整合就是力量──芯片组篇

  
2001年 42期

#1    Intel
　　Intel整合型芯片组有i810和i815两个系列。
　　#21.i810系列芯片组
　　i810系列芯片组用于Socket 370主板，主要是为Celeron服务的，是Intel第一款集成显示芯片的产品，i810系列芯片组共有四款（i810L、i810、i810DC100、i810E），是由三种不同的北桥芯片（基准编号FW82810）与两种不同的南桥芯片（基准编号FW82801）相互搭配而成，北桥和南桥芯片都采用0.25微米制造工艺，北桥芯片是421针BGA封装，南桥芯片的封装方式为241针BGA封装。在Intel技术规格书中，i810北桥芯片又称GMCH（图形/内存控制Hub），南桥芯片则称为ICH（输入/输出控制Hub）。在i810芯片组的结构图中，还有个FWH（FirmWare Hub）的芯片，类似主板上的BIOS，基准编号N82802，N82802和ICH直接相连，容量最高0.5MB，存放主板BIOS和显卡BIOS，由于FWH容量小，所以在i810主板的BIOS中可设置选项一般较少，这也方便了用户设置。Intel在设计i810系列芯片组时一反常规，采取了两个罕见的做法：其一是内存频率不再与外频相当，固定为100MHz或133MHz（i810E），其二是PCI总线管理权移交给了ICH。i810系列芯片组的主要特征如表1（^42060102a^）。
　　从表1可以看出，i810和i810DC100芯片组集成了AGP 2×规格的i752显示芯片，而i810E集成的是AGP 4×的i754芯片，其技术与i752相同。除了i810L，i810系列芯片组的GMCH都用了Direct AGP技术，该技术工作时，并不像MVP4、SiS 620/530那样，在内存中事先固定划分出一个区域用于显存，而是自动根据当前显示模式情况，动态分配显存容量并直接使用AGP模式，这样可以最大限度减少内存占用量。虽然可以使用这种共享内存技术，但内存的频率却被固定在100MHz或133MHz（i810E），i810L只能使用4MB内存用于显存，其它三个版本都可以使用外接在主板上10ns（100MHz）或7.5ns（133MHz）的4MB SDRAM，用它们来处理2D帧图，或者当3D图形显示时，用它们来提供Z缓存。
　　根据PC99的规范，i810系列芯片组并不支持ISA总线，ICH与Super I/O芯片的通讯改用新开发的低针数界面LPCI，LPCI虽然工作频率更高，但由于其针脚数较少，因此并不比ISA快，所以也有厂商在主板上使用了专门的ISA to PCI桥接芯片，在主板上仍配备了ISA插槽。
　　#22.i815/i815E芯片组
　　i815/i815E芯片组是Intel目前的主流产品。i815E与i815的根本差别在于ICH芯片，前者使用了新的ICH2芯片，而后者用的是ICH芯片，二者的其他部分完全一样。采用ICH芯片的普通i815芯片组支持ATA/66、AC’97、ACPI，并支持一个USB Hub；而采用ICH2的i815E芯片组则增加了对ATA/100的支持，多支持一个USB Hub，还支持6声道的AC’97 Codec、CNR接口和10/100M以太网接口。
　　作为i810E的改进产品，i815/i815E的基本结构与i810E相同，也是采用加速控制中心的结构，主要由GMCH、ICH和FWH组成的，集成了i752图形芯片，在支持主流规格的PC133 SDRAM的同时，加入了AIMM（AGP内部存储模块），可以通过一个特别设计的AGP插槽来支持AGP 4×的显示卡，这对以前的i810系列芯片组是个突破，现在可以另外安装高档图形加速卡了。在AGP插槽上安装AGP 4×显卡后，在GMCH中集成的i752就会被自动屏蔽（通过在BIOS中设置），如果在PCI插槽上插一块PCI显卡，配合芯片组中的i752，还可以接两台显示器。另外还可以加一块AGP卡来添加板载i752图形芯片的显示内存，这点与SiS630有相似之处。另外，它还支持TV或平板显示器输出和PC100/PC133内存。
　　i815E与i810E的性能比较如表2（^42060102b^）。
　　#1    VIA
　　VIA整合型芯片组有VIA MVP4、PM133、PM266/KM266三种。
　　#21.VIA MVP4芯片组
