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Nvidia芯片组详细介绍!

2007-03-14  百毒
“芯”要让你看见系列之---Nvidia芯片组详细介绍!
2007-03-13 10:44

贴前话:
        现在主板的型号多种多样,不仅是新手,甚至一些老鸟都可能犯糊涂,为了能让大家都对主板有所了解,我写这篇文章当是抛砖引玉,希望能对广大DIYer有所帮助。现在生产主板的厂家很多,华硕、精英、微星、DFI、映泰、七彩虹、盈通、昂达、升技…………各个厂家定位不同的结果就是导致了市场上的主板型号多如牛毛,其实主板的型号再怎么多,它们都是基于某个芯片组的,所以只要认清了芯片组,主板的分辨也就不是问题了!
        在正式进入文章前,我们先理清一下概念。芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。
      北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。因为北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。虽然说一个主板芯片组有南北桥,但是由于北桥的重要性,所以我们在称呼一个主板芯片组时常常用北桥芯片的名称来称呼主板芯片组。
       南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、PATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。
       南桥一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线,而且更加容易实现信号线等长的布线原则。
        在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,Core的中文意义是核心或中心,光从字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥。
        在几年前,芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为以前CPU的型号与种类繁多,如前几年就有INTEL478和775针CPU,AMD 462针、754针和939针CPU共同存在的局面。如果芯片组不能与CPU良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。但是到了现在,INTEl 478针CPU淘汰,AMD CPU接口统一为AM2接口后,各种芯片组的性能差距已经十分微小,不同芯片组的性能差距可能相差不多超过5%,所以现在选择主板再以性能作为标准已经是行不通了,售后服务,价格,扩展性,特色功能……这些因素的作用越来越大。
        在前面我说的不同芯片组的性能差距可能相差不大是指同代产品的对比,不然拿老旧的Intel845芯片组与现在最新的nForce 600芯片组相比,性能差的不是一点两点!
      在这里我要另外提一下,传统的芯片组设计是由北桥芯片和南桥芯片组成,但是硬件发展到现在,已经出现单芯片的主板芯片组,像NVIDIA在K8平台上就成功采用了单芯片设计---nForce3 、nForce 4和C61芯片组。单芯片设计有利有弊,利是南北桥之间的数据传输速度会快很多,而成本也能得到控制;弊是发热量大,使用主动式风扇噪声会增加……。采取什么样的设计全看厂商怎么选择。
       还有,先在这里对大家说一声对不住了,因为文章主要是介绍芯片组,所以于芯片组相关的技术我就不细细介绍了,因为介绍起来整篇文章会显得很乱。这些技术在其官方网站上有详细介绍,大家可以去自己去看看。

        好了,现在进入主题!




       NVidia芯片组发展到现在,已经发展到了六代。nForce 2的成功,nForce 4的热卖,nForce 5的爆发,到现在的nForce 6的横空出世,无一不在说着这个显卡的霸主对主板芯片组一样贪心。
        nForce 2和nForce 3在市场已经没影了,光荣的成为了历史的回忆,所以在这里我重点放在nForce 4至nForce 6以及C51和C61的介绍。


nForce 4系列芯片组
        在AMD平台上,NVIDIA的nForce 4 SLi芯片组可以说是规格超群,不仅沿用了nForce 3系列的单芯片设计,还加强了硬件层级的防火墙,以及首创SLi双显卡级联系统,这一切都在表明nForce 4是一个极其成功的芯片组。





        nForce 4芯片组依然延续了nForce 3 MCP(media and communications processor,媒体通信处理器)单一芯片设计方案。nForce 4内所有主要的部件都进行了分离处理,这使得对于HyperTransport总线的超频更加容易,而不需同时提高PCI Express,SATA或PCI的时钟速度。借助于这个设计再加上此次AMD 64位处理器出色的超频性能,使得AMD的CPU市场占有率获得空前的提升,并且也推动了nVIDIA在主板芯片组市场的壮大。
        所有nForce 4系列芯片组都将支持20-lane PCI Express、native Gigabit Ethernet、完全的RAID特性、10个USB2.0接口、NVIDIA Firewall 2.0以及最新的nTune性能调节工具。而nForce 4家族中的3个成员在特性上的不同决定了其各自针对的不同市场。

