Pohjoinen piirisarja vs. eteläinen piirisarja - erot näiden kahden välillä

Pohjoinen piirisarja vs. eteläinen piirisarja: Kuinka voimme tunnistaa ne? Piirisarjan käsitteestä on tullut melko tärkeä vuosien varrella, varsinkin kun kyse on pelivarusteista. Valmistajat tuovat markkinoille uudet suorittimensa ja tulevat usein käsi kädessä uusien piirisarjojen ja muistiohjaimien kanssa. Jos et vieläkään tiedä mistä puhumme, poistamme tässä artikkelissa kaikki näistä käsitteistä johtuvat epäilyt ja pohdimme emolevyn tärkeimpiä ominaisuuksia: piirisarjaa.

Mikä on piirisarja ja mikä on sen merkitys

Termi piirisarja viittaa piirisarjaan tai integroituun piiriin, joka kykenee suorittamaan useita toimintoja. Tietokoneellisesti nämä toiminnot liittyvät emolevyyn kytkettyjen eri laitteiden hallintaan ja niiden väliseen yhteyteen.

Piirisarja on aina suunniteltu perustuen keskusprosessorin, tietokoneen suorittimen, arkkitehtuuriin. Siksi, kun puhumme piirisarjasta, meidän pitäisi puhua myös sen kanssa yhteensopivista prosessoreista ja sen tarjoamista mahdollisuuksista kapasiteetin ja nopeuden suhteen. Siksi piirisarja on viestinnän ohjaus ja siru tai sirut, jotka vastaavat emolevyn dataliikenteen ohjaamisesta. Puhumme CPU: sta, RAM: sta, kiintolevyistä, PCIe-lähtö- ja viime kädessä kaikista laitteista, jotka voidaan kytkeä tietokoneeseen.

Tällä hetkellä löytyy kaksi piirisarjaa aluksella tai pikemminkin aluksella ja prosessorilla, pohjoinen tai pohjoinen silta sekä etelä tai etelä silta. Syy kutsua heitä tällä tavalla on heidän sijainti taululla, ensimmäinen yläosassa, joka on lähinnä CPU: ta (pohjoinen) ja toinen, alla (etelä). Piirisarjan ansiosta voimme pitää emolevyä järjestelmän pääväylänä. Akseli, joka pystyy yhdistämään eri valmistajien ja luonteeltaan erilaisia ​​elementtejä integroidusti ja ilman niiden välisiä yhteensopimattomuuksia. Esimerkiksi Asus-kortti, jossa on Intel-suoritin ja Gigatavu näytönohjain.

Ensimmäisten elektronisten transistoripohjaisten prosessorien 4004, 8008 jne. Ilmestymisen jälkeen piirisarjan käsite ilmestyi. Henkilökohtaisten tietokoneiden myötä lisäkorttien käyttö emolevyllä RAM: n, grafiikan, äänijärjestelmän jne. Hallitsemiseksi tuli suosittua. Sen tehtävä oli selkeä, sillä se vähensi pääprosessorin työtaakkaa johtamalla sitä muihin piireihin, jotka puolestaan ​​liitettiin siihen.

Pohjoissilta: toiminnot ja ominaisuudet

Intel G35 North Bridge

Näemme pohjoisen piirisarjan vs. eteläisen piirisarjan määrittelemällä, mitkä ne ovat ja miten kukin toimii. Aloitamme tärkeimmältä, joka on pohjasilta.

Pohjoinen piirisarja on tärkein piiri itse CPU: n jälkeen. Aikaisemmin se sijaitsi emolevyllä ja juuri sen alapuolella, käyttämällä sirua, joka oli lähes aina varustettu jäähdytyselementillä. Nykyään pohjasilta on integroitu suoraan prosessoreihin sekä Intelistä että AMD: stä, johtavista henkilökohtaisten tietokoneiden valmistajista.

