服务器芯片组

冷不防 2022-07-21 12:22 141阅读 0赞

服务器 [芯片组][Link 1](Chipset)是 [服务器主板][Link 2]的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和 [南桥芯片][Link 3]。北桥芯片提供对CPU的类型和 [主频][Link 4]、内存的类型和最大容量、PCI/PCI-X/PCI-E插槽、ECC纠错等支持。 [南桥芯片][Link 3]则提供对KBC(键盘控制器)、RTC( [实时时钟][Link 5]控制器)、USB( [通用串行总线][Link 6])、Ultra DMA33/66/100 IDE以及SATA 150等数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)，如不加特殊说明，通常说的 [芯片组][Link 1]都指北桥。

## 目录 ##

1.  1 [绪论][Link 7]
2.  2 [市场易手][Link 8]
3.  3 [高端市场][Link 9]

1.  4 [市场份额][Link 10]
2.  5 [独居一格][Link 11]
3.  6 [上游技术厂商][Link 12]

1.  7 [应用综述][Link 13]

## 服务器芯片组绪论 ##

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对于服务器而言，主板成为它高性能的载体，那对于服务器主板而言，很多人把 [芯片组][Link 1]称为主板的灵魂，是最恰当不过了的。如果 [芯片组][Link 1]不能与CPU良好地协同工作，将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。 [芯片组][Link 1]要求有良好的兼容性，互换性和扩展性，对稳定性和综合性能要求也是最高。

## 服务器芯片组市场易手 ##

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从1998年开始，Intel公司就已经将服务器 [芯片组][Link 1]的老大地位拱手让给了一家名不见经传的小公司—ServerWorks。ServerWorks从制造工作站 [芯片组][Link 1]开始，逐渐切入高端芯片组市场，在1999年

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以ServerSet Ⅲ系列芯片组全面占领133MHz外频的服务器市场，Intel虽以440GX＋和440NX应对，无奈100MHz外频的硬伤实在无法阻挡ServerSet III凌厉的进攻，加上夭折的i860芯片组，Intel黯然退出了服务器芯片组市场。而到了Xeon时代，Intel才慢慢崛起，在推出NetBrust架构的Xeon产品时，Intel终于凭借E7500全线回到服务器市场。面对Intel E7500咄咄逼人的气势，ServerWorks公司在一个月后以全新的Grand Champion系列 [芯片组][Link 1]应对。它一方面用GC-LE [芯片组][Link 1]阻截E7500；另一方面抛出GC-SL、GC-WS，抢占服务器和工作站的低端市场；至于4路以上的高端服务器芯片组，目前仍然只有GC-HE一枝独秀，ServerWorks在高端市场的地位无可动摇。

## 服务器芯片组高端市场 ##

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在高端市场中，Intel对Itanium一直不舍不弃，Itanium的标准 [芯片组][Link 1]开始只有Intel 460GX，Intel 870芯片组将把Itanium的标准化平台从Intel 460GX的4路提升到8路，从部分支持InfiniBand技术到全面支持InfiniBand技术。其实支持Itanium 2的 [芯片组][Link 1]从低到高，种类繁多。其中就HP在2002年推出的zx1 [芯片组][Link 1]，支持4路Itanium 2；2003年2月HP正式宣布了代号为Pinnacles的芯片组，正式名称为sx1000，它支持多达64路Itanium 2或HP PA-8800处理器；还有IBM EXA芯片组以及Unisys CMP架构都支持IA64处理器；Hitachi也有代号为ColdFusion-2（简称CF-2）的芯片组，采用节点互联方式 ；Bull和NEC也有自己的Itanium 2芯片组。

## 服务器芯片组市场份额 ##

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无论如何，在服务器还是台式机的Intel平台上，Intel自家的 [芯片组][Link 1]占有最大的市场份额，而且产品线齐全，高中低端以及整合型产品都有，其它的厂家加起来都只能占有比较小的市场份额，而且主要是在中低端和整合领域 。就像VIA，支持P4的 [芯片组][Link 1]是很齐全的。作为服务器主板的稳定安全而言，市场一直都定位在Intel自家的主板，但对于大多数人来说，这类 [芯片组][Link 1]的入门级服务器主板的高性价比又何尝不是个选择呢？

## 服务器芯片组独居一格 ##

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在AMD平台上， 芯片却出现了独居一格的局面。首先，AMD自身只有一个AMD8000系列 [芯片组][Link 1]，扮演一个开路先锋的角色。反而VIA却占有AMD平台 [芯片组][Link 1]最大的市场份额，但现在却收到后起之秀nVidia的强劲挑战，后者凭借其nForce2芯片组的强大性能，成为AMD平台最优秀的芯片组产品， 进而再推出nForce3、nForce4系列产品从VIA手里夺得了许多市场份额，而SIS与ALi依旧是扮演配角，主要也是在中低端和整合领域。ServerWorks觊觎Opteron的魅力，原本一直效忠Intel的，如今也进来插上一脚。第一款推出的 [芯片组][Link 1]产品将支持4路64位Opteron系统，将来也还会同时推出支持双路和8路AMD Opteron平台，同别的服务器平台一样，芯片组也支持HyperTransport技术。

