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芯片组发展十字路口，单芯与双芯之争
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硬件专题
类别:
电脑知识
发布日期:
2006.09.21
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当我们正在为Intel与AMD的轮番大战而津津乐道之时，猛然间发现芯片组似乎在一定程度上主宰了这场比拼的胜负。毫无疑问，系统整体性能的发挥离不开芯片组的支持，而各项新技术的普及更是需要芯片组的鼎力相助。如今AMD与Intel都面临平台架构转型，Socket A与Socket 478即将淘汰已经是不争的事实。在K8以及Prescott时代，芯片组也面临更新换代。然而在各大芯片组厂商却出现了分流：nVIDIA开始大规模采用单芯片技术，VIA则依然是坚定的南北桥双芯片支持者。单芯片与双芯片究竟熟优熟劣，这是很多读者都十分关心的话题。
南桥北桥：最经典的设计方案
现在的芯片组是由过去286时代的所谓超大规模集成电路（即门阵列控制芯片）演变而来的。芯片组的分类按用途可分为服务器/工作站、台式机、笔记本等类型，按芯片数量可分为单芯片芯片组、标准的南北桥芯片组和多芯片芯片组（主要用于高档服务器/工作站），按整合程度的高低，还可分为整合型芯片组和非整合型芯片组等等。
在很长一段时间中，面向普通PC用户的芯片组都遵循经典的南北桥设计，这是一种历史悠久而且仍然很流行的主板芯片组结构。采用南北桥结构的主板上都有两个面积比较大的芯片。靠近CPU的为北桥，主要负责控制显卡通道和内存前端总线与CPU之间的数据交换；靠近PCI槽的为南桥，主要负责软驱、硬盘、键盘以及附加卡的数据交换。
当然，目前南北桥芯片的定义越来越模糊了，加入了USB、IEEE1394、SCSI等数据传输界面，甚至ULI的南桥芯片组还融入AGP总线。但是有一点是可以记住的，北桥芯片一般集成度更高且包含更多的技术含量，因为它是构成我们常提到的“最小系统”的核心主轴，而南桥芯片相对灵活和次要。一般来说，一款CPU就可以决定一款北桥芯片，所以北桥芯片通常情况下不能随便嫁接，而南桥芯片组与CPU的关系很小，它可以与各种不同的北桥芯片组搭配使用。
回眸历史：单芯片的短暂辉煌
在芯片组的发展历史中，Intel第一个开始提出单芯片概念，但是随后人们发现所谓的ICH就是南桥芯片，只不过Intel在当时意识到要提高南北桥连接带宽而推出中央加速架构。真正推行单芯片技术的还是SiS，当时SiS 630和SiS 730都是单芯片设计的整合芯片组。与此同时，ALI也推出过不少单芯片的芯片组。
然而发展到后期，SiS发现单芯片很难提高良品率，而且存在设计不便的避免，甚至没有给性能提升带来任何好处，因此果断地放弃了这一发展方向。而如今主推单芯片技术的nVIDIA却并非是单芯片技术的坚定支持者，当年的nForce2是完完全全的南北桥设计，只不过nForce3和nForce4开始改用双芯片。到目前位置，Intel与VIA始终坚持双芯片，SiS由单芯片改为双芯片，仅有nVIDIA还是大量采用单芯片设计。
华而不实：单芯片难成大气
原本使用单芯片的目的是提高性能，因为此时南北桥芯片的功能彻底整合，基本不纯在互相通讯的难题。除此以外，单芯片还缩小了主板的体积，使之更加容易地应用于特殊领域。然而随着南北桥连接技术的发展，单芯片越来越显得没有必要。Intel有中央加速结构、VIA有V-Link技术、SiS有渠妙技术，其连接带宽都达到足够使用的境地。更为重要的是，普通PC主板即便是南北桥架构也能实现迷你体积。
在失去这些优势之后，单芯片自然就失去了根本的存在价值，而且其弊端也逐渐显现。首先便是单芯片的高发热量。由于集成度大幅度提高，单芯片的发热量往往非常厉害。以nVIDIA的nForce3和nForce4为例，nVIDIA要求主板厂商一定用使用高品质散热片，并强烈建议采用主动散热，这在客观上提高了成本且不利于稳定性。另外一个十分明显的特点是，单芯片的电气性能略有下降，使得产品的超频表现受到影响。与此同时，单芯片固有的低良品率劣势也影响着芯片组厂商。
展望未来，双芯片技术应当依然是大势所趋，而单芯片技术因为没能体现出性能优势反而成为一种累赘。尽管如今K8芯片组中的北桥芯片省去了内存控制器，但是集成更多的PCI Express通道依旧是很大的负担。nVIDIA在nForce2双芯片时代曾经推出过性能不俗的nForce2 IGP整合芯片组，但是单芯片时代的nForce3和nForce4却让整合芯片组消失得无影无踪。而在Intel平台方面，理智的nVIDIA已经为nForce4 Intel Edition改用了传统的南桥北桥芯片搭配设计，只是目前K8平台的nForce3和nForce4已经来不及挽救了。
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