Южный мост на материнской плате – завхоз вашего компьютера
Доброго времени суток вам, мои дорогие читатели и постоянные подписчики. Сегодня я продолжаю знакомить вас с компонентами управления компьютером. И предметом обзора будет южный мост на материнской плате. Не думаю, что можно как-то объективно определить его степень значимости в сравнении с «северным». Но скажу точно: без данного элемента работа процессора и всего ПК была бы невозможна.
Итак, что такое южный мост (southbridge), и почему у него такое странное архитектурное название?
Прежде всего, это чип, расположенный на главной плате компьютера. С процессором он связан не напрямую, а с помощью другой микросхемы, именуемой, по аналогии, северным мостом. В паре они образуют чипсет, который отвечает за координацию работы всех остальных компонентов ПК и их связь с CPU.
При этом соединение северного и южного чипа с устройствами происходит по принципу моста: прямой канал с двусторонним обменом сигналами, не имеющий ответвлений и не пересекающийся с другими.
Свои географические названия эти микросхемы получили по взаиморасположению на материнской плате. Если ее рассматривать правильно (так чтобы основные надписи и маркировки были не вверх-ногами, и не боком), то северный мост всегда будет расположен выше, а южный – ниже.
Желающие убедиться в этом, и посмотреть, где находятся чипы, могут заглянуть под крышу системного блока своего компьютера. Или посмотреть несколько изображений motherboard в интернете.
Что представляет собой северный мост в ноутбуке?
Отдельные элементы материнской платы скрывает клавиатура ноутбука, и северный мост не исключение. Он отвечает за связь видеоадаптера (видеокарты), процессора и оперативной памяти. Северный мост обеспечивает взаимодействие вышеперечисленных элементов, а также определяет скорость их работы. Во многих ноутбуках видеокарта и северный мост являются одним целым, из-за чего на «плечи» этого контроллера ложится ещё и управление шиной видеоадаптера. Из-за высокой температуры работы, северный мост обычно использует пассивный радиатор или же систему активного охлаждения.
Прерогатива южного моста — «медленные» операции. Он отвечает за работу интерфейсов SATA, IDE, LAN,USB, системы BIOS, аудио и северного моста. Cюда же подключается ещё несколько шин, в том числе SM и PCI. Южный мост имеет и второе название — контроллер ввода-вывода, т.к. все подключаемые периферийные устройства связываются с ним напрямую. Температура южного моста гораздо ниже чем северного, т.к. скорость выполняемых операций тоже не идет ни в какое сравнение. Охлаждение здесь встречается гораздо реже. Чтобы мост работал нормально, необходима регулярная чистка ноутбука. В противном же случае придется обращаться в ремонт ноутбуков.
Что делать, если начинаются проблемы с мостами?
Если у вас сгорел северный мост — проблему может решить только его замена. Это достаточно сложная процедура, которую могут выполнить профессионалы нашего сервисного центра. Альтернативное решение — замена всей материнской платы, и оно обойдется гораздо дороже.
Когда греется южный мост стоит задуматься о чистке ноутбука, которая может решить практически все проблемы с этим контроллером. Замена южного моста необходима только в самых критических и запущенных ситуациях и выполняется она по аналогии с северным.
Ремонт портал 128 бит
Поговорим о контроллерах материнских плат. В частности, разберем вопрос, что же такое северный и южный мосты. Рядовой пользователь компьютера вряд ли когда-либо сталкивался с подобным термином. Однако, если этот самый рядовой пользователь после поломки ПК отвез его на “растерзание” в сервис-центр, иногда он может получить незамысловатый ответ: “Сгорел Южный мост, восстановлению не подлежит!”. Ответ успокаивающий, необходима покупка новой материнской платы. Так то оно так, замена южного моста дело, действительно неблагодарное, а может и нереальное. Но вот то, что означают понятия северный или южный мост, человек, как правило, не знает.
Северный и южный мосты компьютера (а правильнее будет сказать, материнской платы) – это два основных функциональных контроллера, которые отвечают за работу всех компонентов системной платы и называются чипсетом (от англ. chipset). Рассмотрим их по отдельности. Начнем с северного моста.
Северный мост
Северный мост (Northbridge) – это системный контроллер, являющийся одним из элементов чипсета материнской платы, отвечающий за работу с оперативной памятью (RAM), видеоадаптером и процессором (CPU). Северный мост отвечает за частоту системной шины, тип оперативной памяти и ее максимально возможный объем. Одной из основных функций северного моста является обеспечение взаимодействия системной платы и процессора, а также определение скорости работы. Частью северного моста во многих современных материнских платах является встроенный видеоадаптер. Таким образом, функциональная особенность северного моста являет собой еще и управление шиной видеоадаптера и ее быстродействием. Также северный мост обеспечивает связь всех вышеперечисленных устройств с южным мостом.
Северный мост получил свое название благодаря “географическому” расположению на материнской плате. Внешне это квадратной формы микрочип, расположенный под процессором, но в верхней части системной платы. Как правило, северный мост использует дополнительное охлаждение. Обычно это пассивный радиатор, реже – радиатор с активным охлаждением в виде небольшого кулера. Связано это с тем, что температура северного моста примерно на 30 градусов Цельсия всегда выше температуры “южного собрата”.
Завышенная температура вполне обоснована. Во-первых, северный мост находится в непосредственной близости от центрального процессора, во-вторых, он находится выше видеокарты, жестких дисков и южного моста. Это означает, что часть тепла от вышеупомянутых устройств доходит до северного моста. Ну и в-третьих, самое главное – северный мост отвечает за обработку команд самых сильных компонентов системы – процессор, память и графику. Поэтому будем считать, что увеличенный номинал температуры является нормой для северного моста любой материнской платы.
