计算机硬件基础第6章(总线与芯片组)

1、第6章 总线与芯片组目录总线总线总线的概念、类型和性能总线的概念、类型和性能PC机总线的发展和演变机总线的发展和演变PCI总线、总线、PCI Express总线总线芯片组芯片组芯片组的概念芯片组的概念Intel公司早期芯片组公司早期芯片组Intel的的8系列、系列、9系列芯片组系列芯片组 Intel的新编号芯片组的新编号芯片组Nehalem的新型结构芯片组的新型结构芯片组主机板主机板主机板的构成主机板的构成主机板标准主机板标准主机板认识主机板认识总线的定义总线的定义是严格定义一组的信号线的集合，用于实现计算是严格定义一组的信号线的集合，用于实现计算机各部件之间的信息传输的公共通道。机各部件之间

2、的信息传输的公共通道。总线特征总线特征公共性、标准性、可扩展性。公共性、标准性、可扩展性。总线连接总线连接通过总线可以实现点对多点连接（主从连接）或多通过总线可以实现点对多点连接（主从连接）或多点连接。只能实现点对点连接的通道概念上不是总线，但习惯上点连接。只能实现点对点连接的通道概念上不是总线，但习惯上可能称作总线。可能称作总线。总线信息总线信息数据数据传输的数据内容传输的数据内容地址地址传输的存储位置，如存储器地址、端口地址等传输的存储位置，如存储器地址、端口地址等控制控制传输对类型，如存储器读传输对类型，如存储器读/写、端口读写、端口读/写等写等其他其他时钟、复位、电源等时钟、复位、电源

3、等6.1 总线概念CPU存储器存储器6.1 总线概念总线操作例总线操作例 CPU读存储器读存储器（CPU执行到读存执行到读存储器命令）过程：储器命令）过程：1. CPU送出控制信送出控制信号，表示要读存号，表示要读存储器；储器；2. CPU送出地址信送出地址信号，表示要读的号，表示要读的存储器单元地址存储器单元地址3. 被选中的部件被选中的部件（存储器）将地（存储器）将地址指定的单元数址指定的单元数据送到总线。据送到总线。总线总线部件部件总线总线部件部件6.1 总线概念单总线结构计算机单总线结构计算机总总线线CPU存储器存储器接口电路接口电路1接口电路接口电路2接口接口2外设外设2接口接口1外

4、设外设16.1 总线类型总线的类型总线的类型 片总线（片总线（C-Bus，Chip Bus）：）：组件（或芯片）级的总线，组件（或芯片）级的总线，也称为片间总线。用于连接在一个系统中的多个组件或芯片。也称为片间总线。用于连接在一个系统中的多个组件或芯片。一般是串行结构，只用几条信号线。如：一般是串行结构，只用几条信号线。如：I2C（Inter Integrated Circuit ）：）：2线结构线结构SPI（Serial Peripheral Interface ）：）：4线结构线结构 内总线（内总线（I-Bus，Internal Bus）：）：系统级总线，指计算机系系统级总线，指计算机系统

5、中处理器连接各个部件的高速总线。分为处理器总线和统中处理器连接各个部件的高速总线。分为处理器总线和I/O总线。如：总线。如：FSB（Front Side Bus）：）：NetBurst和和Core构架下的处理器总线；构架下的处理器总线；QPI（QuickPath Interconnect）：）：Nehalem构架下的处理器总线；构架下的处理器总线； PCI、PCI Express：连接外部设备的：连接外部设备的I/O总线总线 外部总线（外部总线（E-Bus，External Bus）：）：用于连接计算机外部用于连接计算机外部设备，同时符合总线特征的连接通道，如设备，同时符合总线特征的连接通道，

6、如USB。6.1 总线性能总线性能总线性能 总线位宽总线位宽 总线宽度指的是可以同时传送的数据位数。如总线宽度指的是可以同时传送的数据位数。如USB、SPI、I2C位宽是位宽是1，FSB是是64位，位，PCI是是32或或64位。位。 总线时钟频率总线时钟频率 总线的传送时钟频率。总线的最高时钟频率可能随着版本的总线的传送时钟频率。总线的最高时钟频率可能随着版本的提高而增加。提高而增加。 总线带宽总线带宽 每秒钟传送的字节数，最大数据传输率。每秒钟传送的字节数，最大数据传输率。 总线带宽总线带宽=总线的位宽总线的位宽 8总线的工作时钟频率（字节总线的工作时钟频率（字节/秒）秒）或或 =总线的位宽

7、总线的位宽总线的工作时钟频率（位总线的工作时钟频率（位/秒）秒） 6.1 总线PC机总线的发展和演变8086/286时代时代ISA（Industry Standard Architecture）单总线结构，）单总线结构，16位。位。386/486时代时代ISA + 新的新的32位总线（主要有位总线（主要有MAC、EIAS和和VL-Bus）的双）的双总线结构。总线结构。Pentium初期和中期初期和中期FSB + PCI + ISA多总线模式。在多总线模式。在Pentium 4期间，期间，ISA总线总线逐步淘汰。逐步淘汰。Pentium D/EE开始开始FSB + PCI Express + P

