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南桥芯片简介

  南桥芯片(SouthBridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局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。

南桥芯片散热

  相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商各种芯片组有所不同,例如英特尔的英特尔HubArchitecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”)与北桥芯片相连。

  南桥芯片在奔腾4以下的低端主板都是裸露的芯片,没有覆盖散热片。

  到了965高端的主板上都覆盖有散热片,随着芯片的升级,将面临南桥散热片装上风冷风扇。

  
南桥芯片

南桥芯片的功能

  南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USBLAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket7的430TX和Slot1的440LX其南桥芯片都采用82317AB,而近两年的芯片组845E/845G/845GE/845PE等配置都采用ICH4南桥芯片,但也能搭配ICH2南桥芯片。更有甚者,有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品,例如以前升技的KG7-RAID主板,北桥采用了AMD760,南桥则是VIA 686B。

  南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能,例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。

如何辨别南桥和北桥

用功能辨别

  北桥

  它主要负责CPU与内存之间的数据交换,并控制AGP、PCI数据在其内部的传输,是主板性能的主要决定因素。随着芯片的集成度越来越高,它也集成了不少其它功能。如:由于Althon64内部整合了内存控制器;nVidia在其NF3250、NF4等芯片组中,去掉了南桥,而在北桥中则加入千兆网络、串口硬盘控制等功能。现在主流的北桥芯征的牌子有VIA、NVIDIA及SIS等。

  当然这些芯片的好坏并不是由主板生产厂家所决定的,但是主板生产商采取什么样的芯片生产却是直接决定了主板的性能。如:同样是采用VIA的芯片,性能上则有KT600>KT400A>KT333>KT266A等。目前主流的AMD平台上,可选的芯片组有:KT600、NF2、K8T800、NF3等;对于INTEL平台,则有915、865PE、PT880、845PE、848P等。

  南桥

  南桥芯片主要是负责I/O接口等一些外设接口的控制、IDE设备的控制及附加功能等等。常见的有VIA的8235、8237等;INTEL的有CH4、CH5、CH6等;nVIDIA的MCP、MCP-T、MCPRAID等。在这部分上,名牌主板与一般的主板并没有很大的差异,但是名牌主板凭着其出色的做工,还是成为不少人的首选。而不排除一部分质量稍差的主板为了在竞争中取得生存,可能会采用功能更强的南桥以求在功能上取胜。

用芯片在主版上的位置辨别

  北桥芯片就是位于和CPU插槽附近的一块芯片,其上面一般都覆盖了散热片。

主流南桥芯片大比较

  在主板芯片组中几乎都有北桥芯片与南桥芯片之分(nForce3除外)。一些朋友在选购计算机时大多只考虑CPU、显卡和内存等配件的性能,而忽略主板的性能差异。其实作为一种将所有设备连接在一起的装置,其重要性是不言而喻。不过主板的北桥芯片由于是负责对CPU的支持和联接CPU和内存之间的总线等工作。又因为平台的不同和要求的差异,所以主板的北桥芯片除了同平台之间没有可比性。但南桥芯片承担的是一些接口性能与附加功能等,所以在技术参数上相近。现在为大家作一些比较。

  目前主流的南桥芯片主要有:Intel的ICH4、ICH5和ICH5R;VIA的VT8237;nVIDIA的MCP、MCP-T;还有最新的ATI的IXP150、IXP200等。它们在性能上差异很大,功能也各有不同,现在为大家作一些比较。

ICH4

  ICH4南桥芯片的编号为82801DB。其与北桥芯片之间的数据带宽达到266MB/s,使数据的延迟现象进一步减轻。并且支持USB 2.0和ATA100硬盘传输等规范,使外部设备的数据传输更加迅速。

ICH5

  ICH5南桥芯片编号为82881EB。它是在ICH4的基础上发展而来,所以其在性能与工艺上都要强于ICH4。但它们最大的区别在于ICH5支持SATA硬盘功能,传输速率可达150MB/S。并且也支持USB 2.0和ATA100硬盘传输等规范。

