AMD幕后功臣 NVIDIA主板芯片组回顾

1、AMD幕后功臣 NVIDIA主板芯片组回顾核心提示：虽然NVIDIA的芯片组市场不断萎缩，AMD公开表明不再采用第三方芯片组，Intel不授权QPI总线给NVIDIA，使得NVIDIA处在一个非常尴尬的境地，但NVIDIA短短几年间在主板芯片组市场上获得如此出色的成绩还是相当难得。在AMD K7的时代大家可能还记得那个经典的Barton 2500+，当时Barton 2500+可以直接超至3200+的频率而且可以稳定运行。当年市场上AMD的CPU十分火热，而Intel的奔腾4由于发热大、功耗高，而且执行效率也不及AMD的产品，因此不少玩家都不乐意选择Intel的产品。这导致AMD在K7年代第一

2、次获得了领先的优势。当时AMD并没有针对一般的民用市场推出芯片组，市场上支持AMD的芯片组有VIA、SiS和NVIDIA三家，VIA在NVIDIA进入芯片组市场之前市场占有率非常大，大部分使用AMD CPU的主板都是采用VIA的芯片组，直至NVIDIA进入主板芯片组市场，VIA的份额逐渐被NVIDIA蚕食。 自从nForce2将NVIDIA的芯片组推向第一次高峰后，NVIDIA的主板芯片组已经获得不少用户认可，之后的nForce3和nForce4在AMD的754和939接口时代统领了整个AMD主板的市场，到nForce5时NVIDIA的主板芯片可以说达到了新的高峰。可是好景不长，AMD收购AT

3、I后推出了自家芯片组，加上AMD力推的3A平台概念使得很多用户转投AMD自家的芯片组，NVIDIA则只有从Intel的芯片组入手。进入nForce6时代后NVIDIA推出了nForce 600i系列的芯片组。由于NVIDIA不仅推出芯片组而且更推出了公版主板，使NVIDIA在芯片组市场杀出了一条血路。最终到现在的nForce7时代，NVIDIA的AMD芯片组产品已经所剩无几，只有MCP78芯片组系列，而Intel的产品线上也处处碰壁，780i和790i也不能重现当年680i的辉煌，只有在Intel的集成芯片组上MCP79/7A获得了Apple的青睐，虽然MCP79/7A拥有非常出色的3D性能，

4、但在零售市场MCP7A的产品非常少，而且售价过高。在集成芯片组上NVIDIA集成了GeForce的显卡，使得集成显卡也可以发挥出出色的3D性能，经典之作包括MCP51/MCP61，MCP68，MCP73，MCP78和MCP79等的产品。 NVIDIA进入主板芯片组市场的时间比较晚，NVIDIA一进入主板芯片组市场就是针对AMD的CPU进行芯片组设计，因此一直以来都是AMD CPU的一个好搭档，NVIDIA在芯片组市场可以说是后起之秀，最终打败VIA的AMD芯片组，赢得了AMD芯片组市场的霸主地位，虽然现在NVIDIA的芯片组市场不断萎缩：AMD公开表明不再采用第三方芯片组，Intel不授权QP

5、I总线给NVIDIA，使得NVIDIA处在一个非常尴尬的境地。但NVIDIA短短几年间在主板芯片组市场上获得如此出色的成绩还是相当难得的，下面我们就来回顾一下NVIDIA的经典芯片组产品。开山之作-nForce1NVIDIA在2001年推出了nForce芯片组，代号为Crush 12。nForce芯片组由两颗芯片组成：整合绘图芯片的北桥芯片称为IGP(Integrated Graphics Processor，集成图形处理器)，南桥芯片称为MCP(Media and Communications Processor，媒体和通信处理器)。具体分为nForce 220、nForce 420、nFo

