笔记本教程2.docx

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笔记本教程2

第7页：

北桥：

DDR内存的走线密如蛛丝

   北桥是信息的中转站。

根据上文所说的功能，它有4个接口，分别是FSB，DDR，AGP以及HUB-LINK。

 北桥近照

   FSB是和CPU的接口，参见上文，这里不再多说。

   DDR是对内存的接口，现在的855GM/PM支持到266MHZ，这部分线路和FSB那边的连接将影响到主板的格局，因为他们都是高速的，大量的信号线的集合。

在布线的时候最先考虑的就是它们。

   如图是Intel建议的布线图，这里仅仅是DDR的信号线，并不包括地址线。

 北桥到DDR的信号线

   地址线则在另外一层，如下图：

 北桥到DDR的地址线

   我们看到，这与数据线并不在同一层。

而图中我们看到的SeriesDampeningresistors和ParallelTerminationonbothlayers则是在DDRRAM那边特有的。

其意思分别是串行衰减电阻和终端并行电阻。

第8页：

衰减电阻和终端电阻之惑

   我们先来解释一下串行衰减电阻和终端并行电阻。

前者的意思是从北桥出发的每一根数据线，必须与一个电阻串联再到达DDRRAM部分。

而后者的意思则是，在数据线到达DIMM1和DIMM2后，必须有一个在串联一个电阻后上拉到1.25V，也就是下图中的VTT。

   具体的示意图：

 衰减电阻和终端电阻的示意图

   其中的RS就是所谓的串行衰减电阻（ResisterSerial），而RT则是终端电阻（ResisterTermination），而SO_DIMM0PAD则是指DIMM的PIN脚。

至于什么是DIMM？

DualInlineMemoryModule，字面翻译就是双列内存模块。

   那为什么需要终端电阻呢？

在进入DDR时代，DDR内存对工作环境提出更高的要求，如果先前发出的信号不能被电路终端完全吸收掉而在电路上形成反射现象，就会对后面信号的影响从而造成运算出错。

因此目前支持DDR主板都是通过采用终结电阻来解决这个问题。

   由于每根数据线至少需要一个终结电阻，这意味着每块DDR主板需要大量的终结电阻，这也无形中增加了主板的生产成本,而且由于不同的内存模组对终结电阻的要求不可能完全一样，也造成了所谓的“内存兼容性问题”。

这点在DDRII上得到了比较完美的解决，我们在下面具体谈。

 衰减电阻和终端电阻的实物图

   上图中，蓝色框是北桥，红色框内是衰减电阻，而黄色框内则是终端电阻（看到框框边上一大块绿色的铜皮了吗？

这是VTT1.25V哦！

）。

我们看到，其走线的顺序也是跟上面示意图一致（从北桥经过衰减电阻到DIMM的PIN脚，然后接终端电阻到

）。

VTT

第9页：

北桥：

DDR单/双通道区别到底在哪里？

   而DDRSDRAM的接法有双通道和单通道之分。

   相对于传统的单通道而言，双通道DDR技术是一种新的内存控制技术，它和双通道RDRAM技术非常相类似，是在现有的DDR内存技术上，通过扩展内存子系统位宽使得内存子系统的带宽在频率不变的情况提高了一倍：

即通过两个64bit内存控制器来获得128bit内存总线所达到的带宽。

双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器，两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。

当控制器B准备进行下一次存取内存的时候，控制器A就在读/写主内存，反之亦然，这样的内存控制模式可以让等待时间缩减50%。

   双通道技术显然需要北桥的支持，INTEL的855芯片组并不支持双通道DDRI，比较搞笑的是在CENTRIO平台的时候，VIA的一些芯片组能支持双通道内存技术而INTEL不能，呵呵。

   下图是单通道DDR-I内存的示意图，左边的信号来自北桥。

如果是双通道的话要加上另一组DDR与北桥的接口。

双通道对于单通道来说能显著加快内存数据和CPU的交换速度，但是出于PCB布线的考虑，双通道明显增加了线的数目，增大了布线的难度，并由此产生的成本问题对企业来说更为敏感。