Южный мост (Southbridge) – это функциональный контроллер, известен как контроллер ввода-вывода или ICH (In/Out Controller Hub). Отвечает за так называемые “медленные” операции, к которым относится отработка взаимодействия между интерфейсами IDE, SATA, USB, LAN, Embeded Audio и северным мостом системы, который, в свою очередь, напрямую связан с процессором и другими важными компонентами, такими как оперативная память или видеоподсистема. Также южный мост отвечает за обработку данных на шинах PCI, PCIe и ISA (в старых моделях системных плат).
Список обслуживаемых систем материнской платы южным мостом довольно велик. Помимо вышеприведенных IDE, SATA, USB, LAN и прочего, южный мост отвечает еще и за SM шину (используется для управления вентиляторами на плате), DMA-контроллер, IRQ-контроллер, системные часы, BIOS, системы энергообеспечения APM и ACPI, шину LPC Bridge.
Как правило, выход из строя южного моста ставит точку в жизни системной платы. Именно южный мост является порой первым щитом, принявшим “удар на себя”. Ввиду технологических особенностей это так. Причин “гибели” южного моста на порядок больше, чем северного, ведь он работает напрямую с “внешними” устройствами. Так, частой причиной выхода из строя ЮМ является банальный перегрев, вызванный коротким замыканием, например, USB-разъема. Либо неисправности питания жесткого диска. Т.к. в большинстве случаев южный мост не оборудован системой дополнительного охлаждения, он перегревается и сгорает. Реже причиной поломки южного моста является заводской брак. Деформация (излишние изгибы) системной платы также приводит к повышению нагрева южного моста с последующим выходом его из строя.
Для продления жизни южного моста можно поставить самодельное охлаждение. Незамысловатый пассивный радиатор на термоклее может продлить жизнь Вашей материнской плате в случае симптома повышенного нагрева. Обнаружить такой симптом непросто. Не все материнские платы оснащены термодатчиками в северном и южном мостах системной платы. В последнее время для решения проблемы южных мостов некоторые производители системных плат стали оборудовать эти чипы дополнительным пассивным охлаждением и датчиком температуры, который в случае чего оповестит пользователя о проблеме. Отметим, однако, что в нормальных условиях причин для повышенного нагрева южного моста нет и быть не может, но помните, что южный мост отвечает за множество устройств, которые могли бы способствовать его перегреву и сгоранию. Будьте внимательны.
Южный мост
Южный мост не менее важная часть. Он является контроллером ввода-вывода, ведь каждое периферийное устройство связывается с ним. Южный мост отвечает и за различные контроллеры, и за управление питанием, и даже за BIOS и так далее. Функций у него много, но работает он в основном только с медленными процессорами. Поэтому перегрев ему не грозит. Но если вовремя не проводить чистку ноутбука, то в скором времени придется обращаться в сервисный центр.
Возможные видимые следствия поломки южного моста бывают такие:
- Отказ портов USB. Не обязательно частично, даже отказ одного из них указывает на неполадки с данным элементом;
- Проблемы с тачпадом и клавиатурой;
- Устройство неправильно работает или заряжается;
- Отказ DVD привода или жесткого диска.
Так же, как и для северного моста, перегрев очень плохо влияет на работу южного моста. Вовремя проведенная процедура чистки и следование правил эксплуатации может понизить шансы возникновения поломки. Кроме того, нужно следить, какое устройство вы «пихаете» в свой компьютер: не стоит подключать слишком мощные или некачественные приборы. Используйте свои порты по назначению.
Следует учесть, что компьютер дееспособен, даже если южный мост сгорел. Правда, длится данное состояние очень недолго. Из-за поломки компьютер будет очень сильно нагреваться, что плохо скажется на материнской плате. Если вовремя не решить проблему, то вскоре придется менять и ее.
Разница между ICH и MCH
Современный набор микросхем для материнских плат был извлечен из чрезвычайно сложной конструкции в прошлом, в основном к двум ключевым элементам сегодня – северному и южному мостику (хотя часто существуют сопутствующие чипы для взаимодействия с устаревшими компонентами и ISA).
Термины «север» и «юг» относятся к связи с взаимосвязи периферийных компонентов, когда она была основным соединением между двумя половинами чипсета. Следовательно, «MCH» обозначал «Север PCI», тогда как «ICH» был «Юг PCI».
Обе части относятся к каналам передачи данных ЦП, памяти, а данные с жесткого диска поступают в ЦП с использованием MCH. А мышь, клавиатура, CD-ROM внешние данные поступают в процессор с помощью ICH.
Встроенный контроллер памяти – это часть центра чипсета, которая соединяет более быстрые шины ввода-вывода (например, AGP) с системной шиной.
ICH – это концентратор, который подключается к более медленным шинам ввода / вывода (например, ISA) и к системной шине.
Комплекс чипов управляет кэш-памятью, внешней шиной и некоторыми периферийными приборами. Существует быстрый и медленный конец коммутатора.
Самым быстрым концом концентратора является северный путепровод, содержащий регулятор графики и памяти, подключаемый к системной шине. Более медленный конец коммутатора – южный, содержащий концентратор регулятора ввода-вывода.
Заключение
Работая в тандеме, функции двоих мостиков радикально отличаются. ICH выступает в качестве точки подключения для ЦПУ, AGP, DRAM и юга PCI. Он направляет трафик от этих четырех интерфейсов, осуществляет арбитраж и контролирует доступ к подсистеме DRAM из ЦП и компонентам ввода-вывода.