Tämän piirisarjan tehtävänä on hallita kaikkia datavirtoja, jotka menevät CPU: lle tai sieltä RAM: iin, AGP-väylään (ennen) tai PCIe: hen (nyt) näytönohjaimelta, ja myös itse South-piirisarjan tietoihin. Siksi sitä kutsutaan myös MCH (memory Controller hub) tai GMCH (graafinen MCH), koska monilla pohjoisilla piirisarjoilla oli myös integroitu grafiikka. Joten sen tehtävänä on ohjata prosessoriväylän tai FSB: n (etupuolen väylä) toimintaa ja tehdä tiedon jakaminen edellä mainittujen elementtien välillä. Tällä hetkellä kaikki nämä elementit on upotettu yhdeksi piiksi prosessorin sisällä, mutta näin ei aina ollut.

Pohjoissillan kehitys

Pohjoisen sillan sisäinen arkkitehtuuri integroitu AMD Ryzen 3000: een

Alun perin sekä AMD: n että Intel-korttien ja jopa muiden valmistajien, kuten IBM: n, piirisarjat olivat fyysisesti taululla. Koska tarve luoda integroituja piirejä, jotka vievät vähän tilaa ja vähentävät prosessorien tehtävien määrää, ainoa tapa oli erottaa ne ja yhdistää CPU siihen FSB: n kautta.

Sen monimutkaisuus oli melkein prosessorien tasolla, joten he myös tuottivat lämpöä ja tarvitsivat jäähdytyselementtejä. Se oli myös ainoa tapa ylikuumentaa järjestelmä. CPU-kertoimen nostamisen sijasta tehtiin FSB- kertoimen nostaminen, joka nykyään olisi BCLK tai Bus Clock. Tämän ansiosta väylä siirtyi lopulta 400 MHz: stä 800 MHz: iin, aiheuttaen myös prosessorin taajuuden ja RAM: n nousun.

Tärkein syy siihen, että tärkeimmät prosessorivalmistajat alkoivat integroida tätä piirisarjaa CPU: honsa, johtui sen käyttöön ottamasta latenssista. Suorittimien ollessa jo yli 2 GHz: n taajuudella RAM: n ja RAM: n välinen viive alkoi olla ongelma ja merkittävä pullonkaula. Näiden toimintojen pitäminen erillisellä sirulla alkoi sitten olla haitta.

Intel aloitti prosessoriin sisäänrakennetun pohjoisen piirisarjan käytön Sandy Bridge -arkkitehtuurista vuonna 2011 ja prosessorien nimeämisen muutoksesta Intel Core ix: lle. Nehalemin suorittimilla, kuten Intel Core 2 Duo ja Quad, oli edelleen erillinen pohjoissilta niistä.

Ja jos puhumme AMD: stä, valmistaja aloitti tämän ratkaisun käyttämisen ensimmäisiltä Athlon 64 -prosessoreilta jo vuonna 2003 HyperTransport-tekniikan avulla pohjoisen ja eteläisen sillan yhdistämiseksi. Valmistaja, joka aloitti x86-arkkitehtuurin 64 bitillä ja joka lisäisi muistisäätimen CPU: honsa kauan ennen kilpailijoita.

Eteläinen silta: toiminnot ja ominaisuudet

AMD X570

Seuraava elementti pohjoisen piirisarjan ja eteläisen piirisarjan vertailussa on eteläsilta tai sitä kutsutaan myös ICH: ksi (input Controller hub) Intelin ja FCH: n (ohjainkeskuksen fuusio) tapauksessa AMD.

Voimme sitten sanoa, että eteläinen silta on tärkein siru, joka sijaitsee emolevyllä, koska pohjoinen silta siirrettiin CPU: lle. Tämä on sen ensimmäinen ero, koska tällä hetkellä se on edelleen asennettu siihen ja käytännöllisesti katsoen samaan asentoon alusta lähtien. Tämä elektroninen laite vastaa erilaisten tietokoneeseen kytkettävien tulo- ja lähtölaitteiden koordinoinnista.

