浅谈主流笔记本芯片组
如果说CPU是在一线杀敌的战士,那么芯片组就是调动输送后勤资源的指挥官。对于电脑这个随时随刻都在和数字打交道的机器来说,能否及时的获得准确的数据进行处理,直接影响到性能的发挥,主板芯片组就承担着这一光荣而艰巨的使命。下面我们就来看一看主流的笔记本芯片组。
在介绍芯片组之前,我先介绍一下传统的芯片组的构成。
传统的芯片组采用的是北桥(north bridge或(G)MCH)和南桥(south bridge或ICH)的架构。北桥主要负责CPU与内存,CPU与显卡,显卡与内存之间的信息交换,比如我们经常听到的前端总线的概念,就是CPU和北桥交换数据的最大频率(PM系统前端总线和DDR内存都是64bit(bit是位),一个字节是8bit,那64bit=64/8=8B(B是字节),以400MHZ前端总线为例,其带宽就是400*8=3200MB/秒=3.2GB/秒),而我们所说的AGP或PCI-E显示接口都是通过芯片组跟CPU或内存进行数据交换的。南桥主要管理是IDE、SATA设备,PCI/PCI-E设备,键盘控制器,鼠标,USB控制器,串口,并口,集成声卡,集成网卡等各种系统外设资源,通过协调与北桥的工作,把数据传到内存,再交给CPU处理。由于北桥连接的都是比较高速的设备,工作时发热量比较大,而南桥连接的都是比较低速的设备,发热量较小。因此,大家一般看不到北桥的面目,通常是CPU旁边被散热片或风扇覆盖,而在IDE设备附近的南桥通常是裸露的。
一Intel系
Intel系的主流产品基本上都采用传统的南北桥架构。
1.Intel篇
随着Intel迅驰技术的推出,主板芯片组得到越来越多人的注意,以前人们考虑本本,往往主要看CPU,而迅驰技术把CPU,芯片组,无线网卡定义到了一起,这就使得人们重新开始认识芯片组的作用,而Intel作为迅驰技术的倡导着,当然有着自己称霸的武器。
我们先来看一下Intel的芯片的后缀
P:Performance 性能
M:Mobile 移动
G:Graphics 图形
E:Enhance 增强
V:Value 低价
L:Lite 精简
S:Special 特别
Express:High-Speed 高速
Intel 北桥芯片 852/855
这一系列芯片主要用于迅驰一代或更早的处理器,从性能参数上来看,85X介于845和865芯片组之间(更接近845)。
CPU:由于852推出的比较早,可以支持CM,P4-M,而后来的855可以支持PM(Banias、Dothon (400MHz)),CM(Banias、Dothon),支持400MHz前端总线(852支持533的P4-M)。
内存:852/855 PM、GME集成单通道内存控制器,最高支持DDR333,而GM最高支持266,支持2个内存扩展槽,最大容量支持到2GB,不支持ECC内存。
图形核心:所有后缀有G的芯片都集成了Intel Extreme Graphics 2图形核心,搭配DDR 333显示性能一般。
此外852/855 PM、GME还内嵌了SpeedStep节能控制技术(有关SpeedStep请看上一篇),能够配合CPU在空闲时降低发热量和功耗。另外还加入了Deeper Sleep技术,由于PM芯片不集成显示核心,所以内建AGP 4X控制器,封装也比其他的芯片小,可以减低一部分发热量(实事上是转移到独立显卡上了)。PM还支持Intel Display Power Savings Technology,可以配合显卡节能。
Deeper Sleep技术是Intel在Deep Sleep技术的基础上开发的一种的改进型的节能技术,它可以让处理器转换到不足1.2瓦的低功耗模式,无论电脑运行什么应用或模式下,都可以进入此低功率模式。
Intel 南桥芯片 ICH4-M
与852/855配合的南桥芯片是ICH4-M。
IDE、SATA:ICH4-M集成了一个ATA 66/100 IDE通道,可以支持两个IDE设备。
PCI:可以管理6个PCI设备。
USB:支持6个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M 网卡。
声卡:AC97 2.1规范的集成6声道声卡。
配置可以说是中规中矩。
