前言：
　　個人計算機(Personal Computer，簡稱PC)從20世紀中葉發展到現在，功能越來越強大，結構越來越簡單，這不能不歸功于個人計算機主板上重要的部件——芯片組(Chipset)。

　　芯片組號稱是主板的靈魂和核心，芯片組性能的優劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。這是因為目前CPU的型號與種類繁多、功能特點不一，芯片組若不能與CPU良好地協同工作，將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。芯片組作為主板的核心組成部分，按照在所采用的芯片組數量不同，可分為單芯片芯片組、標準的南北橋芯片組和多芯片芯片組(主要用于高檔服務器/工作站，在這里我們將不作介紹。)

　　一、傳統的南、北橋芯片搭配方案

　　采用雙芯片設計的芯片組組通常分為北橋芯片和南橋芯片，那么南橋和北橋芯片主要區別是什么?

　　1、 北橋芯片(North Bridge)

　　北橋芯片是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋(Host Bridge)。一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的，例如英特爾 845E芯片組的北橋芯片是82845E，975X芯片組的北橋芯片是82975X等等。北橋芯片負責與CPU的聯系并控制內存、AGP數據在北橋內部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統的前端總線頻率、內存的類型(SDRAM，DDR SDRAM以及DDR2等等)和最大容量、AGP插槽、PCI-E x16、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。

　　目前，市面上的CPU種類頗多，一塊主板究竟能夠支持什么類型的CPU，主要是由主板上的北橋芯片決定的，這也是主板一般都按照北橋芯片來區分型號的原因。另外就是對內存的支持-----北橋芯片的一大主要功能是控制內存，而內存標準變化也是比較頻繁，所以不同芯片組中北橋芯片是肯定不同的，當然這并不是說所采用的內存技術就完全不一樣，而是不同的芯片組北橋芯片間肯定在一些地方有差別。如果你發現當你的i945GC主板使用DDR2-800的內存，卻只顯示DDR2-677，而P965、P35則不存在這要的問題。其實就是這樣的原因，Intel的i945GC北橋芯片最高只能支持到DDR2-667的內存。

　　北橋芯片另一個功能就是對AGP/PCI-E x16顯卡的支持，在Intel平臺中，i915以下版本的芯片組支持AGP接口，比如865系列、875系列、845系列芯片組支持AGP 4X/8X接口;而自915系列芯片組開始，英特爾就已經放棄了對AGP的支持，而支持最新的PCI-E x16圖形接口。因此，你使用何種接口類型的顯卡，也需要有相對應的芯片組來支持。

　　在主板上，北橋芯片在位置設計上一般是盡量CPU最近，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。因為北橋芯片的數據處理量非常大，發熱量也越來越大，所以現在的北橋芯片都覆蓋著散熱片用來加強北橋芯片的散熱，有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。

　南橋芯片主要是控制一些接口，比如硬盤IDE、SATA接口、USB接口等等，當然PCI、PCI-E總線也是由南橋控制的，由于這些設備的速度都比較慢，所以Intel將它們分離出來讓南橋芯片控制，這樣北橋高速部分就不會受到低速設備的影響，可以全速運行。

　　南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI、PCI-E總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等。在芯片組中，為了更好地發揮效能，北橋和南橋之間是有個對應關系的，比方說Intel的P965芯片組，北橋芯片為LE82P965，而南橋則是82801H，簡稱為ICH8。不過，由于南橋芯片的技術、功能一般相對來說比較穩定，所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的，不同的只是北橋芯片，比如965除了可以與ICH8系列南橋芯片搭配外，還可以與ICH7系列南橋芯片組搭配使用。更有甚者，有些主板廠家生產的少數產品采用的南北橋是不同芯片組公司的產品，例如此前ATI的芯片組往往采用ATI的北橋+ULI的南橋相搭配。未來南橋芯片的發展方向主要是集成更多的功能，例如RAID、IEEE 1394、WI-FI無線網絡、虛擬管理技術等等。

　　注：英特爾的ICH9南橋芯片

　　南橋芯片是主板芯片組的重要組成部分，一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠一點有利于布線。相對于北橋芯片來說，其數據處理量并不算大，所以南橋芯片一般都沒有覆蓋散熱片。南橋芯片不與處理器直接相連，而是通過一定的方式與北橋芯片相連。

　　此前，南、北橋之間采用的PCI總線，越來越成為系統數據交換的瓶頸。為了PCI總線的數據延遲，很多廠商采用了新的思路，開發出了新的高速連接方式。如AMD芯片組的HyperTransport芯片連接技術，英特爾芯片組的Hub Architecture及DMI(Direct Media Interface)、VIA芯片組的V-Link芯片連接技術，SIS芯片組使用的MUTIOL芯片連接技術等。這些技術只是在一定程度上緩解了PCI總線的壓力，并沒有革命性的突破。在尋求一種統一的標準的過程中，各廠商們推出了第三代I/O總線技術(3rd Generation I/O，3GIO)，即PCI Express，將會極大緩解了南北橋之間的通信對總線的壓力。

