quali sono i vantaggi del chipset Northbridge

Storicamente, quali sono i vantaggi di avere un chipset Northbridge come componente separato (dalla CPU) in una scheda madre del computer? E se ha un tale vantaggio, perché il nuovo processore integra alcune delle sue funzionalità nella CPU?

Il vantaggio di avere un "northbridge" nel sistema è che consente alla CPU di comunicare con il resto del sistema. Senza di essa, non accadrebbe nulla. La CPU comunica con il Northbridge tramite l'FSB ad alta velocità ( bus frontale ) e tutto il resto (memoria, rete, video, PCIe, ecc.) Si collega al Northbridge tramite bus più specializzati.

I sistemi sono divisi in questo modo perché non c'è abbastanza spazio per mettere tutti i transistor richiesti su un singolo chip. I rendimenti sarebbero troppo bassi e di conseguenza i prezzi sarebbero troppo alti. In altre parole, al fine di ottenere le prestazioni che la gente desidera, TUTTA l'area disponibile sul chip della CPU è dedicata ai core del processore e alle memorie cache ad alta velocità.

L'integrazione di cui parli è lo spostamento del controller di memoria (storicamente sul Northbridge) sul die della CPU, e questo è per motivi di prestazioni. AMD è stato il primo a implementare davvero un controller di memoria integrato con il suo Athlon 64, che è stato un enorme passo nel mercato (almeno per le macchine x86 del mercato di massa, come sottolineato in un commento qui sotto, altri avevano integrato il controller di memoria precedente).

Passare on-die riduce notevolmente la latenza degli accessi alla memoria e riduce la lunghezza elettrica per raggiungere il controller. Intel ha seguito l'esempio con Nehalem e versioni successive e nessuno dei due produttori è tornato da allora.

Il northbridge veniva anche utilizzato per supportare funzioni come la connettività PCI o AGP, ma con il passaggio a PCI Express, il complesso radice viene anche spostato sul dado della CPU per aumentare le prestazioni, nonché aumentare l'integrazione (un IC meno grande e circuiti di supporto per mettere su una scheda madre == costi inferiori).

Senza un Northbridge, in sostanza, creeresti qualcosa di simile a un microcontrollore in cui tutto è legato insieme sullo stesso dado. Con la complessità di una CPU x86, non è pratico posizionare funzioni fisse sullo stesso die della CPU (anche le GPU integrate hanno impiegato un po 'di tempo per passare allo stampo), soprattutto perché a differenza di un fornitore di microcontrollori, non è possibile fare 100 diversi SKU per coprire tutte le possibili funzionalità che gli utenti potrebbero desiderare.

Oggi ci sono molte varianti SoC (system-on-chip) di CPU x86 vendute dove anche il southbridge è stato integrato nello stesso pacchetto fisico, sebbene non lo stesso die. Il southbridge ora gestisce generalmente il "resto" delle interfacce comuni in una CPU: Ethernet, LPC, USB, SATA, corsie PCIe aggiuntive, ecc. Inoltre, la memoria di avvio BIOS / EFI viene generalmente interfacciata anche attraverso il southbridge.

Per le piattaforme Intel, tuttavia, il collegamento CPU <-> southbridge è DMI, che è elettricamente simile a PCI Express, ma con un livello di protocollo diverso nella parte superiore.