这两个芯片通过Hub Interface 1.0进行连接,运行在66MHz,带宽为266MB/s,基本能够满足外设的要求。
Intel 北桥芯片910/915
910/915芯片的研发代号为Alviso,由于采用了第三代I/O标准PCI-E,使得传输带宽比以前有所提高。
CPU:915GMS支持低电压版和和超低电压版PM,910GML支持CM和低电压版的CM,以及400MHz的PM,915GM/PM支持全系列的PM和CM,
内存:915GMS采用的是单通道内存控制器,支持DDR2 400,910GML/915PM/915GM采用的是两种内存架构,高性能的采用的是双通道DDR2 533(910为400),低性能的是单通道DDR 333,最大支持2GB。不支持ECC内存,915系前端总线为533MHz。
图形:这一系列G芯片集成了GMA900图形核心除外,比上一代的性能提高了不少(Intel称有2倍提升)。由于采用了PCI-E架构,与内存间带宽又提高了很多,但是对于集成显卡来说,带宽不是影响性能的主要因素。
此外910GML/915 PM、GM、GMS还内嵌了SpeedStep节能控制技术(有关SpeedStep请看上一篇),能够配合CPU在空闲时降低发热量和功耗。也加入了Deeper Sleep技术, PM芯片内建PCI-E 16X控制器,可以配合PCI-E的显卡,提高本本显示性能。GM和GMS支持Intel Display Power Savings Technology(910不支持)。
Intel 南桥芯片 ICH6-M
跟ICH4-M相比,ICH6-M改进还是很大的,首次在笔记本领域引入PCI-E架构,提供4个PCI-E 1X 扩展,性能对比PCI有了提升,SATA技术(虽然对应的设备还很贵)。新一代集成声卡规范HD Audio等等。
IDE、SATA:集成一个IDE通道和两个SATA接口。
PCI、PCI-E:可以管理7个PCI设备和4个1X PCI-E设备。
USB:支持8个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M 网卡。
声卡:Intel High Definition Audio 24bit 192KHz, AC'97 2.3 Audio。
910/915北桥通过DMI(Direct Media Interface)连接南桥,由于采用了点对点双向传输的特点,使得连接速度达到了2GB/s,很好的满足高速外设对系统的要求。
从Intel的产品来看,基本上都满足了主流的应用要求,而且在控制发热量和耗能上也有一定的进步,但是915的功耗和发热量还是比855大很多,看来Intel还要在芯片的制作工艺上下功夫。
2.SIS篇
作为Intel的密切合作伙伴,在缴纳了芯片授权费用之后,SIS也来分一杯羹。从研发技术上来讲,SIS实力也是很强的,但是由于不是CPU制造商,SIS往往得不到Intel的第一手资料,所以研发的芯片比起Intel在稳定型和兼容性方面差一些(这也是Intel控制市场的策略)。这些的差距导致SIS芯片比较廉价,采用多是比较低端的机型。下面我们来看最新的一款支持PM的SIS芯片。
SIS北桥芯片 SiS M661MX
从技术参数来看,SIS的规格还是不错的。
CPU:支持所有的PM和CM
内存:集成了单通道内存控制器,支持DDR 400MHz,最大RAM容量可达1G。支持533MHz前端总线。
图形:集成了SiS Mirage图形核心,但是规格较低,只能应付一般的应用,此外661MX还集成了一个AGP8X图形控制器,可以扩展独立显卡。另外值得一提的是SIS的显卡在DVD回放方面做的不错,买低端机又想享受电影的朋友可以留意。
由于SIS芯片不支持SpeedStep控制技术,所以PM芯片的该技术可能无法发挥(好像没有见到采用SIS的PM机器),购买时请注意。
SIS南桥芯片SiS964
SIS964紧跟Intel ICH6-M的步伐,规格也比较新。
IDE、SATA:集成两个IDE通道和两个SATA接口。
PCI:可以管理6个PCI设备。
USB:支持8个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M 网卡。