nForce 4-4X:
最基本的939和754芯片组。它依然支持native Gigabit Ethernet、完全的RAID特性、10个USB2.0接口、NVIDIA Firewall 2.0以及最新的nTune性能调节工具。提供4个SATA驱动接口,PATA速度1.5GB/s。该芯片组的最大缺点就是仅支持800MHz Hyper Transport,并且HT总线已经被锁定来防止Hyper Transport超频。这样的设计意味着该主板并不适合那些超频玩家,他们应该选择Ultra或SLI版本的NF4。

nForce 4 Ultra:
nForce 4的加强版,增加了对千兆以太网、,SATA II及IEEE1394的支持,此外还提供了nVidia的名为ActiveArmor的网络安全引擎.市场定位为主流主板市场。


nForce 4 SLI:
nForce 4 SLI则是针对工作站用户和超级玩家所制定的,nForce 4 SLI在nForce 4 Ultra的基础上增加了一个PCI-Expressx8的接口来提供“X8+X8”组合的SLI解决方案,而当使用单一PCI-E显卡的时候,可以实现PCI-E x16,其他特性和NF4 Ultra相同。 (nForce 4 SLI的直接竞争者VIA K8T890Pro提供的是“x16+x4组合”SLI解决方案。)。

nForce 4 Pro
nForce 4 Pro式nForce 4芯片组的最特殊的,nForce 4 Pro是则是针对服务器市场,主要用来搭配Opteron的,最高支持八路Opteron处理器,提供对双PCI-E 16X接口的支持除此之外其它功能与nForce 4 Ultra几乎一致。和火星卡是一个级别,市场上根本买不到。

nForce4三个版本芯片组对比 :



       在nVIDIA主攻AMD平台的同时,并没有忘记intel平台这块更大的肥肉。nVIDIA也发布了基于INTEl平台的主板芯片组:
NVIDIA nForce4 SLI X16,适用于发烧友和游戏玩家
NVIDIA nForce4 SLI,适用于要求高性能的用户
NVIDIA nForce4 SLI XE,适用于高性能级主流用户
NVIDIA nForce4 Ultra,适用于入门级主流用户
        只是基于INTEl平台的nVIDIA主板芯片组在市场上很少见,加上INTEl自家的芯片组一统市场上INTEl平台主板芯片组的江山,所以基于INTEl平台的nVIDIA主板芯片组在市场上闻名度不是很高。基于INTEl平台的nVIDIA主板芯片组延续了nForce的大部分功能,如SATA II 、千兆网卡、7.1声道音效和10个USB2.0接口,以及nVIDIA的招牌SLi功能。不过nForce4 SLI Intel Edition并没有采用AMD平台的单芯片设计,而是采用了南北桥搭配的方式。并且针对intel平台提供了对DDR II双通道内存和1066Mhz前端总线的支持。



nForce 5系列芯片组
在前面说过了,NVidia主板芯片组既有传统的芯片组设计又有单芯片设计,这种设计方案在nForce 5系列芯片组尤为突出。nForce 500系列一共有4款产品,分别是nForce 590 SLi、nForce 570 SLi、nForce 570 Ultra、nForce 550。
看下面的图片:

这是nForce 590 SLi芯片组的图片:
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nForce 590SLi芯片组由两块芯片组成,分别是代号为C51XE的SPP芯片以及代号MCP55PXE的MCp芯片组成,这样的组合可以实现对双PCIe x16的支持,

接下来看看nForce 570 SLi芯片组的图片:

很明显,nForce 570SLi是一个单芯片设计方案,芯片代号是MCP55

这是nForce 570 Ultra芯片组的图片:

nForce 570 Ultra也是单芯片设计方案,芯片代号是PMCP55-Ultra

这是nForce 550芯片组的图片:

nForce 550也是单芯片设计方案,芯片代号是PMCP55S

芯片设计方案介绍完毕,相信读者对双芯片设计和单芯片设计由了初步的了解了吧^_^

现在来看看nForce 500系列4款产品的规格差异:

