Южный мост — это один из двух чипов основного набора микросхем логики на старых материнских платах персональных компьютеров (ПК) , второй — северный мост . По состоянию на 2023 год в большинстве персональных компьютеров больше не используется набор из двух микросхем, а вместо этого используется один чип, выполняющий роль «набора микросхем», например набор микросхем Intel Z790.
Южный мост обычно реализует более медленные возможности материнской платы в компьютерной архитектуре набора микросхем северного/южного моста. В системах с чипсетами Intel южный мост получил название I/O Controller Hub (ICH), тогда как AMD назвала свой южный мост Fusion Controller Hub (FCH) с момента появления своего блока ускоренной обработки Fusion (APU), одновременно перемещая функции Северный мост на кристалле ЦП , что делает его похожим по функциям на контроллер-концентратор платформы.
Южный мост обычно можно отличить от северного по тому, что он не подключен напрямую к процессору . Скорее, северный мост связывает южный мост с процессором. Благодаря использованию схемы интегрированного канала контроллера северный мост может напрямую связывать сигналы от блоков ввода-вывода с ЦП для управления данными и доступа к ним.
Из-за стремления к процессорам «система-на-кристалле» (SoC) в современных устройствах северный мост все чаще интегрируется в сам кристалл ЦП ; [ необходимо дальнейшее объяснение ] примерами являются процессоры Intel Sandy Bridge [1] и AMD Fusion [2] , оба выпущенные в 2011 году. Южный мост стал резервным, и его заменила архитектура Platform Controller Hub (PCH), представленная с Чипсет Intel 5-й серии в 2008 году, в то время как AMD сделала то же самое с выпуском своих первых APU в 2011 году, назвав PCH контроллером-концентратором Fusion (FCH), который использовался только в APU AMD до 2017 года, когда он начал использоваться в AMD Zen. архитектуру, отбрасывая имя FCH. На платформах Intel все функции южного моста и остальные функции ввода-вывода управляются PCH, который напрямую подключен к ЦП через интерфейс Direct Media (DMI). [3] Процессор Intel с низким энергопотреблением (Haswell-U и более поздние версии) и процессор со сверхнизким энергопотреблением (Haswell-Y и более поздние версии) также имеют встроенный PCH. Основываясь на конструкции чиплета , процессоры AMD Ryzen также интегрировали некоторые функции южного моста, такие как некоторые интерфейсы USB и некоторые интерфейсы SATA / NVMe . [4]
Чипсет южного моста обрабатывал многие функции ввода-вывода компьютера, такие как USB, аудио, системный BIOS, шина ISA или шина LPC, низкоскоростная шина PCI/PCIe, контроллер прерываний IOAPIC, хранилище SATA, исторические данные. Хранилище PATA и хранилище NVMe. [5] [6] Возможны различные комбинации микросхем южного и северного мостов, [7] но эти два типа микросхем должны быть разработаны для совместной работы; [8] [9] не существует общеотраслевого стандарта совместимости между различными конструкциями наборов микросхем базовой логики. В 1990-х и начале 2000-х годов интерфейсом между северным и южным мостами была шина PCI. По состоянию на 2023 год основными используемыми мостовыми интерфейсами являются Direct Media Interface ( Intel ) и PCI Express ( AMD ).
Название происходит от представления архитектуры в виде карты и впервые было описано как таковое с появлением архитектуры локальной шины PCI в 1991 году. В Intel авторы спецификации PCI рассматривали локальную шину PCI как находящуюся на в самом центре архитектуры платформы ПК (т. е. на экваторе ).
Северный мост простирается к северу от магистрали шины PCI и предназначен для поддержки ЦП, памяти/ кэша и других критически важных для производительности возможностей. Аналогично, южный мост простирается к югу от магистрали шины PCI и служит мостом для менее критичных к производительности возможностей ввода-вывода, таких как дисковый интерфейс, аудио и т. д.
Процессор расположен в верхней части карты на севере. ЦП подключен к набору микросхем через быстрый мост (северный мост), расположенный к северу от других системных устройств, как показано на рисунке. Северный мост соединен с остальной частью чипсета через медленный мост (южный мост), расположенный к югу от других системных устройств, как показано на рисунке.
Хотя текущая архитектура платформы ПК заменила магистраль шины PCI более быстрыми магистралями ввода-вывода, соглашение об именовании мостов остается.
Функциональность современного южного моста включает в себя: [9] [6]
Опционально южный мост также включает поддержку (встроенный дискретный чип или встроенный в южный мост) Ethernet , Wi-Fi , RAID , Thunderbolt и внешнее управление .