一、主板與晶元組的關系
晶元組是主板的靈魂,決定了主板的性能和價格。主板上的晶元組又稱之為控制晶元組(Chipset),與主板的關系就好像CPU 對於整機的關系一樣,提供了主板所需的完整核心邏輯。正如人的大腦分左腦和右腦,主板上的晶元組由北橋晶元和南橋晶元組成。其中北橋晶元負責管理L2 Cache 、支持存的類型及最大容量、是否支持AGP 加速圖形介面及ECC 數據糾錯等。對USB 介面、UDMA/33 EIDE 傳和ACPI(Advanced Configuration and Power Interface,高級電源管理)的支持以及是否包括KBC (鍵盤控制模塊)和RTC(實時時鍾模塊)則由南橋晶元決定。因此,晶元組的類型將直接影響主板甚至整 機的性能。
二、主流晶元組一覽
在386 和486 時代,生產主板晶元組的廠商很多,其中包括VIA 、UMC(聯華)、SiS 和ALi 等。Pentium
處理器上市後,由於各晶元組製造廠商對其技術不熟悉,使得早期586 級主板對Pentium 處理器的支持 不盡人意。在這種情況下,Intel 公司開始自己研發主板晶元組,使其能夠更好地支持Pentium 系列處 理器。在Intel 公司正式加入晶元組競爭的短短幾年中,很多專業晶元組廠商的市場份額大幅下降,甚 至轉行生產其他產品,Intel 晶元組的市場份額也一度達到了近90%。
1.Intel 晶元組
(1)Intel 430TX
Intel 430TX 是Intel 於幾年前推出的專門支持Pentium MMX 級 CPU 的晶元組,針對MMX 技術進行了優化。同時該晶元組還支持AMD K6 和Cyrix M Ⅱ CPU 。Intel 430TX 晶元組利用動態電源管理結構,長了攜帶型電腦的電池使用時間。430TX 晶元組支持APM(高級電 源管理),可使電腦在不工作時自動進入休眠狀態,從而達到節能的 目的。430TX 晶元組能更好地支持SDRAM,對內存的讀取時間也比此 前的VX 晶元組有所縮短。此外還支持UDMA/33 和USB 介面。
(2)Intel 440BX
Intel 440BX 晶元組可以算做一個奇跡,能夠在競爭如此激烈、技術更新一日千里的IT 界特別是 晶元組領域存活這么長時間的,目前還只有Intel 440BX 晶元組。440BX 晶元組由北橋82443BX 和南橋 82371EB(或2371AB)組成,支持雙CPU 、100MHz 外頻、1024MB 內存,並支持ECC 內存校驗。440ZX 晶元 Intel 440BX 晶元組 的北橋晶元82443BX 組是BX 晶元組的簡化版,不支持雙CPU,只支持
2 個DIMM 插槽、3 個PCI 插槽和1 個ISA 插槽,最 多支持512MB 內存,且不提供ECC 校驗功能。
同時,440ZX 晶元組還細分出了82443ZX 和 82443ZX-66 兩種版本,後者不支持100MHz 前端總 線(FSB ——Front Side Bus)。時至今日,還有 許多主板廠商在改進440BX 主板,比如增加UDMA/ 100 和RAID 功能,以滿足新的需要。不過隨著新 一代晶元組的推出,440BX 終將成為人們的回憶。
(3)Intel 440GX
Intel 440GX 晶元組是為了滿足伺服器領域的需求而開發的 高檔晶元組,從這個意義上講,Intel 440GX 晶元組較之其他芯 片組而言具有更高的穩定性。在性能方面,作為440BX 的超集, 440GX 除了具有440BX 晶元組的全部特點外,主要增加了在100MHz 匯流排頻率下對Slot 2 介面的Xeon(至強)處理器的支持,最多允 許4 顆CPU 以SMP(Symmetric Multi-Processing,對稱多處理) 模式工作。440GX 晶元組也為南北橋結構,北橋晶元為82443GX, 南橋晶元依然使用82371EB 。440GX 支持高達2GB 的SDRAM(單條 512MB)內存,允許使用ECC,有更完善的AGP 2x 介面和USB 介面, 並具有Modem 及網路遙控喚醒功能,符合PC97 能源管理規范。
(4)Intel 450NX
Intel 450NX 晶元組是專門為企 業級伺服器量身製造的晶元組。由於 大多數伺服器系統對圖形顯示沒有太 高要求,所以Intel 450NX 晶元組沒 有提供對AGP 的支持。Intel 450NX 晶元組使用了地址位序列改變(ABP) 和高帶寬的四路交錯技術,支持8GB 內存,可提供4 個32 位PCI 介面和兩 個64 位PCI 介面(或兩個32 位PCI 、一 個64 位PCI 介面)。