ICH5R

  ICH5R南桥芯片的性能参数与ICH5基本相同,只是ICH5R提供了SATA RAID功能。使硬盘性能得到了进一步的提升。

VT8237

  说主板的南桥芯片有“可比性”,VIA的VT8237芯片就是最好的例子。其不但在Intel平台的PT800芯片组中使用还可在AMD平台的KT600芯片组使用,是跨平台使用的典范。支持ATA133和USB 2.0规范。还有SATA功能还提供了SATA磁盘阵列功能,支持RAID 0、1和0+1三种模式。

MCP-T

  nVIDIA进入主板芯片组市场后,推出的nForce2芯片组可谓AMD平台的经典。其中的MCP-T南桥芯片的功能也相当强大。除了提供常规的USB2.0和ATA100硬盘等功能外。最大的特点还是其整合APU音效处理单元。拥有NVIDIA独特的SoundStorm剧院品质3D音效。采用多DSP引擎,可以同时为256位语音和特殊效果任务提供硬件处理功能。提供专业的杜比5.1声道立体环绕音效(含SPDIF输入/输出),同时还能对DolbyDigital5.1音频流实时编码。将CPU使用率降至最低,支持硬件DirectX8音效处理。而MCP南桥芯片则没有APU功能,近期推出的MCP-S则是提供了SATA功能。

IXP150/IXP200

  ATI虽然在显卡芯片届是数一数二的,但在主板芯片中还是个新兵。其RS300芯片组中的IXP150、IXP200南桥芯片表现平平。只支持最为常规的USB2.0和ATA 100硬盘等功,其它并没有什么过人之处。

  以上就是近期最为流行的几款南桥芯片。经过性能参数的比较,个人认为其中的ICH5R、MCP-T、VT8237最为强大和实用。但ICH5R和MCP-T的价格较高,所以VT8237应是目前最具性价比的。

南桥芯片注意事项

  有关“Intel主板易烧南桥”是近期市场中炒的比较热的话题,不少商户发现他们近期销售的Intel865PE芯片组主板返修率直线上升,而且返修问题不只局限于某一品牌,很多品牌的865PE主板都有类似问题。返修主板的故障大多是南桥芯片烧毁,导致无法正常开机。而且巧合的是,这些损坏的主板在出现问题时都正在使用USB设备。由此,“Intel主板易烧南桥”的消息迅速在市场中传开。为了进一步了解事件的真相,我们特意去市场走访了一些商户,得到的答案与传言相符,大多数商家表示他们销售的865PE确实存在返修率提升,故障相似的问题(都是南桥烧毁)。而且返修的主板并不只是一些二、三线的品牌,不少一线大厂的产品也在其中。

烧南桥问题的分析和建议

调查结果简述

  1、烧南桥的事故从2004年5月开始出现,到10月大量发生。

  2、集中在Intel的ICH4和ICH5。

  3、起因:绝大多数是使用USB设备,如:DV,摄像头,移动硬盘,U盘,MP3,打印机。没使用USB设备的极少数。

  4、过程:1、正常使用中突然死机,重启不亮;2、插拔USB设备时死机,重启不亮。

  5、各品牌主板都有烧南桥的问题。

分析

   1、通过调查发现南桥烧毁基本上是一种随机和偶然的现象,比如使用U盘引起的,平时使用没有问题,不一定那次使用就出故障,烧了南桥。引起这种随机毁坏南桥的祸首只能是静电放电(ESD)。静电对PC的危害,以前常见的是死机,重新启动等现象。到现在的USB2.0系统,出现了烧南桥的现象。因为现在各种USB接口的设备很普及,如DV,摄像头,移动硬盘,U盘,MP3,打印机等等。USB的优点是可以带电热插拔,但也正由于USB的热插拔,使用者会经常地接触USB系统,于是就可能出现很强的静电放电(ESD)。根据IEC61000-4-2测试标准,人体与金属等物品接触,产生的瞬间电压可达到7000伏。此电压足以烧毁有关的电子元件。而USB控制器和USB-HUB就在南桥内,所以表现出南桥烧毁。

