電腦芯片組的發展-中古時代(下)

上一篇談了 Pentium III 時期的 Intel 自家芯片組,那這篇依照慣例我們當然是要回頭看看同時期的 AMD 陣營囉,不過由於 AMD 的市佔率起起伏伏,加上本身 AMD 的授權政策是比較開放的,所以生產兼容 AMD 平臺芯片組的廠商相當多元 (不過其中有蠻多家現在都不做芯片組了,當今芯片組基本上只剩下處理器廠商自己在玩而已),因為族繁不及備載所以基本上我只會抓比較有代表性的出來,除此之外由於 SiS 很習慣同時推出共通規格設計但分別針對 AMD 與 Intel 產品設計的芯片組,所以底下也會摻雜一些 Intel 平臺的芯片組。

歷代芯片組介紹-中古時代 (下)

年代起訖:1996 – 2000

AMD 陣營這邊由於起步比 Intel 晚,加上 K5、K6、K6-2、K6-III 這一大堆 Socket 7 處理器的生存年代大致上落在 Pentium 與 Pentium Pro 之間,並且一路綿延到 Intel 810、820、840 芯片組的時代才逐漸被與 Intel 架構不兼容的 Athlon 取代,所以我將它們通通歸類在中古時代裡面,本節將以 AMD 架構的產品為主軸,但如果有兼容於 Intel 平臺的攣生兄弟的話,也會一併列入。

SiS 530 (AMD+Intel)、SiS 620 (Intel)

發表時間:1998 年 10 月 14 日同期競爭對手:Intel 440GX、Intel 440ZX

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雖然 SiS 在 530 之前還推出過許多款芯片組 (其實從 386/486 時代就開始了),不過由於在市場上能見度不高所以我就不特別抓出來看了。

SiS 530 (開發代號為 Sindbad) 是一款在 1998 ~ 1999 年間在臺灣許多搭配 AMD K6/K6-2 處理器的計算機上 (因為這類計算機通常比較低價,所以會選擇相對而言比較平價的 SiS 芯片組) 可以見到的芯片組,由來自臺灣的硅統科技設計,同時也可以搭配 Intel Pentium P54C/P55C、AMD K5、Cyrix M1/M2 這麼多種類的處理器使用,處理器頻率最高可達 100 MHz,可說是相當的具有彈性。

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SiS 530 採用相當正規的雙芯片南北橋架構,搭配的南橋芯片是 SiS 5595,使用的設計比較類似 Intel 440 家族時代的做法,由北橋拉出 PCI 總線 (值得注意的是它支持的是 PCI 2.2 版哦),並選擇其中一組 PCI 總線用於連接南橋,南橋芯片則負責提供 ISA 總線等其他較慢速的裝置,比較特別的是 SiS 5595 也提供了 USB 的支持。

除此之外 SiS 530 本身是具備內建顯示單元 (SiS 6306) 的,與北橋芯片之間直接透過 AGP 接口連接,但值得注意的是 SiS 530 是不提供 AGP 插槽的,這部分跟 Intel 815G/815GE 很類似,當時的官方說法也如出一轍,SiS 530 是針對較低成本且整合度較高的計算機設計,因此不額外提供 AGP 插槽供擴展顯示適配器之用。

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在內存支持方面 SiS 530 有一個很特別的地方,那就是其支持的內存是「三條」雙面 DIMM,這樣的規劃還蠻罕見的 (計算機零件的不成文規定,絕大多數配置都是偶數),所以能使用的最大內存容量為 1.5 GB,而其中只有 256 MB 可以支持快取存取,可搭配的內存由於成本考慮,當然是用上了 3.3V 的 SDRAM 囉。

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最後要提的是,SiS 530 還有一個攣生兄弟-SiS 620,在功能上與 SiS 530 大致是相同的,但是為了 Intel Pentium II 處理器而設計 (支持的 CPU 插槽種類是 Slot 1 或 Socket 370),不過在筆者印象中 SiS 620 似乎不算是一個很成功的產品。

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SiS 540 (AMD)、SiS 630 (Intel)、SiS 730 (AMD)

發表時間:1999 年 05 月 10 日

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和 SiS 530 與 SiS 620 的關係很相似,SiS 540 與 SiS 630 這兩款芯片組 (開發代號為 Spartan) 正好就各自是 SiS 530 與 SiS 620 的後繼產品,也互相保有攣生兄弟的關係,除此之外還多了一個 SiS 730,是針對新世代的 AMD 平臺提供支持的型號。

