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南橋芯片的類型

從ICH2開始,英特爾南橋芯片就表現出了驚人的實力,然後每壹代北橋芯片都配有全新的南橋芯片。ICH4首次支持USB 2.0,ICH5引入SATA功能。不過,真正值得我們回味的還是ICH6,這也是目前英特爾南橋芯片的雛形。

英特爾ICH6

和ICH5壹樣,ICH6也分為ICH6R和ICH6兩種型號。兩者的主要區別在於支持磁盤陣列的功能。其中,ICH6R除了支持常見的RAID 0和RAID 1磁盤陣列功能外,還增加了壹種叫做“矩陣RAID”的磁盤陣列模式。所謂矩陣RAID,更像是壹種RAID 1.5的模式,即以犧牲25%的容量為代價實現RAID 0+1的穩定性和數據安全性。在集成方面,ICH6也是史無前例的。4個串行ATA通道、1個並行ATA接口、4個PCI Express x1擴展設備、集成千兆網絡和8個USB 2.0接口等。為了加強串行ATA功能,英特爾大膽拋棄了並行ATA接口,這意味著用戶最多只能安裝壹個IDE硬盤和壹個IDE光驅,除非采用額外的IDE控制卡。

音頻功能是ICH6的壹大亮點。集成在ICH6南橋芯片中的Azalia控制器使用全新的Azalia Link(過去AC'97使用AC-Link)與許多外部編解碼器(數據信號轉換解碼器)連接,連接帶寬提升到非常高的水平,單通道輸入帶寬達到24MB/s,而AC-Link的總帶寬僅為165438。另外,Azalia Link支持多路輸入輸出,廠商可以根據需求使用相應的模式,最多7.1路。

英特爾ICH7和ICH8

ICH7南橋芯片共開發了***5個版本,分別是ICH7、ICH7DH、ICH7DO、ICH7DE、ICH7R,其中ICH7為標準,ICH7DH為數字家庭娛樂電腦,ICH7DO為商用,ICH7DE為電腦遊戲玩家,ICH7R支持RAID 0/1/5/1。

在集成方面,ICH7是史無前例的。所有ICH7南橋都支持四個串行ATA通道,這意味著用戶在使用串行ATA硬盤時將更加自由,為構建RAID磁盤陣列奠定了基礎。更重要的是,未來光存儲設備可能會轉向串行ATA接口,所以這種改進設計是必要的。ICH7對並行ATA接口的態度也令人欣慰。它並沒有完全拋棄並行ATA,而是保留了壹個並行ATA接口,允許用戶連接兩個並行ATA設備。

新時代的芯片組將專註於PCI Express,這不是高性能顯卡的專利,它甚至可以取代現有的PCI接口。ICH7的標準版有四個PCI Express LAN,這意味著它最多可以提供四個PCI Express x1接口,而其他四個增強版都提供六個PCI Express LAN,甚至還有望提供更高帶寬的PCI Express x4接口。這時候再配千兆網卡、Ultra320 SCSI控制卡等設備就會發揮壹定的優勢。ICH8是ICH7的改進版本。除了USB接口從8個增加到10,PATA-II接口從4個增加到6個,首次內置千兆以太網控制器,支持6個PCI-E x1,開始支持主動管理技術(iAMT)和靜音系統技術,最大的變化是完全取消對AC97音頻技術的支持,改為只保留高清音頻(HDA)輸出。ICH8分為四個不同版本,分別是低端版ICH8、主流版ICH8-R、數字企業版ICH8-DO和數字家庭版ICH8-DH,其中ICH8R和ICH8-DH搭配P965。兩者的主要區別在於前者支持全新的英特爾矩陣存儲技術(MST)。MST技術可以提供兩個外部3Gbps eSATA接口,從而將SATA接口的數量增加到6個,並支持AHCI和RAID 0/1/5/10模式。

獨特的RAID模式

Matrix RAID磁盤陣列模式是Intel推出的全新RAID模式。以前壹般ATARAID控制芯片能提供的,大多局限於RAID 0,RAID 1或者RAID 0+1。RAID 0提供性能,而RAID 1提供數據安全性。要兼顧性能和安全性,應該采用RAID 0+1,但是需要4塊硬盤,浪費了壹半的硬盤空間。矩陣RAID模式只需要兩塊硬盤就可以創建壹個RAID 0+1的環境。假設有兩個80GB的硬盤,我們可以把兩個硬盤的前40GB做成壹個80GB的邏輯分區,然後剩下的兩個40GB的塊組成壹個40GB的數據備份分區。對於要求高性能但不要求安全的應用,可以安裝在RAID 0分區,而要求安全備份的數據可以安裝在RAID 1分區。換句話說,用戶得到的硬盤總空間為120GB,相比傳統的RAID 0+1,在容量使用上還是非常高效的,在容量配置上也更加靈活。

