主板北桥芯片为何消失了？南桥消失了也不奇怪

(资料图)

说起主板的南桥和北桥芯片，这可能是一件暴露年龄的事，毕竟现在的主板上最大、最重要的那个芯片就是南桥了，根本没有北桥芯片的踪影，那么它去哪里了？答案很简单，被 CPU 和南桥芯片整合了。

北桥芯片（North Bridge）和南桥芯片（South Bridge）合称就是主板的芯片组，是支撑整个主板运行的关键，早在 586 时期的电脑主板就已经采用了这种架构。其中北桥是离 CPU 最近的芯片，这主要是考虑到北桥芯片与 CPU 之间的通信最密切，且处理的都是高速信号，为了提高通信性能而缩短传输距离。北桥芯片 Intel 通常标识为 MCH，主要负责内部数据传输，通过前端总线 FSB（Front Side Bus）与 CPU 进行直接通讯，并决定了支持的 CPU 型号和主频。

除此之外，北桥芯片还集成了内存控制器和 PCI-Express 控制器（早期是 AGP），所以内存、显卡和 CPU 的通讯都要通过北桥来完成，同时它还要与南桥芯片连接通讯，可见北桥芯片在主板上的重要性不言而喻。早先的主板通常都是以北桥芯片型号来命名，不同型号的北桥支持的 CPU 和内存的性能也不一样，例如 Intel 在奔腾四时期的 865 和 845，前者支持 800MHz 的 FSB 频率和双通道 DDR400 内存，而后者仅支持 533MHz 的 FSB 频率和单通道的 DDR333 内存。除此之外，早期的集成显卡也是整合在北桥芯片中，这在命名方式上也会有所体现，例如 Intel 同时期的 845G 和 865G，以及后来的 G41 和 G51 等，G 即是 Graphics，内建图形卡的意思。

由于内存与 CPU 进行通讯需要通过北桥芯片，这就好比从广东省的中山市到深圳市需要拐个大弯，而北桥芯片就相当于著名的 " 虎门大桥 "。为了提升通讯效率，AMD 从 Athlon64 开始就在 CPU 中整合了内存控制器，而 Intel 也从第一代酷睿开始整合了内存控制器，从 PCB 的走线可以看到内存插槽所有的引线都汇总到了 CPU 的底座，这就相当于中山市和深圳市之间即将开通的 " 深中通道 "，这是第一次给北桥芯片 " 减负 "。

到了 2010 年，Intel 开启了 " 胶水时代 "，开始把显卡整合在 CPU 中，但此时它们仅仅是整合在一块基板上，之后才真正整合在了 CPU 中，也就是大家熟悉的核心显卡，还集成了 PCI-Express 控制器，增加了带宽并降低了延迟，同时 FSB 也完成了使命寿终正寝，取而代之的的是全新的 QPI 和 DMI。AMD 后来也将显卡核心整合在 CPU 中，例如大家熟悉的 APU。到此为止，北桥芯片几乎所有的功能都已经整合到了 CPU 之中，自然也就没有存在的必要了。

南桥芯片，Intel 通常标识为 ICH，一般位于主板布局的右下方，这主要是考虑到它所连接的 I/O 总线较多，离处理器远一点有利于布线。南桥芯片主要是负责 I/O 总线之间的通信，充当着计算机系统与外周设备之间的 " 桥梁 "，例如 PCI 总线、USB、有线网卡、声卡、SATA、键盘鼠标、实时时钟控制器、高级电源管理和温度监测等。而现代的主板为了降低 CPU 的负担，也会提供额外的低速的 PCI-Express 插槽和 M.2 固态硬盘插槽，相当于是整合了北桥的部分功能，所以现在南桥反而成为主板上最重要的芯片，名称也被改称为 PCH，例如现在的 Z790、B760 等。

随着半导体工艺的演进，CPU 的性能不断增强的同时，可整合的内容也更多，例如 SATA 控制器和 USB 控制器，而网卡、声卡和无线网卡等设备也可以通过 PCI-Expesss 通道与 CPU 直接通信，例如国产 X86 处理器兆芯 KX-600，就整合了南北桥芯片所有的功能，所以这样的主板连南桥芯片也不需要了。

这样的情况在我们常用的平台也有，例如支持 AMD 的 Ryzen 华擎 Deskmini A300 STX 主板，也是没有南桥芯片的，因此以后的主板如果全面取消南桥芯片，其实一点不意外，而主板也真真正正的变成了一个插接平台。

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