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在市佔率上這三款芯片組其實沒有留下太多特別的紀錄,不過特別抓出來談必定是有它的特別之處,其實就是這三款芯片組都是採「單芯片」設計的,也就是北橋單一一顆芯片就把原本南北橋各自要負責的工作全部做掉的意思 (包含內存控制器、PCI 總線、AC'97 音頻譯碼器、鍵盤鼠標、SMBus、網絡芯片等通通包含)。

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不過架構上實際上 SiS 540/630/730 還是會搭配一顆稱為 SiS 950 的 Super I/O 芯片,負責拉出傳統 ISA 接口的部分,因此嚴格說起來也算是雙芯片架構,但由於音頻譯碼等本來應該是南橋負責的工作都整合入北橋了,而 SiS 950 實際上從事的也都不是維持系統運作非有不可的功能,所以習慣上我們還是會說 SiS 540/630/730 是單芯片系統 (官方宣傳上也稱之為 Ultra-AGP Single Chipset)。

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在性能上 SiS 540/630/730 相較於前作則沒有很明顯的改變,主要出現在內建顯示單元上,升級後的 SiS 300 圖形控制器的性能相較於先前使用的 SiS 6306 來說略有提升,不過仍然是雞肋等級。

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至於 SiS 540 與 SiS 630 各自支持的處理器種類則與先前的 SiS 530 與 SiS 620 完全相同,前者支持 Super Socket 7,後者則支援 Intel 專用的 Slot 1 與 Socket 370,而 SiS 730 的部分則是支持搭配 Socket A 的 AMD 處理器。

AMD-640 芯片組

發表時間:1997 年 04 月同期競爭對手:Intel 440FX搭配處理器:AMD K6 家族 (Socket 7)

AMD 早期的自家芯片組其實沒甚麼特色,基本上是跟威盛科技 (VIA) 授權來貼牌的產品,畢竟 AMD 本身並沒有打算要靠芯片組賺錢,更多的是要出給其他設計芯片組廠商當示範或是在威盛等廠商還沒搞定新產品時用來墊文件用的。

這款 AMD-640 芯片組是 AMD 以自家名義推出的第一款芯片組,實際上是 VIA Apollo VP2/97 的特殊版本,由北橋 AMD-640 (System Controller) 與南橋 AMD-645 (Peripheral Bus Controller) 搭配組合而成,可以搭配自家的 K5 與 K6 處理器使用 (總線速度僅支持到 66 MHz)。

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關於內存的部分則是可以支持 FPM、EDO 與 SDRAM 三種類型,最大容量則是 768 MB,南北橋之間同樣使用一組 PCI 總線進行連接,並且與同期的 Intel 440FX 一樣,還沒有加入對 AGP 的支持,比較值得注意的是南橋芯片可以提供 UltraATA/33 的速度,並且也整合了 USB 1.1 控制器,能夠提供兩個 USB 端口。

AMD-750 芯片組

發表時間:1999 年 08 月同期競爭對手:Intel 810搭配處理器:Athlon, Duron 家族 (Socket A)

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這應該算是 AMD 第一款自行設計的芯片組,基於這個理由所以儘管 AMD-750 在臺灣很難看到我還是抓出來介紹了,由北橋芯片 AMD-751 與南橋芯片 AMD-756 所組成,架構上比較偏向於 Intel 440 系列的設計,AGP 信道與內存與 PCI 總線直接連接到北橋芯片,而南橋芯片則是使用北橋芯片拉出來的其中一組 PCI 總線與北橋芯片連接。

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AMD-750 這款芯片組在規格上基本上可以說是中規中矩,AGP 2x 通道的支持正好符合當時的主流需求,對 SDRAM 內存的支持也是毫不意外的設定,最大可支持的容量則是維持與前代產品相同的 768 MB 並沒有增加,值得注意的是 AMD-750 是有支持 ECC 內存的。

在 IDE 接口方面,AMD-750 的支持能力也是與主流規格一致的 UltraDMA/66,並沒有太突出的地方,比較不足的部分則是在 USB 接口上,在同期的 Intel ICH/ICH0 上支持的 USB 版本為 1.1,而 AMD-756 僅能支持到 USB 1.0,不過可以有四個端口這點倒是贏過 Intel 產品了。

AMD-760 芯片組

發表時間:2000 年 10 月同期競爭對手:VIA KT133A搭配處理器:Athlon XP, Athlon , Duron 家族 (Socket A)

