分类
现在的芯片组,是由过去286时代的所谓超大规模集成电路:门阵列控制芯片演变而来的。可按用途、芯片数量、整合程度的高低来分类。
用途分类
可分为服务器/工作站,台式机、笔记本等类型。
按芯片数量分类
可分为单芯片芯片组,标准的南、北桥芯片组【其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。】和多芯片芯片组(主要用于高档服务器/工作站)。
按整合程度的高低分类
分为整合型芯片组和非整合型芯片组等等。
作用功能
主板芯片组几乎决定着主板的全部功能。
北桥芯片
提供对CPU类型和主频的支持、系统高速缓存的支持、主板的系统总线频率、内存管理(内存类型、容量和性能)、显卡插槽规格,ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持;
南桥芯片
提供了对I/O的支持,提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。以及决定扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的VGA输出接口)等;
高度集成的芯片组
大大的提高了系统芯片的可靠性,减少了故障,降低了生产成本。例如有些纳入3D加速显示(集成显示芯片)、AC'97声音解码等功能的芯片组还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。
芯片组的识别
这个也非常容易,以Intel 440BX芯片组为例,它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的发热量较高,在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。
要求
台式机
芯片组要求有强大的性能,良好的兼容性,互换性和扩展性,对性价比要求也最高,并适度考虑用户在一定时间内的可升级性,扩展能力在三者中最高。
笔记本
在最早期的笔记本设计中并没有单独的笔记本芯片组,均采用与台式机相同的芯片组,随着技术的发展,笔记本专用CPU的出现,就有了与之配套的笔记本专用芯片组。笔记本芯片组要求较低的能耗,良好的稳定性,但综合性能和扩展能力在三者中却也是最低的。
服务器/工作站
芯片组的综合性能和稳定性在三者中最高,部分产品甚至要求全年满负荷工作,在支持的内存容量方面也是三者中最高,能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量,而且其对数据传输速度和数据安全性要求最高,所以其存储设备也多采用SCSI接口而非IDE接口,而且多采用RAID方式提高性能和保证数据的安全性。
生产芯片组的公司
到目前为止,能够生产芯片组的厂家有英特尔(美国)、AMD(美国)、NVIDIA(美国)、Server Works(美国)、VIA(中国台湾)、SiS(中国台湾)等几家,其中以英特尔、AMD最为常见。
台式机
英特尔平台
英特尔自家的芯片组占有最大的市场份额,而且产品线齐全,高、中、低端以及整合型产品都有,VIA、SiS等几家加起来都只能占有比较小的市场份额,而且主要是在中低端和整合领域。
AMD平台
AMD也占有很大的市场份额,NVIDIA、VIA、SiS基本退出了主板芯片组市场。
笔记本
英特尔平台具有绝对的优势,所以英特尔的笔记本芯片组也占据了最大的市场份额,其它厂家都只能扮演配角以及为市场份额较小的AMD平台设计产品。
服务器/工作站
英特尔平台更是绝对的优势地位,英特尔自家的服务器芯片组产品占据着绝大多数中、低端市场,而Server Works由于获得了英特尔的授权,在中高端领域占有最大的市场份额,甚至英特尔原厂服务器主板也有采用Server Works芯片组的产品,在服务器/工作站芯片组领域,Server Works芯片组就意味着高性能产品;而AMD服务器/工作站平台由于市场份额较小,主要都是采用AMD自家的芯片组产品。
发展近况
芯片组的技术这几年来也是突飞猛进,从ISA、PCI到AGP,从ATA到SATA,Ultra DMA技术,双通道内存技术,高速前端总线等等,每一次新技术的进步都带来电脑性能的提高。2004年,芯片组技术又有重大变革,最引人注目的就是PCIExpress总线技术,它将取代PCI和AGP,极大的提高设备带宽,从而带来一场电脑技术的革命。
