硬件工程师培训教程（十一）

精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料硬件工程师培训教程（十一）第三节主板芯片组综述一、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L2Cache、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/33EIDE传和ACPI(AdvancedConfigurationandPowerInterface，高级电源管理)的支持以及是否包括KBC(键盘控制模块)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，Intel芯片组的市场份额也一度达到了近90%。1.Intel芯片组(1)Intel430TXIntel430TX是Intel于几年前推出的专门支持PentiumMMX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AMDK6和CyrixMⅡCPU。Intel430TX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UDMA/33和USB接口。(2)Intel440BXIntel440BX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Intel440BX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Intel440BX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ISA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——FrontSideBus)。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)Intel440GXIntel440GX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，Intel440GX芯片组较之其他芯片组而言具有更高的稳定性。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Slot2接口的Xeon(至强)处理器的支持，最多允许4颗CPU以SMP(SymmetricMulti－Processing，对称多处理)模式工作。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AGP2x接口和USB接口，并具有Modem及网络遥控唤醒功能，符合PC'97能源管理规范。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料(4)Intel450NXIntel450NX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Intel450NX芯片组没有提供对AGP的支持。Intel450NX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(AddressBitPermutiong)，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、82454NXPCI增强桥、82452NXRAS/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/PXB增强总线和PCI总线之间)的奇偶校验。(5)Intel440EXIntel440EX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。Intel440EX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，Intel440EX芯片组除成本稍低外，并无过人之处，目前已被淘汰。(6)Inteli810系列Inteli810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i810L、i810、i810-DC100和i810E。Inteli810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&MemoryControllerHub，图形与内存控制中心)芯片——Intel82810、ICH(Input/Out-putControllerHub，输入/输出控制中心)芯片——Intel82801和FWH(FirmwareHub，固件中心，与BIOS类似)芯片——Intel82802组成。i810集成了i752图形加速芯片，同时针对66MHz与100MHz系统总线频率、PC100SDRAM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AC'97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GMCH)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PⅢ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)Inteli820i820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、AGP4x、UltraDMA/66传输模式、AC'97规范、两个USB接精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料口、6个PCI插槽，再配合RambusDRAM，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、AGP4x、UltraDMA/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。i820最大的特点是支持RambusDRAM(DirectRDRAM)内存，其内存频率高达300～400MHz，带宽可达1.6GB/s。由于RambusDRAM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，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DirectRDRAM，内存带宽最高可达1.6GB/s，比100MHzSDRAM的峰值速度快两倍。i820还支持STR(SuspendToRAM，内存唤醒)、UDMA/100、省电模式、AGP4x和CNR接口。82801BAICH2采用324针BGA(BallGridArray，球状矩阵排列)封装，包括两个USB控制器、6声道、完全环绕声AC'97音频、全面整合的LAN(LocalAreaNetwork，局域网)功能，此外还支持1MbpsHomePNA、10/100MbpsLAN和管理10/100MbpsLAN。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，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PC133SDRAM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AGP4x显卡，同时支持UDMA/66。尽管许多厂家充分挖掘IntelBX芯片组的潜力，开发支持UDMA/66和133MHzFSB的主板，但由于芯片规格的问题，如芯片只是针对100MHzFSB设计，导致在133MHzFSB下，所支持的内存从1GB降到768MB，而且440BX不支持AGP4x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eleron系列处理器，也支持PⅢCoppermine处理器。精品资料网（http: