【主板上的芯片作用是什么情况】主板上的南桥和北桥是什么意思？

我们的主板上有两个重要的芯片：北交芯片组、南交芯片组，它们的作用是什么？由于早期的制造工艺相对粗糙，晶体管的数量相对较少，以前的处理器集成度较低，因此主板芯片组需要执行大量的功能。芯片组分为南桥芯片组和北桥芯片组。北桥负责CPU和内存的数据交换、图形处理、CPU和PCIE数据交换、南桥负责系统的输入/输出功能。

所以北桥芯片有“图形和内存控制器”的名字，南桥有“输入/输出控制器”的名字。北桥芯片组与CPU紧密相连，主板靠近CPU，南桥芯片远离CPU，所以可以很好地区分北桥南桥。

现在CPU制造工艺越来越先进，集成度越来越高，内存控制器集成到CPU中，显卡也聚集到CPU(即核)中，PCIE控制器被南郊管理，北郊芯片组的功能被分割，目前英特尔芯片组取消北郊，只剩下南郊。(威廉莎士比亚，Northern Exposure，Northern Exposure(美国电视报道)，Northern Exposure(美国电视报道))

因为北交没有了，所以我们说的芯片组是指南交芯片组。南桥芯片组的功能是什么？在整个计算机中扮演什么角色？我会向大家详细说明的。

首先是PCIE，PCIE是高速传输总线。也就是界面和渠道。为什么这么快就不让所有设备使用这个接口或总线？按理说，这样计算机的所有设备都可以更快吧？

事实上，理论确实是这样的。其主要问题受制于成本和市场。PCIE作为超高速串行总线，为了获得高速，将频率设置得非常高，高频总线对线路设计的要求非常高，所以PCIE总线对主板布线来说是一个非常大的考验！为了装上这样的高速公交车，需要把板子做成多层，解决高频公交车的各种需求。例如，X570启动了第六层，以支持PCIE4.0华硕的主板！而且主板的材料也比以前的X470大幅度提高，这就解释了为什么X570的主板比X470贵得多。

PCIE直接连接到CPU上的PCIE控制器，可以确保延迟非常低，速度非常快。只是PCIE控制器能提供的PCIE通道数量有限，CPU也要考虑电路的设计成本，我们的电脑上有这么多设备要去PCIE通道连接CPU，这对主板布线来说是地狱级的挑战！但是，CPU也不需要实时与所有外围设备通信。此时，需要能够代替CPU与设备通信的角色。这个角色是南桥芯片组。

南桥芯片组通常位于主板右下角，通常使用AMD芯片组的主板通过向南桥芯片组添加风扇散热，因此很容易找到。英特尔的芯片组散热相对较低，因此通常不需要风扇，但为了帮助冷却，请将铝热鳍放在上面。

(Z390主板南桥芯片位置)

南桥芯片组与CPU一样，是硅芯片，帮助CPU与外围设备交互。具体该怎么办？在计算机的所有设备中，内存对速度的要求都很高，因此内存直接与CPU连接，对速度要求很高的PCIE也直接与CPU连接。声卡、网卡、固态硬盘、机械硬盘、USB等实时通信要求不高的设备都访问南桥芯片组，南桥收集数据后传输到CPU。这就是南桥芯片组的工作原理。

随函附上英特尔主页提供的Z390芯片组的结构图。因为是英语，所以加了注释。如果想看其他人，可以去主页下载。

从原理图来看，直接CPU的PCIE3.0通道共有16个，插值分别为X16/X8 X8/X8 X4 X4，目前显卡默认为PCIE X16。一个显卡直接填满了CPU的所有16个频道。这个时候再插一个m .可以明确告诉你，M.2的PCIE通道不是直接CPU，M.2使用南桥芯片组的24个非直接连接的PCIE3.0通道，所以M.2和显卡使用的PCIE通道不共享。因此，显卡和M.2使用CPU的PCIE和使用南桥的PCIE完全不冲突。

回到英特尔的示意图，CPU和南桥之间通过DMI3.0总线

来连接的，这个总线其实就是PCIE3.0X4，而在AMD是结构图上就直接标上PCIE了，也就是说CPU和南桥之间的数据带宽上限就是PCIE3.0X4（4Gb/S），这也就解释了为什么市场上的固态硬盘包括M.2接口的基本用的是PCIE3.0X4的总线了，因为M.2是用的南桥的PCIE通道所以它的速度是不可能超过CPU和南桥之间的带宽的。也就是说所有连接到南桥的设备其速度都无法超过4GB/S，所以当前最快的民用M.2固态硬盘970PRO顺序读写也只能卡在3.6GB/S左右，无法突破4GB/S。

（AMD主板结构图）

有的人可能会有疑问，在Intel的架构图上明明可以清楚看到南桥芯片有24条非直连的PCIE3.0通道，为什么CPU与南桥之间只开放PCIE3.0X4这么小的通道呢？这是因为连接到南桥的所有设备一般来说很难做到全部同时工作，多数情况下只有一两个设备在传输，即便好几个设备同时从南桥往CPU传输数据这几个设备也不可能同时都是满载状态。虽然只有PCIE3.0X4的速度，但是南桥上的设备同时满载的时候是非常少的，以目前的情况来看是完全够用了。

讲了这么多相信大家对南桥芯片组在电脑中起到什么作用已经明白了吧。