現(xiàn)在我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)電腦時(shí)一個(gè)最重要的硬件就是主板了。作為承載CPU等主要硬件的平臺(tái),其最重要的功能就是連接外圍設(shè)備,擴(kuò)展計(jì)算機(jī)。但主板上也需要一個(gè)統(tǒng)一管理這些外圍設(shè)備的芯片,而這就是芯片組(Chipset)。芯片組通過(guò)總線(xiàn)與CPU連接,通過(guò)芯片組這個(gè)“中介”,外圍設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)與CPU的溝通了。 圖片來(lái)自Unsplash 而實(shí)際上芯片組的發(fā)展也基本是走過(guò)了PC發(fā)展的時(shí)間,從最早的4004開(kāi)始,實(shí)際上就已經(jīng)存在芯片組了,但那時(shí)更多的是因?yàn)镃PU中只有運(yùn)算功能,沒(méi)有DMA控制器等,需要通過(guò)這些芯片來(lái)控制外圍的輸入輸出設(shè)備。 既然叫芯片組,所以在那時(shí)是由很多芯片組成的一整套控制系統(tǒng),那時(shí)的芯片組主要作用是為提供DMA總線(xiàn)等功能設(shè)計(jì)的,但隨著集成電路技術(shù)及計(jì)算機(jī)的發(fā)展,芯片組中的芯片數(shù)量逐漸下降、功能也在逐漸整合,發(fā)展到后來(lái)僅有兩個(gè)芯片組成,這就是著名的“南橋”和“北橋”,而到了現(xiàn)在,由于部分I/O鏈接功能直接集成進(jìn)入CPU,芯片組也變成了一個(gè)甚至出現(xiàn)了完整的SoC(System On a Chip),不過(guò)由于外圍連接設(shè)備的數(shù)量并沒(méi)有減少,所以在現(xiàn)代的主板上依舊存在一個(gè)I/O控制單元,與CPU連接提供一些常用的端口。 x86處理器經(jīng)過(guò)了這么多年的發(fā)展,在市場(chǎng)上主要就是英特爾及AMD兩家,與這兩家處理器搭配的芯片組也經(jīng)歷了很多年的發(fā)展,在那些年選購(gòu)主板搭配芯片組時(shí)不少用戶(hù)也沒(méi)少學(xué)習(xí)研究,那么今天就來(lái)先盤(pán)點(diǎn)一下與英特爾處理器搭配的芯片組的變遷史。 上古時(shí)代4004時(shí)代 在最早的4004處理器時(shí)代,英特爾以及被授權(quán)的公司就為這款處理器設(shè)計(jì)過(guò)芯片組,不過(guò)由于處理器的功能簡(jiǎn)單,所以那時(shí)的芯片組主要為了擴(kuò)充處理器的基本計(jì)算功能,包括4004處理器在哪,英特爾開(kāi)發(fā)了MCS-4芯片組,這些芯片的組合也構(gòu)成了第一個(gè)商用計(jì)算機(jī)。當(dāng)著名的意大利物理學(xué)家Federico Faggin加入英特爾4004處理器團(tuán)隊(duì)后,他領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了4004處理器以及整個(gè)MCS-4系列芯片。 圖片來(lái)自WikiChip 這一系列芯片都是以400x命名的,包括代號(hào)為“4001”的ROM芯片、“4002”的RAM芯片、“4003”的移位寄存器、“4008”地址鎖存器、“4009” I/O接口以及最重要的4004微處理器組成。不過(guò)并不需要所有芯片才能組成一臺(tái)計(jì)算機(jī),實(shí)際上僅需要4001 ROM芯片和4004微處理器即可。 8位處理器時(shí)代 英特爾的4004處理器獲得了成功,隨后就推出了8位處理器8008及8080,英特爾為這兩款微處理器及配合的芯片命名為MCS-8及MCS-80,尤其是對(duì)于8080微處理器來(lái)說(shuō),英特爾為這個(gè)系列的處理器配備了非常豐富的芯片,包括8228/8238系統(tǒng)控制器、8257可編程DMA控制器、8259中斷控制器等一系列芯片組,這些芯片不僅擴(kuò)展了整套8080處理器系統(tǒng),甚至能提升整套系統(tǒng)的性能。 16位處理器時(shí)代 在1976年,英特爾推出了劃時(shí)代的8086處理器,宣告了x86處理器時(shí)代的開(kāi)啟。英特爾也再次推出了包括8086處理器在內(nèi)的MCS-86芯片組。MCS-86芯片組與此前針對(duì)8080處理器的MCS-80芯片組類(lèi)似,都為一系列芯片組成,但這時(shí)英特爾在MCS-86芯片組中添加了一個(gè)具有重要功能的芯片,就是支持浮點(diǎn)運(yùn)算的FPU,即著名的8087協(xié)處理器。而這一套系統(tǒng)依舊影響著現(xiàn)在的基礎(chǔ)匯編。 