前言：
　　個人計算機(Personal Computer，簡稱PC)從20世紀中葉發(fā)展到現(xiàn)在，功能越來越強大，結構越來越簡單，這不能不歸功于個人計算機主板上重要的部件——芯片組(Chipset)。

　　芯片組號稱是主板的靈魂和核心，芯片組性能的優(yōu)劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。這是因為目前CPU的型號與種類繁多、功能特點不一，芯片組若不能與CPU良好地協(xié)同工作，將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。芯片組作為主板的核心組成部分，按照在所采用的芯片組數(shù)量不同，可分為單芯片芯片組、標準的南北橋芯片組和多芯片芯片組(主要用于高檔服務器/工作站，在這里我們將不作介紹。)

　　一、傳統(tǒng)的南、北橋芯片搭配方案

　　采用雙芯片設計的芯片組組通常分為北橋芯片和南橋芯片，那么南橋和北橋芯片主要區(qū)別是什么?

　　1、 北橋芯片(North Bridge)

　　北橋芯片是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋(Host Bridge)。一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的，例如英特爾 845E芯片組的北橋芯片是82845E，975X芯片組的北橋芯片是82975X等等。北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內存、AGP數(shù)據(jù)在北橋內部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內存的類型(SDRAM，DDR SDRAM以及DDR2等等)和最大容量、AGP插槽、PCI-E x16、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。

　　目前，市面上的CPU種類頗多，一塊主板究竟能夠支持什么類型的CPU，主要是由主板上的北橋芯片決定的，這也是主板一般都按照北橋芯片來區(qū)分型號的原因。另外就是對內存的支持-----北橋芯片的一大主要功能是控制內存，而內存標準變化也是比較頻繁，所以不同芯片組中北橋芯片是肯定不同的，當然這并不是說所采用的內存技術就完全不一樣，而是不同的芯片組北橋芯片間肯定在一些地方有差別。如果你發(fā)現(xiàn)當你的i945GC主板使用DDR2-800的內存，卻只顯示DDR2-677，而P965、P35則不存在這要的問題。其實就是這樣的原因，Intel的i945GC北橋芯片最高只能支持到DDR2-667的內存。

　　北橋芯片另一個功能就是對AGP/PCI-E x16顯卡的支持，在Intel平臺中，i915以下版本的芯片組支持AGP接口，比如865系列、875系列、845系列芯片組支持AGP 4X/8X接口;而自915系列芯片組開始，英特爾就已經放棄了對AGP的支持，而支持最新的PCI-E x16圖形接口。因此，你使用何種接口類型的顯卡，也需要有相對應的芯片組來支持。

　　在主板上，北橋芯片在位置設計上一般是盡量CPU最近，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。因為北橋芯片的數(shù)據(jù)處理量非常大，發(fā)熱量也越來越大，所以現(xiàn)在的北橋芯片都覆蓋著散熱片用來加強北橋芯片的散熱，有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。

　南橋芯片主要是控制一些接口，比如硬盤IDE、SATA接口、USB接口等等，當然PCI、PCI-E總線也是由南橋控制的，由于這些設備的速度都比較慢，所以Intel將它們分離出來讓南橋芯片控制，這樣北橋高速部分就不會受到低速設備的影響，可以全速運行。

　　南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI、PCI-E總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等。在芯片組中，為了更好地發(fā)揮效能，北橋和南橋之間是有個對應關系的，比方說Intel的P965芯片組，北橋芯片為LE82P965，而南橋則是82801H，簡稱為ICH8。不過，由于南橋芯片的技術、功能一般相對來說比較穩(wěn)定，所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的，不同的只是北橋芯片，比如965除了可以與ICH8系列南橋芯片搭配外，還可以與ICH7系列南橋芯片組搭配使用。更有甚者，有些主板廠家生產的少數(shù)產品采用的南北橋是不同芯片組公司的產品，例如此前ATI的芯片組往往采用ATI的北橋+ULI的南橋相搭配。未來南橋芯片的發(fā)展方向主要是集成更多的功能，例如RAID、IEEE 1394、WI-FI無線網絡、虛擬管理技術等等。

　　注：英特爾的ICH9南橋芯片

　　南橋芯片是主板芯片組的重要組成部分，一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠一點有利于布線。相對于北橋芯片來說，其數(shù)據(jù)處理量并不算大，所以南橋芯片一般都沒有覆蓋散熱片。南橋芯片不與處理器直接相連，而是通過一定的方式與北橋芯片相連。

　　此前，南、北橋之間采用的PCI總線，越來越成為系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的瓶頸。為了PCI總線的數(shù)據(jù)延遲，很多廠商采用了新的思路，開發(fā)出了新的高速連接方式。如AMD芯片組的HyperTransport芯片連接技術，英特爾芯片組的Hub Architecture及DMI(Direct Media Interface)、VIA芯片組的V-Link芯片連接技術，SIS芯片組使用的MUTIOL芯片連接技術等。這些技術只是在一定程度上緩解了PCI總線的壓力，并沒有革命性的突破。在尋求一種統(tǒng)一的標準的過程中，各廠商們推出了第三代I/O總線技術(3rd Generation I/O，3GIO)，即PCI Express，將會極大緩解了南北橋之間的通信對總線的壓力。

　　Intel目前主流的南橋有ICH6、ICH7，它們之間的性能也有所差別，比如說是否支持S-ATA硬盤規(guī)格上。VIA的南橋主要有VT8235、VT8237及最新的VT8251等，這里就不展開介紹了，具體的區(qū)別也可以參看其他芯片組介紹的文章。當然這些芯片的好壞并不是由主板生產廠家所決定的，但是主板生產商采取什么樣的芯片生產卻是直接決定了主板的性能、功能。同時即便使用同類芯片組，不同品牌主板的性能、穩(wěn)定性仍有所區(qū)別，比如名牌主板憑著其出色的做工，還是成為不少人的首選。

　　南北橋組合方案是一種歷史悠久而且仍然很流行的主板芯片組結構。當然，目前南北橋芯片的定義越來越模糊了，加入了USB、IEEE1394、SCSI等數(shù)據(jù)傳輸界面，甚至ULI的南橋芯片組還融入AGP總線。但是有一點是可以記住的，北橋芯片一般集成度更高且包含更多的技術含量，因為它是構成我們常提到的“最小系統(tǒng)”的核心主軸，而南橋芯片相對靈活和次要。一般來說，一款CPU就可以決定一款北橋芯片，所以北橋芯片通常情況下不能隨便嫁接，而南橋芯片組與CPU的關系很小，它可以與各種不同的北橋芯片組搭配使用。

二、二合為一的單芯片組方案

　　目前市場上除了采用南北橋搭配的芯片組外，還有單芯片組方案，比如為NVIDIA立下汗馬功勞的nForce3、nForce4、nForce5三大系列單芯片組產品。

　　注：采用單芯片設計的nForce570-SLI!

　　NVIDIA在芯片組產品之所以這樣設計是由于Althon64內部整合了復雜內存控制器。如此一來，只要更換新的CPU就可以了支持新的內存模塊，同時簡化的北橋設計方案降低了主板廠商的開發(fā)難度，讓南北橋實現(xiàn)整合成為可能，這樣可以加快芯片組的開發(fā)進度，同時也降低了成本。于是nVidia在其nForce4、nForce5等芯片組中，去掉了南橋，而在北橋中則加入了以往由南橋芯片所控制的千兆網絡、串口硬盤控制等功能。這也就是所謂的單芯片芯片組結構。這是近來芯片組發(fā)展的另一大趨勢，北橋芯片的功能會逐漸單一化，為了簡化主板結構、提高主板的集成度，從而變成南北橋合一的單芯片形式

　　其實在芯片組的發(fā)展歷史中Intel第一個開始提出單芯片概念，但是隨后人們發(fā)現(xiàn)所謂的ICH就是南橋芯片，只不過Intel在當時意識到要提高南北橋連接帶寬而推出中央加速架構。真正推行單芯片技術的還是SiS----SiS在設計支持K7的SiS730、745芯片時，就將南橋和北橋整合到了一起，之間采用了Multi-threaded I/O Link技術，帶寬1.2GB/s。與此同時，ALI也推出過不少單芯片的芯片組。

　　然而隨著南北橋連接技術的發(fā)展，單芯片方案所帶來的低延遲優(yōu)勢已經越來越不是很明顯。得沒有必要。Intel有DMI加速結構、VIA有V-Link技術、SiS有渠妙技術，其連接帶寬都達到足夠使用的境地。在失去這些優(yōu)勢之后，單芯片自然就失去了根本的存在價值，而且其弊端也逐漸顯現(xiàn)。首先便是單芯片的高發(fā)熱量。由于集成度大幅度提高，良品率低，單芯片的發(fā)熱量往往非常厲害。以nVIDIA的nForce4和nForce5為例，nVIDIA要求主板廠商一定用使用高品質散熱片，并強烈建議采用主動散熱，這在客觀上提高了成本且不利于穩(wěn)定性。另外一個十分明顯的特點是，單芯片的電氣性能略有下降，使得產品的超頻表現(xiàn)受到影響。與此同時，單芯片固有的低良品率劣勢也影響著芯片組廠商。當初，SiS就是因為發(fā)現(xiàn)單芯片復雜性高、很難提高良品率，甚至沒有給性能提升帶來任何好處，因此果斷地放棄了這一發(fā)展方向。

　　結語：

　　從目前的趨勢來看，雙芯片技術應當依然是大勢所趨，而單芯片技術因為沒能體現(xiàn)出性能優(yōu)勢反而成為一種累贅。盡管如今K8芯片組中的北橋芯片省去了內存控制器，但是集成更多的PCI Express通道依舊是很大的負擔，即便是頂級的nForce590-SLI 芯片組仍采南橋北橋的雙芯片設計。再比如nVIDIA雖然在英特爾平臺引入了采用單芯片設計的整合芯片組，但也僅僅針對低端型號，甚至規(guī)格都進行了相當?shù)暮喕槍ntel平臺的高端芯片組級采用傳統(tǒng)的南橋北橋芯片搭配設計。

　　雖然目前市場上的芯片組型號眾多，但到目前為止能夠生產芯片組的廠家主要就是Intel、VIA、SiS、NVIDIA、AMD幾家，其中目前以Intel、NVDIA、AMD幾家的芯片組最為常見。其中Intel目前主要有P35、965、945GC系列，而NVIDIA則有nForce5、MCP68、MCP73系列，產品已經涉及AMD、Intel兩大平臺;AMD則有690G、570X兩款產品，至于這些芯片組的具體技術特性，大家可以參考相關資料。