从上面的规格表可以看到,nForce 500系列比起nForce 4系列由了比较的的提高,例如新增至6组SATA II硬盘接口,并支持双RAID 5模式,但IDE接口则减少一组,内置High Definition Audio支持7.1声道32Bit 192KHz高品质音效,网络方面更内置两组Gigabit Ethernet引擎,支持ActiveArmor网络保安技术及硬件防火墙等等。

其中nForce 590 SLi针对发烧级玩家,支持nForce 500系列产品上的所有新技术,如FirstPacket、DualNet、Teaming、TCP/IP Acceleration等。nForce 590 SLi还有一项特有的功能是LinkBoost,据称可以明显改善系统性能。此外nForce 590 SLi还是nForce 500系列中唯一可以实现2x16 PCI Express SLi的产品。

nForce 570 SLi、nForce 570 Ultra是针对Performances玩家,nForce 570 SLi与nForce 570 Ultra的区别在于是否支持SLi技术,nForce 570两款芯片组与nForce 590 SLi的区别仅有两点,第一当然就是不能支持LinkBoost这项nForce 590 SLi特有的技术,第二就是PCI Express带宽上的区别,nForce 590 SLi拥有46条PCI Express Lanes,可以实现2x16 PCI Express SLi系统,而nForce 570 SLi仅有28条,只能搭建2x8 PCI Express SLi,nForce 570 Ultra拥有20条,不能支持SLi。 

nForce 550是nForce 500系列中最低端的产品,所支持的SATA设备减少到4个,因此不能支持nForce 500系列的双模RAID功能,并且LinkBoost、FirstPacket这些新功能一样都不能支持,更糟糕的是芯片内建的Gigabit Ethernet MAC减少到一个,因此Dual Net、Teaming也都是不能支持。唯一的优点就是支持Socket AM2接口的Sempron处理器,针对Mainstream玩家提供廉价的选择。不过失去nForce 500系列上大部分技术支持的nForce 550感觉更像一款nForce4产品。

终于从整体上分别介绍完了nForce 500系列4个不同芯片组的规格,nForce 500系列中有许多特色功能:NVIDIA LinkBoost,SLI-Ready Memory,FirstPacket,DualNet,TCP/IP加速技术,MediaShield技术。这些我就不细细介绍了。百度上一搜就有。

正如nForce 4也有支持INTEl平台的芯片组一样,nForce 500系列也有:NVIDIA nForce 590 SLI Intel Edition和NVIDIA nForce 570 SLI Intel Edition,具体的规格和基于AMD平台的NVIDIA nForce 590 SLI和NVIDIA nForce 570 SLI差不多。有兴趣的读者可以到NVIDIA官方网站看看



nForce 600系列芯片组
2006年11月初,nVIDIA发布了nForce 600系列芯片组。借助发布nForce 600i系列芯片组,NVIDIA在芯片组产品上采用“i”和“a”后缀区分针对Intel平台和AMD平台的芯片组产品。可能是为了回应AMD收购ATI,这次nVIDIA发布nForce 600系列芯片组不像以前先发布基于AMD平台的nForce 600A芯片组,
目前采用nForce 600I芯片的主板首先上市,基于INTEl平台,它也按照定位可以分为nForce 680i SLI、nForce 650i SLI和nForce 650i Ultra。

nForce 600i系列芯片组当中的nForce 680i SLI芯片组支持 Intel Core 2 Extreme、Core 2 Quad、Core 2 Duo、Celeron D、Pentium 4和 Pentium D处理器,nForce 680i SLI芯片组最高支持1333MHz FSB,支持双通道DDR2内存,采用Quicksync技术,加速内存和FSB同步性能。nForce 680i SLI芯片组支持2条全速PCIEX16插槽,支持SLI,另外还集成1条PCIEX16插槽,以半数X8界面运行,用来安装NVIDIA的物理加速卡。

nForce 680i SLI芯片组其他技术包括 LinkBoost、FirstPacket、双网卡, HD声效和MediaShield。650i SLI和650i Ultra芯片组在技术参数基本一样,但是650i SLI芯片组支持SLI,650i Ultra芯片组不支持,650i SLI芯片组支持双通道DDR2-800内存,千兆以太网(集成FirstPack技术),集成HD声效。650i系列芯片组支持双IDE通道,但是680i SLI芯片组只支持单IDE通道。