8、CI的多总线模式。速度更快的的多总线模式。速度更快的PCI Express的出现，成为的出现，成为PCI的更新换代的总线标准。的更新换代的总线标准。Core i7开始开始 QPI + PCI Express + PCI的多总线模式。的多总线模式。6.1 总线PCI总线 PCI（Peripheral Component Interconnect ）是）是PC机在机在Pentium时期使用的标准的时期使用的标准的I/O总线，用于连接外部设备（这总线，用于连接外部设备（这些设备可以是主机板上的集成部件，也可以是通过扩展槽连些设备可以是主机板上的集成部件，也可以是通过扩展槽连接的扩展卡）。接的扩展卡）

9、。 PCI-SIG（PCI Special Interest Group，PCI特别兴趣小组）特别兴趣小组）是制定是制定PCI标准的官方机构，初始版本（标准的官方机构，初始版本（1.0）于）于1992年公布。年公布。生产生产PCI设备需要向设备需要向PCI-SIG缴纳费用。缴纳费用。 PCI的初始版本基本性能：的初始版本基本性能： 位宽位宽32位，同时支持位，同时支持32位位I/O； 总线时钟总线时钟33.33MHz，峰值带宽为，峰值带宽为133MB/s； 32或或64位地址寻址空间；位地址寻址空间； 256字节配置空间；字节配置空间； 5V信号标准。信号标准。6.1 总线PCI总线 PCI的

10、发展和版本类型的发展和版本类型PCI类型类型总线宽度总线宽度（位）（位）总线时钟总线时钟（MHz）带宽带宽MB/secPCI 3233133PCI 66M3266266PCI 64位位6433266PCI 66M/64位位6466533PCI-X 1.032/64661332661,066PCI-X 2.032/64665332664,267PCI-X是应用于服务器的总线标准是应用于服务器的总线标准6.1 总线PCI总线PCI总线的技术特点总线的技术特点PCI时钟独立于时钟独立于CPU外频：外频：使得使得CPU时钟有较大的提高的空时钟有较大的提高的空间，也使得间，也使得PCI较前一代总线有较长

11、的生命周期。较前一代总线有较长的生命周期。 数据数据/地址线多路复用技术：地址线多路复用技术：分时传送数据和地址，减少引脚分时传送数据和地址，减少引脚数目，降低成本。数目，降低成本。总线仲裁机制：总线仲裁机制：使得多个主控设备可以共存，可以实现多点使得多个主控设备可以共存，可以实现多点连接。连接。CPU只是一个只是一个PCI主控设备，每一个主控设备，每一个PCI主控设备都主控设备都可以通过总线仲裁机制取得总线的使用权。可以通过总线仲裁机制取得总线的使用权。线性突发传送：线性突发传送：在连续寻址的情况下可以一次寻址，多次数在连续寻址的情况下可以一次寻址，多次数据传送。据传送。即插即用（即插即用（

12、Plug & Play）：）：PCI总线具有自动识别和自动配总线具有自动识别和自动配置外设的能力。置外设的能力。6.1 总线PCI总线PCI总线扩展槽总线扩展槽PCI总线又有总线又有5V和和3V两种不同电压插槽类型。两种不同电压插槽类型。3.3V, 32位位PCI扩展槽扩展槽5V, 32位位PCI扩展槽扩展槽3.3V, 64位位PCI扩展槽扩展槽5V, 64位位PCI扩展槽扩展槽3.3V, 32位位PCI扩展卡扩展卡5V, 32位位PCI扩展卡扩展卡3.3/5V, 32位通用扩展卡位通用扩展卡3.3V, 64位位PCI扩展卡扩展卡5V, 64位位PCI扩展卡扩展卡3.3/5V, 64位

13、通用扩展卡位通用扩展卡6.1 总线PCI总线PCI总线扩展槽总线扩展槽 PCI扩展槽有扩展槽有32位和位和64位两种位宽，位两种位宽，64位扩展槽兼容位扩展槽兼容32位扩位扩展槽，即展槽，即32位的扩展卡可以插到位的扩展卡可以插到64位扩展槽工作。位扩展槽工作。32位位PCI扩展插槽扩展插槽64位位PCI-X扩展插槽扩展插槽 PCI-X扩展槽只扩展槽只有有3.3V/64位版本，位版本，与与PCI扩展槽兼容。扩展槽兼容。即即PCI扩展卡可以扩展卡可以工作在工作在PCI-X扩展扩展槽上。槽上。PCI-X扩展扩展卡也可以工作在卡也可以工作在PCI扩展槽上。扩展槽上。6.1 总线PCI Express

