Northbridge(컴퓨팅)

Northbridge (computing)
일반적인 북쪽/남쪽 다리 배치(2015년)
일반적인 북쪽/남쪽 브릿지 레이아웃(2007)

컴퓨팅에서 Northbridge(호스트 브리지 또는 메모리 컨트롤러 허브)는 PC 메인보드의 코어 로직 칩셋 아키텍처를 구성하는 2개의 칩 중 하나입니다.노스 브릿지는 프론트 사이드 버스(FSB)를 통해 CPU에 직접 접속되어 고성능 태스크를 처리합니다.일반적으로 CPU와 메인보드의 [2]다른 부분 간의 통신을 관리하기 위해 저속 사우스[1] 브릿지와 함께 사용됩니다.2010년대 이후 다이수축과 트랜지스터 밀도의 향상으로 칩셋 집적성이 향상되어 노스브리지에 의해 실행되는 기능은 종종 다른 컴포넌트(사우스브리지 또는 CPU 자체)[3][4]에 통합됩니다.2019년 현재 인텔과 AMD는 모두 Northbridge 기능을 [4]CPU에 내장한 칩셋을 출시하고 있습니다.현대의 인텔 Core 프로세서는 Northbridge를 CPU 다이(uncore 또는 system agent)에 내장하고 있습니다.

구식의 인텔 베이스 PC에서는, Northbridge 는, 외장 메모리 컨트롤러 허브(MCH) 또는 그래픽스 메모리 컨트롤러 허브(GMCH)라고 하는 명칭도 붙어 있습니다.이러한 기능은 메모리와 그래픽스 컨트롤러에서 시작하여 CPU [3]칩 자체에 점점 더 통합되었습니다.2011년에 도입된 인텔 Sandy Bridge 및 AMD 액셀러레이티드 프로세싱 유닛 프로세서의 경우 Northbridge의 모든 기능은 [5]CPU에 있습니다.대응하는 사우스 브릿지는 인텔에 의해 플랫폼 컨트롤러 허브로, AMD에 의해 Fusion 컨트롤러 허브로 이름이 변경되었습니다.AMD의 FX CPU에는 외부 노스브리지 및 사우스브리지 칩이 계속 필요했습니다.

이전에는 모든 컴포넌트를 하나의 칩 [6]다이에 통합하기 어려웠기 때문에 CPU, 노스브리지 및 사우스브리지 칩 간의 기능 분리가 필요했습니다.그러나 시간이 지남에 따라 CPU 속도가 빨라짐에 따라 CPU와 지원 [7]칩셋 간의 데이터 전송에 따른 제한으로 인해 병목 현상이 발생했습니다.통합형 노스브릿지의 경향은 2000년대 말경부터 시작되었습니다.예를 들어 2010년식 MacBook Air의 Nvidia GeForce 320M GPU는 노스브릿지/사우스브릿지/GPU 콤보 [8]칩이었습니다.

개요

일반적으로 노스브릿지는 CPU, 경우에 따라서는 RAM, PCI Express(AGP) 비디오 카드 및 사우스브릿지 [9][10]간의 통신을 처리합니다.일부 노스브리지에는 내장 비디오 컨트롤러도 탑재되어 있습니다.인텔 시스템에서는 그래픽스 메모리 컨트롤러 허브(GMCH)라고도 불립니다.프로세서와 RAM에 따라 다른 시그널링이 필요하기 때문에 특정 노스브릿지는 보통 1개 또는2개의 CPU 클래스와1개의 RAM 타입만으로 동작합니다.

2종류의 RAM을 지원하는 칩셋은 몇 가지 있습니다.일반적으로 새로운 표준으로 이행할 때 사용할 수 있습니다.예를 들어 2002 Nvidia nForce2 칩셋의 Northbridge는 DDR SDRAM을 조합한 소켓A 프로세서에서만 동작합니다.

인텔 i875 칩셋은 클럭 속도가 1.3GHz 이상인 Pentium 4 프로세서 또는 Celeron 프로세서를 사용하는 시스템에서만 동작하며 인텔 i915G 칩셋은 인텔 Pentium 4 및 Celeron에서만 동작하지만 DDR 또는 DDR2 메모리를 사용할 수 있습니다.[필요한 건]

어원학

그 이름은 건축물을 지도처럼 그려서 유래했다.CPU는 대부분의 범용 지리 지도에서 정북에 버금가는 맵의 맨 위에 있습니다.CPU는 그림과 같이 다른 시스템 디바이스의 북쪽에 있는 고속 브리지(노스 브리지)를 통해 칩셋에 접속됩니다.다음으로 노스 브릿지는 그림과 같이 다른 시스템 디바이스의 남쪽에 있는 저속 브리지(사우스 브릿지)를 통해 칩셋의 나머지 부분에 연결됩니다.