處理器匯流排介面的地址寬度為 36 位、數據寬度為64 位,工作頻率 為100MHz 。用特別的群集控制器能同使用8 個Xeon 處理器。高性能的內 存管理系統包括C2C 和ABP(Address Bit Permutiong),它能提供充足的 帶寬(1GB/s)。450NX 由4 部分組成:
82451NX 內存和I/O 橋控制器、 82454NX PCI 增強橋、82452NX RAS/CAS 發生器和82453NX 多重路徑數據訪問 。450NX 晶元組也具有企 業級伺服器必需的可靠性 ,它可在 3 個主要的數據傳輸接合點進行檢查:MIOC 和系統匯流排有ECC 校驗, 匯流排控制器也有奇偶校驗;MIOC 和內存子系統的ECC 校驗;MIOC 和PCI 增強橋(即MIOC/PXB 增強匯流排和 PCI 匯流排之間)的奇偶校驗。
(5)Intel 440EX
Intel 440EX 晶元組是Intel 當初為賽揚處理器特別開發的一款 晶元組,支持AGP 。Intel 440EX 晶元組採用了傳統的南北橋晶元組 結構,北橋晶元型號為82443EX,南橋晶元仍使用82371AB ,外頻只 支持66MHz 。與440BX 晶元組相比,Intel 440EX 晶元組除成本稍低 外,並無過人之處,目前已被淘汰。
(6)Intel i810 系列
Intel i810 晶元組是Intel 公司1999 年特別針對賽揚處理器設計 的面向低端市場的主流晶元組,包括i810L 、i810 、i810-DC100 和i810E 。 Intel i810 晶元組在440EX 和440ZX 的基礎上做了一些改進,同時不再 採用傳統的南、北橋架構。
該晶元組由GMCH (Graphics & Memory Controller Hub,圖形與內存控制中心) 晶元——Intel 82810 、ICH(Input/Out- put Controller Hub,輸入/輸出控制 中心)晶元——Intel 82801 和FWH(Firmware Hub,固件中心,與BIOS 類似)晶元 ——Intel 82802 組成。i810 集成了i752 圖形加速晶元,同 時針對66MHz 與100MHz 系統匯流排頻率 、PC100 SDRAM 使用的同步或非同步 主內存介面等作了適當優化。由於採用了Hub-Link 架構,GMCH 晶元和 ICH 晶元間的帶寬達到了256MB/s,IDE 設備、USB 設備和AC97 音效卡直 接連在ICH 晶元上,大大提高這些設備 和CPU 交換數據的速度。傳統的PCI 匯流排也接到ICH 晶元上,仍為 133MHz,用來插一些功能卡,如網卡等。總之,i810 的性價比不錯, 比較適合普通的商業及家庭用戶。但最值得關注的是它所採用的全新 架構。
i810-DC100 支持100MHz 前端匯流排頻率(CPU 到GMCH)和4MB 外置顯 存,最大內存容量由i810 的256MB 增加到512MB 。i810E 則是在i810- DC100 的基礎上發展而來,支持133MHz 前端匯流排頻率,可支持的PCI 插槽數增加到 6 根。而從i810E 的基礎上發展起來的i810E2 則支持P Ⅲ和新賽楊處理器,由於採用了ICH2 晶元,可以支持UDMA/100 。
i810 系列晶元組性能對比表
(7)Intel i820
i820 晶元組由82820(MCH)、82801AA(ICH)和82802AB(FWH)組成。由此可見,它和i810E 的最大不 同就在MCH 晶元上。82820 提供了133MHz 內存匯流排頻率,使內存和CPU 工作在相同的頻率下。i820 支 持oppermine 處理器、AGP 4x 、Ultra DMA/66 傳輸模式、AC97 規范、兩個USB 介面、6 個PCI 插槽,
再配合Rambus DRAM,其帶寬由SDRAM 的528MB/s 提升到1.2GB ~1.6GB/s,系統性能大幅提升。
i820 晶元組支持標準的PC133 規范、AGP 4x 、Ultra DMA/66,並採用同i810 相同的加速Hub 架構,
但未集成圖形顯示晶元,所以GMCH 晶元就成了MCH 晶元,MCH 到ICH 間的帶寬依然為256MB/s 。i820 最
大的特點是支持Rambus DRAM(Direct RDRAM)內存,其內存頻率高達300 ~400MHz,帶寬可達1.6GB/s 。
由於Rambus DRAM 內存價格昂貴,Intel 為了加快i820 進入市場的速度,在i820 主板上增加了一個新
晶元,這就是MTH(內存轉接橋)晶元,以支持在i820 主板上使用普通SDRAM 。但由於SDRAM 的帶寬和Rambus
DRAM 相差甚遠,i820 的性能不能充分發揮,後來又發現MTH 晶元有Bug,導致Intel 回收所有帶MTH 芯