14、总线 简称简称PCI-E，或，或PCIe。是。是PCI总线的发展。与总线的发展。与PCI的主要不的主要不同是物理连接不同，而通信模型及程序方法与传统的同是物理连接不同，而通信模型及程序方法与传统的PCI一一样。样。PCI-Express概述概述 PCI-E是基于是基于双向的双向的1位串行差分位串行差分对的点对点物理传输对的点对点物理传输机制，并且机制，并且是可以以类似模块化的模式扩展，是可以以类似模块化的模式扩展，可以采用多个串行差分对并行工可以采用多个串行差分对并行工作以提高传输带宽。作以提高传输带宽。 由由1、2、4、8、16、32个差分对个差分对构成的构成的PCI-E分别被称为分别被称为

15、PCI-E 1、2、4、8、16、32标准。标准。X1X4X8X166.1 总线PCI Express总线 PCI-E 4PCI-E 16PCI-E 1PCI-E 16PCI 32位位6.1 总线PCI Express总线PCI-Express性能性能PCI-E的初始版本（的初始版本（1.0版），版），PCE-E中每个串行差分对的位中每个串行差分对的位速率是双方向速率是双方向2.5GT/s（GigaTransfer/s），信息传输速率），信息传输速率是对称的全双工是对称的全双工2Gb/s（250MB/s）。）。PCE-Express版本版本版本版本差分对单向差分对单向位速率位速率GT/s差分对

16、单向差分对单向信息传输带宽信息传输带宽MB/sPCI-E16双向带宽双向带宽GB/s发表发表日期日期1.02.525082002.71.12.525082005.32.05500162006.12233.08约约1000322010.11PCI-E 1.x、2.x单向数据速率单向数据速率 = 单向位速率单向位速率(8/10)/8PCI-E 3.0单向数据速率单向数据速率 = 单向位速率单向位速率(128/130)/86.1 总线PCI Express总线PCI-Express技术特点技术特点 双向串行差分传输：双向串行差分传输：PCI Express总线采用高速串行差

17、分点对总线采用高速串行差分点对点物理连接，大幅度减少引脚，同时提高传输速度；点物理连接，大幅度减少引脚，同时提高传输速度； 时钟植入同步技术：时钟植入同步技术：省略同步时钟信号，将省略同步时钟信号，将8位数据转化为位数据转化为10位（位（8b/10b编码同步）后自带同步信息。编码同步）后自带同步信息。3.0版版PCI-E采用采用128b/130b编码；编码； 可变的传输速率：可变的传输速率：可以根据所连接的硬件设备的不同，使用不可以根据所连接的硬件设备的不同，使用不同的频率与其通信；同的频率与其通信； 热拔插：热拔插：它还具有高级电源管理和监视功能，这样所有的它还具有高级电源管理和监视功能，这

18、样所有的PCI Express设备都会支持热插拔；设备都会支持热插拔； 纠错：纠错：PCI Express具备循环冗余校验能力，可以实现传输纠具备循环冗余校验能力，可以实现传输纠错。错。6.1 总线PCI Express总线应用应用在目前的在目前的PC机中，一般至少具有机中，一般至少具有2个个PCI Express和和1个个PCI Express16。1插槽用于一般中低速扩展卡，插槽用于一般中低速扩展卡，16插槽用于显示卡。显示卡将由插槽用于显示卡。显示卡将由AGP逐步过渡到逐步过渡到PCI-E16。PCI-Express之之前的主机板前的主机板PCI-Express的的主机板主机板6.1 总

19、线AGP标准标准技术规范技术规范等效时钟频等效时钟频率率(MHz)数据传输数据传输速率速率(MB/s)信号信号电压电压AGP 1.01996年年AGP 1662663.3AGP 21335333.3AGP 2.01998年年AGP 426610661.5AGP 3.02000年年AGP 853321330.8AGP（Accelerated Graphics Port ）是一种是一种32位的点对点并位的点对点并行传输通道，专门用于连接实现监视适配器（显卡）。行传输通道，专门用于连接实现监视适配器（显卡）。AGP采用采用66MHz的时钟，通过泵技术提高传输速率。的时钟，通过泵技术提高传输速率。6.

20、1 总线PCI Express总线PC机显示适配器的发展过程机显示适配器的发展过程显示卡标准显示卡标准 传输速率传输速率PCI133 MBpsAGP 1266 MBpsAGP 2533 MBpsAGP 41066 MBpsAGP 82133 MBpsPCI-E16（1.0）4000 MBps6.1 总线PCI Express总线同时具有同时具有AGP和和PCI-E16的主机板的主机板32位位PCIAGPPCI-E1PCI-E166.1 总线PCI Express总线PCI-E扩展槽引脚：扩展槽引脚：以以PCI-E4为例为例SMBus：系统控制、电源管理：系统控制、电源管理JTAG：测试：测试电

21、源：电源： +12V、+3.3V、+3.3V备用备用通道通道0双向差分对双向差分对通道通道1双向差分对双向差分对通道通道2双向差分对双向差分对通道通道3双向差分对双向差分对PCI-E4扩展槽扩展槽6.1 总线PCI Express总线不同宽度不同宽度PCI-E的兼容性：的兼容性： 较短的扩展卡可以直接工作在较宽的扩展槽上；较短的扩展卡可以直接工作在较宽的扩展槽上； 较宽的扩展卡可以插到较短的开口（较宽的扩展卡可以插到较短的开口（open-ended）扩展槽上。）扩展槽上。开口（开口（open-ended）PCI-E4扩展槽扩展槽6.1 总线笔记本专用总线PCMCIA（Personal Comp

22、uter Memory Card International Association，个人计算机存储卡国际协会），个人计算机存储卡国际协会） ：早期的笔记本早期的笔记本专用存储器扩展总线，后发展为通用的设备扩展总线，并改名专用存储器扩展总线，后发展为通用的设备扩展总线，并改名为为PC Card（后称为（后称为CardBus）。）。早期的早期的PCMCIA/PC Card基于基于ISA总线技术。总线技术。CardBus是基于是基于PCI技术的技术的32位总线扩展标准，传输带宽位总线扩展标准，传输带宽133MB/s。早期的早期的PCMCIA外存扩展卡外存扩展卡6.1 总线笔记本专用总线Expres

23、s Card：基于基于PCI-E技技术的笔记本专用扩展标准。术的笔记本专用扩展标准。Express Card 1.0在连接器中在连接器中包括包括PCI-E1 1.0和和USB 2.0信号，可以实现信号，可以实现PCI-E1和和USB工作模式，带宽分别可达工作模式，带宽分别可达2.5Gb/s和和480Mb/s。Express Card 2.0基于基于PCI-E 2.0和和USB 3.0技术（技术（2010年）。年）。Express Card扩展卡：扩展卡：外形外形有有34mm宽和宽和54mm宽（宽（L形）形）两种，其中两种，其中34mm型兼容型兼容54mm插座。插座。Express Card 3

24、4mmUSB 3.0扩展卡扩展卡Express Card 54mm串行接口扩展卡串行接口扩展卡6.2 芯片组概念 构成现代构成现代PC机主机板的三大半导体部件机主机板的三大半导体部件CPU、存储器、存储器、芯片组芯片组。Intel 945芯片组构芯片组构成的主机成的主机板板MCH（北桥芯片）（北桥芯片）ICH（南桥芯片）（南桥芯片）芯片组芯片组微型计算机中，微型计算机中，CPU接口、存储器接口、总接口、存储器接口、总线逻辑、常用接口以及功能线逻辑、常用接口以及功能部件的集成。部件的集成。6.2 芯片组概念非芯片组结构的计算机主机板非芯片组结构的计算机主机板所用的集成电路大部分是所用的集成电路大

25、部分是标准的中、小规模集成电路芯片标准的中、小规模集成电路芯片8086时代时代IBM PC 计算机主机板计算机主机板CPUFPU浮点浮点处理器处理器专用接口芯片专用接口芯片存储器存储器芯片芯片6.2 芯片组概念目前计算机的构成和多项性能取决于芯片组目前计算机的构成和多项性能取决于芯片组 芯片组限定可安装的芯片组限定可安装的CPU系列（系列（Intel、AMD）、封装（）、封装（CPU总线）、总线）、CPU主频和主频和CPU总线速度（总线速度（FSB）；）； 芯片组包含存储器通道，确定可以连接的存储器类型和速度，芯片组包含存储器通道，确定可以连接的存储器类型和速度，以及存储器通道数目；以及存储器

26、通道数目； 芯片组包含显示接口（芯片组包含显示接口（AGP、PCI ExpressX16），部分包），部分包含含GPU（Graphics Processing Unit），用于构成集成显示），用于构成集成显示适配器；适配器； 芯片组包含芯片组包含I/O总线（总线（PCI、PCIe等），确定等），确定I/O总线指标；总线指标； 芯片组包含各种接口（芯片组包含各种接口（USB、ATA、SATA），确定接口），确定接口标准、版本和性能；标准、版本和性能； 芯片组可能包含对特定外部设备的支持，如千兆网络、无线芯片组可能包含对特定外部设备的支持，如千兆网络、无线网络、网络、RAID（磁盘阵列）、音频等。