圖片來(lái)自THE CPUSHAKE Museum 從這些離我們遙遠(yuǎn)的芯片可以看出,那時(shí)由于芯片的集成度不高,所以一個(gè)芯片主要負(fù)責(zé)一部分功能,所以那時(shí)的芯片組需要通過(guò)多塊芯片共同組成。不過(guò)也正因?yàn)槿绱耍阅菚r(shí)的芯片組和主機(jī)板設(shè)計(jì)需要很強(qiáng)的靈活性,以搭配不同的芯片以滿(mǎn)足不同的需求。 而接下來(lái)從80186處理器開(kāi)始,芯片組的設(shè)計(jì)就與現(xiàn)在的芯片組構(gòu)成類(lèi)似了,而且還出現(xiàn)了很多現(xiàn)今熱門(mén)的概念。 80x86時(shí)代進(jìn)入80x86時(shí)代后,英特爾對(duì)處理器做了非常大的改進(jìn)。在80186處理器中,英特爾將DMA控制器等集成在了處理器內(nèi)部,處理器設(shè)計(jì)更復(fù)雜了,但這也使得外圍芯片數(shù)量大幅減少,而這樣的設(shè)計(jì)也有些類(lèi)似于現(xiàn)在的高集成度的SoC設(shè)計(jì)。 不過(guò)到了80286時(shí)代,由于處理器性能的提升,所以英特爾再次設(shè)計(jì)了一批與80286處理器配合的芯片組, 包括集成外部設(shè)備控制器(Advanced Intergrated Peripheral)芯片82091AA,提供軟驅(qū)、并行接口、IDE控制器等一系列功能,82311、82320等一系列總線(xiàn)控制器等。 在那時(shí)英特爾還授權(quán)了ZyMOS公司(后改名為Appian Technology)開(kāi)發(fā)與80286/80386SX微處理兼容的芯片組。 在這時(shí)芯片組的功能也發(fā)生了改變,從最早的4004時(shí)代,芯片組中的芯片還在為微處理器提供計(jì)算功能,到80386時(shí)代,芯片組的主要功能是為微處理器提供更豐富的外圍設(shè)備連接能力,從這點(diǎn)上已經(jīng)與現(xiàn)在的微處理器主板芯片組沒(méi)有太多區(qū)別了。 而到了接下來(lái)的80486時(shí)代,芯片組與處理器一同在硬件設(shè)計(jì)邏輯上發(fā)生了非常大的變化。 420系列芯片組:現(xiàn)代芯片組的起始 在80486處理器中,英特爾進(jìn)行了很多的改進(jìn),包括在處理器內(nèi)部添加數(shù)據(jù)緩存、在其中的型號(hào)提供浮點(diǎn)處理器等,在現(xiàn)代處理器中我們也能看到80486的革新。 與80486處理器一同而來(lái)的,還有420系列芯片組,自此開(kāi)始,與英特爾處理器配套的芯片組,就成為了主要擴(kuò)充處理器外圍設(shè)備連接能力的芯片了。 圖片來(lái)自O(shè)S/2 Museum,圖中為420TX芯片組 420系列芯片組的首款產(chǎn)品叫做420TX,在1992年推出,代號(hào)為“土星”,這也是英特爾提供的首款支持PCI技術(shù)的芯片組,與處理器相連的總線(xiàn)為FSB(這個(gè)名字直到幾年前都還可以聽(tīng)說(shuō),就是著名的前端總線(xiàn)),頻率為33MHz。支持FPM(Fast Page Mode,快頁(yè)模式)內(nèi)存,最大支持容量為128MB。與其搭配的南橋芯片為SIO(Super I/O),為主板提供更多的端口。 從這時(shí)主板芯片組就已經(jīng)劃分為“南北橋”了,,而且也算是劃分了北橋與南橋的功能,不過(guò)這時(shí)還沒(méi)有正式將這樣的形式成為“南北橋”。不過(guò)北橋主要用于提供內(nèi)存控制器等于微處理更相關(guān)的功能,而南橋則為提供一些低速端口的模式也幾乎延續(xù)至今。 而在隨后英特爾在1994年推出了代號(hào)為白羊座的420EX及土星二號(hào)的420ZX芯片組,其中420EX芯片組采用了新的82425EX南橋芯片,F(xiàn)SB總線(xiàn)頻率提高到50MHz,而且PCI支持也從1.0升級(jí)到了2.0,而420ZX甚至采用了PCI 2.1技術(shù)。 420芯片組的組成形式也是未來(lái)較長(zhǎng)的一段時(shí)間英特爾芯片組的主要形式,接下來(lái)奔騰時(shí)代的芯片組夜都市以這樣的形式出現(xiàn)的。 奔騰時(shí)代一:型號(hào)紛繁復(fù)雜,已有功能劃分400系列芯片組依然為奔騰服務(wù) 在1993年,英特爾正式推出了具有劃時(shí)代意義的奔騰處理器,時(shí)至今日奔騰知名依舊在使用。為了與第一代奔騰搭配,英特爾也推出了代號(hào)為“Mercury”(水星)的430LX芯片組,從這時(shí)開(kāi)始一款北橋甚至能夠搭配多款南橋芯片,已提供不同的外圍設(shè)備連接能力。 430LX芯片組的FSB頻率再次提升到了60/66MHz,支持的內(nèi)存依舊為FPM,但最大內(nèi)存容量支持也提升到了192MB。 