650i SLI和650i Ultra定位相对较低,官方规范不支持1333MHz前端总线,不过NVIDIA表示可以进行超频。在插槽配置上,650i SLI只支持两条PCI-E x16插槽,而且均只有8条通道,组成双PCI-E x8规格SLI。最低端的650i Ultra则不支持SLI。

650i SLI和650i Ultra支持双通道DDR2内存,但不支持DDR2-1200和EPP规范“SLI Ready”规格。存储方面,650i SLI支持6个SATA 3Gbps接口,650i Ultra更是减为4个,不过MediaShield技术都还在,RAID 0/1/0+1/5也没有去掉。网络方面,650i SLI和650i Ultra还支持千兆以太网和FirstPacket,但DualNet和TCP/IP加速已经消失。另外,高清音频控制器没有精简。


nForce 680i SLI主板NV提供了两种设计方案,分别用热管和风扇为芯片组散热。


nForce 600I芯片组的规格如下:




C51/C61芯片组
C51芯片组是第一款是NVIDIA开发出来的首颗可以支持DirectX 9.0c 及 Shader Model 3.0规范的整合型主板芯片组,虽然是整合型主板芯片组,但是C51却采用了采用了有别于以往的双芯设计。这和传统的南北桥不一样,C51的双芯片是由显示核心+南桥组成,为了避免了称呼上的混乱,人们还是按南北桥来称呼C51的双芯片设计,北桥为GeForce 6100系列芯片 (实际就是显示核心),南桥为nForce 400系列芯片。

C51芯片组使用了在独立显卡上才看到的高清视频技术和PureVideo等技术,配套的南桥提供ActiveArmor硬件防火墙网络安全和MediaShield高速存储技术,同时支持SATA 3Gb/s的高速传输,采用高速内存共享和访问技术,能够提高数据交换速度。

确切地说,C51是一个系列整合芯片组的统称,它包括了C51D(没有显示核心)、C51PV、C51PVG和C51G四款产品,性能规格则依次递减,较多见的是C51PV、C51PVG、C51G三种规格,这三款整合芯片组不仅具备良好的图像输出表现,而且支持GeForce6、7系列显示卡的PureVideo 技术。 因为C51D很少见,所以在这就不介绍它了,反正它出现的几率和火星卡一样^_^,N年你都见不到。

南桥方面,C51配合全新的MCP51南桥并分为普通版本及Ultra版本,命名为nForce 410及nForce 430,nForce400包括了430和410,差别则主要在nForce 430支持Active Armor网络防火墙功能,以及MediaShield功能,能够支持3GB/s的SATA接口。nForce 410则不具备这些功能。

C51的显示核心包括了GeForce6100和GeForce6150两款,具体规格如下:


在发布C51芯片组不久,Nvidia又发布了C51芯片组的升级版:C61。C61虽然是C51的换代产品,但在规格上却相比C51有所缩减。
NVIDIA MCP61 是全球首颗单芯设计并支持DirectX 9规范的整合图形核心,也就是说C61就是把显示核心和南桥集合在一颗芯片里。发布C61可能是出于提供更加丰富的主板型号供用户选择,C61的图形核心将继续沿用Geforce6100,C51芯片组的Geforce6150显示核心却没有沿用下来,这意味着在显示核心的性能上C61有所减弱,而在南桥芯片组中,这细分为nForce 400、nForce 405、nForce 420、nForce 430这四种不同的产品,从而对市场进行更为细致的分化。除了显示核心的规格减弱,其他地方也有不同的缩水:例如TV编码功能、高清视频播放功能、视频缩放、扩展用的PCI-E图形接口和SATA硬盘接口等,C61都明显要比C51弱一些,其中PCI-E插槽上,C61S是削弱版的PCI-E 8X,C61V上甚至没有任何PCI-E图形插槽,而完整的PCI-E 16X和DVI数字接口都只有在加强型号的C61P中才能见到。

下面是C51和C61的规格对比:



写到这里,Nvidia主板芯片组总算弄完了!

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