27、（磁盘阵列）、音频等。6.2 芯片组概念芯片组的主要生产厂商芯片组的主要生产厂商 主要厂商有主要厂商有Intel（美国）、（美国）、VIA（威盛、中国台湾）、（威盛、中国台湾）、SiS（矽统，中国台湾）、（矽统，中国台湾）、ULi（宇力、中国台湾）、（宇力、中国台湾）、AMD（美（美国）、国）、NVIDIA（英伟达，美国）、（英伟达，美国）、ATI（加拿大）、（加拿大）、IBM（美国）、（美国）、HP（美国）等。其中以（美国）等。其中以Intel、NVIDIA和和VIA的芯的芯片组最为常见。片组最为常见。 Intel CPU的台式机中的台式机中，Intel的芯片组采用最多。且的芯片组采用最多。

28、且Intel芯片芯片组品种齐全，高、中、低端产品都有；组品种齐全，高、中、低端产品都有； AMD CPU的台式机中的台式机中，以，以VIA、NVIDA芯片组为主，芯片组为主，NVIDA主要是主要是nForce系列，少部分采用系列，少部分采用AMD自身的芯片组自身的芯片组; 笔记本中笔记本中，多数为，多数为Intel CPU，所以，所以Intel的笔记本芯片组也采的笔记本芯片组也采用最多；用最多； 服务器服务器/工作站方面工作站方面，Intel CPU平台占优势，平台占优势，Intel的服务器的服务器/工作站芯片组产品也占据优势。工作站芯片组产品也占据优势。6.2 芯片组Intel官方网站芯片组

29、主页6.2 芯片组检测CPUZ检测芯片组型号及相关参数检测芯片组型号及相关参数主机板生产厂商主机板生产厂商主机板型号版本主机板型号版本芯片组厂商和型号芯片组厂商和型号南桥芯片厂商和型号南桥芯片厂商和型号LPCIO芯片芯片厂商和型号厂商和型号LPCIO: Low Pin Count Input/Output6.2 芯片组南北桥结构北桥北桥芯片芯片AGPCPUPentium II/IIIPCI总线总线南桥南桥芯片芯片USB2USB1IDE2IDE1ISA总线总线BIOSRTCLPCIO（Low Pin Count I/O）键盘接口键盘接口鼠标接口鼠标接口串口接口串口接口并口接口并口接口软驱接口软驱

30、接口RAM南北桥结构南北桥结构用于用于P6构架构架北桥芯片：北桥芯片：用于连接用于连接CPU、RAM等高速部件等高速部件南桥芯片：南桥芯片：用于连接低速部件用于连接低速部件特点：特点： 处理器总线处理器总线+PCI+ISA三总线结三总线结构；构； PCI连接南、北桥连接南、北桥芯片；芯片； 北桥芯片集成北桥芯片集成AGP接口。接口。6.2 芯片组Intel P6构架Hub结构P6构架构架Hub结构芯片组结构芯片组 北桥北桥MCH，南桥，南桥ICH； MCH与与ICH的连接通道为的连接通道为IHA，一个速率为，一个速率为266MB/s的专用通道；的专用通道； PCI总线移至总线移至ICH；IHA

31、：Intel Hub ArchitectureMCH：Memory Controller HubICH：I/O Controller HubMCH芯片芯片AGPPentium II/IIICPU266MB/sec连接通道连接通道ICH芯片芯片USBIDE2IDE1ISA总线总线RAMIHAPCI总线总线6.2 芯片组Intel P6构架Hub结构P6构架下的典型芯片组（北桥构架下的典型芯片组（北桥/MCH）芯片组芯片组系列系列年代年代结构结构CPU系统总系统总线速度线速度存储器存储器AGP配套的配套的ICH430 19931997南南北北桥桥Pentium66FPM/EDO/SDRAM无无44

32、019961998PII、PIII66、100EDO/SDRAM2X8101999HubPII、PIII66、 100、133SDRAM2XICH8152000PII、PIIISDRAM4XICH82019992000PII、PIIIRDRAM4XICH28401999PIII、XeonRDRAM4XICH26.2 芯片组Netburst构架8xx系列Netburst构架构架8xx系列芯片组系列芯片组 支持支持Pentium 4，处理器总，处理器总线为线为FSB； 支持双通道存储器；支持双通道存储器； 支持支持SATA、USB 2.0； 支持支持6通道音频，通道音频，AC97规规范；范； 淘汰

33、淘汰ISA总线，总线，FSB+PCI双双总线结构。总线结构。MCH芯片芯片AGPPentium 4CPU266MB/sec连接通道连接通道ICH芯片芯片USBSATAIDE2IDE1RAMIHARAMPCI总线总线FSB6.2 芯片组Netburst构架8xx系列Netburst构架、构架、8xx系列芯片组概述系列芯片组概述MCH芯片芯片845848865875支持处理器支持处理器Pentium 4、Celeron、Celeron D前端总线速率前端总线速率400/533MHz400/533/800MHz (HT支持支持)存储器存储器DDR SDRAM200/266/333DDR SDRAM2

