平台路径控制器
平台路径控制器（英语：Platform Controller Hub，PCH）是英特尔于2008年起所推出的一系列芯片组，取代以往的I/O路径控制器（I/O Controller Hub，缩写ICH）。
历史[编辑]
在PCH出现之前，主板通常有两块主要的芯片组——南桥和北桥。南桥主要负责低速的I/O，例如SATA、USB和LAN；北桥负责较高速的PCI-E和RAM的读取。近年的处理器频率不断上升，但前端总线（FSB，即处理器连接北桥的通道）带宽一直没有改变而遇到了瓶颈，PCH的设计即是设计来解决这个问题。
它重新分配各项I/O功能，把存储器控制器、核芯显卡、高速PCI-E控制器集成至处理器，PCH负责原来南桥的一些功能集。处理器和PCH由DMI（Direct Media Interface）连接，DMI也是原来北桥和南桥的连接方法。
大部分Intel ULV处理器都集成了PCH。
PCH架构取代了英特尔之前的Hub架构（Hub Architecture），其设计解决了处理器与主板之间最终存在的性能瓶颈问题。随着时间的推移，CPU的速度不断提高，但前端总线（FSB）（CPU与主板之间的连接）的带宽却没有提高，从而导致性能瓶颈的出现 。[1]
在Hub架构下，一片主板会有两块芯片组，包括北桥芯片和南桥芯片。为了解决这个瓶颈，传统的北桥和南桥芯片集的几个功能被重新安排。现在北桥及其功能被完全取消了。存储器控制器、用于扩展卡的PCI Express通道和其他北桥功能现在作为系统代理(Intel)或作为I/O芯片(AMD Zen 2)封装在CPU芯片中。
然后，PCH除了纳入南桥的所有功能外，还纳入了北桥剩余的一些功能（如时钟），取而代之。系统时钟以前是一种连接，现在被纳入PCH。PCH和CPU之间存在两种不同的连接。弹性显示接口（Flexible Display Interface ，FDI）和直接媒体接口（Direct Media Interface，DMI）。FDI仅在芯片集需要支持集成图形的处理器时才会使用。从Nehalem处理器和5系列芯片组（Intel 5 Series）开始，英特尔管理引擎也被移到了PCH上。而AMD的芯片集则使用了多条PCIe通道与CPU连接，同时也提供了自己的PCIe通道，这些通道也是由处理器本身提供的[2][3]。
随着北桥功能集成到CPU上，现在芯片集所需的大部分带宽都得到了缓解。
这种风格从Nehalem开始，在可预见的未来，通过Cannon Lake将继续保持。
逐步淘汰[编辑]
从超低功耗的Broadwells开始，一直到移动Skylake处理器，英特尔将时钟、PCI控制器和南桥IO控制器集成到CPU封装中，取消了PCH，采用2个芯片的系统级封装（System in Package，SiP）设计；一个芯片比另一个大，小的芯片是PCH[4]。 SiP不采用DMI，而是直接露出了PCIe通道，以及来自集成控制器的SATA、USB和HDA线路，以及用于传感器的SPI/I²C/UART/GPIO线路。与PCH兼容的CPU一样，它们继续露出DisplayPort、RAM和SMBus线路。不过，在Cannon Lake之前，完全集成的电压调节模块（Voltage Regulator Module，VRM）将缺席。
功能[编辑]
Intel CPU可以直接访问RAM和高速PCIe（如显卡），以及经过DMI连接PCH。
PCH则连接其他I/O设备，例如：声卡、SATA、USB、NVMe和LAN。其中，SATA用来连接硬盘和光盘驱动器。
参见[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ Schwaderer, William D. <title>Breaking the transport layer bottleneck</title>. High-Speed Fiber Networks and Channels (SPIE). 1992-03-01. doi:10.1117/12.134937.
- ^ Bonshor, Gavin. The AMD TRX40 Motherboard Overview: 12 New Motherboards Analyzed. www.anandtech.com. [2020-07-27]. （原始内容存档于2019-12-17）.
- ^ Burke, Steve. AMD X570 vs. X470, X370 Chipset Comparison, Lanes, Specs, & Differences. www.gamersnexus.net. [2020-07-27]. （原始内容存档于2020-07-11）.
- ^ Shimpi, Anand Lal. The Haswell Ultrabook Review: Core i7-4500U Tested. www.anandtech.com. [2020-07-27]. （原始内容存档于2020-07-27）.
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