## 服务器芯片组上游技术厂商 ##

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随着 [芯片组][Link 1]在服务器构架中的枢纽作用显现，芯片组技术包含服务器核心逻辑正在成为服务器的核心技术。部分上游技术厂商和注重自有技术的系统级厂商都在研发自己的 [芯片组][Link 1]产品，使得IA服务器差异化增强，呈现百花齐放的局面。到目前为止，能够生产 [芯片组][Link 1]的厂家有Intel（美国）、VIA（中国台湾）、SiS（中国台湾）、ALi（中国台湾）、AMD（美国）、nVidia（美国）、ATI（加拿大）、Server Works（美国）等几家，还有其它的OEM厂家，IBM 、HP等。

## 服务器芯片组应用综述 ##

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回顾南北桥结构，服务器的 [芯片组][Link 1]结构和台式机差不多，都是I/O系统的数据全部通过南北桥之间单一通道进出内存子系统，而服务器芯片组只不过是在PCI总线上多支持了一些分段，代表产品有ServerWorks ServerSetⅢ HE和Intel 460GX等。之后随着PCI-X总线的出现，南北桥面临着必须解决的瓶颈效应，于是服务器的 [芯片组][Link 1]系统结构转向了以内存控制器为核心的准交换结构，以PCI-X为主的I/O系统直接连接到了内存控制器，全部的处理器也是以单一总线的方式连接在内存控制器，代表产品有ServerWorks GC-HE和Intel E8870等。然而从长远发展看，处理器的速度不断提升，多处理器共享FSB总线的带宽会成为系统性能发挥的瓶颈。便出现了全部处理器以点对点的方式独立连接到具有交换功能的内存控制起上，这种结构多在4路以上的服务器架构所需。HP F8 [芯片组][Link 1]就是典型代表。最后随着AMD推出了Opteron处理器，集成了I/O和内存控制器，这种革新推翻了之前所有的核心逻辑，转向以处理器为核心的互联结构，像AMD-8000系列 [芯片组][Link 1]就实现以处理器为核心的互联结构满足了8路的服务器平台。现在除了Intel之外，几乎所有的芯片制造商都纷纷争先恐后布的发布了自家的支持K8架构的PCI-E [芯片组][Link 1] ，如VIA、SIS、nVidia等。其中nVidia nForce3 以后系列 [芯片组][Link 1]的单一芯片组架构是与其它芯片最大的不同之处，理论上这将有利于减少延迟，南、北桥之间的传输频宽无法比芯片内部传输快。当然目前来看还只是理论值，不能够确定。单一 [芯片组][Link 1]技术SISI735也普遍采用过，但最后他们放弃了这种架构设计。因为他们发觉整合某些新的特性需要重新设计 [芯片组][Link 1]，比如高速大容量存储和USB 2.0技术，最后会使他们新芯片组产品面世的时间大大延迟。而利用北桥/南桥芯片架构，只需要用支持最新技术的南桥设计取代旧的南桥即可。这也是很多 [芯片组][Link 1]不敢恭维的原因。在高端服务器架构中，服务器 [芯片组][Link 1]又面临着处理器直线攀升的困窘。于是高端IA服务器核心逻辑走向了以交换为核心、多层次的交换结构与总线结构相结合的复杂体系结构，并在复杂的高端服务器上引入大型机的交叉互联架构。主要有两种架构，一是SMP节点互联，是以4路SMP处理器和相应内存为一个独立节点，以NUMA（非一致性内存访问）技术和节点控制技术为基础，采用高速总线连接多个单元，从而使系统多达16路以上处理器。代表性产品有IBM的EXA（代号Summit） [芯片组][Link 1]和Hitachi ColdFusion-2芯片组等。另一种是基于交叉通道的蜂窝处理结构（CMP），它完全采用大型机的技术，已经无法用 [芯片组][Link 1]的概念来包容其核心逻辑了。

[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/15282.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/637971.htm
[Link 3]: http://baike.baidu.com/view/16636.htm
[Link 4]: http://baike.baidu.com/view/1058.htm
[Link 5]: http://baike.baidu.com/view/1031044.htm
[Link 6]: http://baike.baidu.com/view/474321.htm
[Link 7]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#1
[Link 8]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#2
[Link 9]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#3
[Link 10]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#4
[Link 11]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#5
[Link 12]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#6
[Link 13]: http://baike.baidu.com/view/83242.htm#7
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