我們的主機板上有兩個很重要的晶片，分別叫北橋晶片組、南橋晶片組，它們的作用是什麼呢？要知道早期的製造工藝相對粗糙，電晶體的數量相對偏少，因此曾經的處理器整合度較低，必須要由主機板晶片組來承擔大量功能，晶片組分為南橋晶片組和北橋晶片組兩部分，其中的北橋負責

CPU

與記憶體的資料交換、圖形處理、

CPU

與

PCIE

資料交換，南橋則負責系統的輸入輸出功能

。

所以北橋晶片還有個名字叫“圖形與記憶體控制器”，南橋叫“輸入

/

輸出控制器

”。北橋晶片組因為與

CPU

聯絡密切所以它在主機板靠近

CPU

的位置，而南橋晶片則在遠離

CPU

的位置，所以我們是很好分辨北橋南橋的。

現在的

CPU

製造工藝越來越先進，整合度越來越高，記憶體控制器已被整合到

CPU

裡，就連顯示卡也被收進

CPU

了（就是我們所說的核顯），而

PCIE

控制器收歸南橋管理了，因此北橋晶片組的功能被瓜分了，所以現在的

Intel

晶片組把北橋取消掉只剩南橋了，而

AMD

也只有早期的主機板還保留著北橋和南橋。

因為北橋已經沒有了所以我們所講的晶片組就指的是南橋晶片組，

南橋晶片組的功能是什麼？它在整個電腦中起到什麼作用呢？

給大家詳解一下吧。

講之前先說下

PCIE

，

PCIE

是一種高速傳輸匯流排，它即是介面也是通道，既然這麼快為什麼不讓所有的裝置都使用這個介面或是匯流排呢？按理說這樣電腦所有的裝置能更快才對吧！

其實理論確實是這樣，其主要問題還是受制於成本和市場，

PCIE

作為一種超高速序列匯流排為了達到飛快的速度因此他的頻率設定的非常的高，而高頻的匯流排對線路設計的要求是非常非常高的，所以

PCIE

匯流排對於主機板的佈線來說是一個非常大的考驗！為了能裝下這種高速匯流排不得不把主機板做成多層用來解決高頻匯流排帶來的各種需要。比如

X570

為了能支援

PCIE4。0

華碩的主機板起步都

6

層

了！而且主機板的的用料也比之前的

X470

提高了一大截，這也解釋了為什麼

X570

的主機板比

X470

要貴出很多的原因了。

PCIE

是直接連線在

CPU

的

PCIE

控制器上

，所以才能保證它的延遲非常非常的低、速度非常非常的快。只是

PCIE

控制器能提供的

PCIE

通道的數量是有限度的，

CPU

同樣也要考慮電路的設計成本，而我們電腦上有這麼多的裝置都要去走

PCIE

通道去連線

CPU

，這對主機板的佈線來說簡直是一個地獄級的挑戰！但是

CPU

也沒有必要實時的去和所有的外圍裝置通訊，這時候呢就需要有一個可能代替

CPU

與裝置通訊的角色，這個角色就是南橋晶片組。

南橋晶片

組一般位於主機板的右下角，一般來說用

AMD

的晶片組的主機板會給南橋晶片組加裝一個風扇用於散熱，所以我們要找到它是很容易的。而

Intel

的晶片組發熱相對較低通常不需要配備風扇而是在上面放置一塊鋁質散熱鰭片用來幫助散熱。

（Z390主機板南橋晶片的位置）

南橋晶片組

和

CPU

一樣是一塊矽晶片，它的作用就是幫助

CPU

與外圍裝置進行互動的，具體怎麼做呢？在電腦裡所有裝置中記憶體對於速度要求是非常高的，所以記憶體是直接跟

CPU

對接

的，同樣對速度要求高的還有

PCIE

也是直接跟

CPU

對接

。其它的裝置比如音效卡、網絡卡、固態硬碟、機械硬碟、

USB

等等這種對實時通訊要求不是很高的裝置就全部接入南橋晶片組，南橋收集好了資料後再傳輸給

CPU

處理。這就是南橋晶片組的工作原理。

附一張

Intel

官網提供的

Z390

晶片組的結構圖，因為是英文的我就給註釋了一下，如果想看其它的大家可以去官網下載。

看了結構圖大家有沒有發現一個問題，直連

CPU

的

PCIE3。0

通道一共有

16

條

，插法分別是

X16/X8+X8/X8+X4+X4

，目前的顯示卡基本都是

PCIE X16

的，一個顯示卡就把直連

CPU

的

16

條通道全佔滿了，這時候如果再插一個

M。2 PCIE X4

的固態的話它跟顯示卡會不會搶頻寬呢？我可以肯定是告訴大家

M。2

和顯示卡使用的

PCIE

通道不是共享的

，因為

M。2

用的

PCIE

通道不是直連

CPU

的，

M。2

用的是來自南橋晶片組的

24

條非直連的

PCIE3。0

通道

。所以顯示卡和

M。2

一個是用的

CPU

的

PCIE

一個是用的南橋的

PCIE

是一點也不衝突的。

回到

Intel

的結構圖上，在

CPU

與南橋之間是透過

DMI3。0

匯流排來連線的，這個匯流排其實就是

PCIE3。0X4

，而在

AMD

是結構圖上就直接標上

PCIE

了，也就是說

CPU

和南橋之間的資料頻寬上限就是

PCIE3。0X4

（

4Gb/S

）

，這也就解釋了為什麼市場上的固態硬碟包括

M。2

介面的基本用的是

PCIE3。0X4

的匯流排

了，因為

M。2

是用的南橋的

PCIE

通道

所以它的速度是不可能超過

CPU

和南橋之間的頻寬的。也就是說所有連線到南橋的裝置其速度都無法超過

4GB/S

，所以當前最快的民用

M。2

固態硬碟

970PRO

順序讀寫也只能卡在

3。6GB/S

左右，無法突破

4GB/S

。

（AMD主機板結構圖）

有的人可能會有疑問，在

Intel

的架構圖上明明可以清楚看到南橋晶片有

24

條

非直連的

PCIE3。0

通道

，為什麼

CPU

與南橋之間只開放

PCIE3。0X4

這麼小的通道呢？這是因為連線到南橋的所有裝置一般來說很難做到全部同時工作，多數情況下只有一兩個裝置在傳輸，即便好幾個裝置同時從南橋往

CPU

傳輸資料這幾個裝置也不可能同時都是滿載狀態。雖然只有

PCIE3。0X4

的速度，但是南橋上的裝置同時滿載的時候是非常少的，以目前的情況來看是完全夠用了。

講了這麼多相信大家對南橋晶片組在電腦中起到什麼作用已經明白了吧。