6、rce 220-D、nForce 420-D和nForce 620-D。nForce 220和nForce 420都集成了显卡，两者的主要区别在于TwiNBAnk(交错式)内存控制器nForce 420使用128bit TwinBank内存控制器，北桥为IGP 128;而nForce 220的北桥为64bit IGP 64。这样，nForce IGP 64(nForce 220)整合的图形核心只支持64bit显存，也就是单通道DDR266所能提供的带宽，所以nForce 220的集成显卡只能达到GeForce2 MX200的水平。而nForce 420在使用双通道内存的情况下则可支持128bi

7、t显存，性能可接近零售版GeForce2 MX的水准，使得nForce 420的集成显卡性能在当时一枝独秀。南桥芯片MCP也有两种版本，分别是MCP和MCP-D，它们的不同之处是后者支持杜比5.1声道输出(D代表Dolby Digital)。 ASUS A7N266-EnForce虽然拥有出色的性能，但是由于售价过高，兼容性能不理想以及设计上的问题，无法与当时的VIA KT133A/266A、SIS730/735/740等芯片组抗衡，很快就消失在市场上。巅峰来临-nForce2当年购买Barton 2500+超频的玩家必选NVIDIA的nForce 2芯片组的主板。在那个时候nForce 2十

8、分受欢迎，最经典的可以说是Abit的NF7。NVIDIA的nForce 2成功之处在于拥有出众的超频能力，加上当时的nForce 2 IGP集成了GeForce 4 MX400的显卡，要比VIA集成的显卡性能强悍不少，因此在抢占芯片组市场的同时NVIDIA也逐渐将VIA的集成芯片组市场蚕食。2002年7月22日，NVIDIA再接再厉，推出了代号为Crush 18的第二代nForce芯片组nForce2，Crush 18支持400MHz总线速度、双通道DDR400以及AGP 8(如nForce2 Ultra 400等)，支持USB2.0，具备了IEEE 1394a(火线)和Ultra ATA/1

9、33等数据接口，而且IGP北桥(Crush18D)还集成了相当于GeForce4 MX的显示核心。最初nForce2标准版最高只支持333MHz的总线速度，支持异步内存频率和双通道DDR 200/266/333/400内存，最高带宽可达6.4GB/s。支持AGP 2/4/8，集成GeForce4 MX的显示核心。南桥MCP整合了USB2.0、ATA133、以太网卡、AC97音效控制器，MCP-T芯片则提供了集成的IEEE1394(FireWire/火线)接口控制器和第二组网络控制器、整合了APU声效处理单元、集成了可解码Dolby 5.1音效的SoundStorm技术，当时还是没有其他的厂商可

10、以达到这样的规格。nForce2 400/Ultra400可以说是用户最为熟悉的产品，nForce2 400只支持单通道内存，而nForce2 Ultra400可以支持双通道DDR400，2款芯片组都可以支持400MHz的总线速度。nForce2 Ultra400由于拥有出色的超频能力被不少玩家作为超频必选主板，线性超频、多分频技术、CPU/内存/显卡单独电压调整、破解倍频等功能得到不少玩家的青睐。nForce2后继产品还有nForce2 Ultra 400Gb和nForce2 Ultra 400R。率先支持64位-nForce3AMD在2003年发布64位的K8处理器，NVIDIA抢先于VI

11、A和SIS推出了配套的代号为Crush K8(CK8)的nForce3 150单芯片平台，之后又发布了nForce3 250芯片组，nForce3采用了整合南北桥的单芯片设计，是第一款支持AMD 64位处理器的单芯片芯片组。nForce3 150分为nForce3 Pro 150和nForce3 150，nForce3 Pro 150是针对服务器的产品，nForce3通过HyperTransport总线连接CPU，可惜nForce3 150只支持600MHz的HT总线，因此被VIA揶揄为不完全支持Athlon 64的产品，另外它对K8处理器的支持度也比较差。nForce3系列内部集成的南桥芯片

12、比较有特色，它支持NVIDIA的IEEE 802.3 MAC网络控制技术。这种技术和Intel的CSA技术有点相似，它在芯片组内部集成了独立的网络控制器。nForce3 150系列芯片组不直接支持SATA硬盘，只支持3个ATA133标准的PATA接口。由于nForce3 150存在缺陷，nForce3 250很快就被NVIDIA推出市场，同样是单芯片设计的nForce3 250被划分为nForce3 Pro 250、nForce3 250和nForce3 250Gb等版本。nForce3 250系列芯片组可根据需要支持Socket 754/939/940的Athlon64和Athlon64 F

13、X处理器，可支持800MHz HT总线，后来更支持1GHz的HT总线速度。支持SATA 150和ATA133规范，可提供4个SATA接口和两个PATA接口，可以跨越SATA和PATA两种完全不同的硬盘类型来组建RAID，支持RAID 0、1、0+1和JOBD，加入了防火墙技术以增强网络安全性。2004年6月，NVIDIA还专门推出了一款主要针对Socket 939接口处理器的nForce3 Ultra芯片组。nForce3存在的时间并不长，由于显卡接口从AGP 8x转换到PCI-E x16，nForcec4很快就出现在市场上。再创高峰-nForce4随着PCI-E显卡的发布，nForce4应运

14、而生。nForce4支持PCI-E x16接口、SATA II、SLI技术，可以与Intel的915/925系列芯片组抗衡。nForce4主板芯片组系列根据不同的市场需求和价格定位被划分为nForce4标准版、nForce4 SLI、nForce4 Ultra三个桌面版本及nForce4 Pro服务器版本等。 nForce4继续采用单芯片设计，nForce4相当于增加了对PCI-E x16支持的nForce3，最低端的nForce4标准版省略了硬件防火墙，但仍然支持软件防火墙。仅支持SATA 1.5Gb/s和RAID功能，HT总线速度为800MHz;中端的nForce4 Ultra具有硬件防火

15、墙，支持SATA和RAID功能，HT总线速度为1GHz;最高端的nForce4 SLI在Ultra的基础上增加了对SLI的支持。nForce4的MCP芯片可提供20条PCI-E通道，当运行在SLI模式下时每个PCI-E 16插槽将分配到8+x8的带宽。2005年，NVIDIA推出了一款定位于低端Socket 754平台的nForce4芯片组nForce4-4x，它是nForce4标准版的后续版本，其最大特点是支持PCI-E、4个1.5GB/s的SATA驱动器以及800MHz系统总线，支持10个USB接口、RAID功能和NVIDIA Firewall 2.0。nForce4-4X一问世便以高价性

16、比成为市场上的热门产品。2004年11月22日Intel和NVIDIA签订了多项专利交互授权协议，2005年NVIDIA正式发布了代号为C19的Intel平台芯片组nForce4 SLI Intel Edition。由于P4处理器并未内建内存控制器，因此NVIDIA沿用了nForce2时代的南北桥设计，北桥芯片仍命名为SPP(代号为C19)，主要支持DDR2双通道内存、PCI-E显卡和SLI;而MCP南桥(代号为MCP04)则支持4组SATA 硬盘、RAID 0/1/0+1/5 JBOD功能、10个USB 2.0和1Gbps以太网等。不过，MCP仅支持普通7.1声道AC97，这与Intel的9

17、XX的HD Audio有一定差距。辉煌展现-nForce52006年5月23日AMD发布了AM2接口的处理器，正式支持DDR2内存。同一天，NVIDIA也推出了其支持Socket AM2处理器的nForce5(研发代号MCP55)系列主板芯片组，nForce5提供SATA的NCP功能，集成音频处理功能UAA Audio，网络安全引擎ActiveArmor等得功能。nForce5最初分为nForce 590 SLI、nForce 570 Ultra、nForce 570 SLI、nForce 550。nForce 590 SLI针对玩家采用C51XE北桥加上MCP55PXE南桥的南北桥芯片组设计

