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消失的北桥 主板芯片组背后的故事

2009-09-22陈可《微型计算机》2009年9月上

图形控制器被收编,北桥走向了末路

而如今,混合处理器的出现彻底打破了南北桥对等的平衡设计。AMD是混合处理器概念的提出者,早在2007年,AMD就展示了Fusion处理器的设计构想:即在CPU中直接集成GPU功能,两者共享高速缓存与内存系统,借此达到高效协作的目的,当然同时也进一步简化了芯片组平台的设计。之所以提出这样的方案,很大程度上是当时AMD急于将收购ATI后获得的高阶图形技术与CPU技术融合在一起,实现1+1>2的目的。

按照AMD的倡议,Fusion混合处理器的研发将分阶段进行:第一阶段是将GPU与CPU直接封装在一块基板上,GPU再通过CPU的内存控制器获取内存资源—这套方案其实只涉及到物理层面的改动,无法提升协作效率。第二阶段才开始将两者在逻辑上融合,但内存控制器依然由CPU部分掌控,GPU逻辑仍无法直接管理内存资源;第三阶段才是二者的完全融合,此时CPU、GPU核心共同分享高速缓存与内存资源。


Fusion的标志已经满天飞舞,但是实际的产品距离我们仍有很长的一段路要走

而事实上AMD的产品计划不断推迟(目前公布的时间是到2012年),而Intel在看到AMD的
Fusion计划后迅速跟进,他们计划在明年第一季度便正式推出代号为Clarkdale和Arrandale的两款混合处理器。Clarkdale/Arrandale均基于Nehalem微架构,整合了GPU和PCI Express 2.0图形控制器模块,实际上就是将GPU与北桥功能容纳其中,这样配套的芯片组实际上只需负责I/O功能的南桥即可—这便是Intel即将在今年9月份推出的5系列芯片组(代号为Ibex Peak)。

5系列芯片组显著的特点就是采用单芯片设计,这颗主控芯片既不叫北桥,也不叫南桥,而是称作“Platform Controller Hub”芯片。PCH主要负责PCIExpress和I/O设备的管理,它实际上仅提供南桥的功能—因为在Nehalem架构处理器整合北桥功能之后,独立的北桥芯片实际上已不复存在,芯片组也仅剩南桥。由于这套设计代表了Intel的未来方向,现行的Core 2架构将逐步淘汰,这就意味着主流Intel平台芯片组将真正步入单芯片时代,辉煌多年的南北桥设计也将就此进入历史。唯一的例外会出现在高端市场和服务器市场,因为高端处理器并未采取这类整合手段,强大的PCI
Express图形控制器依然十分必要。


P55芯片组的主板已经开始大量上市,细心的朋友可能发现
MCH与ICH都不见了,取而代之的是“Platform Controller Hub”

AMD平台在未来其实也将面临类似的事情。毫无疑问,AMD的下一代架构会将北桥、GPU功能融合,芯片组仅剩I/O功能。在这样的背景下,三方芯片组产品实际上失去了生存的空间—目前处境不利的便是NVIDIA,尽管现在NVIDIA在芯片组领域具有很强的技术优势,但伴随着北桥的消失,NVIDIA的技术力量也无从发挥,被迫退出芯片组市场也许只是时间问题。或许情况会更严重一些,那就是NVIDIA的图形业务也将因此受到影响。借助北桥的整合,AMD可以称心如意地将自己的图形产品与CPU平台捆绑,并拒绝支持NVIDIA的SLI技术;而在Intel平台,Intel自身也准备推行
Larrabee高并行处理器(显示方案),NVIDIA的生存空间将可能遭受严重的挤压。

写在后:PC将重回封闭时代?

在伴随着PC从诞生、发展、普及到现在的演变之后,南北桥结构的芯片组终于到达生命的终点。对很多PC玩家来说,始于上个世纪末的南北桥时代或许值得回味,尤其是Intel、VIA、SiS与ALi的芯片组大战演绎了许多精彩故事。一个市场总是从小到大、从杂乱走向统一,芯片组领域也是如此,VIA、SiS和ALi或者是因激烈的市场竞争倒下,或者是因或多或少的垄断政策导致衰亡,而后起之秀的NVIDIA领了数年的风骚之后也无奈地被边缘化,ATI的芯片组业务则有幸伴上AMD而得以发扬光大—现在,芯片组市场实际上只剩下Intel与AMD两强对立,而纯粹的芯片组竞争已经不复存在,双方都在打造自己的封闭平台、并在平台的层面上进行对抗,更为可怕的是,Intel与AMD要打造的平台不仅仅只包含CPU与芯片组,未来还将蔓延到高端图形技术中。

在未来的日子中,芯片组作为一个独立产品将不复存在,它只将作为某一套计算平台的子集,未来的PC用户也许无法再选择采用何种芯片组,而只能选择哪家方案的主板。新用户或许会因为选择简单而感到愉快,但对于经历过芯片组市场百花齐放的资深用户,或许更多是感到莫名的滋味。在这个快速发展的产业中,用户并没有多少话语权,游戏规则总是快速变动,在未来的五年之内,我们可能会看到封闭平台重新主导计算产业。

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用户评论

共有评论(3)

  • 2010.03.31 17:30
    3楼

    垄断是不是会导致新技术研发变慢?

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  • 2009.10.06 15:44
    2楼

    DIY.还能像以前一样吗?

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  • 2009.09.23 23:48
    1楼

    说到底也就是又回到垄断的局面了,对于很多要求苛刻的玩家来说这些相当于恶梦哦,我们希望看到的是每一个平台,每一项技术都是开放型的,DIYer喜欢的是每一项细小的技术和功能都由自己去调配,如果完全整合了,一切都无从说起了!这样对整个pc的发展只会是阻碍,就像中国的“龙芯”为什么就不能支持x86指令呢?感到很压抑

    (0) (0) 回复

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