声卡:High Definition Audio 24bit 192KHz, AC'97 2.3 Audio。
SIS 661MX北桥通过MuTIOL(妙渠)连接南桥,采用了点对点双向传输的特点,使得连接速度达到了1GB/s,可以满足高速外设对系统的要求。
由于SIS策略,在市场上只推出了一款移动芯片,整体性能虽说不是很强,但是SIS在磁盘传输方面一直做的还不错,预算不高的朋友可以考虑一下。
3.ATI篇
作为主板芯片组的新贵,虽然研发经验比不上其他厂商,但是ATI的实力也不容小觑,不论是Intel还是AMD平台,都拿出了有分量的产品。
ATI IGP9000/9100 北桥芯片
作为ATI第一款面向笔记本的芯片组,从参数上来看,和855的性能差不多。集成的R9000图形核心和双通道内存控制器是其最大的买点(IGP9100版集成的是R9200)。
CPU:支持PM(banias),CM、P4-M
内存:集成双通道DDR 400内存控制器,最大支持到4GB。支持400MHz前端总线,(P4-M支持到533MHz)
图形:集成R9000图形显示核心,支持DX8.1,配合双通道DDR内存,基本上可以满足一般游戏的需求。
IGP9100支持Intel SpeedStep技术,可以配合PM CPU进行节能,还有ATI独创的PowerPlay节能技术,可以在特定情况下调整内存的频率和电压。
ATI IXP200/IXP250 南桥芯片
IDE:集成一个IDE通道。
PCI:可以管理5个PCI设备。
USB:支持6个USB 2.0设备。
网卡:集成了3COM 10M/100M 网卡(IXP250支持网络唤醒)。
声卡:AC'97 2.1 Audio。
ATI南北桥采用A—Link架构连接,采用点对点技术,速度为266MB/s。
ATI Xpress 200M RS480M北桥芯片
ATI Xpress 200M是ATI最新推出的一款芯片组,覆盖了Intel和AMD平台,性能比上一代产品有了明显的提升,主要特色是集成了X300显示核心。
CPU:Intel全系列PM,CM,P4-M,支持超线程技术CPU(可惜目前还没有)
内存:有两种规格,一种是单通道DDR2 控制器(最高支持667MHz),另一种是单通道DDR(最高支持400MHz),支持533MHz前端总线。
图形:采用了PCI-E的架构,集成了X300显示核心,显示能力比上一代有所增强,硬件支持DX9,支持外加独立显卡。
ATI Xpress 200M支持Intel SpeedStep技术,可以配合PM CPU进行节能。
ATI IXP300/400 南桥核心
IDE、SATA:集成一个IDE通道和两个SATA接口。
PCI、PCI-E:可以管理7个PCI设备和4个1X PCI-E设备。
USB:支持8个USB 2.0设备。
网卡:集成了3COM 10M/100M 网卡。
声卡:AC97 2.1规范
ATI南北桥采用A—Link架构连接,采用点对点技术,速度为266MB/s。对于新一代芯片组来说,这个带宽有点低。
ATI作为一个图形处理器研发厂商,在芯片组的研发方面也体现了这一点。虽然推出的产品让人眼前一亮,但是面对Intel这个强大的对手,还要多积累研发经验,在策略上再下下功夫。
二AMD系
由于AMD开放了平台授权,使得一些厂商可以自由研发设计,但是在笔记本领域AMD并没有达到预期的效果,目前有竞争力的产品不多,只有老迈的SIS和新兵ATI推出支持T64和Sempron的新产品,AMD在推广上还需加强。
1.SIS篇
由于AMD CPU内部集成了内存控制器,所以厂商设计北桥也简化了一些。
SIS 北桥芯片 SIS M760/SIS M760GX
CPU:支持全系列的AMD移动CPU。
内存:由于AMD CPU集成了单通道内存控制器,所以AMD系的内存特性都由CPU决定,支持1600MT/s的HyperTransport总线。
图形:集成了SIS Mirage 2图形核心,硬件支持DX8.1 由于性能较低,没有什么竞争力,一般应用和2D游戏足够了。
SIS南桥芯片963L/963/964
IDE、SATA:集成双IDE通道(964支持两个SATA接口)。
