大彻大悟 英特尔5系列芯片组完全剖析
隨著英特爾Lynnfield和Clarkdale核心處理器(Corei7/i5/i3)漸近,配套的主板芯片也浮出水面,除商業平臺的B55和Q57外,在消費級平臺上,一共有四款芯片可供選擇,即P55、P57、H55和H57。
這四款芯片組基本上處于主流市場位置,它們將取代現在的P45和G45位置,不過在最新的Roadmap中,P57消失不見了。
◆ 三芯片演變成雙芯片結構
新的Nehalem處理器將采用二芯片解決方案
由于在Lynnfield和Clarkdale中整合了PCIE 2.0控制單元(Bloomfield無),并且Clarkdale也會整合GFX圖形單元,它們的整合度比Bloomfield更高,相當于將原來北橋(GMCH)的大部分功能轉移到了CPU中,因此英特爾拋棄了過去的三芯片結構(CPU + GMCH + ICH),開始采用新的雙芯片結構(CPU + PCH,PCH為Platform Controller Hub,原研發代號為Ibex Peak)。
前面所說的的P55這些正是新的PCH芯片,除了包含有原來南橋(ICH)的IO功能外,以前北橋中的Dispaly單元、ME單元(Management Engine,管理引擎)也集成到了PCH中,另外NVM控制單元(NVRAM控制單元,Braidwood技術)和Clock Buffers也整合進去了,也就是說,PCH并不等于以前的南橋,它比以前南橋的功能要復雜得多。
CPU與PCH間會采用傳統的DMI(Direct Media Interface)總線進行通信,在三芯片時代,南北橋間就是依靠DMI總線作數據交換的,但是X58芯片(北橋)與Corei7處理器間用的是QPI(QuickPath Interconnect)總線連接。
◆ DMI總線會是瓶頸嗎?
DMI總線的帶寬僅有2GB/s,QPI最高帶寬可達到25.6GB/s,兩者顯然不是一個數量級的,因此有些讀者可能覺得新的雙芯片間數據通信會遭遇瓶頸,實際上這種擔心是多余的。
Clarkdale架構圖(來自後藤弘茂)
以後藤弘茂所作的這個架構圖來看(原作為Havendale,與Clarkdale一樣),在CPU內部,可以分為CPU核心(綠色虛線框)和GPU核心(紅色虛線框)兩塊,在GPU核心這一塊,包含有GPU控制器、內存控制器和PCIE控制器等幾部分,相當于原來意義上的北橋,CPU與GPU這兩個核心間是通過QPI總線來通信的,這與Core i7+X58組合平臺是類似的。
再看藍色虛線框內的PCH芯片,主要是一些功能性的單元,比原來的南橋功能更豐富,但它與CPU間同樣不需要交換太多數據,因此連接總線采用DMI已足夠了。
新的Nehalem平臺采用了雙芯片結構,但邏輯結構上和以前三芯片是一樣的,各芯片間的通信方式也沒有改變。
回到P55/P57/H55/H57這幾款PCH芯片上來,它們間有哪些異同呢?
P55/P57應用于沒有整合圖形單元的處理器,H55/H57則適用于整合有圖形單元的處理器。
由于display單元是整合在PCH芯片中的,對于整合有GPU的處理器,需要一條單獨的通道與PCH中的display單元連接,因此H55/H57芯片與CPU間會另外有FDI(Flexible Display Interface)接口,將CPU中的圖形單元處理好的圖形輸出到顯示設備。
P55/H55與P57/H57間的區別主要是前者不支持Braidwood技術,P57/H57則是支持的。Braidwood其實是Turbo Memory(迅盤)改進版,整合的NVRAM控制器以及Braidwood模組接口,能夠成為系統與存儲界面的緩沖,使入門級PC擁有如同SSD般的讀寫及存儲效果。
另外在一些Intel技術支持上也有些區別,如P57不支持Matrix Storage管理和ME Ignition FW技術。H57不支持Rapid Storage技術,也就是說不能用多硬盤組Raid。
◆ 多卡互連的工作模式
再看看多卡互連的情況,這里指外接顯卡之間互連(僅P55/P57支持),在Lynnfield和Clarkdale處理器中的PCIE 2.0控制器包含有16條PCIE通道,可以支持x16或x8+x8模式, 另外在PCH芯片還包含有8條PCIE通道(H55只有6條),其中有兩條PCIE通道分別被WiFi和GbE占用,可供使用的還有剩余的4-6條通道,也就是還能提供一條x4模式PCIE 2.0接口,結合CPU中的16條PCIE通道,一共有x8+x8、x16+x4、x8+x8+x4這樣幾種多卡互連的模式。
在目前大部分P55主板都SLI互連,這主要取決于廠商與NVIDIA之間的協議,也有少數P55主板是不支持SLI的。
P55主板已經有售,H55/H57明年第一季度上市,而P57可能會“出師未捷身先死”。
轉載:http://mb.zol.com.cn/144/1444040.html
總結
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