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既然介紹了 AMD-750,那就順便介紹一下後繼款 AMD-760 吧,AMD-760 由北橋芯片 AMD-761 與南橋芯片 AMD-766 組成 (不過可以用威盛的南橋芯片替代,有很多主板廠商這麼做,使用 AMD-761 北橋搭配威盛南橋芯片的主板估計比完整使用 AMD-760 芯片組的主板還要多)。

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整體來說 AMD-760 可以說是 AMD-750 的性能提升版,在架構上沒有很明顯的差異,南北橋之間仍然是使用 PCI 總線來做鏈接,但處理器總線的頻率從 200 MHz 提高到了 266 MHz,北橋的部分也加入了對 DDR 內存 (PC1600/PC2100) 的支持,AGP 信道的速度也提高為 4x,南僑的部分則加入了對 UltraATA/100 的支持,不過 USB 的版本仍然停留在 1.0 版,此外內存容量的支持上限也提高為 2GB (Buffered) 或 4GB (Registered)。

最後,如果你夠眼尖的話從架構圖上還可以發現,AMD-760 已經完全拿掉對 ISA 總線的支持了,之後 AMD-760 還陸續有針對服務器市場設計,支持多處理器的 AMD-760MP 與 AMD-760MPX 兩款強化版推出,不過由於篇幅有限,在此我就不贅述了。

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在 AMD-760 之後,AMD 有很長一段時間不再自行設計芯片組,在 AMD 收購 ATi 之前基本上我們是不會在芯片組歷史中再看到 AMD 的產品了。


SiS 635 (Intel)、SiS 735 (AMD)

發表時間:2000 年 12 月 (635)、2001 年 03 月 (635T/735)搭配處理器:Intel Pentium III / Celeron (Socket 370, 635/635T)、Athlon / Duron (Socket A, 735)

電腦芯片組的發展-中古時代(下)

沿襲過去的習慣,硅統科技依舊同時對兩大陣營提供支持的芯片組產品,其中用於 Intel 平臺的就是 SiS 635,至於用於 AMD 平臺的就是 SiS 735 了 (由於我找不到 SiS 635 的數據,所以以下會使用 SiS 635T 為主,規格上相似,主要差異在於新增對 Pentium III Tualatin 處理器與 133 MHz FSB 的支持)。

電腦芯片組的發展-中古時代(下)

SiS 635 與前代產品一樣是採用單一芯片的設計,主要的差異在於配合時代加入了對 DDR266 內存與 AGP 4x 信道的支持與 UltraATA/100 接口的支持,比較特別的地方是 USB 端口的數量一舉提高到了 6 個,整體來說在當時算是頗強悍的規格,但比較弱的地方則是內存容量支持的上限依然停留在 1.5 GB (每條內存最多 512 MB)。

電腦芯片組的發展-中古時代(下)

SiS 735 的部分則是大致上擁有與 SiS 635 相同的特色,但支持的處理器是最高 266 MHz FSB 的 AMD Athlon / Duron 處理器。

電腦芯片組的發展-中古時代(下)

SiS 635 與 SiS 735 這兩款芯片組奠定了接下來 SiS 多款芯片組的基本架構,在討論這個架構之前我們要先釐清一件事情:SiS 635/735 並不是沒有南北橋之分,只是將南北橋放在同一顆芯片上而已,所以內嵌的南北橋之間當然要有溝通管道囉,沒錯,SiS 635/735 就是 SiS 第一款南北橋之間溝通不走 PCI 總線的芯片組。

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在 SiS 635/735 中用於南北橋之間溝通的管道稱為 MuTIOL (中文被翻成「妙渠」),採用多條通道並行 (實際上是由八條獨立通道組成,所以並不能動態分配資源,這八條通道依序為 IDE1、IDE2、PCI 總線、V.90 調制解調器、AC'97 音效、以太網絡 MAC、USB 信道、打印機信道等八條) 的方式讓南北橋之間的數據傳輸速率一舉從 133 ~ 266 MB/s 提高到 1.2 GB/s。

接下來我們終於要進入比較近代一點的芯片組了,如同先前在處理器發展史中我曾經提到的,Netburst 架構雖然結局不算成功,但卻佔據計算機發展史上非常長的一段時間,所以與之搭配的芯片組先後也推出了非常多款,因此本篇只會提及 Intel 自家推出的芯片組,至於下篇的部分則會同時包含 AMD 平臺的芯片組與第三方廠商出來搭配 Intel 平臺的芯片組。


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