audio или AC'97 .
  • USB- интерфейсы.

По желанию, южный мост также включает поддержку (встроенный дискретный чип или встроенный южный мост) для Ethernet , Wi-Fi , RAID , Thunderbolt и внеполосного управления .

См. Также [ править ]

  • Контроллер памяти
  • Северный мост (вычисления)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ватто, Кристиан. "Почему Ivy Bridge по-прежнему четырехъядерный?" . Anandtech . Проверено 27 сентября 2015 года .
  2. ^ Стокс, Джон. «С Fusion дьяволы AMD находятся в деталях» . Арстехника . Проверено 27 сентября 2015 года .
  3. ^ "Мобильный набор микросхем Intel HM57 Express" . Intel . Проверено 21 апреля 2014 .
  4. ^ Хагедорн, Гильберт. «AMD Ryzen 3000: новая блок-схема PCIe 4.0 на чипсете Matisse и X570» . Guru3D.com . Проверено 12 июня 2020 .
  5. ^ "Что такое Южный мост?" , Компьютерный словарь Webopedia (определение слова).
  6. ^ Б Муджтаба, Хасан (2019-09-13). «Утечка материнских плат Intel Z490, H470 для процессоров Comet Lake-S 10-го поколения» . Wccftech . Проверено 30 октября 2020 .
  7. ^ Набор микросхем: северный и южный мосты, Rigacci.
  8. ^ Что такое северный мост, южный мост, как работает северный мост, южный мост , Edu soft max.
  9. ^ a b Что такое чипсет? , Великобритания : Misco.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Материнские платы и чипсеты Core-Logic: The Deep Stuff> Что делают Северный мост и Южный мост» . InformIT . Проверено 18 ноября 2010 года .