Южный мост (вычислительный)
На старых персональных компьютеров материнских платах южный мост является одной из двух микросхем основного набора микросхем компьютера ввода-вывода логики, выполняющих многие функции . Другим компонентом чипсета является северный мост , который обычно выполняет встроенные задачи управления.
Чипсет южного моста обрабатывает такие функции, как USB, аудио, системный BIOS, шина ISA или шина LPC, низкоскоростная шина PCI/PCIe, контроллер прерываний IOAPIC, хранилище SATA, историческое хранилище PATA и хранилище NVMe. [1] [2] Возможны различные комбинации микросхем южного и северного мостов. [3] но эти два типа чипов предназначены для совместной работы. [ нужна ссылка ] Общеотраслевого стандарта совместимости между различными конструкциями наборов микросхем базовой логики не существует. В 1990-х и начале 2000-х интерфейсом между северным и южным мостами была шина PCI. По состоянию на 2023 год основными используемыми мостовыми интерфейсами являются Direct Media Interface ( Intel ) и PCI Express ( AMD ).
Южный мост обычно реализует более медленные возможности материнской платы в компьютерной архитектуре набора микросхем северный мост-южный мост. В системах с чипсетами Intel южный мост называется I/O Controller Hub (ICH). Южный мост обычно можно отличить от северного по тому, что он не подключен напрямую к процессору . Скорее, северный мост связывает южный мост с процессором. Благодаря использованию схемы канала, интегрированной в контроллер, северный мост может напрямую связывать сигналы от блоков ввода-вывода с ЦП для управления данными и доступа к ним.
По состоянию на 2024 год в большинстве персональных компьютерных устройств больше не используется набор из двух микросхем, а вместо этого используется один чип, выступающий в качестве «набора микросхем», например набор микросхем Intel Z790.
Текущий статус [ править ]
Из-за стремления к процессорам «система-на-кристалле » (SoC) в современных устройствах северный мост все чаще интегрируется в сам кристалл ЦП ; [ нужны дальнейшие объяснения ] примерами являются Intel процессор Sandy Bridge. [4] и AMD процессоры Fusion , [5] оба выпущены в 2011 году.
С выпуском чипсета Intel серии 5 в 2008 году южный мост стал избыточным и был заменен архитектурой Platform Controller Hub (PCH). AMD сделала то же самое с выпуском своих первых APU в 2011 году, назвав PCH концентратором контроллера fusion (FCH), который использовался в APU AMD только до 2017 года, когда он начал использоваться в архитектуре AMD Zen, отказавшись от названия FCH.
На платформах Intel все функции южного моста и остальные функции ввода-вывода управляются PCH, который напрямую подключен к ЦП через интерфейс Direct Media (DMI). [6] Процессоры Intel с низким энергопотреблением (Haswell-U и более поздние версии) и процессоры со сверхнизким энергопотреблением (Haswell-Y и более поздние версии) также имеют встроенный PCH. Основываясь на конструкции чиплета , процессоры AMD Ryzen также интегрировали некоторые функции южного моста, такие как некоторые USB и SATA / NVMe . интерфейсы [7]
Этимология [ править ]
Название происходит от представления архитектуры в виде карты и впервые было описано как таковое с появлением архитектуры локальной шины PCI в 1991 году. В Intel авторы спецификации PCI рассматривали локальную шину PCI как в самом центре архитектуры платформы ПК (т. е. на экваторе ).
Северный мост простирается к северу от магистрали шины PCI и предназначен для поддержки ЦП, памяти/ кэша и других критически важных для производительности возможностей. Аналогично, южный мост простирается к югу от магистрали шины PCI и служит мостом для менее критичных к производительности возможностей ввода-вывода, таких как интерфейс диска, аудио и т. д.
Процессор расположен в верхней части карты на севере. ЦП подключен к набору микросхем через быстрый мост (северный мост), расположенный к северу от других системных устройств, как показано на рисунке. Северный мост соединен с остальной частью чипсета через медленный мост (южный мост), расположенный к югу от других системных устройств, как показано на рисунке.
Хотя текущая архитектура платформы ПК заменила магистраль шины PCI более быстрыми магистралями ввода-вывода, соглашение об именовании мостов остается.
Функциональность [ править ]
Функциональность современного южного моста включает в себя: [8] [2]
- PCI-шина . Южный мост также может включать поддержку PCI-X .
- Низкоскоростные интерфейсы PCI Express (PCIe), обычно для Ethernet и NVMe.
- Шина ISA или мост LPC . Слоты ISA больше не предусмотрены на более поздних материнских платах. Мост LPC обеспечивает путь передачи данных и управления к супервводу-выводу (обычному креплению для клавиатуры и мыши PS/2 , параллельного порта, последовательного порта, ИК-порта и контроллера гибких дисков).
- Автобус СПИ . Шина SPI — это простая последовательная шина, которая в основном используется для -памяти встроенного ПО (например, BIOS / UEFI ) доступа к флэш .
- SMBus . Контроллер
- Контроллер ДМА . Контроллер 8237 DMA обеспечивает устройствам ISA или LPC прямой доступ к основной памяти без помощи ЦП.
- PIC и APIC ввода-вывода .
- Интерфейсы запоминающих устройств , такие как SATA , M.2 и исторический PATA . Обычно это позволяет подключать жесткие диски или твердотельные накопители .
- Часы реального времени .
- Программируемый интервальный таймер .
- Таймер событий высокой точности .
- Контроллер ACPI или контроллер APM .
- Энергонезависимая память BIOS . Системная CMOS (память конфигурации BIOS) при поддержке дополнительного аккумулятора создает ограниченную энергонезависимую область хранения для данных конфигурации BIOS.
- Intel HD Audio или AC'97 . Звуковой интерфейс
- USB- интерфейсы.
Опционально южный мост также включает поддержку (встроенный дискретный чип или встроенный в южный мост) Ethernet , Wi-Fi , RAID , Thunderbolt и внешнее управление .
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Что такое Саутбридж?» , Компьютерный словарь Webopedia (определение слова), 4 ноября 2002 г ..
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Муджтаба, Хасан (13 сентября 2019 г.). «Утечка материнских плат Intel Z490, H470 для процессоров Comet Lake-S 10-го поколения» . Wccftech . Проверено 30 октября 2020 г.
- ^ Чипсет: Северный мост и Южный мост , Ригаччи .
- ^ Ватто, Кристиан. «Почему Ivy Bridge по-прежнему четырехъядерный?» . Анандтех . Проверено 27 сентября 2015 г.
- ^ Стоукс, Джон (11 ноября 2010 г.). «В Fusion дьяволы AMD кроются в деталях» . Арстехника . Проверено 27 сентября 2015 г.
- ^ «Мобильный набор микросхем Intel HM57 Express» . Интел . Проверено 21 апреля 2014 г.
- ^ Хагедорн, Гильберт (23 мая 2019 г.). «AMD Ryzen 3000: новая блок-схема PCIe 4.0 на чипсете Matisse и X570» . Guru3D.com . Проверено 12 июня 2020 г.
- ^ Что такое чипсет? , Великобритания : Миско .
Внешние ссылки [ править ]
- «Материнские платы и чипсеты Core-Logic: самое интересное > Что делают северный и южный мосты» . ИнформИТ . Проверено 18 ноября 2010 г.