34、66/333/400双通道双通道 DDR SDRAM266/333/400（875支持支持ECC）AGPAGP 4AGP 8ICH芯片芯片ICH3ICH4ICH5PCI6个个2.2版本版本PCI6个个2.3版本版本PCIUSB6个个USB 1.16个个USB 2.06个个USB 2.0外存储器接口外存储器接口2个个ATA-1002个个ATA-100 2个个SATA 150音频音频AC97 6通道通道6.2 芯片组关于Intel ICH芯片型号和名称ICH型号和名称型号和名称ICH名称名称ICH型号型号ICH82801AAICH082801ABICH282801BAICH382801CAICH4

35、82801DBICH582801EBICH682801FBICH782801GBICH882801HBICH982801IBICH1082801JBICH2ICH4ICH5ICH66.2 芯片组 Intel ICHIntel的的ICH芯片芯片ICH系列号系列号向上通道向上通道 外存储器接口外存储器接口网络支持网络支持USB总线总线音频音频ICH5IHA266MB/s2ATA-1002SATA-150RAID 0/110/100Mb/sLAN 接口接口8USB 2.0PCI 2.3AC97ICH6DMI 1GB/s/方向方向2ATA-1004SATA-150RAID 0/1/MatrixGbE接

36、口接口Wi-Fi支持支持PCI 2.3 4PCI-E1HD AudioICH72ATA-1004SATA-300RAID 0/1/5/MatrixGbE接口接口Wi-Fi支持支持PCI 2.0 6PCI-E1ICH84SATA-300RAID 0/1/5/10/MatrixGbE接口接口Wi-Fi支持支持10USB 2.0ICH96SATA-300eSATARAID 0/1/5/10/Matrix集成集成GbEWi-Fi支持支持12USB 2.0双双USB控制控制器器ICH10集成集成GbEWi-Fi支持支持ICH系列号：系列号：每一系列号代表一系列具体型号，如每一系列号代表一系列具体型号，如

37、ICH6包括包括ICH6（基本型）、（基本型）、ICH6R（RAID型）、型）、ICH6-M（用于笔记本）等。同系列不同的型号（用于笔记本）等。同系列不同的型号 ICH芯片芯片在功能上有一些剪裁。在功能上有一些剪裁。IHADMI：ICH6及其之后的型号支持及其之后的型号支持DMI，提供双方向，提供双方向1GB/s的传输速率。的传输速率。DMI实际上使用的是实际上使用的是PCI Express4的传输技术。的传输技术。RAID(Redundant Array of Independent Disk，容错磁盘阵列，容错磁盘阵列)：使用多个磁使用多个磁盘构成一个磁盘阵列。可以提高磁盘系统可靠性，提高

38、读写速度。盘构成一个磁盘阵列。可以提高磁盘系统可靠性，提高读写速度。RAID有不有不同的多种模式，如同的多种模式，如RAID 0、RAID 1、RAID 5、以及、以及Matrix RAID等。等。eSATA(external SATA)：是是SATA接口的外部扩展规范（外接版的接口的外部扩展规范（外接版的SATA）。）。是外置版的是外置版的SATA，用于连接外部移动硬盘、光盘驱动器或其它高速设备，用于连接外部移动硬盘、光盘驱动器或其它高速设备 。ATA和和SATA：ICH7开始将开始将SATA版本升级为版本升级为2.0，具备双向，具备双向300MB/s的传输速的传输速率。率。 ICH8及以后

39、及以后ICH芯片开始放弃对芯片开始放弃对ATA接口的支持，只支持接口的支持，只支持SATA。有一些。有一些ICH8之后的主机板上仍然有之后的主机板上仍然有ATA接口，是通过接口芯片实现的。接口，是通过接口芯片实现的。Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真无线高保真)：是一种无线联网的通信协议，即是一种无线联网的通信协议，即IEEE 802.11系列标准。其中目前常用的系列标准。其中目前常用的IEEE802.11b位速率为位速率为11Mb/s、IEEE802.11g位速率为位速率为54Mb/s。网络接口：网络接口：ICH6ICH8具备具备GbE（千兆以太网）接口。（千兆以太网

40、）接口。ICH9和和ICH10在芯片内在芯片内集成集成GbE，这样可以简化主机板网络接口。，这样可以简化主机板网络接口。PCI Express：I/O总线方面，总线方面，ICH6及其之后的型号支持及其之后的型号支持PCI-E1，同时保留，同时保留PCI 总线。近期最新的芯片组取消对总线。近期最新的芯片组取消对PCI的支持。的支持。AC97HD Audio：ICH6及其之后的型号支持及其之后的型号支持HD Audio音频。音频。8通道音频通道音频（AC97标准为标准为6通道音频），以及更高的速率和量化精度。通道音频），以及更高的速率和量化精度。USB：ICH9和和ICH10支持双支持双EHCI（

