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nvidia芯片组

如果说中央处理器（CPU）是整个电脑系统的心脏，那么芯片组就是整个系统的大脑和躯干。

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GPU强豪——NVIDIA在芯片组领域的风雨历程。

开山之作——nForce芯片组

关键词：

Xbox、IGP、MCP、DolbyDigital

Intel在处理器和主板芯片组的战略上，采用了自家处理器和主板芯片组“强强搭配”。

在AMD处理器平台上，AMD先期也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。

在GPU（图形处理芯片）领域取得领先优势后，NVIDIA在2001年推出了第一代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”。

1.nForce220和420

nForce芯片组采用了北桥芯片IGP（IntegratedGraphicsProcessor）和南桥芯片MCP（MediaandCommunicationsProcessor，多媒体及通讯处理器）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。

（nForce芯片组架构示意图）

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。

（nForce420芯片组主板）

在其他功能方面，南桥芯片MCP支持6个USB接口、并且集成MAC（MediaAccessController）、支持10/100Mbps以太网、支持ACR与CNR、支持HomePNA2.0（家庭电话线网络2.0标准）。

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”。

2.nForce后续产品

正是基于上述原因，后期NVIDIA针对不同市场推出了同属nForce系列的nForce415-D、615-D、620-D等后续芯片组。

2002年1月推出的nForce415-D是nForce420的精简版，两者的差别仅在于nForce415-D去掉了显示功能（北桥芯片变为SPP），主要技术规格与MCP-D南桥芯片完全相同。

2002年3月，在德国汉诺威CeBIT2002信息技术与通信博览会上，NVIDIA公司推出了620-D和615-D，当时很多人都误将它们当作了nForce二代，实际情况肯定并非如此。

620-D是420D芯片组的替代产品；615-D则是415-D芯片组的替代产品，没有整合显示核心。

两者都可支持当时最新的DDR333内存（早期的nForce芯片组只支持DDR266内存）。

DDR333内存的采用将系统内存带宽提升20%，达到5.4GB/s。

nForce620-D芯片组同样集成GeForce2图形内核，因此“DDR333内存+nForce620-DIGP”的性能比其他同时期的其他整合芯片组高出很多，整合显卡性能已可接近零售版GeForce2MX400的水准。

而随着nForce2芯片组陆续发布，这些芯片组都没能形成主流便淡出市场了。

nForce芯片组规格一览表

芯片组名称

nForce220

nForce220D

nForce420

nForce420D

nForce415-D

nForce620-D

北桥芯片

IGP64

IGP128

SPP

IGP128

南桥芯片

MCP

MCP-D

MCP

MCP-D

支持CPU

SocketA

显卡接口

AGP4X

内存支持

SDRAM/单通道DDR266

单通道DDR266

双通道DDR266

双通道DDR333

集成显卡

GeForce2MX

无

GeForce2MX

音效

AC’97

DolbyDigital

AC’97

DolbyDigital

网络

10/100M

10/100/1000M

10/100M

储存类型

ATA100

USB

USB1.1

王者崛起——nForce2芯片组

关键词：

SPP、IGP、MCP-T、双通道DDR400、K7、千兆局域网、防火墙、超频

nForce芯片组的问世引发了当时业界强烈震动，虽然售价高，但它仍以创新的双通道DDR、可提高微处理器效率的DASP逻辑、整合GeForce2MX级图形核心、堪比创新SBLive！

声卡的APU音频处理单元、高速HyperTransport总线等一系列令人眼花缭乱的新技术而出尽风头。

（nForce2Ultra400北桥芯片）

2002年7月22日，NVIDIA重整旗鼓，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×（如nForce2Ultra400等），支持USB2.0，具备了IEEE1394a（火线）和UltraATA/133等数据接口，而且IGP北桥（Crush18D）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：

1.nForce2标准版

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。

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。

2.nForce2400/Ultra400

nForce2Ultra400和nForce2400都是C1版nForce2SPP（nForce2400/Ultra的A1）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。

小资料：

nForce2的版本迷雾

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）。

（nForce2经典主板华硕A7N8X）

3.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。

（Ultra400Gb南桥芯片）

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。

nForce2芯片组规格一览表

芯片组名称

nForce2IGP

nForce2SPP

nForce2400

nForce2Ultra400

nForce2Ultra400Gb

nForce2Ultra400R

北桥芯片

如果把nForce视作NVIDIA在主板芯片组领域的“处女作”，那么nForce2就是NVIDIA取得成功的标志，后者也成为了K7时代的王者。

2003年和2004年，NVIDIA又先后推出了nForce3和nForce4系列芯片组，继续称雄K8时代。

红尘过客——nForce3芯片组

关键词：

64bit、Althon64、单芯片、600MHz/800MHz/1GHz、SATA、硬件防火墙

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芯片组）

1.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。

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。

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。

2.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。

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。

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。

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。

和主要竞争产品“VIAK8T800Pro+VT8237”的组合相比，nForce3250/Ultra在磁盘配置方面更为灵活强大，混合模式ATARAID是VT8237不具备的功能，内建千兆以太网MAC和硬件防火墙一样是对手所缺乏的，而且K8T800Pro的超频能力也很一般，这让nForce3250/Ultra在市场上更多地受到了用户的青睐。

中流砥柱——nForce4芯片组

关键词：

PCI-E、SATAⅡ、SLI、nForce4-4×、SLIIE、SLI×16

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。

（支持PCI-E是nForce4的主要特点）

1.nForce4系列

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。

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）。

小知识：

低端精品nForce4-4×

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。

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。

2.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）。

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。

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芯片组规格一览表

芯片组名称

nForce4

SLIX16

nForce4

SLI

nForce4

SLIXE

nForce4

Ultra

nForce4/

nForce4-4X

支持CPU

Athlon64/FX

LGA775处理器

Athlon64/FX或

Sempron

Athlon64/FXSempron

PCI-E通道数量/配置

Intel：

40条通道，

可自定义

AMD：

38条通道，

可自定义

20条通道

可自定义

20条通道

可自定义

20条通道

固定配置（16、1、1、1）

20条通道

固定配置（16、1、1、1）

支持SLI

是

x16

是

—

DualDDR2

Intel平台：

是；

AMD平台：

不适用

Intel

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