第一代奔騰處理器移植到1997年都在推出,所以在1997年英特爾也推出了第一代奔騰最強(qiáng)的,代號(hào)為“Triton II”的430XT芯片組,雖然前端總線(xiàn)維持在60/66MHz。而且430XT支持多種內(nèi)存格式,包括傳統(tǒng)的FPM、EDO(擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出)及SDRAM(同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存),最大內(nèi)存支持提升到了256MB,采用PCI 2.1,而且最重要的是英特爾在芯片組中提供了USB(通用串行總線(xiàn))的支持。 在第一代奔騰時(shí)期,英特爾還推出了奔騰Pro處理器,英特爾也推出了代號(hào)為“火星”的450KX及代號(hào)為“獵戶(hù)座”的450GX芯片組,也可以搭配多種南橋芯片。最大支持內(nèi)存也有了比較大的提升,450KX最大支持1GB的內(nèi)存,不過(guò)依舊只支持FPM內(nèi)存。隨后的450GX支持最大的內(nèi)存容量為8GB,而且還支持ECC校驗(yàn)。 在1996年英特爾推出了440FX芯片組,與其搭配的也有PIIX3多種南橋。這個(gè)芯片組最大的特點(diǎn)就是支持了奔騰Pro及奔騰II處理器以及SMP(對(duì)稱(chēng)多處理器)技術(shù)。 在1997年奔騰III處理器推出后,英特爾的芯片組中南橋芯片要規(guī)范了很多。不過(guò)根據(jù)用途及性能不同,英特爾也推出了很多款,而且這些芯片組一些可以使用多種類(lèi)型的處理器,如440GX芯片組支持奔騰II、奔騰III以及志強(qiáng)處理器,而440BX還支持奔騰II、奔騰III賽揚(yáng)處理器。而且到了這時(shí)候,如440ZX等芯片組已經(jīng)支持了AGP(加速圖形接口,Accelerated Graphics Port),用戶(hù)可以添加采用這個(gè)接口的顯卡增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的圖形性能。 在20世紀(jì)末,筆記本逐漸流行起來(lái),英特爾也順勢(shì)推出了支持奔騰II、奔騰III及移動(dòng)賽揚(yáng)的440MX芯片組,英特爾為這款芯片組進(jìn)行了優(yōu)化,以使其能夠用在移動(dòng)產(chǎn)品中。 800系列芯片組大更新 在1999年到2001年間,英特爾來(lái)了一次版本號(hào)的大跨越,推出了一系列8xx的芯片組。這個(gè)系列首款芯片組為810,代號(hào)為“惠特尼”,前端總線(xiàn)頻率提升至66/100MHz,同時(shí)支持奔騰II、奔騰III及賽揚(yáng)處理器,而且將南橋芯片換成了ICH(I/O Controller Hub)系列芯片。而810芯片組最重要的是在北橋中提供了英特爾740集成顯卡以及一系列的圖形圖像功能,直接為計(jì)算機(jī)提供了一定的圖形處理能力。 圖片來(lái)自Wikipedia,圖中為810芯片組 在1999年,英特爾推出了820系列芯片組,而且再次帶來(lái)了一個(gè)重要的改進(jìn),就是支持了RDRAM(Rambus RAM)。 同時(shí)后來(lái)的840芯片組也支持超了RDRAM,但由于Rambus技術(shù)的成本較高,最終英特爾也沒(méi)在使用它。 在奔騰III時(shí)代筆記本電腦的興起,英特爾也推出了幾款針對(duì)筆記本產(chǎn)品的芯片組,這些芯片組在功能上大多與桌面平臺(tái)的類(lèi)似,但主要是支持移動(dòng)賽揚(yáng)及Pentium III-M等針對(duì)移動(dòng)市場(chǎng)的處理器。 奔騰時(shí)代二:奔騰四時(shí)代的混亂及發(fā)展800系列芯片組:橫跨多個(gè)時(shí)代 英特爾在2000年推出了奔騰四處理器,而且整個(gè)奔騰4時(shí)代經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)6年之久。所以在這期間英特爾自家的芯片組產(chǎn)品線(xiàn)比之前奔騰III時(shí)代還要混亂一些。 在2003年之前,此時(shí)與奔騰四處理器搭配的主板代號(hào)還是以8開(kāi)頭,但從規(guī)格上要更強(qiáng)大了。在奔騰四初期,英特爾堅(jiān)持使用RDRAM,所以在2000年級(jí)2001年推出的850芯片組合860芯片組幾乎都針對(duì)高端平臺(tái),前端總線(xiàn)性能提升到400MT/s(每秒兆次傳輸速率),其搭配的ICH2南橋芯片支持UDMA 100/66/33速率的ATA接口,提供4個(gè)USB 1.1接口記憶6條PCI 2.2插槽。 