인텔 i815EP 노스브리지

오버클럭

Northbridge는 컴퓨터의 오버클럭 가능 범위 내에서 중요한 역할을 합니다.그 주파수는 CPU가 독자적인 동작 주파수를 확립하기 위한 베이스라인으로서 일반적으로 사용되고 있기 때문입니다.이 칩은 일반적으로 프로세서의 속도가 빨라질수록 뜨거워지고 냉각이 더 필요합니다.CPU 오버클럭에는 한계가 있습니다.디지털 회로는 트랜지스터의 상승, 하강, 지연 및 저장 시간, 전류 게인 대역폭 곱, 기생 캐패시턴스, 전파 지연 등의 물리적 요인에 의해 제한됩니다.그 결과 대부분의 오버클럭 어플리케이션은 s를 가집니다.멀티플라이어 및 외부 클럭 설정에 대한 제한이 자주 적용됩니다.또한 CPU 내부의 전계효과 트랜지스터를 적절히 활성화하기 위해서는 더 높은 전압이 필요하며, 이 높은 전압은 더 많은 양의 열을 생성하므로 다이에 더 큰 열 솔루션이 필요하기 때문에 열은 주요 제한 요인입니다.

진화

IBM T42 노트북 메인보드의 일부입니다.

프로세서 설계의 전체적인 경향은 더 적은 컴포넌트에 더 많은 기능을 통합함으로써 전체적인 메인보드 비용을 절감하고 성능을 향상시키는 것이었습니다.CPU와 RAM 간의 통신을 처리하는 메모리 컨트롤러는 AMD K8 프로세서를 시작으로 인텔이 Nehalem 프로세서를 사용하여 프로세서 다이로 이동했습니다.메모리 컨트롤러가 CPU 다이로 통합되어 있는 장점 중 하나는 CPU에서 메모리로의 지연을 줄일 수 있다는 것입니다.

이러한 변화의 또 다른 예로는 AMD K8 시스템용 NVIDIA의 nForce3가 있습니다.일반 사우스브리지의 모든 기능을 AGP(Accelerated Graphics Port) 포트에 결합하여 CPU에 직접 연결합니다.nForce4 보드에서는 미디어 통신 프로세서(MCP)로 판매되었습니다.

AMD Accelerated Processing Unit 프로세서는 프로세서 코어, 메모리 컨트롤러, 고속 PCI Express 인터페이스(보통 그래픽 카드용), 내장 그래픽 처리 장치(iGPU)와 함께 Northbridge 기능을 CPU 칩에 완전히 통합합니다.AMD64의 CPU 다이에는 메모리 컨트롤러가 내장되어 있기 때문에, 이것은 AMD K8의 진화입니다.

노스브릿지는 Sandy Bridge 마이크로아키텍처에 의해 2011년에 도입된 시스템에이전트로 대체되었습니다.이 마이크로아키텍처는 기본적으로 이전의 모든 노스브릿지 [11]기능을 처리합니다.인텔의 Sandy Bridge 프로세서는 프로세서 코어, 메모리 컨트롤러, 고속 PCI Express 인터페이스 및 통합 그래픽 처리 장치(GPU)와 더불어 Northbridge 함수를 CPU 칩에 완전히 통합합니다.이는 [12]동일한 패키지에 CPU와 GPU를 탑재한 Westmere 아키텍처의 한 단계 더 진화한 것입니다.

Zen 2에서 시작하는 최근의 AMD 프로세서는 일부 I/O 기능을 CPU 다이에서 CPU와 동일한 MCM 패키지의 I/O 다이로 이동시켰습니다.이 다이는 보통 Northbridge의 일부로 간주되지 않습니다.이는 CPU와 같은 패키지에 포함되어 있기 때문입니다.단,[13] 일부 기능은 동일합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Southbridge". TechTarget. Retrieved January 4, 2016.
  2. ^ "Definition of:Northbridge". PC Magazine. Retrieved September 26, 2015.
  3. ^ a b "Trustworthy x86 laptops? There is a way, says system-level security ace". The Register. Retrieved January 4, 2016.
  4. ^ a b "Northbridge". Computer Hope. October 7, 2019.
  5. ^ "Intel i7 2600K (Sandy Bridge) Review". Overclockers.com. 2011-01-03. Retrieved 2015-05-07.
  6. ^ "Chipset: Northbridge and Southbridge". Rigacci.org. 2006-01-27. Retrieved 2015-05-07.
  7. ^ Kent, Allen (1999). Encyclopedia of computer science and technology. New York, NY [u.a.]: Dekker. p. 500. ISBN 9780824722937. Retrieved September 26, 2015.
  8. ^ Macbook Air: 미래의 조짐– Digital Gravitas
  9. ^ Jones, George (2004-10-22). "Motherboards & Core-Logic Chipsets: The Deep Stuff What the North Bridge and South Bridge Do". InformIT.com. Retrieved 2015-05-07.
  10. ^ George Jones - Maximum PC 2005 구매자 가이드 - 프렌티스 홀 PTR - ISBN 0-7686-6312-1
  11. ^ "The Ring Bus & System Agent - Intel's Sandy Bridge Architecture Exposed". Anandtech.com. Retrieved 2015-05-07.
  12. ^ "Intel Core i5 2500K and Core i7 2600K (Sandy Bridge) - Introduction". Legionhardware.com. Archived from the original on 2016-06-05. Retrieved 2015-05-07.
  13. ^ "Chiplets Are the Future, but They Won't Replace Moore's Law".