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回顾NVIDIA主板芯片组七年来发展历程
一直以开发显卡芯片的NVIDIA公司在2001年发布了第一代nForce主板芯片组,它是NVIDIA为微软生产Xbox游戏机图形芯片时的一种“副产品”。
随后在支持AMD处理器的主板芯片组中,NVIDIA的nForce系列芯片组扮演了重要角色,受到了很多注重性价比的用户的热爱。
今天我们就和大家一起来回顾NVIDIA在芯片组领域的风雨历程。
NV首款nForce芯片组
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nForce主板
在AMD处理器平台上,曾推出了一些与自家处理器搭配的主板芯片组,但由于各种原因,自家的芯片组与处理器搭配性能并没有任何优势。
于是VIA、SIS、ALI等芯片组厂家便成为了AMD处理器平台市场上的主力。
随着NVIDIA的介入,AMD处理器找到了自己的“最佳搭档”,那就是NVIDIA的nForce系列主板芯片组。
nForce220、420
nForce芯片组采用了北桥芯片IGP和南桥芯片MCP的组合。
IGP支持DDR内存,最大特点是整合了GeForce2MX级别的图形核心(拥有T&L引擎、填充速率可达3.5亿像素/秒),并且支持外接AGP4×显卡。
IGP又分为nForce220和nForce420两种,两者的主要区别在于TwinBank(交错式)内存控制器——nForce420使用128bitTwinBank内存控制器,北桥为IGP128;而nForce220的北桥为64bitIGP64。
这样,nForceIGP64(nForce220)整合的图形核心只支持64bit显存,也就是单通道DDR266所能提供的带宽,所以nForce220的集成显卡只能达到GeForce2MX200的水平。
而nForce420在使用双通道内存的情况下则可支持128bit显存,性能可接近零售版GeForce2MX的水准,使得nForce420的集成显卡性能在当时一枝独秀。
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nForce220主板
南桥芯片MCP也有两种版本,分别是MCP和MCP-D,它们的不同之处是后者支持杜比5.1(D代表DolbyDigital)。
搭配使用MCP南桥的nForce被称为nForce420和nForce220,而搭配使用MCP-D(有Dolby数字解码功能)南桥的被称为nForce420D和nForce220D。
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nForce420主板
在其他功能方面,南桥芯片MCP支持6个USB接口、并且集成MAC、支持10/100Mbps以太网、支持ACR与CNR、支持HomePNA2.0。
硬件支持DirectX8.0音效处理AC’97兼容接口,支持2、4或6音道输出,内置“软猫”功能,可支持S/PDIF光纤输出。
第一代nForce芯片组虽然具备不错的性能(比如磁盘性能优于同期其他SocketA芯片组),但售价过高,兼容性也尚有待改进,在和当时的VIAKT133A/266A、SIS730/735/740等芯片组的对抗中并没能占据明显优势,因此一直“叫好不叫座”。
第二代nForce2芯片组
2002年7月22日,NVIDIA推出了代号为Crush18的第二代nForce芯片组nForce2,掀起了一场面向游戏玩家、个人和商业用户的台式个人电脑的性能革命。
支持400MHz前端总线、双通道DDR400以及AGP8×,支持USB2.0,具备了IEEE1394a和UltraATA/133等数据接口,而且IGP北桥还集成了相当于GeForce4MX的显示核心。
从规格和性能来说,nForce2已超越了VIA的KT400A。
在一些后期的版本里,nForce2主板还提供了对SATA的支持。
所有这些,综合起来,使得nForce2主板在很长的一段时间里一直稳坐Athlon平台性能之王的宝座。
具体来说,nForce2芯片组分成以下几代产品:
nForce2标准版
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nForce2主板
最先推出的nForce2芯片组由北桥芯片nForce2SPP(SPP北桥没有整合图形核心)/IGP和南桥芯片nForce2MCP/MCP-T组成。
支持AthlonXP及毒龙处理器,支持100/133/166MHz外频,支持200/266/333MHz系统前端总线。
