Platform Controller Hub ( PCH ) — это семейство однокристальных чипсетов Intel , впервые представленное в 2009 году. Оно является преемником архитектуры Intel Hub , которая использовала два чипа — северный и южный мосты , и впервые появилась в серии Intel 5 .
PCH управляет определенными путями передачи данных и поддерживает функции, используемые совместно с процессорами Intel . К ним относятся тактирование ( системные часы ), гибкий интерфейс дисплея (FDI) и прямой интерфейс мультимедиа (DMI), хотя FDI используется только тогда, когда чипсету требуется поддержка процессора со встроенной графикой . Таким образом, функции ввода-вывода переназначаются между этим новым центральным концентратором и процессором по сравнению с предыдущей архитектурой: некоторые функции северного моста, контроллер памяти и линии PCIe были интегрированы в процессор, в то время как PCH взял на себя оставшиеся функции в дополнение к традиционным ролям южного моста. У AMD есть свой эквивалент для PCH, известный просто как чипсет с момента выпуска архитектуры Zen в 2017 году. [1] AMD больше не использует свой эквивалент для PCH, концентратор контроллера Fusion (FCH).
Архитектура PCH заменяет предыдущую архитектуру Intel Hub Architecture , ее дизайн решает возможное проблемное узкое место производительности между процессором и материнской платой . В архитектуре Hub материнская плата будет иметь двухкомпонентный чипсет, состоящий из чипа северного моста и чипа южного моста. Со временем скорость ЦП продолжала расти, но пропускная способность шины FSB (соединение между ЦП и материнской платой) не росла, что приводило к узкому месту производительности. [2]
В качестве решения узкого места были перераспределены несколько функций, принадлежащих традиционным чипсетам северного и южного мостов . Северный мост и его функции теперь полностью устранены: контроллер памяти, линии PCI Express для карт расширения и другие функции северного моста теперь встроены в кристалл ЦП в качестве системного агента (Intel) или упакованы в процессор на кристалле ввода-вывода (AMD Zen 2).
Затем PCH включает в себя несколько оставшихся функций северного моста (например, тактирование) в дополнение ко всем функциям южного моста, заменяя его. Системные часы ранее были подключением к выделенному чипу, но теперь включены в PCH. Существуют два различных соединения между PCH и ЦП: гибкий интерфейс дисплея (FDI) и прямой интерфейс мультимедиа (DMI). FDI используется только тогда, когда чипсету требуется поддержка процессора со встроенной графикой. Intel Management Engine также был перемещен в PCH, начиная с процессоров Nehalem и чипсетов 5-й серии . Чипсеты AMD вместо этого используют несколько линий PCIe для подключения к ЦП, а также предоставляют свои собственные линии PCIe, которые также предоставляются самим процессором. [3] [4] Чипсет также содержит энергонезависимую память BIOS .
Благодаря интеграции функций северного моста в ЦП, значительная часть пропускной способности, необходимой чипсетам, теперь разгружается.
Этот стиль зародился в Нехалеме и сохранится в обозримом будущем, вплоть до Кэннон-Лейк .
Начиная с процессоров Haswell с ультранизким энергопотреблением и продолжая мобильными процессорами Skylake , Intel включила контроллеры ввода-вывода южного моста в корпус ЦП, исключив PCH для конструкции системы в корпусе (SOP) с двумя кристаллами; больший кристалл является кристаллом ЦП, меньший кристалл является кристаллом PCH. [5] Вместо DMI , эти SOP напрямую открывают линии PCIe, а также линии SATA, USB и HDA от интегрированных контроллеров и линии SPI/ I²C /UART/GPIO для датчиков. Как и совместимые с PCH ЦП, они продолжают открывать линии DisplayPort, RAM и SMBus . Однако полностью интегрированный регулятор напряжения будет отсутствовать до Cannon Lake. [ требуется обновление ]
FCH от AMD был снят с производства с момента выпуска серии процессоров Carrizo, поскольку он был интегрирован в тот же кристалл, что и остальная часть процессора. [6] Однако с момента выпуска архитектуры Zen все еще существует компонент, называемый чипсетом, который обрабатывает только относительно низкоскоростной ввод-вывод, такой как порты USB и SATA, и подключается к процессору с помощью соединения PCIe. В этих системах все соединения PCIe направляются непосредственно к процессору. [7] Интерфейс UMI, ранее использовавшийся AMD для связи с FCH, заменен соединением PCIe. Технически процессор может работать без чипсета; он продолжает присутствовать только для взаимодействия с низкоскоростным вводом-выводом. [8] Процессоры серверов и ноутбуков AMD вместо этого используют конструкцию автономной системы на кристалле (SoC), которая не требует чипсета. [9] [10] [11]
Чипсеты Intel 5 Series были первыми, в которых был представлен PCH. Этот первый PCH имеет кодовое название Ibex Peak .
Существуют следующие варианты:
Langwell — кодовое название PCH в платформе Moorestown MID /смартфонов. [12] [13] для микропроцессоров Atom Lincroft .
Существуют следующие варианты:
Tiger Point — кодовое название PCH в чипсете платформы нетбуков Pine Trail для микропроцессоров Atom Pineview .
Существуют следующие варианты:
Topcliff — кодовое название PCH в наборе микросхем встраиваемой платформы Queens Bay для микропроцессоров Atom Tunnel Creek .
Он подключается к процессору через PCIe (а не через DMI , как другие PCH).
