浅谈主板控制芯片

胡启翔

    在当今的主板中，芯片组的作用和地位已经越来越受到重视，选择一块好的主板，首先必须要选择性能卓越的控制芯片组。我们可以从以下几个方面来认识控制芯片组的作用和在系统中的地位:

A、通常认为CPU是微机系统的核心，但是它的主要任务只是完成对指令的处理。而控制芯片组的作用不仅要支持CPU的工作而且要控制和协调整个微机系统的正常运行。随着各种主板新技术的出现，芯片组采用的技术有了非常大的变化和发展。任何一种新技术都需要有控制芯片组的支撑。在主板上升级CPU是比较容易实现的(除跨代产品外)，而在主板上升级控制芯片组是不可能的。

B、CPU的性能对于微机整个系统的性能有很大影响，但是对于微机的系统功能却没有直接的关系。例如，微机系统是否支持AGP、UltraATA技术并不取决于CPU的性能。而控制芯片组不仅极大地影响了系统整体性能，还决定了系统是否具有某些功能。例如在Intel控制芯片组中、只有44OLX以上的型号的产品才支持AGP技术。在这里笔者是把性能和功能分成两个不同的概念来认识的。

C、从当今的微机结构来看，控制芯片组已经逐步取代了CPU而成为系统的几何核心和逻辑核心。所有的信息交换都是通过控制芯片组完成的，而CPU甚至可以看作是控制芯片组的一个"外部设备"。

随着微机新技术的不断出现，控制芯片组的发展也非常迅速。新的芯片组一般是在保留原来芯片组功能的基础上再增加新的功能。

386／486微机系统使用的控制芯片组

早期的386微机中采用的控制芯片组是82C30系列。82C30芯片组采用了六片结构，再加上一片外设控制芯片构成完整的386微机控制系统。82C30芯片组单片芯片的集成度小，功能差，是C＆T公司的早期产品，但是它的某些基本功能至今仍然在使用。目前使用的大规模集成的芯片组，常常是把多个芯片的功能集成在一、两片芯片中并增加了一些新的功能。除了82C30系列外，典型的386控制芯片组还有0PTI公司的W8386PC／AT芯片组。

486微机采用的控制芯片组在功能上与386控制芯片组没有大的变化，只是由于486处理器把协处理器集成到CPU内部(即FPU)，控制芯片组的局部性能有小的调整而已。常见的486控制芯片组如：FRX46C401、FRX46C402、HT321、HT342；M1489、M1487、82C406、82C496等。486控制芯片组大多为两片结构，即由系统控制器和数据缓冲控制器组成。

用于Sockot7架构的控制芯片组

用于Socket7架构的控制芯片组有两类：一类是面向PCI结构的，不支持AGP接口，例如Inte1430系列的各类芯片组430FX、430HX、43OVX、430TX等，VIA公司ApolloVPl、ApolloVP2，SiS公司的5571／5572、5581／5582以及ALi公司的AladdinIII、AladdinIV等都属于这一类；另一类是支持AGP接口的芯片组，主要是非Intel控制芯片组，如VIA公司ApolloVP3、ApolloMVP3、ApolloMVP4，sis公司5591／5595、5597／5598，ALi公司AladdinV等芯片组都支持AGP技术(支持Super7架构)。下面就以Intel公司430TX芯片组和ALi公司AladdinV芯片组为代表简单介绍一下：

一、Inte1公司430TX芯片组

430TX是Intel公司为配台PentiumMMXCPU而推出的控制芯片组，也是Intel公司面向Socket7架构的最高性能的控制芯片组，专门针对MMX技术进行了优化。它采用了一系列的新技术，使PC机的性能和智能化程度得到进一步提高。它由82439TX系统控制器与82371AB加速控制器组成。430TX在前几种Intel芯片组的基础上进行了较大的改进，除了保留系统控制和I／0管理基本功能外，还具有以下一些主要性能特点：