支持异步内存频率和双通道DDR200/266/333/400内存,最高带宽可达6.4GB/s。
支持AGP2×/4×/8×,支持ATA33/66/100/133,支持6个USB2.0接口,支持3个IEEE1394a数据接口,最大支持6个PCI插槽,最大支持4个DIMM插槽,最大支持3GB内存。
IGP芯片整合了GeForce4MX图形核心,工作频率为200MHz,使用两根内存显示带宽便能达到128位,能充分发挥其集成显示核心的性能,可支持nView多屏输出,同时也提供AGP4×/8×插槽供用户升级显卡。
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nForce2IGP主板
南桥MCP芯片也分为MCP和MCP-T两款,可根据市场定位实现不同的南北桥搭配。
MCP整合了USB2.0、ATA133、以太网卡、AC97音效控制器,比较适合定位中低端的主板产品。
MCP-T芯片则提供了集成的IEEE1394(FireWire/火线)接口控制器、第二组网络控制器,整合了APU声效处理单元,集成了可解码Dolby5.1音效的SoundStorm技术。
nForce2400/Ultra400
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nForce2400主板
nForce2Ultra400和nForce2400都是C1版nForce2SPP的衍生产品,支持AGP8×接口,nForce2400只支持廉价的单通道内存系统,而nForce2Ultra400支持双通道内存系统,整合了两个独立的64bit内存控制器,支持64bit/128bit内存总线,支持DDR333和DDR400内存。
nForce2400只能搭配MCP南桥,而nForce2Ultra400可选择搭配nForce2MCP-T或者MCP南桥芯片。
多数nForce2Ultra400主板都具备不错的超频性能及功能,很多厂家的此类nForce2主板都开始普遍支持线性超频、多分频技术、CPU/内存/显卡单独电压调整、破解倍频等,受到了超频玩家喜爱。
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nForce2Ultra400主板
nForce2的北桥经历了A1→A2→A3→C1的版本变化。
nForce2芯片组的第一个版本是A1,它只能在DDR266的内存模式稳定工作。
A2版本改善了内存的异步工作模式,在使用DDR333或者DDR400时不再出现死机问题,但发热量巨大,对200MHz外频的支持不佳,影响了AthlonXP的超频能力,很快也淡出市场。
2003年初,NVIDIA又推出了A3版的nForce2北桥芯片,仍没有达到完美,存在一些小瑕疵。
随后,NVIDIA又推出了堪称经典的C1版本nForce2北桥芯片,即nForce2400/Ultra的A1(第一版)。
nForce2Ultra400Gb
在性能和超频性上nForce2系列稍稍优于威盛KT系列,不过相比采用VT8237南桥的KT400A或KT600等,nForce2Ultra400在功能上并不占优,缺少对SATA硬盘和RAID功能的支持,nForce2Ultra400Gb系列应运而生。
nForce2Ultra400Gb使用nForce2Ultra400SPP作为北桥芯片,同时集成了新的MCP芯片。
根据MCP芯片的不同,后期发布的nForce2芯片组也可以分成两种类型:
nForce2Ultra400Gb是高端的版本,它是nForce2GigabitMCP芯片和nforce2Ultra400SPP的结合体,nForce2GigabitMCP芯片提供了千兆局域网、防火墙、SATA、RAID等功能。
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nForce2Ultra400Gb主板
nForce2Ultra400R则是面向主流市场的版本,它是nForce2RAIDMCP和nForce2Ultra400SPP的结合体,nForce2RAIDMCP提供了SATA和“Any-Drive”RAID技术,支持SATARAID,也支持PATARAID,支持RAID0、1、0+1和JBOD几种模式,没有提供千兆局域网和防火墙功能。
第三代nForce3芯片组
2003年4月,AMD发布了K8系列处理器,NVIDIA抢先于VIA和SIS推出了配套的代号为CrushK8(CK8)的nForce3150单芯片平台,并随后推出规格更高的nForce3250Gb芯片组,后者不仅整合了SATA磁盘控制、千兆高速以太网和硬件防火墙功能,且性能上领先于同时期其他产品,成为K8平台的最佳芯片组。
nForce3150系列
nForce3150系列包含nForce3Pro150、nForce3150两款产品。
nForce3没有采用前两代nForce经典的IGP或SPP加上MCP的组合,而是将传统的南、北桥芯片整合到一起,构成了一颗功能强大的nForce3150芯片。
作为第一个单芯片设计的64位处理平台,它减少了芯片到芯片之间连接的延迟,有利于提高性能。
由于是通过HyperTransport(以下简称HT)总线和CPU连接,这对提高磁盘性能大有帮助。
nForce3150和nForce3Pro150的区别是后者可支持Socket940接口的Opteron,而前者只支持Socket754接口的Athlon64。
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nForce3150主板
上述两款芯片组采用的HT总线频率都为600MHz,数据带宽为3.6GB/s。
nForce3系列内部集成的南桥芯片比较有特色,它支持NVIDIA的IEEE802.3MAC网络控制技术,这种技术和Intel的CSA技术有点相似,它在芯片组内部集成了独立的网络控制器。
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nForce3Pro150主板
nForce3150系列芯片组不直接支持SATA硬盘,只支持3个ATA133标准的PATA接口,不过,NVIDIA提出了一个解决方案——通过外置芯片将PATA接口转换成SATA。
nForce3内部并没有集成APU,因此无法提供对AC-3编码的支持,需要搭配相应Codec支持AC’97音效。
nForce3250系列
nForce3150只支持上行16bit600MHz(下行8bit800MHz)的HT总线,而Althon64已采用了800MHz的标准。
另外,它也不支持SATA,所以nForce3150在性能上稍逊于后发的VIAK8T800和SIS755芯片组。
为此,NVIDIA在2004年3月1日推出了nForce3250系列芯片组。
根据市场定位的不同,nForce3250被划分为nForce3Pro250、nForce3250和nForce3250Gb等版本。
nForce3250系列芯片组可根据需要支持Socket754/939/940的Athlon64和Athlon64FX处理器,可支持800MHz/1GHzHT总线(上行、下行均为16bit800MHz,后期提高到1000MHz),支持双通道DDR400内存,系统内存带宽6.4GB/s。
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nForce3250主板
nForce3250系列芯片组也采用了单芯片设计,支持SATA150和ATA133规范,可提供4个SATA接口和两个PATA接口,可以跨越SATA和PATA两种完全不同的硬盘类型来组建RAID,支持RAID0、1、0+1和JOBD。
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nForce3Pro250主板
nForce3250系列产品都加入了防火墙技术以增强网络安全性,支持8个USB2.0接口。
在音效方面,nForce3250仍然没有加入nForce2的MCP-T南桥芯片中集成的APU,仅支持普通的AC’97声卡。
其中nForce3250Gb是集成千兆网卡的版本;nForce3Pro250芯片组作为nForce3Pro150的续作,主要用于专业工作站,支持双Opteron处理器。
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nForce3250Gb主板
2004年6月,NVIDIA还专门推出了一款主要针对Socket939接口处理器的nForce3Ultra芯片组。
该芯片组继承了nForce3250Gb全部功能,如千兆网卡、通过ICSA认证的硬件防火墙、SATA150和ATA133的混合式RAID磁盘阵列等,提供对Socket939接口的Athlon64(1GHzHT总线)的支持和增加了“AtuoTuning”自动超频技术。
第四代nForce4芯片组
随着SLI时代的来临,为了对抗Intel的915/925芯片组、VIA的K8T890芯片组,NVIDIA在2004年10月19日推出了nForce4主板芯片组系列,根据不同的市场需求、价格定位划分为nForce4标准版、nForce4SLI、nForce4Ultra三个桌面版本及nForce4Pro服务器版本等。
nForce4系列
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nForce4主板
nForce4系列芯片组延续了nForce3250的单芯片架构设计,但在功能上却有了很多改进,如具备主动防护防火墙(ActiveArmorFirewall)、PCIExpress(以下简称PCI-E)接口、SATAⅡ(也称为SATA3Gb/s、SATA300)、RAID和SLI等诸多新特性。
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nForce4Ultra主板
最低端的nForce4标准版省略了硬件防火墙(仍然支持软件防火墙)、仅支持SATA1.5Gb/s和RAID功能,HT总线速度为800MHz;中端的nForce4Ultra具有硬件防火墙,支持SATAⅡ和RAID功能,HT总线速度为1GHz;最高端的nForce4SLI在Ultra的基础上增加了对SLI的支持。
nForce4的MCP芯片可提供20条PCI-E通道,当运行在SLI模式下时每个PCI-E×16插槽将分配到×8的带宽(×8+×8)。
nForce4-4×
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nForce4-4×主板
为了缓解在低端桌面平台上nForce3250不支持PCI-E平台的尴尬局面,2005年,NVIDIA推出了一款定位于低端Socket754平台的nForce4芯片组——nForce4-4×,它是nForce4标准版的后续版本,其最大特点是支持PCI-E、4个1.5GB/s的SATA驱动器以及800MHz系统总线,支持10个USB接口、RAID功能和NVIDIAFirewall2.0。
nForce4-4X一问世便以高价性比成为市场上的热门产品。
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nForce4SLI主板
nForce4SLI芯片组受架构的限制,只能使用PCI-E×8+×8模式来实现SLI功能,为此NVIDIA又推出了nForce4SLI×16芯片组,并恢复了南、北桥双芯片架构。
nForce4SLI×16的北桥芯片为C51D,它和C51G和C51PV为同一类型芯片,仅屏蔽了内建的显示核心,可提供1条PCI-E×16显卡插槽及两条PCI-E×1扩展槽。
nForce4SLI×16将nForce4SLI(CK804)作为南桥,提供了1条PCI-E×16插槽、5条PCI扩展槽,并包含两组SATA2.0控制器、PATA控制器、带ActiveArmor硬件防火墙的千兆以太网、10个USB2.0接口以及HDAudio高保真音频。
nForce4forIntel
随着“nForce4SLI+Althon64+NVIDIA显卡”组合表现出强大的斗力,更多的用户放弃Intel的9XX平台而转投nForce4+Althon64阵营,这是Intel不愿见到的。
为此,Intel被迫改变了不授权给NVIDIA的态度,于2004年11月22日和NVIDIA签订了多项专利交互授权协议。
而NVIDIA也在2005年4月6日正式发布了代号为C19的Intel平台芯片组——nForce4SLIIntelEdition(简称nForce4SLIIE)。
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nForce4SLIIE主板
在功能上,nForce4SLIIE和nForce4SLI相差不大,两者最明显的差别是架构设计。
由于P4处理器并未内建内存控制器,因此NVIDIA沿用了nForce2时代的南北桥设计,北桥芯片仍命名为SPP(代号为C19),主要支持DDR2双通道内存、PCI-E显卡和SLI;而MCP南桥(代号为MCP04)则支持4组SATAⅡ硬盘、RAID0/1/0+1/5JBOD功能、10个USB2.0和1Gbps以太网等。
不过,MCP仅支持普通7.1声道AC’97,这与i9XX的HDAudio有一定差距。
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nForce4Ultra主板
除nForce4SLIIE外,nForce4forIntel系列还包括nForce4SLIXE、nForce4Ultra和nForce4SLI×16forIntel(顶级版本,北桥芯片为C19,南桥芯片是CK804)等产品,它们共同构成了NVIDIA针对Intel平台的芯片组产品线。