41、Enhanced Host Controller Interface ）主控制器，相当于两个主控制器，相当于两个USB控制器。之前的控制器。之前的ICH支持支持1个个USB主控制器，多个主控制器，多个USB接口是通过接口是通过USB集线器扩展出来的。集线器扩展出来的。6.2 芯片组Netburst/Core构架9xx系列 Netburst/Core构架，构架，9xx系系列芯片组列芯片组 支持新一带支持新一带Netburst构架，构架，LGA775封装封装Pentium 4/D/EE以及以及Core 2； 支持支持PCI Express； 连接通道连接通道DMI（实际上是（实际上是PCI-E4）

42、，双向），双向1GB/s速率；速率； 支持支持HD AudioDMI：Direct Media Interface MCH芯片芯片PCI-E16CPU2GB/sec连接通道连接通道ICH芯片芯片USBSATAHD AudioPCI-E1RAMDMIRAMPCI总线总线FSB6.2 芯片组Netburst/Core构架9xx系列Netburst/Core构架构架9xx系列芯片组（桌面系列）系列芯片组（桌面系列）系列号系列号CPUFSB速率速率（MHz）RAM显示显示/显示接口显示接口915P4, CD533/800DDR 333/400 DDR2 400/533PCI-E16 / 集成集成GMA

43、900ICH6925P4, P4 EE 800/1066DDR2 300/533PCI-E16945P4, PD, C2D, C2E533/800/1066DDR2 400/533/667PCI-E16 / 集成集成GMA950ICH7955P4, P4 EE, PD800/1066DDR2 533/667PCI-E16946P4, PD, CD, C2D, 533/800DDR2 533/667PCI-E16 / 集成集成GMA3000965C2D, C2Q, PDC533/800/1066DDR2 533/667/800PCI-E16 / 集成集成GMA3000ICH8975PD, C2D

44、, C2Q, PDC533/800/1066DDR2 533/667(支持支持ECC)PCI-E16ICH7P4Pentium 4PDPentium DPDC=Pentium Dual CoreCDCeleron DP4 EEPentium 4 Extreme Edition（至尊版至尊版）C2Q=Core 2 QuadC2D=Core 2 DuoC2E=Core 2 Extreme GMA（Graphics Media Accelerator，图形媒体加速器）：，图形媒体加速器）：Intel的的GPU标准，集成标准，集成在芯片组内，通过共享主存方式实现显示适配器功能（集成显卡）。支持在芯片组

45、内，通过共享主存方式实现显示适配器功能（集成显卡）。支持GMA的芯片的芯片组可以省去独立显示卡，以降低成本。但是由于共享主存储器，对在一定程度上影响组可以省去独立显示卡，以降低成本。但是由于共享主存储器，对在一定程度上影响计算机运行速度。但随着计算机运行速度。但随着GMA版本的不断提高，其性能也在不断提高。在版本的不断提高，其性能也在不断提高。在Core i3/i5/i7的部分型号中集成了更高性能的的部分型号中集成了更高性能的GMA HD（HD Graphics）6.2 芯片组 Intel Core新编号芯片组Core构架新编号系列芯片组（桌面系列）构架新编号系列芯片组（桌面系列）MCH系列号

46、系列号CPUFSBRAM（DDR2 / DDR3 SDRAM）显示显示 / 显示接口显示接口配合配合ICHP31 PDCC2Q C2D800/10332-667/8001 PCI-E16 1 PCI-E4ICH7G31 800103313332-667/8001 PCI-E16 集成集成 GMA 3100 ICH7G33 2-667/800 集成集成 GMA 3100ICH9P352-667/800/1066 3-800/1066/1333 1 PCI-E16 1 PCI-E4ICH9G35 2-667/800 集成集成 GMA X3500ICH8X382-667/800/1066 3-800

47、/1066/13332 PCI-E16 2.0ICH9G412-667/800 3-800/10661 PCI-E16 集成集成GMA X4500 ICH7P43 2-667/800 3-800/10661 PCI-E16 2.0ICH10G432-667/800 3-800/10661 PCI-E16 2.0 集成集成 GMA X4500 ICH10P452-667/800/1066 3-800/1066/13331 PCI-E16 2.0 2 PCI-E8 2.0ICH10G452-667/800 3-800/10661 PCI-E16 2.0 集成集成GMA X4500HDICH10Q4

48、32-667/800 3-800/10661 PCI-E16 2.0 集成集成GMA X4500HDICH10Q452-667/800 3-800/10661 PCI-E16 2.0 集成集成GMA X4500 ICH10X48C2Q C2DC2E1033133316002-667/800/1066 3-1066/1333/16002 PCI-E16 2.0ICH9MCH编号：编号： P主流、主流、Q商用型、商用型、G集成显卡，经济型、集成显卡，经济型、X顶级顶级6.2 芯片组 Intel X48+ICH9芯片组Intel的的X48+ICH9芯片组构成的系统芯片组构成的系统PCI-E 16显示