　　MVP4由VT8501（北桥）和VT82C686A（南桥）组成。北桥芯片中集成了Trident公司的9880图形芯片，该图形引擎支持DVD MPEG-2解码功能，2D图形性能在i740之上，MVP4的显存通过UMA与主存共用；南桥芯片VT82C686除了支持Ultra ATA/66外，还包含AC’97规范的音源，与Sound Blaster兼容的Legacy Audio和Super I/O等功能。MVP4是在MVP3基础上改进而来的，并扩展了一些其它功能。
　　#22.VIA PM133芯片组
　　VIA的Apollo Pro 133A是个非常成功的产品，它是首块支持AGP 4×的VIA芯片组，在发布之时，i815芯片组正在酝酿，i820芯片组受到SDRAM支持问题的困扰，想用AGP 4×的用户自然就想到VIA694×（Apollo Pro 133A）。VIA PM133芯片组在全面继承Apollo Pro 133A芯片组优点的基础上，集成了S3的Savage4图形加速引擎。该芯片组仍然采用南、北桥架构，北桥为VT8605，南桥为VT8231；支持Celeron/PⅡ/PⅢ/Coppermine系列处理器，还支持SMP（对称多处理器）。PM133支持66/100/133MHz的前端总线，支持PC133 SDRAM/VCM/ESDRAM三种类型内存，3条DIMM插槽，最大容量可扩展到1.5GB。
　　PM133集成的Savage4图形加速引擎最大可使用32MB系统内存作为显示缓存，支持S3TC纹理压缩，其内建的RAMDAC工作频率为300MHz，最大分辨率1920×1440，支持平板数字显示器以及提供高品质DVD影像播放功能，在支持AGP 2×/4×的同时，加入了独立的AGP 2.0规范，PM133和i815一样，也支持外接AGP 4×显示卡。从性能上来讲，Savage4超过i815中的i752，但因为驱动程序不完善，有时会影响Savage4高性能的发挥。PM133南桥中集成有Super I/O控制器，支持UDMA66/100硬盘高速传输模式，并提供了4组USB端口。
　　#23.VIA PM266/KM266芯片组
　　PM266/KM266是威盛最新的整合型芯片组，与PM133的最大区别是集成了Saveage2000图形芯片，并且支持DDR266/PC133内存。PM266/KM266 的3D效能比KM133/PM133中的Saveage4提升40%左右，将会是NVIDIA GeForce芯片强有力的竞争者。北桥芯片是VT8367，552针封装，采用266MHz EV6 FSB前端总线，支持DDR266 SDRAM内存和AGP 4×，倍频最高支持12.5×。
　　#1    SiS
　　SiS整合型芯片组有SiS620、SiS630、SiS730S三种。
　　#21.SiS620芯片组
　　SiS620是针对i810芯片组推出的，该芯片组与P6总线对应，支持Celeron /PⅡ/PⅢ，存储器总线时钟可以设定为与CPU总线时钟同步或不同步。CPU总线时钟可为66/75/83/100MHz，存储器总线时钟频率可以为66/100MHz，支持的最大存储器为1.5GB，采用南、北桥结构。
　　北桥芯片上集成了独立的64位2D/3D图形控制器，采用SiS6326图形芯片的设计电路，但并没有将其全部的功能设计进来，此图形控制器可使用最大8MB的缓存，而且通过UMA把主内存作为缓存使用（在用UMA时，除了一般的视频输出外，还可以提供液晶平面显示器输出），图形控制器的存储器总线只有64位（在SiS630中，存储器总线将升级为128位）。南桥芯片支持Ultra ATA/66，支持PCI2.2规范，最多可使用四个PCI，从性能上说，SiS620与i810不相上下。
　　#22.SiS630芯片组
　　SiS630严格来说是SiS620的加强版，除了保留原来SiS620的规格之外，另外还做了一些实用的加强。
　　作为支持Intel Celeron/Pentium Ⅱ/Ⅲ处理器的芯片组，SiS630首次在芯片组中包括了北桥（SiS630）、南桥（SiS950）、集成了2D/3D图形芯片和网卡功能核心，提供了对PC133 SDRAM和VCM SDRAM的支持。SiS630的显示部分采用Ultra AGP结构，包含了AGP 4×（SiS300），支持MPEG2（DVD）的硬解压功能，它采用128位的133MHz总线。
　　为解决内存带宽瓶颈问题，SiS为SiS630配上了FBC可选配件，SiS630最大支持32MB基于PC133 SDRAM或VCM的FBC。只有配合上FBC，SiS630才能充分发挥Ultra AGP结构的威力，当配上FBC时，显示子系统的性能可提高15%～20%。