  2、国际上有关USB数字式消费类产品和USB外设的标准要求必须有ESD防护功能,必须符合EMI标准的规定。就连机箱的前置USB插口也要有ESD保护装置。但是国内市场上早期的U盘、USB外设基本都没有ESD保护。这是导致南桥烧毁的根本原因。有时也会导致USB设备烧毁,据调查,确实有DV烧坏的。现在这个问题已经引起各方面的重视,开始设计和生产有关ESD防护的装置,用于USB数字式消费类产品和USB外设,以及电脑主板上。我们微星也将给主板加ESD保护措施。

  3、USB1.1时代为什么几乎没有这种情况?

  一、那时USB接口的数字消费产品以及外设很少。二、USB(1.0/1.1)是低速传输,简单的EMI抑制电路就可以了。USB2.0是高速的数据信号传输设备,原来USB1.1的技术不能适用了。至于USB2.0用的EMI抑制电路和ESD保护装置正在开发中。Intel在有关文件中也是提出设计和测试建议,没有指定那种电路和装置。

  4、为什么烧南桥的集中在ICH4和ICH5南桥?

  ICH4和ICH5南桥有USB2.0。Intel在他们的865和USB2.0设计指南中说ESD保护装置放在机箱的前置USB的PCB板上,可是我们的机箱前置USB的PCB板不是主板厂设计的,是一些小厂(或机箱厂)设计生产的。从来就没有考虑ESD这个问题。这也不能怪前置USB的PCB板设计,因为Intel没有指定用什么样的ESD,仅仅是说要经过测试不影响USB信号才可以。

  VIA的南桥对USB2.0控制器和HUB设计的比较好,防ESD能力强。所以很少有VIA的主板烧南桥的现象。所以,我们也不要迷信Intel。

  5.主板南桥短路导致南桥烧毁

  首先我们要检测的是PCI上AD14的对地阻值,芯片级维修高手都知道,所有的AD信号对地阻值都是一样的,如果AD14的信号对地小于80欧姆,则可以判断为南桥坏。插上电源排线的时候,假设我们已经做好了准备工作,南桥周边没有短路的状况。检测USB的两条数据传输线信号+usb和-usb,如果对地为0,则判断为南桥短路。如果以上两个过程无误,检测BIOS芯片周围的CMOS跳线,如果中间的跳线对地阻值为0,则判断南桥坏。这一步就看1117了,1117引脚的电压是3.3V,如果1117无电压,则判断为南桥坏。 [1]

[2][3]面向用户的建议

  1、向用户宣传插拔USB设备时,最好先释放静电,办法是使用USB设备时要小心,插入前接触一下接地的金属释放静电,然后触摸USB插头的金属部分通过人体释放静电。

  2、尽量不要购买低档的USB设备、传输线、USB数字消费类商品。现在高档次的一般有ESD保护功能。低档的都没有。有ESD的会标明:工业级防静电保护技术(PLL)。

  3、对于长期使用比较固定的USB设备,如打印机,尽量不要经常带电插拔。

  4、电源线路最好连接有安全地。就是三芯插座的中间那个插孔的接线最好真正的接地,可以泄放机箱内由各种原因产生的静电。

南桥景区

  南桥位于云南省红河哈尼族彝族自治州开远市南2.5公里处, 横跨泸江之上,古称冰泉桥,因桥西有泉
得名。南桥为三孔石拱桥,全长61米。清顺治十一年(1654年)始建,乾隆五十八年(1793年)竣工,为开远通往边疆各地重要桥梁。1983年公布为开远市文物保护单位。
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