Tulolähtölaitteilla ymmärrämme kaiken, mitä pidetään hitaana RAM-muistin väylään verrattuna. Puhumme esimerkiksi USB-porteista, SATA-porteista, verkko- tai äänikortista, kellosta ja jopa APM: n ja ACPI: n virranhallinnasta, jota myös BIOS hallitsee. Tähän siruun on monia yhteyksiä, ja myös PCIe 3.0- tai 4.0-väylä liittyy siihen, CPU-sukupolvesta riippuen.

Piirisarjat ovat saavuttaneet suuren voiman tällä hetkellä, nopeuksilla, jotka ylittävät 1, 5 GHz, ja tarvitsevat aktiivisia jäähdytysjärjestelmiä kuten uuden sukupolven AMD X570 tapauksessa. Tehokkaimmissa, kuten edellä mainitussa AMD: ssä ja Intel Z390: ssä, on jopa 24 PCIe-kaistaa, joilla voidaan jakaa nopeiden oheislaitteiden, kuten M.2 SSD: n ja muiden PCIe-paikkojen, eri liitännät, jotka sijaitsevat levyn laajennusalueella.

Tämä siru on ollut läsnä vuoden 1991 alusta lähtien paikallisen linja-arkkitehtuurin kanssa. Siinä PCI-väylä oli esitetty kaavion keskellä, kun taas ylöspäin meillä oli pohjoinen silta ja alaspäin eteläinen silta, joka vastasi "hitaampia" laitteita.

Nykyinen eteläinen piirisarja ja sen merkitys

Piirisarja ei vain hallitse kortin tulo- / lähtölaitteita, vaan sillä on myös erittäin tärkeä rooli yhteensopivuudessa CPU: n kanssa. Itse asiassa useimmissa tapauksissa piirisarjat ilmestyvät markkinoille julkaistavien uusien CPU: iden kanssa ja yhdistyvät niiden arkkitehtuuriin.

Näin ei aina ole, koska sekä AMD: llä että Intelillä on piirisarjat, jotka ovat yhteensopivia CPU: n eri sukupolvien kanssa, vaikka tapauksesta riippuen tietyt toiminnot ovat käytettävissä tai eivät. Esimerkiksi AMD X570 -piirisarja tukee PCIe 4.0: ta yhdessä uuden AMD Ryzen 3000: n kanssa. Mutta jos laitamme Ryzen 2000: n taululle, joka on myös yhteensopiva, väylästä tulee PCIe 3.0. Sama tapahtuu RAM-muistin nopeudella ja sen tehdas JEDEC-profiileilla. Tämä yhteensopivuus riippuu suurelta osin BIOS: sta ja sen laiteohjelmistosta, koska viime kädessä se vastaa kortin eri elementtien perusparametrien hallinnasta.

Nykyiset Intel-piirisarjat

piirisarja	MultiGPU	bussi	PCIe-kaistat	tiedotus
8. ja 9. sukupolven Intel Core -prosessoripistorasiaan LGA 1151
B360	ei	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	12x 3, 0	Nykyinen keskikokoinen piirisarja. Ei tue ylikellotusta, mutta tukee jopa 4x USB 3.1 gen2: ta
Z390	CrossFireX ja SLI	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	24x 3.0	Tällä hetkellä tehokkaampi Intel-piirisarja, jota käytetään pelaamiseen ja ylikellotukseen. Suuri määrä PCIe-kaistoja, jotka tukevat +6 USB 3.1 Gen2: ta ja +3 M.2 PCIe 3.0: ta
HM370	Ei (kannettavan piirisarja)	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	16x 3, 0	Pelimerkissä tällä hetkellä eniten käytetty piirisarja. On olemassa QM370-variantti, jossa on 20 PCIe-kaistaa, vaikka sitä käytetään vähän.
Intel Core X- ja XE-prosessoreille LGA 2066 -liitännässä
x299	CrossFireX ja SLI	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	24x 3.0	Piirisarja, jota käytetään Intelin innostuneille sarjan prosessoreille