1．采用了动态电源管理结构(DPMA，DynamicPowerManagementArchitecture)。

2．支持UltraDMA，采用了高性能硬盘驱动协议，允许33MB／S的快速I／0数据传输率。

3．支持高性能同步DRAM(SDRAM)，并支持SDRAM与ED0的混合使用(应该保证电压相同)。

4．首次把PCI并行处理技术应用于便携式计算机系统(如笔记本电脑)。

5．支持通用串行总线(USB)。

6．提供了全系统管理总线(SMB，SystemManagementBus)主控制器。

二、ALi公司AladdlnV芯片组

AladdinV芯片组是支持Super7架构的控制芯片组。它是ALi公司于97年11月1O日正式公布的支持AGP功能的芯片组，其设计可以满足使用Socket7处理器的商用机、多媒体机和高性能服务器的需要。

Aladdin—V芯片组由M1541和M1543两片芯片组成。M1541的主要性能特点表现在以下几个方面：

1．支持的总线频率可以为66MHz、75MHz、83MHz和100MHz。

2．采用了专用PCI-66AGP接口，因此AGP可以与CPU和PCI接口并发工作。支持AGP接口标准V1.0。

3．支持增强的电源管理功能，如ACPI、DRAM刷新、芯片级电源管理，并且能够支持微软具有0nNow技术的操作系统。

M1543的主要性能特点主要表现在以下几个方面：

1．支持ACPI功能，集成了2通道专用Ultra—33IDE控制器、2端口USB控制器、SM总线控制器、PS／2键盘鼠标控制器、软盘控制器、2个串行接口和一个并行接口。

2．内建了一个高性能的I／0控制器。

3．支持SPP、PS／2、EPP、ECP并口和可编程波特率发生器，并对于FDC、UART和并行接口有高性能的电源管理功能。

用于Slot1架构的控制芯片组

用于Slotl架构的控制芯片组是各个芯片组厂商推出的新型控制芯片组。Intel公司的44OLX、440BX、440EX、440GX、VIA公司的ApolloPro、ApolloProPlus，ALi公司的AladdlnProII，SiS公司的5600、620都是支持Slotl架构的控制芯片组。下面以440BX为例介绍它的主要功能：

440BX芯片组由82443BX主桥(HostBrld8e)芯片和82371EB(PIIX4E)I／0芯片组成。82443BX芯片的主要性能如下：

1．采用了四端口加速技术(QPA，QuadPortAccelaration)，它把CPU(支持单／双PentiumII处理器)、AGP端口、内存和PCI总线相互连接起来，并控制这四者的数据传送。QPA与增强总线仲裁、深度缓冲、开放页面内存结构和ECC内存控制等相结合，从而提高了系统性能。

2．采用64位总线接口，最大总线工作频率为100MHz。

3．64位主内存接口，支持SDRAM或ED0RAM，内存容量最大1GB并支持ECC。

4．32位主PCI总线接口，集成PCI仲裁器(Arbiter)。

5．支持同步AGP接口。

6．在所有接口之间都具有数据缓冲器，以适应高数据流量和并发操作的需要。

82371EB(PIIX4E)是一个高度集成的多功能I／0芯片，其主要功能是：

1．PCI—ISA桥接器，PC12．1版本，支持3．3V和5V33MHzPCI设备。

2．支持UltraDUA／33接口标准。

3．具有USB控制器，支持两个USB端口。

4．具有系统管理总线，支持DIMM技术。

5．支持外部I／0高级可编程中断控制器(APIC，AdvancedProgrammablelnterruptController)。

Intel公司的810和820是Intel新一代芯片组，是在440BX的技术基础上重新设计的第二代芯片组。

由于市场的原因，820将推迟到99年下半年才能发表，在此之前先推出了82810芯片组。VIA推出的ApolloProPlus芯片组是与Inte1820相同档次的芯片组，支持133MHz外频。另外，集成芯片组是当前一种流行的新技术。SiS公司于98年7月和8月分别发表了100MHz的Socket7集成芯片组SiS530和100MHz的Slot1集成芯片组SiS620。这两组控制芯片组都集成了SiS6326AGP3D显示芯片。其实Inte1的810、820以及VIA公司的ApolloMVP4、ApolloPro、ApolloProPlus中也采用了集成技术。

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