计算机主板结构的新发展

1、计算机主板结构及新的发展

作为外设与处理器之间的重要通道，总线的带宽至关重要，直接影响到系统的整体性能。1992年Intel推出了PCI总线至今已有15年时间了，随着图形界面的普及和多媒体技术的兴起，用户对总线的带宽提出了越来越高的要求，导致计算机主板的系统结构发生了多次改进，系统性能也因此发生了质的飞跃。 同学们知道有哪些改进吗？

1、基于PCI总线的系统结构

中央处理器 FSB

内存 北桥 二级缓存 PCI PCI 1 PCI 设备 2 设备 南桥 ISA IED USB ISA 设备 1 ISA 设备 2 设备 设备

CPU Pentium ,芯片组为INTEL430

Pentium II ,芯片组为INTEL440LX，BX以及VIA的KT133（A） 问题的出现

由于IDE接口的数据传输率已经达到100MBps ,USB1.0数据传输率最高为12 MBps，USB2.0则更高。 而且南桥的功能越来越多，往往集成了以太网卡、MODEM和声卡、甚至IEEE1394。

所有这些数据都要在PCI上传输，必然导致PCI带宽的紧张，传输延迟随之增加。为解决上述问题INTEL和VIA两大芯片组厂商不谋而合。提出以下方案。

2、基于X-LINK的系统结构的改进

中央处理器 FSB （Memory Controller Hub）

北桥MCH SDRAM AGP X-LINK（266MHZ带宽） (I/O Controller Hub)

南桥ICH IED设备 USB设备 PCI PCI 设备 1 PCI 设备 2 由上图可见南北桥之间建立点对点通信链路的方法 ，即所谓的X-LINK技术。

Intel称为HUB- Link，而VIA称为V-Link 。 采用X-LINK技术后将以前的南北桥之间的PCI下移，PCI作为南桥的子设备。提高了南北桥之间的通信链路带宽，避免了PCI共享总线结构的固有缺陷。 当负载增加时，总线性能会下降。 CPU Pentium III ,芯片组为INTEL815

以及VIA的APOLLO266。

3、最新的基于HyperTransport的系统结构

现在是N倍速时代，今天的主流明天将成为落后技术。

随着南桥功能的增强及外围设备速率的提高X-LINK（点对点）结构已不能满足要求。

南桥外围设备对带宽的要求： PCI设备 133 MBps 2个IDE(ATA-100)控制器 200 MBps 2个USB控制器 24 MBps 以太网控制器 12.5 MBps 总计 369.5MBps

X-LINK（点对点）结构提供的266 MBps 已不能满足要求，而且还没包括集成声卡，MODEM和今后可能增加的新设备。 因此进一步改进主板结构势在必行。

3、最新的基于HyperTransport的系统结构

中央处理器 FSB （Integrated Graphics Processor）

北桥IGP DDRRAM AGP

HyperTransport (Media Communications processor) 网络接口

南桥MCP IED 1

IDE2 设备 USB

PCI

PCI 设备 1 PCI 设备 2 由上图可见芯片组由IGP（Integrated Graphics Processor，集成图形处理器）和MCP(Media Communications processor，媒体通信处理器) 组成。南北桥之间采用HyperTransport的技术 ，即所谓点到点的链路。点到点描述了HyperTransport

的拓扑结构，即一个源站与一个目的站的对应，多个设备采用菊花链的方式连接 。非常适合高带宽应用场合。 高带宽：传统的PCI总线带宽133 MBps

PCI-X 的带宽是1GBps。 而 HyperTransport的最大带宽可达到6.4GBps

兼容性好：HyperTransport可以与传统总线兼容，对操作系统则是透明的，对设备驱动程序的影响减至最小。

另外，HyperTransport采用了先进的LVDS技术（Low Voltage Differential Signal低压差分信号）

其主要特点是：电压摆幅很小，抗共模干扰能力强，在不同的工作频率下功耗基本不变。在高速传输领域得到广泛应用。