18、，支持2条PCI-E x16插槽，提供46通道、9链路的PCI-E连接。支持AMD AM2接口的Athlon FX和Athlon64系列CPU，拥有6个SATA插槽(支持RAID5)，双千兆以太网，支持ActiveArmor硬件防火墙和UAA音频。内部设计超过AMD标准，超频能力强劲。nForce570分为nForce 570 Ultra和nForce 570 SLI，nForce 570 SLI提供2个X8 SLI插槽，总共28条PCI-E链路，支持x8+x8的SLI模式，nForce 570 Ultra则只支持1条PCI-E x16插槽，其他规格与nForce 570 SLI相同。后来NV

19、IDIA再发布了nForce 570 LT SLI，规格和nForce 570 SLI接近，PCI-E通道减少到19条，只提供4个SATA接口和1个千兆网卡接口。NVIDIA的中低端市场主要由nForce550统领，nForce550拥有4个SATA插槽和1个千兆以太网接口，不支持RAID5和ActiveArmor、Dual Net、Teaming，但具备UAA功能。而针对OEM市场NVIDIA推出了nForce 510，nForce 510拥有2个SATA插槽和1个百兆以太网接口，只支持RAID 0、1和8个USB接口，但具备UAA功能。后来NVIDIA将nForce4也纳入了nForce5

20、系列，nForce4各系列变身成nForce 500 SLI、nForce 500 Ultra和nForce 500，NVIDIA改名之风从此而起，后来一直蔓延到显卡芯片，高端主板芯片组上。NVIDIA 同样也在2006年7月27日发布了为 Intel的Core 2 Duo处理器准备的极致性能的 nForce 590 SLI 和性能级的 nForce 570 SLI 主板。这些主板将直接与 Intel 的975X 高端芯片组竞争。转投Intel阵营-nForce6在nForce5诞生5个半月之后，NVIDIA在2006年11月正式发布nForce6系列芯片组。在AMD收购ATI之后，NVIDI

21、A的战略重心被迫转向Intel方向。nForce600系列芯片组包括NVIDIA nForce 680i SLI、nForce 650i SLI、nForce 650i Ultra三款芯片产品，都是针对Intel平台的产品。nForce 600系列芯片组全部采用C55 MCP，同时NVIDIA也开始推出了公板主板的概念。 旗舰级的nForce 680i SLI面向最狂热的骨灰级玩家，它提供了最强劲的超频性能。支持1333MHz的FSB，可以兼容全部目前和未来的Core 2 Duo处理器。而且玩家还可以通过超频来大幅提升FSB频率。同时还支持NVIDIA的Quicksync技术，当FSB和内存运

22、行在同步模式时，这项技术可以加快CPU和内存间的数据交换速度。配备NVIDIA SLI技术，板载两个全速PCI-E 16插槽和一个PCI-E 8插槽，可以支持三卡SLI技术。此外还支持EPP规范的SLI Ready内存。后来NVIDIA再推出了nForce 680i LT SLI的芯片组，它是nForce 680i SLI的廉价精简版。只支持DDR2-800内存，只有一个千兆以太网接口和两条PCIe x16插槽。此外，它的超频能力亦有所降低。但由于使用公版 PCB 的 680i LT SLI 底板 BIOS 与 680i SLI 共通，实质上分别不大，更使原不能负担680i SLI 的人愿意付

23、钞购买。nForce 650i系列针对主流玩家，nForce 650i SLI相对680i SLI，它不支持1333MHz总线，只支持两条PCIe x16插槽，并都只以PCIe x8模式运作。支持双通道DDR2内存，但不支持EPP规范内存。存储接口方面，与680i SLI相似。网络连接方面，相对680i SLI，去掉了DualNet和TCP/IP加速技术。nForce 650i Ultra只支持单条PCIe x16插槽，不支援SLI技术。支持双通道DDR2内存，但不支持EPP规范内存。存储接口方面，有4个SATA 3Gbps接口。AMD市场NVIDIA并没有放弃，NVIDIA仍推出了面向AMD

