服務器芯片組及其應用介紹

1、服務器芯片組

服務器芯片組是服務器主板的核心組成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分為北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、PCI/PCI-X/PCI-E插槽、ECC糾錯等支持。南橋芯片則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra DMA33/66/100 IDE以及SATA 150等數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋芯片起著主導性的作用，也稱為主橋(Host Bridge)，如不加特殊說明，通常說的芯片組都指北橋。

對于服務器而言，主板成為它高性能的載體，那對于服務器主板而言，很多人把芯片組稱為主板的靈魂，是最恰當不過了的。如果芯片組不能與CPU良好地協(xié)同工作，將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。芯片組要求有良好的兼容性，互換性和擴展性，對穩(wěn)定性和綜合性能要求也是最高。

2、服務器芯片組應用

服務器的芯片組結構和臺式機差不多，都是I/O系統(tǒng)的數據全部通過南北橋之間單一通道進出內存子系統(tǒng)，而服務器芯片組只不過是在PCI總線上多支持了一些分段，代表產品有ServerWorks ServerSetⅢ HE和Intel 460GX等。之后隨著PCI-X總線的出現(xiàn)，南北橋面臨著必須解決的瓶頸效應，于是服務器的芯片組系統(tǒng)結構轉向了以內存控制器為核心的準交換結構，以PCI-X為主的I/O系統(tǒng)直接連接到了內存控制器，全部的處理器也是以單一總線的方式連接在內存控制器，代表產品有ServerWorks GC-HE和Intel E8870等。

然而從長遠發(fā)展看，處理器的速度不斷提升，多處理器共享FSB總線的帶寬會成為系統(tǒng)性能發(fā)揮的瓶頸。便出現(xiàn)了全部處理器以點對點的方式獨立連接到具有交換功能的內存控制起上，這種結構多在4路以上的服務器架構所需。HP F8芯片組就是典型代表。最后隨著AMD推出了Opteron處理器，集成了I/O和內存控制器，這種革新推翻了之前所有的核心邏輯，轉向以處理器為核心的互聯(lián)結構，像AMD-8000系列芯片組就實現(xiàn)以處理器為核心的互聯(lián)結構滿足了8路的服務器平臺。

現(xiàn)在除了Intel之外，幾乎所有的芯片制造商都紛紛爭先恐后布的發(fā)布了自家的支持K8架構的PCI-E芯片組 ，如VIA、SIS、nVidia等。其中nVidia nForce3 以后系列芯片組的單一芯片組架構是與其它芯片最大的不同之處，理論上這將有利于減少延遲，南、北橋之間的傳輸頻寬無法比芯片內部傳輸快。當然目前來看還只是理論值，不能夠確定。單一芯片組技術SISI735也普遍采用過，但最后他們放棄了這種架構設計。因為他們發(fā)覺整合某些新的特性需要重新設計芯片組，比如高速大容量存儲和USB 2.0技術，最后會使他們新芯片組產品面世的時間大大延遲。而利用北橋/南橋芯片架構，只需要用支持最新技術的南橋設計取代舊的南橋即可。這也是很多芯片組不敢恭維的原因。

在高端服務器架構中，服務器芯片組又面臨著處理器直線攀升的困窘。于是高端IA服務器核心邏輯走向了以交換為核心、多層次的交換結構與總線結構相結合的復雜體系結構，并在復雜的高端服務器上引入大型機的交叉互聯(lián)架構。主要有兩種架構，一是SMP節(jié)點互聯(lián)，是以4路SMP處理器和相應內存為一個獨立節(jié)點，以NUMA（非一致性內存訪問）技術和節(jié)點控制技術為基礎，采用高速總線連接多個單元，從而使系統(tǒng)多達16路以上處理器。代表性產品有IBM的EXA（代號Summit）芯片組和Hitachi ColdFusion-2芯片組等。另一種是基于交叉通道的蜂窩處理結構（CMP），它完全采用大型機的技術，已經無法用芯片組的概念來包容其核心邏輯了。

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