　　SiS630提供了一条类似AGP插槽的ADIMM插槽，可以通过该插槽加上FBC或SiS301升级卡。加上一块额外的SiS301升级卡（SiS630芯片组主板专用）后，SiS630能实现很多附加的功能：例如双显示器输出、LCD和PAL/NTSC视频输出、DVI界面、电视输出（S-Video，Composite）等。
　　SiS630也提供2个UltraDMA/66通道和AC’97音效，支持5个USB接口；整合了SiS900芯片，SiS900芯片不止支持10/100Mbps的传输速度，还支持Home PNA控制器（可以利用电话线组建家庭网络）。表3（^42060102^c）是SiS630与i810E的性能比较。
　　#23.SiS730S芯片组
　　由于采用了0.18微米技术，使得SiS730S芯片组从各个方面来说都已经达到了先进水平。它通过200MHz的 FSB提供对Slot A和Socket A接口CPU（AMD）的支持。SiS730S通过三个内存插槽使主板最大支持3GB的PC133内存，它可以分出最大512MB内存用来充当自带显示芯片的显存。芯片组自带的显示芯片支持 32位3D着色、FSAA、2048×2048材质处理和最基本的3D功能。SiS730S允许具有一个AGP 4×插槽，而且它还支持快写功能。集成的显示芯片在安装了AGP显卡之后会自动失效。
　　在I/O方面，SiS730S提供了一个ATA/100接口，六个USB接口。在接口插槽还有一些争议的情况下，SiS的接口提供了对以前的AMR接口、Intel最新推出的CNR接口和ACR三种接口的支持。这样就又一次为主板生产厂商提供了更大的设计弹性。同时SiS730S也内置了网络功能，它包括对10/100M以太网和HPNA的支持。
　　#1    ALi
　　ALi的整合型芯片组主要有Aladdin Pro4、Aladdin TNT2两款。
　　#21.Aladdin Pro4芯片组
　　该芯片组是ALi为增加市场竞争力而推出的一款整合型芯片组，支持Celeron/PⅡ/PⅢ等处理器。采用南北桥结构，北桥为M1641，南桥为M1535，支持100MHz前端总线，PC100/PC133 SDRAM、EDORAM、VCSDRAM，有3个DIMM插槽，6个PCI插槽。南桥支持UDMA66、4组USB端口和超级能源管理等，同时还集成3D音效（包括硬件波表）等。
　　#22.Aladdin TNT2芯片组
　　该芯片组是ALi和NVIDIA公司合作开发的整合型芯片组，其最大的特点是集成了nVIDIA Riva TNT2图形引擎，可以支持CeleronⅡ/PⅡ/PⅢ/Coppermine处理器。它采用南北桥结构。南桥芯片有两种型号，M1543C和M1535D，这两种芯片功能基本相同，都支持UDMA66、PCI2.2、4个USB接口等；北桥为M1631，包括1个北桥主控制器、1个内存控制器和1个多端口深度数据缓冲。最大可支持1.5GB内存。
　　该芯片组集成的TNT2图形引擎，采用64位的显存接口，相当于TNT2 M64的性能。Aladdin TNT2算得上是目前3D性能较好的整合型芯片组了，它不仅有较好的2D/3D性能，其软件兼容性也很好，同TNT2的驱动程序完全兼容（包括NVIDIA最新的雷管驱动）。显示缓存方面，最大容量可达32MB。
　　#1    NVIDIA
　　NVIDIA的势力在整个图形芯片的圈子里越来越大。最近NVIDIA即将推出nForce主板芯片组，这是NVIDIA向主板芯片领域发展的第一款产品。
　　nForce的北桥和南桥芯片分别是整合图形处理器（IGP）和媒体与通信处理器（MCP）。它们之间采用AMD的Hyper-Transport技术相连接，其带宽高于目前的其它主要芯片组的水平（800MB/s），而IGP与内存之间采用了TwinBank技术，使得带宽可以达到4.2GB/s。
　　GP部分集成了除了承担传统北桥工作，如CPU总线接口部件，内存控制器，AGP接口以外，还集成了GeForce2图形内核。IGP根据内存接口的不同分为IGP 64（nForce220）和IGP 128（nForcr420）两个版本，前者只有一条64位的内存接口，而后者则有两条。目前一些官方数据显示，nForce 220的3D图形性能几乎与MX200相当，nForce 420则要更强些，相当于MX400的性能。除了整合的GeForce2以外，IGP还有一个标准的AGP 4×插槽，可供外接显卡之用。