24、高端市场由2个590SLI MCP芯片组成nForce 680a SLI顶级芯片组。nForce 680a SLI支持AMD的Quad FX处理器，采用服务器专用的Socket F接口，nForce 680a SLI可在多核CPU上运行内容制作程序，并在最多4个显卡八台单独的显示器上显示它们。最多可在12个硬盘，4个前兆网卡，20个SATA II接口，规格相当惊人，但价格就更加惊人了。将改名坚持到底-nForcec7nForce7在AMD平台已经没有不继承显卡的芯片组了，AMD平台采用MCP78的芯片组，而高端的nForce 780a SLI采用nForce200芯片提供多条PCI-E x16

25、插槽，而Intel平台上nForce 780i SLI和nForce 750i系列都是在nForce6芯片组上加上nForce200芯片组使得主板支持PCI-E 2.0技术，真正原生支持PCI-E 2.0的只有nForce 790i SLI一款产品。nForce 780a SLI采用MCP78芯片组，利用NF200芯片，令芯片组可以支持PCI-Express 2.0，并提供一条全速的PCI-E 16x和两条PCI-E 8x，可以建立三路SLI。由于芯片已集成显示核心，所以支持混合SLI技术。处理器方面，支持HyperTransport 3.0总线，所以支持Phenom处理器。PCI-E方面，需

26、要另加NF200芯片去支持PCI-Express 2.0，并提供三条PCI-E插糟，作三路SLI之用。系统内存方面，可以支持DDR2-1066。它的对手是AMD的790FX。在AMD SB750/710推出后，nForce 780a亦升级支持类似ACC技术。该技术原本在前者首次出现，可以提高Phenom处理器的超频幅度。在2009年，更名为nForce 980a SLI芯片组。nForce 750a SLI针对主流市场，采用单芯片设计，没有加入NF200芯片，仅支持x8+x8的SLI，而最低端的是nForce 720a，采用MCP78D，没有就继承显卡，支持高达5200MT/s的系统总线和Hy

27、per Transport 3.0技术，支持PCI-Express 2.0规范。Intel平台上由于nForce 680i不支持PCI-E 2.0技术，所以NVIDIA在nForce 680i上加入NF200芯片，之后改名称为nForce 780i，其规格上和nForce 680i完全没有区别，可以看作是nForce 680i的PCI-E 2.0版本，而nForce 750i系列同样在nForce 650i加入NF200芯片， 改名nForce 750i，由于nForce 650i还有不少的库存，NVIDIA就将nForce 650i直接改名称为nForce 740i。在nForce7时代NV

28、IDIA将改名文化推向高峰。 真正意义上原生支持PCI-E 2.0的只有nForce 790i SLI，这款芯片组支持1600MHz FSB。与780i不同，它可以原生支持PCI-Express 2.0，不用外加NF200芯片。另外支持DDR3内存和NVIDIA ESA技术。多卡加速运算方面，支持三路SLI和增强版SLI。增强版SLI即是在北桥芯片中，有专用的信道供显示核心互相传送数据，内存控制器不用参与其中。另一个特点，是Broadcast技术。CPU发出的讯息，各显示核心可以同时接收。南桥是原先的nForce 570 SLI芯片。之后NVIDIA推出了nForce 790i SLI的简化版

29、nForce 770i SLI，内存方面，最高支持双通道DDR3-1333。芯片组只会提供两组PCI-E x16插槽，所以不可以支持三路SLI。集成芯片组系列NVIDIA的nForce一推出的时候就已经集成显卡，而且采用GeForcce系列的显卡，提供出色的3D性能。在推出了整合芯片组的力作nForce和nForce2 IGP芯片组后，NVIDIA在nForce3、nForce4系列芯片组中没有采用芯片集成显卡的设计。分久必合，2005年9月20日，NVIDIA再度推出针对AMD平台的整合芯片组GeForce6100/nForce400(C51)系列。早期的C51型号有两款：面向高端的GeFo