另一方面,芯片组技术也在向着高整合性方向发展,例如AMD Athlon 64 CPU内部已经整合了内存控制器,这大大降低了芯片组厂家设计产品的难度,而且现在的芯片组产品已经整合了音频,网络,SATA,RAID等功能,大大降低了用户的成本。对于不同的芯片组,在性能上的表现也存在差距。除了最通用的南北桥结构外,目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展,Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表,它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能够提供比PCI总线宽一倍的带宽,达到了266MB/s。
NVIDIA退出芯片组市场背后的重重玄机
NVIDIA最近终于承认他们未来将放弃为Intel平台高端产品(如Nehalem架构的Core i5/i7等)制作芯片组的计划,不过他们狡辩说放弃的原因是因为与Intel公司之间的官司纠葛,以及Intel不愿意将新的总线接口DMI授权给Nvidia等等,不过,在我们看来,这些狡辩其实只是一种巧妙转移观众视线的托辞而已。
尽管Nvidia曾经一度在基于AMD平台的芯片组市场上呼风唤雨,但是AMD巨资收购ATI后,其芯片组产品和业务迅速崛起,特别是在推出牢牢控制在AMD自己手中的交火技术CrossFire之后,Nvidia的芯片组产品在AMD平台上便日渐式微。
而自从Nvidia推出nForce4之后,其后的芯片组产品表现几乎可以用一塌糊涂来形容。当时Nvidia曾经推出过一款配合其芯片组使用的网络管理软件NAM(NVIDIA Access Manager),这款软件本来的目的是保护系统的网络安全,不过在实际使用中却经常导致系统网络功能的不正常,而且芯片组中的网络功能部分性能也很差。
到680i时代,这款芯片组则由于内存控制器性能低下则饱受批评。在后来推出的7XX系列芯片组中,他们虽然解决了这个问题,但是在RAID控制器部分又出现了性能低下的问题。
另外,据OEM厂商提供的消息称,基于Nvidia 6xx/7xx系列芯片组的主板退货率非常之高,根本不值得购买。而且据说Nvidia早在去年下半年便已有退出芯片组市场的想法,当时Nvidia曾在一次会议上询问到场的OEM厂商,自己还有没有必要再继续研发新的芯片组产品,据说提问过后会场鸦雀无声
而现在,Nvidia已经把业务重心转向SOC芯片以及GPGPU技术的研发,开发这些产品自然需要大量的资金支持,因此他们自然会放弃那些自认没有竞争力,商业价值小的花钱项目。不过,为了掩盖事实的真相,令自己更体面地放弃大部分芯片组业务,他们把与Intel之间的纷争拉来作掩护,把过错全部推到Intel的所谓“独断专行”身上。
当然,Nvidia确实有表示还会继续生产基于IntelFSB接口的芯片组平台,不过我们估计这种情况不会持续太久,当Nvidia清空这类产品的库存之后,恐怕他们一样也会停止这种芯片组的生产和研发。最后,他们甚至还有可能将芯片组部门整个卖给苹果,以换取现金。
NVIDIA我们再也不造芯片组了
NVIDIA退出芯片组领域早已经是不可避免的,芯片组和SoC开发团队也已于今年早些时候合并,以增强Tegra产品线的开发力量。
NVIDIA近日也终于官方承认已经彻底跟芯片组说拜拜了。黄仁勋在昨日的财务会议上说:“我们再也不制造任何芯片了。我们现在造的是SoC我们正在生产Tegra SoC,所以将把(芯片)集成提高到一个新层次……芯片组业务今年已经基本陷入停滞,因为我们并没有真正拓宽它的销售。”
传统上,芯片组业务贡献着NVIDIA公司总收入的30%,而2011财年第三季度据称已经降至15%。
挥手再见SIS(矽统)退出芯片组市场
商场如战场,竞争的残酷导致不断有人倒下,而这次离开舞台的是SIS。根据Digitimes的报道,SIS由于在产品研发上始终未能更上层楼,同时投资其它领域也严重亏损,将转换重点到南桥芯片研发制造上,以配合Intel准备在2009年推出的整合北桥芯片功能的新一代处理器产品。
尽管SIS方面表示会继续对OEM客户供应芯片组产品到2011年,并非要马上完全退出芯片组市场。但许多主板及笔记本厂商均认为,估计在英特尔、AMD双重夹击之下,矽统在2009年上半年就会彻底退出第3方芯片组市场。