Nykyiset AMD-piirisarjat

piirisarja	MultiGPU	bussi	Tehokkaat PCIe-kaistat	tiedotus
Ensimmäisen ja toisen sukupolven AMD Ryzen- ja Athlon-prosessoreille AMD-pistorasiassa
A320	ei	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Se on sarjan alkeellisin piirisarja, joka on suunnattu Athlon APU: n peruslaitteisiin. Tukee USB 3.1 Gen2: tä, mutta ei ylikellotusta
B450	CrossFireX	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Keskitason AMD-piirisarja, joka tukee ylikellotusta ja myös uusi Ryzen 3000
X470	CrossFireX ja SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Eniten käytetty pelivarusteissa X570: n saapumiseen asti. Sen levyt ovat edulliseen hintaan ja tukevat myös Ryzen 3000: ta
Toisen sukupolven AMD Athlon- ja toisen ja kolmannen sukupolven Ryzen-prosessoreille AM4-pistorasiassa
X570	CrossFireX ja SLI	PCIe 4.0 x4	16x PCI 4.0	Vain 1. sukupolven Ryzen jätetään pois. Se on tehokkain AMD-piirisarja, joka tukee tällä hetkellä PCI 4.0: ta.
AMD Threadripper-prosessoreille, joissa on TR4-liitäntä
X399	CrossFireX ja SLI	PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Ainoa piirisarja, joka on saatavana AMD Threadrippers -sovelluksiin. Sen muutama PCI-kaista on yllättävää, koska CPU kantaa kaiken painon.

Yhteenveto eroista pohjoisen piirisarjan ja eteläisen piirisarjan välillä

Synteesillä aiomme hajottaa kahden piirisarjan kaikki toiminnot , jotta saadaan entistä selvemmäksi, mihin kukin on omistettu.

AMD Ryzen 3000 - X570 -arkkitehtuuri

Pohjoisen piirisarjan nykyiset toiminnot

Ajan myötä pohjoisen piirisarjan ja eteläisen piirisarjan toiminnot ovat lisääntyneet melko yllättävällä tavalla. Vaikka ensimmäiset CPU: hon integroidut versiot käsittelivät vain RAM-muistiväylän ohjaamista, nyt ne ovat laajentaneet vaihtoehtojaan saapuessaan PCI-Express-väylään. Katsotaanpa mitä ne kaikki ovat:

• Muistiohjain ja sisäinen väylä: nämä ovat edelleen päätoimintoja. AMD: llä meillä on Infinity Fabric-väylä ja Intelillä Ring ja Mesh-väylä. 64-bittinen väylä, joka pystyy käsittelemään jopa 128 Gt RAM-muistia kaksikanavaisessa tai nelikanavassa (ketjut 128 tai 256 bittiä samanaikaisesti), jopa 5100 MHz: n tapauksessa uuden AMD Ryzen 3000: n tapauksessa. Viestintä CPU: n ja eteläisen sillan välillä: tietysti meillä on tietoliikenneväylä CPU: n ja eteläisen sillan välillä, jonka olemme nähneet. Intelin tapauksessa sitä kutsutaan DMI: ksi ja sen versiossa 3.0 on tiedonsiirtonopeus 7, 9 GB / s. Käytä AMD: ssä 4 PCIe 4.0 -kaistaa uusissa prosessorissaan, saavuttaen myös 7, 9 Gt / s. Osa PCIe-kaistoista: Nykyisillä prosessoreilla tai pikemminkin pohjoisilla siltoilla on mahdollisuus reitittää tietoja suoraan PCIe-lähtöpaikoista. Kapasiteetti mitataan kaistoilla, ja siinä voi olla 8 - 48 langankierrettä. Ne menevät suoraan PCIe x16 -paikkoihin näytönohjaimille ja jopa M.2 SSD -muistikorteille. Nopeat tallennuslaitteet: Itse asiassa tämä on yksi pohjoisen piirisarjan toiminnoista. Se käsittelee osan varastosta levyn suunnittelun ja alueen mukaan. AMD yhdistää M.2 PCIe x4 -paikan aina prosessoriinsa, kun taas Intel tekee saman Intel Optane -muistiinsa. USB 3.1 Gen2 -portit: Voimme löytää jopa prosessoriin kytkettyjä USB-portteja, etenkin Intelin Thunderbolt 3.0 -liitännän. Integroitu grafiikka: Samoin monissa nykyisissä prosessoreissa on integroitu grafiikka tai IGP, ja tapa saada ne kortin I / O-paneeliin on sisäisen ohjaimen kautta, jossa on HDMI- tai DisplayPort-portti. Tällä tavalla meillä on mahdollisuus toistaa sisältöä 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS ilman ongelmia. Wi-Fi 6: Lisäksi uudet prosessorit integroivat langattomat verkkotoiminnot suoraan uusiin siruihinsa, lisääden entistä enemmän toimivuutta IEEE 802.11ax -protokollan kanssa toimivan uuden Wi-Fi-standardin kanssa .