　　Intel目前主流的南橋有ICH6、ICH7，它們之間的性能也有所差別，比如說是否支持S-ATA硬盤規格上。VIA的南橋主要有VT8235、VT8237及最新的VT8251等，這里就不展開介紹了，具體的區別也可以參看其他芯片組介紹的文章。當然這些芯片的好壞并不是由主板生產廠家所決定的，但是主板生產商采取什么樣的芯片生產卻是直接決定了主板的性能、功能。同時即便使用同類芯片組，不同品牌主板的性能、穩定性仍有所區別，比如名牌主板憑著其出色的做工，還是成為不少人的首選。

　　南北橋組合方案是一種歷史悠久而且仍然很流行的主板芯片組結構。當然，目前南北橋芯片的定義越來越模糊了，加入了USB、IEEE1394、SCSI等數據傳輸界面，甚至ULI的南橋芯片組還融入AGP總線。但是有一點是可以記住的，北橋芯片一般集成度更高且包含更多的技術含量，因為它是構成我們常提到的“最小系統”的核心主軸，而南橋芯片相對靈活和次要。一般來說，一款CPU就可以決定一款北橋芯片，所以北橋芯片通常情況下不能隨便嫁接，而南橋芯片組與CPU的關系很小，它可以與各種不同的北橋芯片組搭配使用。

二、二合為一的單芯片組方案

　　目前市場上除了采用南北橋搭配的芯片組外，還有單芯片組方案，比如為NVIDIA立下汗馬功勞的nForce3、nForce4、nForce5三大系列單芯片組產品。

　　注：采用單芯片設計的nForce570-SLI!

　　NVIDIA在芯片組產品之所以這樣設計是由于Althon64內部整合了復雜內存控制器。如此一來，只要更換新的CPU就可以了支持新的內存模塊，同時簡化的北橋設計方案降低了主板廠商的開發難度，讓南北橋實現整合成為可能，這樣可以加快芯片組的開發進度，同時也降低了成本。于是nVidia在其nForce4、nForce5等芯片組中，去掉了南橋，而在北橋中則加入了以往由南橋芯片所控制的千兆網絡、串口硬盤控制等功能。這也就是所謂的單芯片芯片組結構。這是近來芯片組發展的另一大趨勢，北橋芯片的功能會逐漸單一化，為了簡化主板結構、提高主板的集成度，從而變成南北橋合一的單芯片形式

　　其實在芯片組的發展歷史中Intel第一個開始提出單芯片概念，但是隨后人們發現所謂的ICH就是南橋芯片，只不過Intel在當時意識到要提高南北橋連接帶寬而推出中央加速架構。真正推行單芯片技術的還是SiS----SiS在設計支持K7的SiS730、745芯片時，就將南橋和北橋整合到了一起，之間采用了Multi-threaded I/O Link技術，帶寬1.2GB/s。與此同時，ALI也推出過不少單芯片的芯片組。

　　然而隨著南北橋連接技術的發展，單芯片方案所帶來的低延遲優勢已經越來越不是很明顯。得沒有必要。Intel有DMI加速結構、VIA有V-Link技術、SiS有渠妙技術，其連接帶寬都達到足夠使用的境地。在失去這些優勢之后，單芯片自然就失去了根本的存在價值，而且其弊端也逐漸顯現。首先便是單芯片的高發熱量。由于集成度大幅度提高，良品率低，單芯片的發熱量往往非常厲害。以nVIDIA的nForce4和nForce5為例，nVIDIA要求主板廠商一定用使用高品質散熱片，并強烈建議采用主動散熱，這在客觀上提高了成本且不利于穩定性。另外一個十分明顯的特點是，單芯片的電氣性能略有下降，使得產品的超頻表現受到影響。與此同時，單芯片固有的低良品率劣勢也影響著芯片組廠商。當初，SiS就是因為發現單芯片復雜性高、很難提高良品率，甚至沒有給性能提升帶來任何好處，因此果斷地放棄了這一發展方向。

　　結語：

　　從目前的趨勢來看，雙芯片技術應當依然是大勢所趨，而單芯片技術因為沒能體現出性能優勢反而成為一種累贅。盡管如今K8芯片組中的北橋芯片省去了內存控制器，但是集成更多的PCI Express通道依舊是很大的負擔，即便是頂級的nForce590-SLI 芯片組仍采南橋北橋的雙芯片設計。再比如nVIDIA雖然在英特爾平臺引入了采用單芯片設計的整合芯片組，但也僅僅針對低端型號，甚至規格都進行了相當的簡化，而針對Intel平臺的高端芯片組級采用傳統的南橋北橋芯片搭配設計。

　　雖然目前市場上的芯片組型號眾多，但到目前為止能夠生產芯片組的廠家主要就是Intel、VIA、SiS、NVIDIA、AMD幾家，其中目前以Intel、NVDIA、AMD幾家的芯片組最為常見。其中Intel目前主要有P35、965、945GC系列，而NVIDIA則有nForce5、MCP68、MCP73系列，產品已經涉及AMD、Intel兩大平臺;AMD則有690G、570X兩款產品，至于這些芯片組的具體技術特性，大家可以參考相關資料。