Существуют следующие варианты:
Cougar Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel 6 Series для мобильных, настольных и рабочих станций/серверных платформ. Он наиболее тесно связан с процессорами Sandy Bridge .
Существуют следующие варианты:
В первый месяц после выпуска Cougar Point, в январе 2011 года, Intel опубликовала пресс-релиз, в котором говорилось, что была обнаружена ошибка проектирования. В частности, транзистор в тактовом дереве PLL 3 Гбит/с получал слишком высокое напряжение. Прогнозируемый результат был 5–15% отказов в течение трех лет портов SATA 3 Гбит/с, обычно используемых для устройств хранения данных, таких как жесткие диски и оптические приводы. Ошибка присутствовала в ревизии B2 чипсетов и была исправлена в B3. Z68 не имел этой ошибки, поскольку ревизия B2 для него так и не была выпущена. Порты 6 Гбит/с не были затронуты. Эта ошибка была особенно проблемой чипсета H61, который имел только порты SATA 3 Гбит/с. Через OEM-производителей Intel планирует отремонтировать или заменить все затронутые продукты стоимостью 700 миллионов долларов. [14] [15]
Почти все произведенные материнские платы с чипсетами Cougar Point были разработаны для работы с процессорами Sandy Bridge, а позже и Ivy Bridge. ASRock выпустила одну материнскую плату для процессоров LGA 1156 на основе чипсета P67, P67 Transformer. Она поддерживает исключительно процессоры Lynnfield Core i5/i7 и Xeon, используя сокет LGA 1156. После отзыва ревизии B2 чипсетов Cougar Point, ASRock решила не обновлять материнскую плату P67 Transformer, и ее выпуск был прекращен. Некоторые мелкие китайские производители выпускают материнские платы LGA 1156 с чипсетом H61.
Whitney Point — кодовое название PCH в планшетной платформе Oak Trail для микропроцессоров Atom Lincroft .
Существуют следующие варианты:
Panther Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel 7 Series для мобильных и настольных компьютеров. Он наиболее тесно связан с процессорами Ivy Bridge . Эти чипсеты (кроме PCH HM75) имеют интегрированный USB 3.0 . [16]
Существуют следующие варианты:
Cave Creek — кодовое название PCH, наиболее тесно связанное с платформами Crystal Forest и процессорами Gladden [17] или Sandy Bridge-EP/EN [18] .
Patsburg — кодовое название PCH в чипсетах Intel 7 серии для серверов и рабочих станций, использующих сокет LGA 2011. Первоначально он был запущен в 2011 году как часть Intel X79 для процессоров Sandy Bridge-E для энтузиастов настольных компьютеров на платформах Waimea Bay . [19] Затем Patsburg использовался для серверной платформы Sandy Bridge-EP (платформа имела кодовое название Romley, а процессоры — кодовое название Jaketown, и, наконец, брендировалась как серия Xeon E5-2600), запущенной в начале 2012 года. [20]
Выпущенные осенью 2013 года процессоры Ivy Bridge-E /EP (последние маркируются как серия Xeon E5-2600 v2) также работают с Patsburg, как правило, с обновлением BIOS. [21] [22]
Патсбург имеет следующие вариации:
Coleto Creek — кодовое название PCH, наиболее тесно связанное с платформами Highland Forest и процессорами Ivy Bridge-EP [23] .
Lynx Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel 8 серии , наиболее тесно связанных с процессорами Haswell с сокетом LGA 1150. [24] Чипсет Lynx Point подключается к процессору в основном через интерфейс Direct Media Interface (DMI). [25]
Доступны следующие варианты: [26]
Кроме того, доступны следующие новые варианты, также известные как Wildcat Point , которые также поддерживают процессоры Haswell Refresh : [27]
Из-за конструктивного недостатка устройства, подключенные к интегрированному контроллеру USB 3.0 Lynx Point, отключаются, когда система выходит из состояния S3 ( Suspend to RAM ), что приводит к необходимости повторного подключения USB-устройств, хотя данные не теряются. [28] [29] Эта проблема исправлена в степпинге C2 чипсета Lynx Point. [30]
Wellsburg — кодовое название PCH серии C610, поддерживающей процессоры Haswell-E (Core i7 Extreme), Haswell-EP ( Xeon E5-16xx v3 и Xeon E5-26xx v3 ) и Broadwell-EP (Xeon E5-26xx v4). В целом схожий с Patsburg, Wellsburg потребляет всего до 7 Вт при полной загрузке. [31]
Уэллсбург имеет следующие вариации:
Sunrise Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel серии 100 , наиболее тесно связанных с процессорами Skylake с сокетом LGA 1151 .
Доступны следующие варианты: [32]
Union Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel серии 200 , наиболее тесно связанных с процессорами Kaby Lake с сокетом LGA 1151 .
Доступны следующие варианты: [33]
Lewisburg — кодовое название PCH серии C620, поддерживающей процессоры Skylake-X / Kaby Lake-X с разъемом LGA 2066 (Xeon « Skylake-W »).
Льюисбург имеет следующие вариации:
Basin Falls — кодовое название PCH серии C400, поддерживающей процессоры Skylake-X / Kaby Lake-X (фирменные Core i9 Extreme и " Skylake-W " Xeon). В целом схожий с Wellsburg, Basin Falls потребляет всего до 6 Вт при полной загрузке.
Basin Falls имеет следующие разновидности:
Cannon Point — кодовое название PCH в чипсетах Intel серии 300 , наиболее тесно связанных с процессорами Coffee Lake с сокетом LGA 1151. [34]
Доступны следующие варианты: [35]
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )