史诗级装备 nForce5芯片组架构技术解析

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作者：Rowan    文章来源：本站原创    点击数：    更新时间：2007-8-12

编者按：这篇文章成文于2006年7月3日，发表在《大众硬件》杂志上。是一篇非常不错的技术解析文章。NVIDIA的看家芯片组产品nForce，出了一代又一代。而我每次也有幸写了架构技术解析的文章。我写这种技术性，实效性很强的文章其实不仅仅是为了稿费，等多的是一种自我的陶醉。翻译技术文档是我平时生活中的一大乐趣。这篇文章是最新的nForce5系列芯片组的文章。由于杂志篇幅有限，不能刊登所有内容。现在特意都贴出全文，供大家购买主板时作为技术参考。

你的史诗级装备
——带你领略NVIDIA nForce5芯片组的风采 （AMD版）

当NVIDIA成功的发布了强大的nForce4芯片组之后，NVIDIA就始终没有推出新一代的芯片组。现代计算机发展的速度飞快，不断有新的技术新的标准出台。当Intel的平台已经全面向DDR2迈进的时候，AMD也非常希望能够让自己的处理器支持DDR2内存。但是由于AMD64架构的特性，它将内存控制器集成到了处理器内部，因此消费者也就不能通过升级主板来享受更优秀的DDR2内存技术。不过现在AMD的粉丝们可算熬出头了，AMD已经发布了新一代Socket AM2平台，它在处理器内部集成了DDR2内存控制器。由此，又一次更新换代的浪潮正滚滚袭来。AMD芯片组的老牌生产厂商竞相发布了新一代支持AM2平台的芯片组，而NVIDIA也发布了新一代nForce5系列芯片组。它将全面支持AMD Athlon 64/FX/X2系列处理器。

不过野心极大的NVIDIA并不甘于支持AMD平台的芯片组，早在上一代nForce4时，就曾经发布了Intel版的nForce4芯片组。到了nForce5时代更是如此，不仅仅AMD的粉丝可以享受到NVIDIA的技术， NVIDIA同样也会推出nForce5的Intel版本。本篇文章就深入到技术层面，带你领略AMD版本nForce5那无穷的技术魅力。

nForce5小分队点名

面向不同消费阶层推出多款系列芯片，NVIDIA的这种营销模式从TNT2时代开始就已经获得了巨大的成功。此后无论是显示芯片还是主板芯片组，每一代NVIDIA的产品都会推出多个版本如：标准版、LE简化版、GT加强版、Ultra超强版等等。在nForce5时代也不会例外，你愿意为nForce5主板出多少钱，就能买到相映价位的产品。nForce5系列芯片组会有多个版本，可以满足不同阶层用户的需求。各个版本主要是面向平台与集成功能之间有所差别，但是所有的芯片组都是基于nForce5核心。

针对AMD平台所推出的新一代nForce5芯片组目前有4个版本。他们分别是针对高端发烧玩家的nForce 590 SLI，针对主流玩家的nForce 570 SLI，针对追求高性价比玩家的nForce 570 Ultra，和针对廉价应用阶层的nForce 550。从这张表格中我们不难看出，NVIDIA还是将主板市场划分四大类，不同版本的nForce5芯片组会接替以前的nForce4的位置。在高端的发烧玩家市场中，他们非常注重速度和超频。因此nForce 590 SLI会具备双16X的SLI带宽。而未来的主流玩家，会通过SLI技术简单快捷的提升自己的3D游戏性能。因此nForce 570 SLI也就具备了双8X的SLI带宽。如果你是一个精打细算的聪明人，你肯定会选择nForce 570 Ultra，它虽然不支持SLI技术，但是它可以说是nForce5中性价比最高的版本。最后对于囊中羞涩的消费者来说，你同样也可以享受到nForce5的美味。nForce 550是最为廉价的nForce5，但你别认为它是一个被阉割的怪物。它支持性价比更高的Sempron系列处理器，可以打造最为廉价的高性能平台。

nForce 590 SLI

nForce 590 SLI将会是NVIDIA下一代主板产品线中最为顶级的一款。为了体现出它强大的性能，NVIDIA特意制定了一套新的内存标准——EPP规范。因为只有590 SLI芯片组支持这一规范，所以它也被称为“SLI-Ready”。由于面向的是高端游戏发烧友，因此这款芯片组带有丰富的超频功能，LinkBoost就是专门来为系统自动超频的技术。它带有双16X全速SLI模式，在它的前辈nForce4 SLI X16的基础上，进行了许多优化和改进。就像nForce4 SLI X16一样，nForce 590 SLI同样使用了两颗PCI-Express控制芯片，在芯片之间通过桥接的方式实现数据交互。这两颗PCI-Express控制芯片在功能方面也是相互独立的。