IAMT技術有爭議。

Iamt(英特爾主動管理技術)遠程管理技術早在去年的IDF秋季論壇上就已經曝光,但當時認為會先集成到英特爾的雙核處理器中。但Intel顯然改變了計劃,將這項技術轉移到了ICH7南橋芯片上,但只有ICH7 DO和DE版本支持。標準的ICH7、ICH7R和ICH7DE暫時不支持iAMT技術。

事實上,iAMT技術最初只用於服務器領域,它允許用戶使用全新的管理功能來維護其聯網的計算機,即使計算機沒有登錄或關閉。這項技術可以防止用戶刪除關鍵數據,並提供遠程控制和防病毒功能,提供完善的資產保護機制。無論機器是打開還是關閉,您都可以遠程檢查軟件和硬件並更新BIOS。對於企業用戶來說,這將大大降低MIS管理的成本。然而,並不是所有人都歡迎這項技術,因為壹旦iAMT技術在所有PC中普及,最終用戶在局域網中的權利將越來越小,甚至連本地硬盤都無法管理。另外,iAMT技術對於那些專門開發系統管理軟件的公司來說,確實是壹個巨大的打擊。iAMT強大的技術和英特爾行業領先的金字招牌,必將吸引大量企業用戶。芯片組是威盛的主營業務,市場份額相當高。同時涉足英特爾、AMD的平臺。正是因為這些原因,威盛南橋芯片的發展相當迅速,回顧威盛南橋芯片的歷代,自然是全面了解威盛芯片組的捷徑。

最經典的VT686B

其實VT686B是VT686A的升級版。它采用0.35微米工藝制造,工作電壓為3.3V,采用352引腳BGA封裝。VT686B是威盛首款高度集成的南橋芯片,增加了對AC97和MC97的支持,集成了I/O控制器和硬件監控功能。然而更重要的是,VT686B支持ATA100,這也是當時最先進的磁盤外部接口,徹底解決了接口瓶頸。VT686B作為經典的南橋芯片,創造了KT133A和694X的輝煌。

VT686B南橋芯片值得記憶

VT686B的另壹項重大創新是其HDIT架構標準。就引腳數量而言,VT686B與686A完全相同。生產這款芯片的任務完全可以在原有的686A生產線上完成,成本也不會比686A高太多,可以保證其價格優勢,這也是這款芯片壹經推出就受到主板廠商廣泛支持的重要原因之壹。此外,686A和686B允許廠商根據自己的產品定位決定是否開啟AC97和MC97的全部或部分功能,更加靈活。VIA的這種設計壹直延續至今,所以VT686B功不可沒。

VT823X系列

VT8231的壽命不長,但卻是VT823X系列南橋芯片的雛形。這個南橋芯片從VT686B升級到VT8231後,去掉了I/O控制器和硬件監控功能,可以集成網卡。更重要的是,VT8231,V-Link技術,搭配北橋芯片,帶寬266MB/s。輸出接口方面,VT8231依然是USB 1.1+ATA 100,相比VT686B提升不大。

VT8233是經典產品,有VT8233A和VT8233C兩個升級版本,壹般搭配KT266A或P4X266A北橋芯片。VT8233也是業界第壹款支持ATA133盤外接口的南橋芯片,所以也是壹個裏程碑。需要註意的是,VT8233南橋有兩種配置方式:壹種是8位V-Link總線,266MB/s,另壹種是V-Link總線,16位533 MB/s..端口輸出能力方面,VT8233進步很快,最多支持6個USB端口,集成10/100M網絡。

劃時代的VT8233A南橋芯片

VT8235是壹款成熟的南橋芯片。與VT8233相比,它最大的改進在於支持USB 2.0。其實VT8233C在功能上和VT8235比較接近。VT8235還支持16bit 533MB/s和ATA133的V-Link總線。VT8237A是VT823x系列的最後壹款產品,作為VT8237的改進型出現。VT8237A的大多數功能與VT8337R相同,並增加了高清音頻,以提供高質量的音頻輸出。此外,還介紹了兩種擴展的串行ATA標準:端口倍增器和延遲起轉。端口倍增器標準允許16 Serail ATA硬盤串聯使用,而Defer Spin up標準允許多個硬盤在開機時減慢增壓速度,以防止硬盤突然通電而損壞系統。