Intel Core 8. sukupolvi ja Intel Z390 -arkkitehtuuri

Eteläpiirisarjan nykyiset toiminnot

Eteläisen sillan osalla meillä on tällä hetkellä kaikki nämä toiminnot:

• Suora väylä CPU: lle: Kuten olemme aiemmin maininneet, pohjoinen ja eteläinen piirisarjat yhdistetään väylän kautta asiaankuuluvan tiedon lähettämiseksi CPU: lle. Sekä Intel että AMD toimivat nykyään nopeudella, joka on lähellä 8 Gt / s. Osa PCIe-kaistoista: Toinen osa PCI-kaistoista, joita CPU: lla ei ole, on eteläinen silta, itse asiassa ne ovat välillä 8–24 riippuen piirisarjan suorituskyvystä. Niissä M.2 PCIe x4 -paikat, laajennus PCIe -paikat ja erilaiset nopeat portit, kuten U.2 tai SATA Express. USB-portit: Useimmat USB-portit menevät suoraan tähän piirisarjaan, paitsi tietyissä tapauksissa, kuten olemme aiemmin maininneet. Puhumme tällä hetkellä USB 2.0-, 3.1 Gen1 (5 Gbps) - ja 3.1 Gen2 (10 Gbps) -porteista. Verkko ja äänikortti: kaksi muuta välttämätöntä laajennuskomponenttia ovat ethernet ja ääniverkkokortit, jotka on aina kytketty tähän piirisarjaan. SATA-portit ja RAID-tuki: Vastaavasti myös hidas varastointi kytketään aina eteläiseen siltaan. Kapasiteetti vaihtelee 4 - 8 SATA-porttia. Se tarjoaa myös mahdollisuuden luoda RAID 0, 1, 5 ja 10. ISA- tai LPC-väylä: tämä väylä on edelleen voimassa nykyisillä emolevyillä. Siihen olemme kytkeneet rinnakkais- ja sarjaportit PS / 2-hiiren ja näppäimistön lisäksi. SPI- ja BIOS-väylät: Samoin tätä väylää ylläpidetään tarjoamalla pääsy BIOS: n flash-muistiin. SMBus antureille: Lämpötila- ja RPM-anturit tarvitsevat myös väylän datan lähettämiseksi, ja tämä vastaa sen suorittamisesta. DMA-ohjain: Tämä väylä tarjoaa suoran pääsyn ISA-laitteiden RAM-muistiin. ACPI- ja APM-virranhallinta: Viimeiseksi piirisarja hallitsee osa virranhallintaa, erityisesti kuinka virransäästötila toimii järjestelmän sammuttamiseksi tai keskeyttämiseksi.

Johtopäätös pohjoisesta piirisarjasta ja etelästä piirisarjasta

No, tämä artikkeli saavuttaa tämän pisteen, jossa kerromme yksityiskohtaisesti, mistä pohjoinen ja eteläinen silta koostuvat. Lisäksi olemme nähneet sen kehityksen ja kaikkien niiden toiminnot nykyisillä emolevyillä.

Nyt jätämme sinulle muutamia laitteistoartikkeleita jatkaaksesi oppimista:

Jos sinulla on kysyttävää tai haluat tehdä korjauksen sisällöstä, jätä meille kommentti ruutuun. Toivomme, että pidit siitä hyödyllisen.