如图2，这是nForce 590 SLI芯片组的架构图，我们可以清晰的看到中间有两颗PCI-Express控制芯片。

北桥的这颗芯片（SPP）仅仅是一个16X的PCI-Express控制器，它将作为处理器/内存和南桥芯片之间的纽带。而南桥芯片（MCP）几乎具备了现代主板芯片组的所有功能。以下是它支持的一些特色技术：

 支持SLI-Ready内存规范（EPP技术）。
 支持系统总线到处理器的双向HyperTransport总线，运行频率为1GHz，每个方向的数据位宽为16bit。
 所有HyperTransport总线具有同样规格。
 带有双PCIEx16界面，支持双16X SLI连接。
 总共支持7个PCI Express界面和完整的控制界面。
 支持5个PCI设备。
 支持6个SATA2装置，每个SATA2设备支持NCQ、TCQ和热插拔。
 支持两个ATA133设备。
 SATA RAID可以实现0、1、0+1、5等不同模式。
 支持两个千兆以太网控制器，支持平衡负载、优先列队、TCP/IP流量优化、渠道分组转接等先进的管理技术。
 支持10个USB2.0装置。
 支持HD Audio高清晰音频（7.1）。

nForce 590 SLI很明显比以前的nForce4对应的版本有不少优势，首先nForce4采用的都是整合型AC'97声卡，而nForce 590 SLI支持的是具有7.1声道处理能力的HD Audio高清晰音频。第二，它整合了双千兆以太网界面。nForce 590 SLI网络性能的提升不仅仅是数量上的，更是质量上的，因为这个双千兆以太网卡还支持DualNet流量合并技术。它可以让两块千兆网卡实现SLI，让他们变成一块准两千兆网卡。为了保护用户以前的投资，在最新的nForce 590 SLI中仍然保留了一个PATA并行接口。以前的老硬盘老光驱仍然可以发挥余热。新一代的PCIE和SATA纪元已经到来，为了迎合未来的趋势nForce 590 SLI已经可以支持7个PCIE设备了。而另一方面随着SATA设备的广泛普及，以前主板上所提供的两个SATA接口已经根本不能满足用户的需要。因此nForce 590 SLI的SATA接口增长到6个，RAID的等级也支持到了5级。这就意味着你可以使用更多的硬盘组成一个巨大的RAID。

nForce 570 SLI 和 570 Ultra

我想你不难猜到这两款芯片组是分别继承了以前的nForce4 SLI 和 Ultra版的市场定位。除了支持SLI双显卡之外，这两款芯片组并没有什么差别。nForce 570 SLI的性能肯定无法超越顶级的nForce 590 SLI，因为它仅仅具备双8X的SLI连接。也正是因此，这两款芯片组都不支持LinkBoost技术。

如图3，这是nForce 570 SLI的架构图，我们可以看到它仅有一颗南桥芯片。

nForce 570 SLI的南桥芯片与上面介绍的nForce 590 SLI MCP相似，他们所支持的技术特性基本相同。在以前就有人曾经通过刷新主板BIOS和改跳线的方式将Ultra版改造成SLI版。很多聪明的消费者都期望在nForce5时代这种超值的改造还会继承下来。在NVIDIA的官方文档中明确指出了：nForce 570 SLI的第二条PCIEx16的插槽必须使用高速PCI Express界面（8X），而且nForce 570 Ultra将不会具有这条PCIEx16插槽。但是笔者已经看到了微星设计的一款nForce 570 Ultra主板的照片。（如图4，微星的nForce 570 Ultra主板）

你可以清晰的看到它具备两条PCIEx16插槽。相信通过简单的跳线或设置，这款Ultra版的nForce5摇身一变会成为SLI版。

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