消失的北桥 主板芯片组背后的故事

CPU整合内存控制器，天平已经开始倾斜

2003年，AMD发布了K8架构的Athlon 64处理器，其有两个重大技术改进：其一是首度支持64位x86指令；其二就是直接集成了内存控制器，后者也对芯片组设计带来重大影响。

Athlon 64开创了x86处理器集成内存控制器的先河

内存控制器本身是北桥芯片的关键逻辑功能之一，CPU集成内存控制器，便意味着北桥的功能被削弱。这种设计的优点在于：CPU内核可以同内存系统直接通信，数据访问延迟只有传统设计的一半，可显著提升CPU的指令效能。第二个优点就是让每个CPU都拥有自己的内存系统，不必再与其他CPU分享，这在多路服务器系统中可表现出巨大的性能优势；而它的缺点就是将CPU与内存捆绑，用户无法再通过升级主板的方式来提升平台的潜力，而只能通过升级CPU的方式进行，这在一定程度上更虚弱了主板芯片组的作用。

既然内存控制器被整合，那么北桥的关键逻辑实际只剩下图形接口控制器，不同品牌的芯片组之间，性能差异也显著变小。

Intel将北桥芯片称作“Memory Controller Hub”，南桥芯片称作
“Input/Output Controller Hub”，所以就诞生了MCH与ICH的组合。

对于单芯片组的设计，那时玩家接触多的便是NVIDIA的方案，如MCP 61、MCP78等。使用单芯片方案的设计可以简化主板的布线，让整块主板看起来更加简洁，而且高度集成化之后在成本方面更具竞争力。但是缺点也比较明显，首当其冲的便是发热的问题，如果再将集成图形单元也纳入其中，那问题就变得更加突出了；其次则是功能的灵活性受到很大限制，为突出的例子则是图形接口的设计。AGP时期还好一些，但是到了PCI-E时期尤其是多显卡互联(SLI)方案的提出，让
PCI-E控制器变得异常重要，于是我们看到很多支持SLI功能的主板，如nForce 590 SLI、nForce
980a SLI等芯片组就都使用了双芯片的设计。

由此我们可以看到，虽然北桥的作用被削弱了，但是由于PCI Express通路的重要性，独立北桥并没有因为内存控制器被剥离而消失。反观Intel方面则一贯都是MCH、ICH双芯片结构，其实就也是传统的北桥和南桥。