PCI、可以管理6个PCI设备。
USB:支持6个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M 网卡。
声卡:AC97 2.1规范(964支持最新AC97 2.3规范 HD Audio)
IEEE1394:963内部集成了IEEE1394控制器,可以支持IEEE1394a规范,最大传输率可达400bM/s
SIS北桥通过MuTIOL(妙渠)连接南桥,采用了点对点双向传输的特点,使得连接速度达到了1GB/s,可以满足高速外设对系统的要求。
SIS北桥芯片SIS M761GX
M761GX是SIS最新的AMD芯片组,也采用了全新的PCI-E架构,提高了整体性能。
CPU:全系列AMD移动CPU。
内存:由CPU决定。
图形:集成了SIS Mirage 1核心,可以外接PCI-E 16X架构的独立显卡。
SIS南桥芯片965L/965/966L/966
IDE、SATA:集成一个IDE通道和两个SATA接口。
PCI、PCI-E:可以管理6个PCI设备和2个1X PCI-E设备。
USB:支持8个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M/1000M 网卡。
声卡:AC97 2.3 HD Audio规范
南北桥通过MuTIOL连接。
总体看SIS的产品没有突出的亮点,比较平庸,新一代产品有些起色,支持Gbit网络、SATA和HD Audio可能会吸引一部分用户。但从长远看SIS仍需努力。
2.ATI篇
ATI在Intel和AMD平台推出同名的芯片组Xpress 200M,从规格上看,除了支持的CPU和内存不同,两个平台并无太大的差别。AMD平台支持800MHz和1GMHz的Hyper Transport总线,集成了X300图形核心,性能还不错。(其他参数参考Intel篇内容)
3.Nvida篇
NV作为AMD平台推广的主力军,在AMD推出Mobile Athlon64后推出了一款整合南北桥的单芯片的芯片组nForce 3 Go。nForce 3 Go有两个型号120和150。其中120主攻小型笔记本,而150面向主流平台,支持M-A64。
[color]Nvdia 单芯片nForce 3 Go 120/150
CPU:120支持全美达系列CPU,150支持AMD M-A64(理论支持Sempron和T64)。
内存:由CPU决定。
图形:集成GeForce 4 420 Go图形核心,性能比Extreme 2强,和R7500相仿。 集成AGP 8X控制器,可扩充独立显卡。
IDE、SATA:集成两个IDE通道和两个SATA接口。
PCI:可以管理6个PCI设备。
USB:支持6个USB 2.0设备。
网卡:集成了10M/100M/1000M 网卡。
声卡:AC97 2.1
由于芯片推出的较早,很多参数已经不能和主流机型比了,而且市面上好像只有ASUS Z81K采用的是nForce 3 Go 150芯片组,感兴趣的朋友可以注意一下该机的评测报告。
三、总结篇Q&A
Intel在本本领域的成功不仅仅取决于先进的CPU,而且配合的Intel芯片组更是将平台的性能发挥的淋漓尽致,所以Intel+Intel是很多人的第一选择。另外Intel的芯片组开发授权也使得很多厂商望而却步,造成了Intel独大的局面。SIS一贯是老好人,不敢惹怒Intel,也不太接近AMD。推出的产品没有太出众性能,感觉就是仅仅支持一下,基本上就是以低价的策略取胜,适合银子不多,要求不高的用户。ATI近来的产品有“初生牛犊不怕虎”的感觉,尤其在图形方面表现的比较突出,只是研发经验稍显不足,产品线也不是很丰富,要和巨人竞争不仅需要勇气,更需要先进的技术和良好的市场策略,希望ATI加油。VIA和NV这两个AMD台式机平台的芯片组大厂,至今没有推出一款支持T64的产品,实在让AMD Fans遗憾,VIA似乎对自家的U更感兴趣,NV自从NF3Go后也没有什么动静,希望AMD在研发优秀CPU的同时,也多和厂商沟通沟通,提高自己平台的竞争力。
Q&A
1.PCI-E总线和HyperTransprot有何不同