不過(guò)隨后英特爾發(fā)現(xiàn)RDRAM并不好用,所以隨后即時(shí)改進(jìn),推出了針對(duì)主流市場(chǎng)的845系列芯片組,這些芯片組同在2002年推出,但隨著時(shí)間推移,功能、性能一直在增強(qiáng)。 圖片來(lái)自Wikipedia,圖為RDRAM上機(jī) 這些芯片組中北橋的內(nèi)存控制器都支持DDR或SDR(同步隨機(jī)存儲(chǔ)器)內(nèi)存,而且前端總線(xiàn)規(guī)格再次升級(jí),最高可到533MT/s,同時(shí)顯卡插槽提升到AGP x4,支持性能更強(qiáng)的顯卡。同時(shí)在一系列845芯片組中,英特爾將南橋芯片升級(jí)到了ICH4,此時(shí)ICH4已經(jīng)開(kāi)始提供USB 2.0接口了,而且一共提供了6個(gè),同時(shí)PCI插槽也更新到2.3版。 到最后的845GV、845GE芯片組,英特爾的芯片組開(kāi)始支持更新的LGA775插槽的處理器了,隨后推出的奔騰四處理器也能在采用新處理器插座的845主板上使用。 在向著865系列芯片組過(guò)渡的過(guò)程中,英特爾還推出了一系列E7xxx系列芯片組,畢竟這些芯片組不是后續(xù)推出處理器最好的搭檔,其中E7205芯片組支持奔騰四處理器,與ICH4南橋芯片搭配,支持ECC內(nèi)存,而且顯卡插槽提升到了AGP x8。 隨后865系列芯片組就正式登場(chǎng)了,成為奔騰4、DDR及AGP組合最強(qiáng)大的芯片組了。英特爾一共推出了5款865芯片組,其中相對(duì)高端是865PE,支持800MT/s的FSB總線(xiàn),最高支持單通道DDR-400內(nèi)存,提供AGP x8插槽。 同時(shí)英特爾還推出了865G系列芯片組,G自然是代表支持集成顯卡了。在這兩款芯片組的北橋中,英特爾內(nèi)置類(lèi)Extreme Graphic 2集成顯卡,但865G還提供了AGP x8顯卡插槽,而865GV只能使用內(nèi)置的集成顯卡。 到了英特爾推出Core 2處理器后,865G居然還存在于市場(chǎng)中??梢?jiàn)其兼容性之強(qiáng)了。 對(duì)于筆記本產(chǎn)品線(xiàn),英特爾也一直在推出新產(chǎn)品,自2002年到2005年也推出了多款芯片組,不過(guò)命名與桌面端并不同,在不同時(shí)期也有845或855為數(shù)字前綴的芯片組,整體命名更加混亂。從具體規(guī)格上看,如855GM等芯片組主要是支持移動(dòng)平臺(tái)處理器,前端總線(xiàn)一般為400MT/s,AGP變?yōu)閤4或x2,相比桌面端規(guī)格要弱一些,處于主流水平。 在這一時(shí)期英特爾推出了從ICH到ICH5等多款南橋芯片,當(dāng)然由于推出剛好處于新技術(shù)更新較快的時(shí)期,所以到后來(lái)USB 2.0、SATA等技術(shù)都已經(jīng)添加到這些南橋中。 9系列:承接奔騰與Core 2,命名漸規(guī)范 在奔騰四處理器后期,英特爾的芯片組編號(hào)終于從8xx變成了9xx,而這也預(yù)示著更多新技術(shù)的加入。 915系列 首9xx系列芯片組為915系列及925X系列,其中925XE最高端,這也是英特爾最后不支持Core 2處理器的芯片組了。 圖片來(lái)自Anandtech 在915系列芯片組中,英特爾推出的915P、915G以及915GV開(kāi)始支持DDR2內(nèi)存,而且開(kāi)始支持PCI-E技術(shù)。在915G系列芯片組中,英特爾提供了GMA 900集成顯卡。915系列芯片組搭配的南橋芯片為ICH6及ICH6R,在這時(shí)ICH6系列南橋芯片支持SATA技術(shù),ICH6及ICH6R都提供4個(gè)SATA接口,但I(xiàn)CH6R支持AHCI技術(shù)和RAID技術(shù)。兩款南橋芯片支持8個(gè)USB 2.0接口。 945系列 到2005年和2006年,英特爾推出了915芯片組的升級(jí)版945系列芯片組,其中945P、945G、以及最高端的955X最高支持1066MT/s的前端總線(xiàn),同時(shí)全系芯片組支持PCI-E 1.0 x16插槽,同時(shí)如945G中內(nèi)置的集成顯卡升級(jí)到了GMA 950。 圖片來(lái)自Anandtech 而且南橋芯片再次升級(jí)至ICH7系列,提供了4個(gè)SATA 3Gb/s接口,同時(shí)除了ICH7外,系列中ICH7DH等型號(hào)都支持了AHCI技術(shù),而且功耗也有所下降,相比ICH6的3.8W下降到了3.3W。 同時(shí)針對(duì)Pentium M及Celeron M筆記本平臺(tái),英特爾也更新了與其是配的芯片組,提供了DDR2內(nèi)存的支持,而且910GML、915GMS以及915GM中北橋芯片內(nèi)置的集成顯卡也升級(jí)到了Integrated GMA 900。