 单通道DDRRAM的物理连接

   这里也有RS和RTT，其意义和上文所说的串行衰减电阻和终端并行电阻一致。

第10页：

转换思路问题迎刃而解DDRII的新创意

   在最新的DDRII上，主板设计上已经取消了部分信号的衰减电阻和终端电阻，而将其集成于内存上。

   我们称这DDRII的新特性为ODT功能，即OnDieTerminator（内建终端电阻器）。

当在DRAM模块工作时把终结电阻器关掉，而对于不工作的DRAM模块则进行终结操作，起到减少信号反射的作用（注：

ODT的开启与禁止由北桥芯片控制，ODT所终结的信号包括DQS、RDQS、DQ等等，可参考单通道DDR-I内存的示意图）。

   这样可以产生更干净的信号品质，从而产生更高的内存时钟频率速度。

而将终端电阻设计在内存芯片之上还可以简化了主板的设计，降低了主板的成本，而且终端电阻可以和内存颗粒的"特性"相符，从而减少内存与主板的兼容问题的出现。

 DDRII内存

 已经砍掉部分终端电阻的DDRII的主板

   如图，DDRII的插槽边上已经没有了终端电阻，这样在设计上将更为简便，布局也会更加合理。

第21页：

北桥：

显示单元是区分855GM/GME和855PM的好办法

所所开篇：

大家好，今天是周末了。

相信大家在看本周一关于笔记本硬件结构终极教程上篇后，已经都兴奋的不行了。

所以这次在周末期间提前推出本文的中篇。

让大家可以将热情继续下去，而下篇也会在下周的时候发出。

到时候三篇连着读起来，一定爽的不行啊。

闲话就不多说了，大家开始上课吧，安静哦～

   各位好，很高兴又与大家见面了。

在上次发表了本文的上篇后一直忙于工作，昨天晚上终于抽空写完了这次的中篇。

这次的内容有大家比较关心的PCIExpress总线和传统的PCI总线的区别，以及SATA/PATA技术的一些分析。

   而对于IBM的FANS来说，或许通过本文，您甚至可以自己升级BMDC模块（这很令人兴奋哦！

）另外USB也会再谈论一下，对DIYER有点帮助，也许使用IBMThinkpad600E的朋友可以扩展您第二个USB口。

好吧，闲话少说，我们正式开始！

   AGP是加速图形接口的简称。

对于我们常说的集成显卡的855GM/GME来说，在设计的时候是涉及不到AGP接口的，因为其北桥能直接支持VGA输出，LVDS输出（到TFTPanel），以及S-VIDEO输出。

设计者只需要把这些信号延伸到主板的各个接口即可。

 855GM的系统架构

   如图是采用855GM芯片的系统图，我们看到在显示部分，已经直接由北桥来负责输出。

下图是某笔记本的整体写真，我们看到除了CPU，北桥，南桥外，没有显示卡芯片。

 集成显卡的主板

   而对于独立显卡的设计（855PM芯片），则会相对麻烦一些。

因为设计者需要通过855PM的AGP通道连接显卡，并通过显卡输出需要的数据，如VGA，LVDS等等。

 855PM的系统架构

   我们看到，在采用855PM的芯片组时，北桥只负责输出AGP到显卡，然后由显卡负责输出各种显示信号（VGA，LVDS….）

   如图是台式机的AGP显卡，在笔记本中不过是把这张卡也集成到主板上了而已（当然是选用移动版的GPU啦！

）下图是含有独立显卡的IBMT42和三星X30，分别采用ATI7500和NVIDIA5200的GPU。

   而一些台湾公司的北桥，如VIA和SIS的北桥不直接支持Panel，它们需要一个Transmitter来转换才能输出VGA、LVDS等信号，比如最新的PN800（PT800的移动版本）和K8N800（K8T800的移动版本），如果有需要更多信息的话可跟笔者联系，在这里就不做介绍了。

   最新的MXM技术也已经初具雏形，笔者当前有幸接触到MXM的设计，核心是比较新的NV43。

至于什么是MXM，笔者简单说一下：

MXM是相对当前的笔记本电脑无法更换显示卡而提出的一个规范，其通过一个特定的接口能实现显示卡和主机分离，使得用户可方便的升级笔记本电脑的显示卡，如同台式机能方便更换AGP显示卡一样。

其接口的详细规范，就不再多说.

第22页：

北桥：

HUB-LINK你了解多少？

   HUB-LINK，这是Intel的规范，其作用是提供南北桥的高速数据连接。

其运作频率是66MHZ，速度为266MB/s。

Hub-Link有12根的数据线，以及2根差分的时钟线，以及数根的控制线。

   以往的南北桥连接都是直接套用PCI总线，速度慢不说，还有一堆的信号线要你排。

   在这种情况下，INTEL提出了Hub-Link以改变这种情况。

而HUB-LINK对布线的简化确实有相当的帮助，当然对提升速度也有很多的好处（相对应的也有VIA提出的V-LINK，ALI提出的A-LINK等）。

对于最新的915平台，这部分称为DMI（DirectMediaInterface）连接，以最大2GB/s的数据传速率远远超过266MB/s的HubLink。

下图是Hub-Link的连接示意图。

Hub-Link的布线一般要求并不是太强，可参考以下的表格。

我们可以看到其最大允许的长度为6inch，宽度需要至少4mils，间隔8