有些朋友容易把这两种总线弄混,认为PCI-E是Intel的东西,HT是AMD的东西,两个不兼容。实事上不是的,让我们先来看一下PC总线的发展。PC系统的总线分为系统总线和局部总线。最早的电脑由于CPU频率和主板的频率是相同的,所以系统的各个部件都使用系统总线,效率不高。后来CPU发展的速度超过了其他部件,引入了倍频的概念,CPU以几倍的系统总线频率运行,而其他设备由局部总线连接。这时出现了PCI局部总线,用于管理其他的外设。后来CPU、内存,显卡的速度发展的很快,于是出现了单芯片分家为南北桥的情况,而在CPU中加入二级缓存,把系统总线划分为前端总线(CPU和内存)和后端总线(CPU和二级缓存),后来为了解决显示带宽的问题,又在PCI总线的基础上开发了AGP总线,专门用于显卡。PCI—E可以说是即ISA、PCI后第三代总线结构。从严格意义上说PCI-E也是局部总线,PCI Express 作为目前主流的总线接口,采用了目前业内流行的点对点串行连接,每个设备都具有自己专用的连接接口。这比起曾经的PCI及更早期的计算机采用的共享并行架构来说,PCI Express并不需要向整个总线系统请求带宽可以把总线利用率充分发挥,将数据传输率提高到一个很高的频率,这样可以将带宽提高到前所未有的程度。而且PCI-Express总线能够在一个单位周期内实现又向连接和传输,这样使数据的传输质量更高更具有效率。 在图形接口方面,PCI Express图形接口只是普通总线位宽为16X的PCI Exprss 16X接口。和目前采用的AGP 8X图形而生并不一样,PCI-Express是一个通用的协议,其目的就是解决现在在系统内部传输瓶颈现象而出现的性能真空,并且取代目前各种内部传输接口,如上文提到的AGP还有PCI等等。而HT总线是由于AMD集成了内存控制器,原来的前端总线取消了,HT总线取代了系统前端总线连接CPU和北桥,可以说HT总线是系统总线的一种。所以两个总线不是同一回事,AMD平台也可以用PCI-E,Intel理论上也可以用HT。
2.Intel系芯片组有何不同
首先,从芯片的研发角度来讲,各个厂商的实力和发展策略各不相同,作为产业的领导者Intel的地位举足轻重,新产品往往具有一定的前瞻性,而其他厂商首先要缴纳研发授权费,然后还要小心翼翼的搞,不小心惹翻了Intel,可能以后吃不了兜着走。其次,从技术角度来讲,各个厂商的技术都差不多,由于Intel拥有自己的CPU技术,俗话说“肥水不流外人田”,其他的厂商拿到的资料肯定不如Intel全,这在一定程度上影响了研发的质量。最后,从市场策略的角度来讲,Intel这两年在台式机领域受到了AMD的强力冲击,为了保持在本本领域的绝对优势,推出了迅驰技术的本本,现在也发展的到了二代。而其他厂商没有Intel的技术优势,无法推出令人满意的产品。因此在Intel平台,最好还是选择Intel芯片组。
3.为什么我的本本接口少于芯片组提供的。
我们平常见到的本本,一般都是2个USB口,最多也只有4个,而芯片组可以提供6-8个,这个问题很大程度上同主板和本本设计厂商的成本策略有关。由于不同产品要采用不同的成本,所以各个厂商在研发主板的时候,都在考虑如何在不同的价位上降低成本,导致了最终产品的缩水,另外,不同本本设计的用途也不同,体积大的可个容纳更多的接口,而轻薄型的产品则不得不精简了一些接口。当然像红外、蓝牙、无线网卡这样的设备,芯片组并没有集成,要靠主板厂商集成第三方芯片才可以。还有一些像SATA这样的接口,由于对应产品的还没有推广,完全是厂商炒作的噱头,购买时要注意。
4.852/855和910/915之间的差距
从Intel的产品线来看,852和910属于过渡产品,而855和915属于迅驰标配的产品,说明后者开发的比较成熟,从稳定性和兼容性上来说也要比前者高一些,但是我觉得没有必要盲目的追求后者。从一般的应用角度来说,没有什么大的差距,主要还是和CPU的搭配问题。如果使用CM,由于CPU自身的性能不高,搭配性能高的芯片组速度没有什么提高,反而在发热量和功耗上还要增加。如果使用PM,则要注意芯片组的特性,不要因为芯片组太弱,影响了CPU的发挥。
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