945PM甚至也支持了PCI-E 1.0 x16接口。 至此英特爾已經(jīng)推出了所有奔騰四及以前處理器適配的芯片組。從接下來(lái)的幾款945芯片組后,英特爾從芯片組層面正式開(kāi)始為Core 2 Duo處理器提供支持。不過(guò)還是會(huì)有廠(chǎng)商提供老處理器的支持。 在2005年推出的這些芯片組中,有一個(gè)特殊的存在就是975X,這款芯片組在規(guī)格上相比主流平臺(tái)要更加強(qiáng)大。 最初支持Core 2 Duo處理器的芯片組中,英特爾在2005年推出的是945GC、945GZ,從北橋功能及南橋芯片的搭配上,其實(shí)與其他的945芯片組并沒(méi)有太大區(qū)別,不過(guò)作為更新的版本,如945GC可以支持DDR2 667內(nèi)存,集成顯卡升級(jí)為GMA 950。 到2006年,946PL及946GZ正式推出,其北橋芯片中內(nèi)置的集成顯卡再次升級(jí)為GMA 3000,其他方面與945芯片組并沒(méi)有什么變化。 965系列 至此還支持奔騰四處理器的芯片組已全部推出,到了Core 2時(shí)代,英特爾正式改變了芯片組的命名方式,改為“字母”+“數(shù)字”(主流平臺(tái),975X另當(dāng)別論)的表示方式,通過(guò)不同的字母表示針對(duì)不同的規(guī)格及不同用途(消費(fèi)級(jí)還是商用產(chǎn)品),數(shù)字表示目前世代以及同代中的等級(jí)。這樣的方式更加直觀(guān),讓用戶(hù)在選購(gòu)主板時(shí)更加清晰,讓型號(hào)的辨認(rèn)更加方便。 所以在2006年英特爾推出了Core 2系列處理器后,與之搭配的965系列芯片組也正是推出,此時(shí)的芯片組以更清晰的命名方式進(jìn)行命名,此后英特爾的芯片組也采用了這樣的命名方式。 圖片來(lái)自Anandtech 965芯片組的代號(hào)為“Broadwater”,但此時(shí)英特爾處理器的內(nèi)存控制器依舊在北橋芯片中,所以?xún)?nèi)存的支持種類(lèi)還是需要芯片組中的北橋芯片決定。不過(guò)在Core 2時(shí)代,英特爾正式拋棄了DDR內(nèi)存,使其只支持DDR2內(nèi)存,同時(shí)最高頻率可以到DDR2 800,而且最大支持內(nèi)存容量提升到了8GB。但前端總線(xiàn)頻率并沒(méi)有提升,依舊保持在533/800/1066MT/s。新芯片組也全系(除了內(nèi)置集成顯卡的G965)支持PCI-E 1.0 x16,這也是這個(gè)時(shí)期開(kāi)始流行的顯卡插槽標(biāo)準(zhǔn),可以讓顯卡擁有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。 與965系列芯片搭配的南橋芯片更新為ICH8系列,這個(gè)系列開(kāi)始全系提供SATA 3.0Gb/s接口,其中ICH8M(用于移動(dòng)平臺(tái))提供三個(gè)SATA接口,ICH8提供4個(gè),而ICH8R、ICH8DH及ICH8D8支持6個(gè)SATA接口,其中ICH8R支持多種RAID模式。USB 2.0接口數(shù)量也提升至10個(gè)。 說(shuō)到了965芯片組規(guī)格,其中P965為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,支持PCI-E技術(shù),提供x16及x4兩個(gè)插槽。G965支持GMA X3000集成顯卡,而且也支持PCI-E接口,不過(guò)不支持拆分。Q965在功能上與G965相同,不過(guò)集成顯卡變成了GMA 3000,而“Q”也是指運(yùn)用在商業(yè)及商用電腦上的。 當(dāng)然還有一個(gè)規(guī)格最低的Q963芯片組,它只提供GMA 3000集成顯卡,沒(méi)有PCI-E插槽進(jìn)行擴(kuò)展。 30系列 接下來(lái)到了第二代支持Core 2處理器的主板了,這次英特爾再次改變了命名,為“字母”+“兩位數(shù)字”,其中兩位數(shù)字中的高位為芯片組代數(shù),而低位數(shù)字為規(guī)格。 雖然再次改變了命名方式,但這次可以更好進(jìn)行辨認(rèn)了。 所以P31及G31的規(guī)格最低,僅支持DDR2 667/800,最大內(nèi)存容量?jī)H為4GB,不過(guò)這次兩款低端芯片組支持PCI-E x16 v1.1標(biāo)準(zhǔn)的插槽,使得即使是低端芯片組主板也有一定的擴(kuò)展功能。不過(guò)這兩款北橋搭配的南橋芯片為ICH7,所在外圍設(shè)備的擴(kuò)展上就要弱了不少。 G33和Q33芯片組規(guī)格要比上面兩款芯片組要好不少,集成顯卡升級(jí)為GMA 3100。而G33甚至還支持DDR3內(nèi)存。