30、rce 6150(C51PV)和次级的GeForce 6100(C51G)，都内建GeForce6系列的显示核心，支持directx 9.0c、Shader Model 3.0以及PureVideo，拥有两条Pixel Shader渲染管线及1个Vertex Shader流水线，性能仅次于GeForce 6200TC独立显卡，但强于同时期包括ATI Xpress 200在内的其他整合芯片组的集成显卡，完全能满足一般3D游戏的需求。GeForce 6150核心频率为475MHz，GeForce 6100为425MHz，展槽方面GeForce 6100/6150都支持PCI Express 16，

31、但GeForce 6150支持两根PCI-E 1接口，而GeForce 6100只支持一根。不久之后NVIDIA推出了单芯片设计的MCP61，规格上和C51一样，但采用单芯片设计大大降低成本，提高芯片组的集成度。C61系列包含C61S(整合GeForce 6100 GPU与nForce 405 MCP)、C61V(整合GeForce 6100 GPU与nForce 400 MCP)、C61P(整合GeForce 6100 GPU与nForce 430 MCP或整合GeForce 6100 GPU与nForce 410 MCP)。P、S、V三个型号分别代表Premium(加强型)、Standar

32、d(标准型)和Value(经济型)，针对各种消费层的不同需求。AMD推出690G之后提供比MCP61更高的3D性能，为了对抗AMD的690G芯片组，nVidia推出MCP68，推出了GeForce 7050 PV nForce 630a。MCP68支持AM2接口的AMD处理器，并整合了GeForce 7050显示核心，显核核心频率是475MHz，提供HD-Audio，4个SATA II接口，支持DVI和HDMI视频输出。针对低端市场NVIDIA又推出了GeForce 7025 nForce 630a，显卡频率降低到425MHz，不支持HDMI视频输出。到现在市场上AMD平台已经被AMD的780

33、G和790GX占去大量的市场份额，NVIDIA只剩下MCP78一款AMD平台的集成芯片组，MCP78集成了GeForce 8200显示核心，并支持混合SLI技术。对手是AMD 780G芯片组。由于是单芯片设计，所以成本较低，但却衍生出发热问题。所以，不少主机版厂商都会采用散热扇和较大的散热片，去为芯片散热。为了与高端芯片组有所区别，不支持SLI，而低端还有一款GeForce 8100 nForce 720a的成品集成GeForce 8100显卡。到2007年年中，NVIDIA在AMD平台芯片组有六成占有率，相比之下，在Intel平台只有不足1%的占有率。由于AMD收购了ATI，变相AMD推出自

34、家的芯片组。NVIDIA与AMD的关系亦出现变量。由原本的合作伙伴，变为芯片组市场的竞争对手。所以NVIDIA须要打入Intel芯片组市场，以维持自己的领先地位。在ATI被AMD收购后，ATI全面退出Intel平台，这倒给了NVIDIA一个机会。当时，ATI的Intel平台占有率是大约8%。而NVIDIA就推出整合式芯片组，企图打入Intel整合式芯片组市场。它支持Intel的Core 2核心处理器，并整合了GeForce 7050显示核心，首次支持HDMI接口，但只支持单信道内存，亦不支持PureVideo技术。NVIDIA称这样做是降低成本，增加竞争力。MCP73采用80nm制程制造，集成

35、了GeForce 7显示核心。纵使只支持单信道内存，影响集成显示核心的效能发挥。但数据显示，由于NVIDIA的驱动程序比较完善，所以立体贴图错误较少，画质和效能都比对手Intel的G33芯片组高。显示核心有两条像素流水线，支持Direct X 9.0c和Shader Model 3.0。显示核心频率介乎500-600 MHz，视乎不同的形号。内存方面，与G33不同，只支持最高DDR2 800规格，不支持DDR 3。存储技术方面，全系列都支持MediaShield技术，支持RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。音效方面，支持HD Audio。网络接口方面，则原生支持Gigabit Ethernet。 在Intel平台集成芯片组上NVIDIA并没有过分投入，MCP73发布后很长一段时间NVIDIA并没有在发布