49、适配器显示适配器双控制器双控制器USB2.012PCI-E16GbE接口及接口及LAN适配器适配器双通道双通道DDR3存存储器通道储器通道HD Audio6通道音频通道音频6SATA外存储器外存储器接口接口6.2 芯片组Nehalem构架QPI总线结构Nehalem构架构架QPI总线结构总线结构 支持支持QPI处理器总线的处理器总线的Core i7； RAM直接连接到直接连接到CPU，支持支持3个个RAM通道；通道； CPU通道改为通道改为QPI，25.6GB/s的高速通道；的高速通道； 原原MCH更名为更名为IOH（I/O Hub）IOH：I/O HubQPI：QuickPath Inter

50、connect X58IOH芯片芯片PCI-E 2.0 16Core i7CPU2GB/sec连接通道连接通道ICH10芯片芯片12USB 2.06SATA3.0HD Audio6PCI-E 1.11DMIPCI总线总线DDR325.6GB/sec连接通道连接通道QPIDDR3DDR3PCI-E 2.0 166.2 芯片组 Intel X58+ICH10系统构成Intel的的X58+ICH10芯片组构成的芯片组构成的i7系统系统三通道三通道DDR3存存储器通道储器通道QPI处理器总处理器总线线6.2 芯片组Nehalem构架DMI总线结构Nehalem构架构架DMI总线结构总线结构 支持支持P

51、CI-E+DMI+DDR3接口的接口的Nehalem处理器，处理器，包括包括LGA1156封装的封装的Core i系列和系列和LGA1155封封装的酷睿二代）；装的酷睿二代）； 双片结构简化为单片结构双片结构简化为单片结构处理器通过处理器通过DMI直接连接直接连接PCH芯片；芯片；PCH：Platform Controller HubPCI-E 2.0 16Core i7/i5/i3CPU2GB/sec连接通道连接通道PCH芯片芯片1214个个USB 2.0(双控制器双控制器)6个个3.0Gb/sSATAHD Audio68个个2.5Gb/s的的PCI-E 2.0传输对传输对DMIDDR3DD

52、R3PCI-E 2.0 1610/100/1000Mb/s网络接口网络接口Matrix RAIDPCI总线总线6.2 芯片组Intel PCH芯片组Intel PCH桌面系列全部型号（桌面系列全部型号（20102012.3）型号型号支持的支持的处理器处理器处理器处理器总线总线PCI ExpressPCI支持支持SATA版本版本个数个数USB版本版本个数个数FDIP55NehalemLGA 1156DMI 1.02 GB/s PCI-E 2.068路传输对路传输对（其中（其中H55、H61为为6路、其路、其他为他为8路）路）Yes2.062.014NoH552.012YesH572.014Q57

53、H61Nehalem(Sandy Bridge)（酷睿二代）（酷睿二代）LGA 1155LGA 2011（仅（仅X79）DMI 2.04 GB/sNo2.042.010P672.043.022.014NoH67YesZ68Q67YesQ652.053.01B652.012X79No2.043.022.014NoZ77PCI-E 3.08路传输对路传输对3.042.010YesZ75H77Intel PCH芯片分为芯片分为5、6、7三个系列：三个系列：其中其中6和和7系列支持系列支持Sandy Bridge微微构架的处理器（酷睿二代），其构架的处理器（酷睿二代），其DMI通道为通道为2.0版，带

54、宽版，带宽4GB/s。只有。只有X79支支持持LGA2011封装的封装的Core i7（二代至尊版）（二代至尊版）PCI Express通道：通道：传输对用于实现不同的传输对用于实现不同的PCI-E线，传输对可以分配到各线，传输对可以分配到各个个PCI-E总线，如一个总线，如一个PCI-E1需要需要1个传输对，个传输对，PCI-E4需要需要4个传输对个传输对。PCI-E 2.0传输对双向传输对双向500MB/s，PCI-E 3.0传输对双向传输对双向1GB/s。SATA：支持支持RAID的的0、1、5、10和和Matrix RAID模式。模式。SATA 2.0传输速传输速率双向率双向300MB

55、/s，SATA 3.0传输速率双向传输速率双向600MB/s。USB：支持双支持双USB控制器模式。控制器模式。Z77、Z75和和H77支持支持USB 3.0。FDI（Flexible Display Interface）：）：显示传输通道，连接处理器内部的显示传输通道，连接处理器内部的GPU与与PCH芯片中的显示适配器组成集成显示适配器。芯片中的显示适配器组成集成显示适配器。 6.2 芯片组 Intel Z68系统构成Intel的的Z68单片芯片组构成的单片芯片组构成的Core i系统系统PCI-E 16显示适配器显示适配器(独立显卡独立显卡)集成显示适集成显示适配器配器(集成显卡集成显卡)5.2 芯片组 Intel X79系统构成Intel的的X79单芯片构成的单芯片构成的Core i（Sandy Bridge，酷睿二代），酷睿二代）系统，系统，2011年年I