當(dāng)然整套芯片組的提升也來(lái)源于南橋芯片的更新,英特爾為新系列的芯片組搭配了ICH9系列南橋芯片,ICH9系列南橋芯片在外圍設(shè)備連接上再次提升,針對(duì)桌面平臺(tái)的ICH9等型號(hào)可以提供高達(dá)12個(gè)USB 2.0芯片,而且ICH9R、ICH9DH及ICH9DO芯片支持更廣泛的RAID功能。 作為最高端的P35芯片組,英特人已經(jīng)在內(nèi)存控制器中支持DDR3內(nèi)存了,而G35芯片組的集成顯卡更新為GAM X3500。 而此時(shí)英特爾推出了一個(gè)特殊的型號(hào)X38,這也是英特爾時(shí)隔近兩年后再次推出超規(guī)格的芯片組了。而從這時(shí)開(kāi)始,英特爾現(xiàn)代高端平臺(tái)芯片組就此開(kāi)始延續(xù)。 40系列 在一年之后的2008年,英特爾推出了P45等新系列的芯片組,這些芯片組全系支持了DDR3內(nèi)存,而且最大頻率為DDR3 1333。同時(shí)新芯片組的前端總線(xiàn)支持到800/1066/1333MT/s,甚至部分采用P45芯片組的主板還支持1600MT/s的前端總線(xiàn)速率。 ![]() 圖片來(lái)自Tom's Hardware 而且此時(shí)P45、G45等芯片組還支持PCI-E 2.0技術(shù),顯卡數(shù)據(jù)交換速率再次得以提升。而且這次英特爾在有集成顯卡的芯片組中一視同仁,都采用了GMA X4500集成顯卡。 ![]() 圖片來(lái)自Tom's Hardware 同時(shí)英特爾再次推出了X48芯片組,相較于P45芯片組,規(guī)格再次升級(jí),前端總線(xiàn)正式支持1600MT/s的速率,而內(nèi)存支持方面也能到DDR3 1600。 南橋方面這一代的芯片組再次升級(jí)到ICH10,但這次ICH10系列南橋產(chǎn)品數(shù)量要少了一些,原因是這一代英特爾并沒(méi)有推出用于移動(dòng)平臺(tái)的芯片組。這次的ICH10系列芯片組全系支持6個(gè)SATA 3Gb/s接口及12個(gè)USB 2.0接口,這也可以看做是ICH系列南橋芯片的最終體,因?yàn)榻酉聛?lái)英特爾再次推出了全新的架構(gòu),使得“南北橋”結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 在筆記本移動(dòng)平臺(tái),英特爾在Core 2時(shí)代只推出了兩代芯片組,就是965時(shí)代和x45時(shí)代,這兩代芯片組與對(duì)應(yīng)的桌面平臺(tái)芯片組差別不是很大,但由于在移動(dòng)平臺(tái)使用,所以南橋上的外圍設(shè)備擴(kuò)展相較于桌面平臺(tái)額要弱一些。第二代的GS45、GM45及PM45芯片組也支持了DDR3內(nèi)存,不過(guò)最高頻率要低一些。 在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,英特爾都采用的是LGA 775處理器插座,所以在這么長(zhǎng)的時(shí)間里,可以發(fā)現(xiàn)芯片組的更新情況并沒(méi)有因?yàn)樘幚砥鞯淖兓刑蟮淖兓?,在這個(gè)時(shí)期也會(huì)有廠(chǎng)商推出能夠向上或向下兼容的主板。不過(guò)接下來(lái)英特爾更新處理器架構(gòu)后,可能會(huì)因?yàn)樘幚砥鞲聦?dǎo)致主板的更新。 酷睿時(shí)代:南北橋變成PCH在2008年底正式開(kāi)啟的英特爾酷睿時(shí)代,除了內(nèi)核架構(gòu)等方面的大更新外,最重要的就是英特爾再次在處理器中集成內(nèi)存控制器,同時(shí)將原來(lái)北橋甚至集成顯卡(后來(lái)叫做核芯顯卡)集成在處理器中,從此時(shí)開(kāi)始桌面處理器也逐漸開(kāi)始SoC化,原來(lái)的南橋芯片會(huì)提供更多的外圍設(shè)備連接功能,同時(shí)也改名為PCH(平臺(tái)控制器,從這之后將芯片組成為PCH)。 50系列PCH時(shí)代:PCH正式出道 英特爾第一代酷睿處理器采用了LGA 1156插槽,搭配P55等新PCH,處理器與PCH之間通過(guò)DMI( Direct Media Interface)連接,連接速率為2GB/s,同時(shí)P55、H57、Q57 PCH提供8條PCI-E 2.0通道,依舊提供PCI接口,SATA 3.0Gb/s接口有6個(gè),同時(shí)這三款USB 2.0接口數(shù)量為14個(gè)。 ![]() 圖片來(lái)自Anandtech 由于英特爾在第一代酷睿處理器中提供了核芯顯卡,所以在H55、H57以及Q57 PCH中添加了FDI(Flexible Display Interface)功能,在主板上提供HDMI等接口, 通過(guò)處理器內(nèi)的核芯顯卡輸出畫(huà)面。 