片的i820 主板。
(8)i820E
作為820 晶元組的增強版本,i820E 重新確定了自己面向商業和e- Home 市場的定位,主要針對於高端用戶的需求。與其上一代相比, i820E 晶元組最大的改變就是把ICH 升級為新的82801BA 控制晶元 (ICH2)。i820E 支持100/133MHz 外頻雙處理器,支持最高2GB 的PC600 、 PC700 和PC800 的Direct RDRAM,內存帶寬最高可達1.6GB/s,比100MHz SDRAM 的峰值速度快兩倍。i820 還支持STR(Suspend To RAM,內存喚
醒)、UDMA/100 、省電模式、AGP 4x 和CNR 介面。 82801BA ICH2 採用324 針BGA(Ball Grid Array,球狀矩陣排列) 封裝,包括兩個USB 控制器、6 聲道、完全環繞聲AC97 音頻、全面整 合的LAN(Local Area Network,區域網)功能,此外還支持1Mbps Home PNA 、10/100Mbps LAN 和管理10/100Mbps LAN 。ICH2 的輸入信號INTRUDER#可在系統文件被打開時自 動執行,並激活SMI#或TCO 中斷 ,在沒有操作或懸掛的情況下,能夠發現軟體故障或系統入侵,然後 發出AlertCLK 和AlertData 信號,通知網路管理器進入戒備狀態。
(9)i815/i815E
i815 晶元組(代號Solano)是Intel 公司第一款全面支 持PC133 SDRAM 的晶元組,其GMCH 晶元為82815,ICH 芯 片為82801AA,FWH 晶元為82802AB 。i815 支持133MHz 前 端匯流排頻率,即整合了i752 顯卡,又支持外接AGP 4x 顯 卡,同時支持UDMA/66 。
盡管許多廠家充分挖掘Intel BX 晶元組的潛力,開 發支持UDMA/66 和133MHz FSB 的主板,但由於晶元規格 的問題,如晶元只是針對100MHz FSB 設計,導致在133MHz FSB 下,所支持的內存從1GB 降到768MB,而且440BX 不支
持AGP 4x 等高級性能,所以在和VIA 的694X 等新款晶元組競爭時,已沒有多少優勢可言。而i820 又一時得不到承認,所以Intel 推出了i815 晶元組,作為440BX 的替代產品。 在i815 之後,Intel 又發布了i815E 晶元組,採用了與i820E 相同的ICH2 晶元,相對於i815 所用 的ICH 增加了對UDMA/100 的支持,USB 介面的數據傳輸速度從12Mbit/s 增加到24Mbit/s 並支持CNR 接 口。i815/i815E 晶元組既支持eleron 系列處理器,也支持P Ⅲ Coppermine 處理器。
(10)Intel 815EP
Intel 成功地推出了i815 和i815E 晶元組後 ,由於其自帶i752 顯卡的3D 效果遠低於目前的主流顯 卡,Intel 又推出了不帶顯示功能的i815EP 晶元組。由於去掉了整合的顯卡,所以成本得以降低。在 功能方面,除了不帶顯卡外,其他均同i815E 。由於MCH 晶元的晶體管數量減少,有利於提高其成品率, 減少晶元內部的出錯概率。另外,部分廠家還根據晶元組的特點開發了附加功能,如技嘉的SCR(智能 卡閱讀器接頭)。
(11)i815G 和i815EG
i815G 晶元組在截稿時仍然沒有發布,但預計應該在2001 年3 季度問世。它似乎是為了取代i810系列而設計,過去也被稱為i815 Stepping B 。i815G 支持最新的Tualatin 處理器和PC133 SDRAM,這兩個 特性都是i810E2 所沒有的。同時它也整合了i752 顯卡, 提供AGP 插槽。其ICH 提供了對UDMA/66 、兩個USB 端
口和整合的AC?7 音效卡的支持。
i815EG 晶元組問世的時間很可能與i815G 接近,同 樣的是i815 Stepping B 版。但它的輸入輸出控制芯 片採用的是ICH2,支持UDMA/100 、雙USB 埠等。CNR 插槽替代了過去ICH 中支持的AMR 插槽。
雖然這之前我們已經看到了許多標記i815 Step- ping B 的測試主板面世,而且它們都帶有AGP 插槽,但也許未來還會有不配備AGP 插槽的版本,它會 用來代替i810 。由於Intel 在晶元組方面的工作重點已經全面轉移到支撐P4 的i845 和i850 上,目前 有關i815G 和i815EG 的消息很少,估計到發布時也不會看到鋪天蓋地的宣傳攻勢。它們不是主力產品, 只是Intel 低端政策的延續。