Введение
Южный мост — один из двух чипов в архитектуре основной логической схемы чипсета на материнской плате ПК. Другой чип — северный мост. По состоянию на 2023 год большинство персональных компьютеров больше не используют два отдельных чипа, а вместо этого имеют единый чип, выполняющий функции чипсета, например, чипсет Intel Z790. Южный мост обычно отвечал за более медленные функции материнской платы в компьютерной архитектуре с северным и южным мостами. В системах с чипсетами Intel южный мост назывался I/O Controller Hub (ICH), а AMD называла свой южный мост Fusion Controller Hub (FCH) с момента появления своего Fusion Accelerated Processing Unit (APU), перенеся функции северного моста непосредственно в процессор, что сделало его функционально похожим на Platform Hub Controller. Южный мост обычно отличается от северного моста тем, что не имеет прямого подключения к процессору. Вместо этого северный мост соединяет южный мост с процессором. Благодаря использованию встроенной схемы канала контроллера, северный мост может напрямую передавать сигналы от устройств ввода-вывода процессору для управления данными и доступа к ним.
The southbridge is one of the two chips in the core logic chipset on older personal computer (PC) motherboards, the other being the northbridge. As of 2023, most personal computer devices no longer use a set of two chips, and instead have a single chip acting as the 'chipset', for example Intel's Z790 chipset. The southbridge typically implemented the slower capabilities of the motherboard in a northbridge/southbridge chipset computer architecture. In systems with Intel chipsets, the southbridge has been named I/O Controller Hub (ICH), while AMD has named its southbridge Fusion Controller Hub (FCH) since the introduction of its Fusion Accelerated Processing Unit (APU) while moving the functions of the Northbridge onto the CPU die, hence making it similar in function to the Platform hub controller. The southbridge can usually be distinguished from the northbridge by not being directly connected to the CPU. Rather, the northbridge ties the southbridge to the CPU. Through the use of controller integrated channel circuitry, the northbridge can directly link signals from the I/O units to the CPU for data control and access.
Текущий статус
В связи с тенденцией к созданию систем на кристалле (SoC), в современных устройствах северный мост все чаще интегрируется непосредственно в кристалл процессора; примерами служат процессоры Intel Sandy Bridge и AMD Fusion, оба выпущенные в 2011 году. Южный мост устарел и был заменен архитектурой Platform Controller Hub (PCH), представленной с чипсетом Intel 5 Series в 2008 году, а AMD поступила аналогичным образом с выпуском своих первых APU в 2011 году, назвав PCH контроллером Fusion (FCH), который использовался исключительно на APU AMD до 2017 года, когда он начал применяться в архитектуре AMD Zen, при этом название FCH было отменено. На платформах Intel все функции южного моста и оставшиеся функции ввода/вывода управляются PCH, который напрямую подключен к процессору через интерфейс Direct Media Interface (DMI). Процессоры Intel с пониженным энергопотреблением (Haswell U и более поздние) и процессоры с ультранизким энергопотреблением (Haswell Y и более поздние) также интегрировали PCH в корпус. Благодаря своей чиплетной конструкции, процессоры AMD Ryzen также интегрировали некоторые функции южного моста, такие как часть интерфейсов USB и SATA/NVMe.
Обзор
Чипсет южного моста выполнял 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, устаревшее хранилище PATA и хранилище NVMe. Возможны различные комбинации чипов южного и северного мостов, но эти два типа чипов должны быть разработаны для совместной работы; не существует единого отраслевого стандарта для совместимости между различными конструкциями чипсетов основной логики. В 1990-х и начале 2000-х годов интерфейсом между северным и южным мостом была шина PCI. По состоянию на 2023 год основными используемыми интерфейсами для соединения являются Direct Media Interface (Intel) и PCI Express (AMD).
Этимология
Название происходит от представления архитектуры в виде карты и впервые было описано таким образом с введением архитектуры локальной шины PCI в 1991 году. В Intel разработчики спецификации PCI рассматривали локальную шину PCI как центральный элемент архитектуры платформы ПК (то есть как экватор). Северный мост простирается к северу от основной шины PCI для поддержки процессора, памяти/кэша и других критически важных для производительности функций. Аналогично, южный мост простирается к югу от основной шины PCI и обеспечивает связь с менее критичными для производительности функциями ввода-вывода, такими как интерфейс диска, аудио и т.д. Процессор расположен в верхней части карты, точно на севере. Процессор соединен с чипсетом через быстрый мост (северный мост), расположенный севернее других системных устройств, как это схематически изображено. Северный мост соединен с остальной частью чипсета через медленный мост (южный мост), расположенный южнее других системных устройств, как это схематически изображено. Хотя в современных архитектурах ПК-платформ основная шина PCI заменена более быстрыми шинами ввода-вывода, принятая схема именования мостов сохранилась.