60及70系列PCH時(shí)代:更換處理器插座 在Core 2時(shí)代英特爾并不熱衷于更換處理器插座,但自從酷睿時(shí)代開(kāi)始英特爾更換CPU插座就開(kāi)始頻繁起來(lái)了。在第二代Sandy Bridge及第三代Ivy Bridge處理器,英特爾使用了LGA 1155處理器接口。 而PCH規(guī)格數(shù)量也擴(kuò)充了很多,6系列一共有7款PCH,7系列一共有6款PCH。這些PCH與處理器都是通過(guò)更快的DMI 2.0總線(xiàn)相連,最高傳輸速率為4GB/s。H61主板提供6條PCI-E 2.0通道,而剩下的6系列及7系列PCH都會(huì)提供8條PCI-E 2.0通道。 ![]() 由于H61主板定位最低端,所以并沒(méi)有提供SATA 6Gb/s的接口,但其他的主板開(kāi)始提供SATA 6Gb/s的存儲(chǔ)接口。 在整個(gè)x6x系列主板中,英特爾還是沒(méi)有為這些PCH集成USB 3.0控制器,所以主板廠(chǎng)商會(huì)通過(guò)在額外的USB 3.0控制器提供USB 3.0的支持。 但從7系列芯片組開(kāi)始,英特爾為全系PCH提供了4個(gè)USB 3.0。 此時(shí)的英特爾處理器其中已經(jīng)開(kāi)始集成PCI-E控制器,第二代的Sandy Bridge在處理器中提供16條PCI-E 2.0通道,第三代的Ivy Bridge直接提供了16條PCI-E 3.0通道,可以與GPU直連。 此時(shí)英特爾的處理器發(fā)展還是緊緊按照Tick-Tock戰(zhàn)略有序進(jìn)行,所以Sandy Bridge為T(mén)ock架構(gòu)更新,而Ivy Bridge為T(mén)ick制程更新。所以這兩代處理器插槽是相同的,所以有主板廠(chǎng)商通過(guò)升級(jí)BIOS使得6系列主板支持Ivy Bridge處理器。 四代酷睿再換接口:PCH更新不大 但在第四代Haswell處理器推出時(shí),英特爾再次更新了處理器的插槽,變成了LGA 1150,所以英特爾再次推出了8系列PCH,相對(duì)于之前的7系列PCH,并沒(méi)有什么大更新,依舊是提供更多的SATA接口及USB 3.0接口。不過(guò)這次英特爾對(duì)PCH型號(hào)做了縮減,實(shí)際上在Haswell及Haswell reFresh處理器中,主要為8系列PCH,9系列僅有Z97與H97兩款。 ![]() 技嘉GA-Z97X-SOC Force主板 從提供的外部設(shè)備連接種類(lèi)和數(shù)量上,8系列和9系列都開(kāi)始提供更多的高速接口。SATA 6Gb/s最多提供了6個(gè),同時(shí)USB 3.0接口最多也提供了8個(gè)。但PCI-E通道還是2.0版,H81提供6條通道,而其他的則提供8條通道。 在這段時(shí)間中,英特爾也推出了四代的移動(dòng)平臺(tái)處理器及PCH,而在具體的規(guī)格上,與桌面版僅在SATA接口數(shù)量上有所區(qū)別,而其它接口方面幾乎沒(méi)有差別。 200及300系列PCH:變化很小 在第六代酷睿處理器推出后,英特爾再次更新了處理器插座,變成了LGA 1151 rev1。同時(shí)芯片組編號(hào)也再次變?yōu)椤白帜浮?“三位數(shù)字”的組合,不過(guò)整體的命名沒(méi)有大改進(jìn),同時(shí)型號(hào)規(guī)格上英特爾再次做了精簡(jiǎn),100系列PCH有6款,而200系列PCH有5款。 ![]() 微星Z270 Gaming M7主板 在100系列中,最低端的H110與處理器的總線(xiàn)連接為DMI 2.0,而其他的PCH更新為DMI 3.0總線(xiàn),與處理器的連接速度提升到了7.9GB/s。同時(shí)除了H110 PCH僅提供4個(gè)SATA 6Gb/s接口外,其他的100系列及200系列都提供6個(gè)PCH。而且H110提供的PCI-E通道僅為6條2.0通道,但從B150到Z270 PCH,英特爾提供了從6條PCI-E 3.0通道到最高24條PCI-E 3.0通道,大大提高了PCH的連接能力。 而到了第七代酷睿處理器推出時(shí),英特爾再次更新了處理器插座,雖然依舊為1151個(gè)引腳,但這一版的插座與之前的100系列和200系列的主板電氣不兼容。 而為此英特爾也推出了300系列PCH,但相對(duì)于100系列和200系列,300系列PCH改進(jìn)并不多,在B360、H370、Q370及Z390 PCH中添加了一些USB 3.1 Gen 2接口。 ![]() 同時(shí)英特爾并沒(méi)有忘記移動(dòng)平臺(tái),從100系列到300系列也推出了多款PCH。而具體規(guī)格上與桌面版也沒(méi)有很多差異。 番外:高端平臺(tái)采用的芯片組實(shí)際上英特爾在整個(gè)處理器發(fā)展過(guò)程中時(shí)常在推出高于主流平臺(tái)規(guī)格的芯片組,到了Core 2時(shí)代更加明顯。在965時(shí)代英特爾已經(jīng)推出了975X芯片組,而隨后緊接著推出了X38、X48等一系列的高端平臺(tái),從X58平臺(tái)開(kāi)始,甚至開(kāi)始有了HEDT的概念。而近幾年的X99、X299也讓這些芯片組/PCH更加受到關(guān)注,那么接下來(lái)就來(lái)介紹一下英特爾這些年的高端平臺(tái)吧。 X38/X48芯片組 從規(guī)格上這兩款芯片組區(qū)別并不是很大,X38芯片組已經(jīng)能提供DDR3內(nèi)存了,不過(guò)規(guī)格為DDR3-1333,而在那時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)的雙顯卡功能,所以這兩款芯片組也支持2×PCI-E 2.0 x16插槽,為高端玩家提供更強(qiáng)大多顯卡渲染能力。當(dāng)時(shí)的Core 2 Quad Extreme正是需要這種高端芯片組的選擇。 ![]() 圖片來(lái)自HotHardware ![]() 圖片來(lái)自Anandtech X58芯片組 英特爾在2008年推出了Nahalem架構(gòu)的全新酷睿處理器,從一開(kāi)始就提供了很強(qiáng)大的性能。英特爾在新處理器中推出了全新的QPI(QuickPath Interconnect)技術(shù)。通過(guò)這個(gè)互聯(lián)技術(shù),X58芯片組北橋與處理器連接,為整套平臺(tái)提供了多條PCI-E 2.0通道,同時(shí)與ICH10/ICH10R南橋一起為處理器提供強(qiáng)大的擴(kuò)展能力。 ![]() 圖片來(lái)自Wikipedia 而這也可以算是現(xiàn)代英特爾頂級(jí)消費(fèi)級(jí)平臺(tái)的開(kāi)端。 X79芯片組 自Sandy Bridge處理器開(kāi)始,英特爾在處理器內(nèi)部會(huì)集成多條PCI-E直連通道,所以對(duì)于X79平臺(tái),也從“南北橋”形式的芯片組變成了PCH形式。X79芯片組可以使用英特爾LGA 2011及LGA 2011-1插槽的處理器,所以可以使用Sandy Bridge-E等處理器。從這個(gè)平臺(tái)開(kāi)始,英特爾正式推出了HEDT高端桌面平臺(tái)。 ![]() 圖片來(lái)自Wccftech X99芯片組 在兩年多后,英特爾再次推出了X99 HEDT平臺(tái)PCH,這次雖然處理器插座針腳還是2011,但整個(gè)插座換成了LGA 2011-v3。新的HEDT平臺(tái)支持屬于Haswell架構(gòu)的Haswell-E及Haswell-EP處理器,到了2016年,英特爾再次擴(kuò)展了X99平臺(tái)適用范圍,以支持Braoadwell-E及Braoadwell-EP處理器。 ![]() 圖片來(lái)自Wikipedia 對(duì)于X99 PCH本身來(lái)說(shuō),它通過(guò)DMI 2.0總線(xiàn)與處理器連接,提供8條PCI-E 2.0通道,而PCI-E 3.0通道則是由處理器提供,除此之外X99 PCH還提供了一些USB 3.0等外設(shè)接口。 不過(guò)X99 PCH與處理器一起組成的平臺(tái)還支持四通道內(nèi)存,也支持英特爾的定向I/O虛擬化技術(shù)。 X299芯片組 又過(guò)了兩年多英特爾再次推出了X299平臺(tái),相比之前的X99平臺(tái),此次的X299芯片組采用了22nm制造工藝,而且集成的PCI-E 3.0通道數(shù)為24條,USB 3.0接口的數(shù)量為10個(gè),整體提升了HEDT平臺(tái)的擴(kuò)展性。而且支持的最大處理器核心數(shù)最高可達(dá)28核心,成為目前最強(qiáng)的消費(fèi)級(jí)平臺(tái)之一。 ![]() 圖片來(lái)自Anandtech 芯片組集成度越來(lái)越高,未來(lái)何去何從從英特爾的芯片組發(fā)展過(guò)程來(lái)看,是與處理器一同發(fā)展,而且處理器的發(fā)展對(duì)芯片組的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。從最初芯片組還在為處理器提供如浮點(diǎn)計(jì)算的功能,到現(xiàn)在處理器自身的SoC化,使得芯片組變成了為整套計(jì)算機(jī)平臺(tái)提供擴(kuò)展性的芯片。從目前的情況來(lái)看,未來(lái)芯片組依舊會(huì)存在,不過(guò)未來(lái)當(dāng)處理器集成度更高時(shí),說(shuō)不定哪一天芯片組會(huì)從主板上消失了呢。 |
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