RAID5和NCQ技術

RAID技術被認為是提高性能和數據安全性的好方法。隨著SATA硬盤的普及,RAID在桌面平臺的可行性越來越高。看到這個趨勢,威盛在其VT8251南橋芯片中加入了RAID5功能,這是為數不多的可以支持RAID5的南橋芯片。與普通的只支持RAID0和RAID1的南橋芯片相比,RAID5顯然是面向高階應用的,也比所謂的矩陣RAID更實用。

VT8251的另壹個特點是支持SATA2,包括NCQ技術。雖然SATA2將接口帶寬提高到3Gb/s,但實際性能提升非常小。其實真正決定磁盤速度的關鍵是內部傳輸速率,只要外部傳輸速率比內部傳輸速率高30%左右,就綽綽有余了。SATA2提供的3Gb/s傳輸帶寬就像壹個水龍頭,而現在的硬盤實際內部傳輸速率大概是60 ~ 70mb/s像壹個杯子。當水龍頭的流量明顯超過杯子的承受能力時,再增加流量幾乎沒有意義,只能是徒勞的浪費。

真正讓SATA2工作的是NCQ技術(它有助於磁頭智能高效地尋找磁道)。只有借助NCQ技術,SATA2硬盤才能真正展現性能優勢。與部分南橋芯片部分支持SATA2但不能支持NCQ不同,VIA VT8251完全支持SATA2的所有標準,自然包含了寶貴的NCQ技術。SiS緩慢而穩定

作為傳統三大芯片組廠商,SiS的南橋系列依然保持著行業領先地位。SiS 965的規格與VIA的VT8251非常接近,唯壹的區別似乎是不支持RAID5磁盤陣列模式。長期以來,SiS南橋芯片的磁盤性能壹直為人稱道。從SiS 965南橋開始,其南橋芯片有四個串行ATA通道,可以使用RAID0、RAID1或RIAD0+1模式,並配有兩個並行ATA通道,擴展性能極佳。更令人興奮的是,SiS 965到SiS 968都內置了8個USB 2.0接口、千兆網絡和7.1聲道音頻功能。SiS在南北橋連接技術上壹直有很大優勢。多線程I/O鏈接技術幫助SiS連接南北橋,帶寬為1Gb/s,今年第三季度末發布的SiS 967南橋甚至將多線程I/O鏈接帶寬提升至2GB/s,從而帶來更好的磁盤性能。

英偉達開拓進取

nVIDIA雖然不是傳統芯片組廠商,但憑借nForce系列的優異性能,在芯片組行業的地位壹直蒸蒸日上。然而,讓英偉達感到尷尬的是,經典的nForce2擁有完美的北橋芯片,而南橋芯片的性能卻不敢恭維。不僅僅是串口ATA功能的缺失,還有USB控制器的兼容性問題。為了改變被動的局面,nVIDIA選擇了彌補,在nForce2平臺上推出了多款增強的MCP2南橋芯片,這也是其後期新南橋的基礎。

在眾多芯片組中,nVIDIA nForce 500系列的性能脫穎而出,這也使其成為眾多消費者追捧的對象。其實nForce 500並沒有嚴格意義上的南橋概念,但是負責傳統南橋功能的部分非常強大,主要體現在網絡功能上。四款nForce 500產品中,除了nForce 550,其他三款產品都支持雙千兆網卡,FirstPacket技術表現出極高的使用率。我們知道在壹些延遲敏感的網絡軟件和遊戲中,網絡資源有限的情況下很容易出現相關的延遲和沖突問題,FirstPacket就是為了有效解決這個問題。它通過設置優先級來優化軟件的實際應用帶寬。壹些對帶寬不敏感的軟件可以選擇較低的優先級,而那些敏感的軟件可以工作在較高的優先級,從而達到合理正常的工作。當我們同時運行網絡遊戲或VoIP會話,並打開MSN軟件和Windows XP遠程更新時,用戶可以明顯體驗到它的好處。

此外,nForce 500還具有TCP/IP加速技術。此時,壹些原本由CPU處理的任務可以直接在芯片組中完成,可以減少網絡傳輸繁重時對CPU資源的占用。當然,nForce 500的這項技術也可以在很多獨立顯卡上實現,但是對於集成顯卡自然是有價值的。即使在磁盤功能上,nForce 500系列也有很多優勢,其中支持最多6塊SATA硬盤組成RAID5是其他南橋芯片達不到的地方。

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