nForce4在AMD平台市场上取得了巨大成功,其余威也波及到了Intel高性能平台。
随着NVIDIAGPU芯片组的推出,NVIDIA重新找回了整合芯片组王者的感觉。
而nForce500系列芯片组的推出,则进一步加强了NVIDIA在独立主板芯片组领域的市场地位。
第五代C51/C61芯片组
NVIDIA在推出了整合芯片组的力作nForce和nForce2IGP芯片组后,2005年9月20日,NVIDIA再度推出针对AMD-ATIXpress200平台的整合芯片组GeForce6100/nForce400(C51)系列。
C51芯片组
早期的C51型号有两款:
面向高端的GeForce6150(C51PV)和次级的GeForce6100(C51G),都内建GeForce6系列的显示核心,支持directx9.0c、ShaderModel3.0以及PureVideo,拥有两条PixelShader渲染管线及1个VertexShader流水线,性能仅次于GeForce6200TC独立显卡,但强于同时期包括ATIXpress200在内的其他整合芯片组的集成显卡,完全能满足一般3D游戏的需求。
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GeForce6150核心频率为475MHz,GeForce6100为425MHz。
GeForce6150具备HD视频播放、输入输出,TV编码、双头DVI显示输出功能。
扩展槽方面GeForce6100/6150都支持PCIExpress×16,但GeForce6150支持两根PCI-E×1接口,而GeForce6100只支持一根。
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C51芯片组的南桥芯片可采用nForce430或nForce410。
前者支持千兆网卡,4个SATAⅡ接口,RAID0/1/0+1/5,硬件安全引擎ActiveArmor;后者只支持10/100M网卡,两个SATAⅡ接口,RAID0/1。
它们是NVIDIA首个支持HDA的南桥芯片,可提供32bit/192KHz7.1声道音效,一改前期NVIDIA芯片组在音效方面的劣势。
C61芯片组
为了细分市场,NVIDIA还推出了MCP61(C61)系列,以及主要面向OEM(品牌机)市场的6150LE/6150SE,C61系列包含C61S(整合GeForce6100GPU与nForce405MCP)、C61V(整合GeForce6100GPU与nForce400MCP)、C61P(整合GeForce6100GPU与nForce430MCP或整合GeForce6100GPU与nForce410MCP)。
P、S、V三个型号分别代表Premium(加强型)、Standard(标准型)和Value(经济型),针对各种消费层的不同需求。
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由南、北桥双芯片再次回归单芯片,C61的整合度大大提升,一块芯片既集成了GeForce6100图形核心,又具备主流的输入输出管理功能,技术和生产工艺都有所进步。
更重要的单芯设计可以令NVIDIA大大节省成本,单芯设计也有助于主板生产商的成本进一步下降,使C61系列主板的最终零售价格低于双芯C51系列。
其中C61P同以前的C51G采用的芯片名称一样,除了单/双芯片外,两者主要功能和性能也大同小异,它们的主要区别是C51G不支持电视信号编码器和DVI输出,而C61P支持。
MCP400(C61V)只支持两个通道的PCI-E,所以不支持PCI-E×16接口;MCP405(C61S)的PCI-E接口只支持PCI-E×8。
第六代nForce500芯片组
2006年5月23日AMD正式发布了SocketAM2系列处理器,以逐渐取代Socket754/939架构,成为AMD平台新一代的统一接口。
而同一天,NVIDIA也推出了其支持SocketAM2处理器的nForce500(研发代号MCP55)系列主板芯片组。
NVIDIAnForce500系列媒体通信处理器(MCP)包含了适用于基于AMD处理器的独立式平台的全套解决方案,nForce500系列拥有诸多性能增强特性。
AMD平台的nForce500系列
先期上市的nForce500系列档次从低到高包含nForce550(MCP55S)、nForce570(MCP55-Ultra)、nForce570SLi(MCP55P)和支持双×16接口的nForce590SLI(C51XE+MCP55XE)。
nForce500系列虽然算不上革命性的