芯片组回顾NVIDIA主板芯片组七年来发展历程

回顾NVIDIA主板芯片组七年来发展历程

一直以开发显卡芯片NVIDIA公司在2019年发布了第一代nForce主板芯片组它是NVIDIA为微软生产Xbox游戏机图形芯片时一种“副产品” 。随后在支持AMD处理器主板芯片组中 NVIDIAnForce系列芯片组扮演了重要角色受到了很多注重性价比用户热爱。今天我们就与大家一起来回顾NVIDIA在芯片组领域风雨历程。

NV首款nForce芯片组nForce主板

在AMD处理器平台上 曾推出了一些与自家处理器搭配主板芯片组但由于各种原因 自家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处理器平台市场上主力。随着NVIDIA介入 AMD处理器找到了自己“最佳搭档” 那就是

NVIDIAnForce系列主板芯片组。nForce 220、 420nForce芯片组采用了北桥芯片IGP与南桥芯片MCP组合。 IGP支持DDR内存最大特点是整合了GeForce2 MX级别图形核心拥有T&L引擎、填充速率可达3. 5亿像素/秒 并且支持外接AGP 4×显卡。

IGP又分为nForce 220与nForce 420两种两者主要区别在于TwinBank 交错式 内存控制器——nForce 420使用128bit TwinBank内存控制器北桥为IGP 128而nForce 220北桥为64bit IGP 64。这样 nForce IGP 64 nForce 220整合图形核心只支持64bit显存也就是单通道DDR266所能提供带宽所以nForce 220集成显卡只能达到GeForce2 MX200水平。而nForce 420在使用双通道内存情况下则可支持128bit显存性能可接近零售版GeForce2 MX水准使得nForce 420集成显卡性能在当时一枝独秀。nForce 220主板

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南桥芯片MCP也有两种版本分别是MCP与MCP-D它们不同之处是后者支持杜比5. 1 D代表Dolby Digital 。搭配使用MCP南桥nForce被称为nForce 420与nForce 220而搭配使用MCP-D 有Dolby数字解码功能南桥被称为nForce 420D与nForce 220D。nForce 420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、支持10/100Mbps以太网、支持ACR与CNR、支持HomePNA 2.0。硬件支持DirectX 8.0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性能比如磁盘性能优于同期其他Socket A芯片组 但售价过高兼容性也尚有待改进在与当时VIA KT133A/266A、

SIS730/735/740等芯片组对抗中并没能占据明显优势 因此一直“叫好不叫座” 。

第二代nForce2芯片组

2019年7月22日 NVIDIA推出了代号为Crush 18第二代nForce芯片组nForce2掀起了一场面向游戏玩家、个人与商业用户台式个人电脑性能革命。支持400MHz前端总线、双通道DDR400以及AGP 8×支持USB2.0具备了IEEE 1394a与Ultra ATA/133等数据接口而且IGP北桥还集成了相当于GeForce4 MX显示核心。从规格与性能来说 nForce2已超越了VIAKT400A。在一些后期版本里 nForce2主板还提供了对SATA

支持。所有这些综合起来使得nForce2主板在很长一段时间里一直稳坐Athlon平台性能之王宝座。具体来说 nForce2芯片组分成以下几

代产品nForce2标准版nForce2主板

最先推出nForce2芯片组由北桥芯片nForce2 SPP SPP北桥没有整

合图形核心 /IGP与南桥芯片nForce2 MCP/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。支持异步内存频率与双通道DDR 200/266/333/400内存

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最高带宽可达6.4GB/s。支持AGP 2×/4×/8×支持ATA33/66/100/133支持6个USB 2.0接口支持3个IEEE 1394a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GeForce4 MX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性能可支持nView多屏输出 同时也提供AGP 4×/8×插槽供用户升级显卡。nForce2 IGP主板

南桥MCP芯片也分为MCP与MCP-T两款可根据市场定位实现不同南北桥搭配。 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主板产品。 MCP-T芯片则提供了集成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Dolby 5. 1音效SoundStorm技术。nForce2 400/Ultra400nForce2 400主板nForce2 Ultra400与nForce2 400都是C1版nForce2 SPP衍生产品

支持AGP 8×接口 nForce2 400只支持廉价单通道内存系统而nForce2 Ultra400支持双通道内存系统整合了两个独立64bit内存控

制器支持64bit/128bit内存总线支持DDR333与DDR400内存。nForce2 400只能搭配MCP南桥而nForce2 Ultra400可选择搭配nForce2 MCP-T或者MCP南桥芯片。多数nForce2 Ultra400主板都具备不错超频性能及功能很多厂家此类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。nForce2 Ultra400主板nForce2北桥经历了A1→A2→A3→C1版本变化。 nForce2芯片组第一个版本是A1它只能在DDR266内存模式稳定工作。 A2版本改善了内存异步工作模式在使用DDR333或者DDR400时不再出现死机问题但

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发热量巨大对200MHz外频支持不佳影响了Athlon XP超频能力很

快也淡出市场。 2019年初 NVIDIA又推出了A3版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C1

版本nForce2北桥芯片 即nForce2 400/UltraA1 第一版 。nForce2 Ultra 400Gb

在性能与超频性上nForce2系列稍稍优于威盛KT系列不过相比采用VT8237南桥KT400A或KT600等 nForce2 Ultra400在功能上并不占优缺少对SATA硬盘与RAID功能支持 nForce2 Ultra 400Gb系列应运而生。 nForce2 Ultra 400Gb使用nForce2 Ultra 400 SPP作为北桥芯片

同时集成了新MCP芯片。根据MCP芯片不同后期发布nForce2芯片组也可以分成两种类型 nForce2 Ultra 400Gb是高端版本它是nForce2Gigabit MCP芯片与nforce2 Ultra 400 SPP结合体 nForce2 Gigabit

MCP芯片提供了千兆局域网、防火墙、 SATA、 RAID等功能。nForce2 Ultra 400Gb主板nForce2 Ultra 400R则是面向主流市场版本它是nForce2 RAIDMCP与nForce2 Ultra 400 SPP结合体 nForce2 RAID MCP提供了SATA与“Any-Drive” RAID技术支持SATA RAID也支持PATA RAID支持RAID 0、 1、 0+1与JBOD几种模式没有提供千兆局域网与防火墙功能。

第三代nForce3芯片组

2019年4月 AMD发布了K8系列处理器 NVIDIA抢先于VIA与SIS推出了配套代号为Crush K8 CK8 nForce3 150单芯片平台并随后推出规格更高nForce3 250Gb芯片组后者不仅整合了SATA磁盘控制、千

兆高速以太网与硬件防火墙功能且性能上领先于同时期其他产品成

为K8平台最佳芯片组。nForce3 150系列nForce3 150系列包含nForce3 Pro 150、 nForce3 150两款产品。nForce3没有采用前两代nForce经典IGP或SPP加上MCP组合而是将传统南、北桥芯片整合到一起构成了一颗功能强大nForce3 150芯片。

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作为第一个单芯片设计64位处理平台 它减少了芯片到芯片之间连接延迟有利于提高性能。 由于是通过HyperTransport 以下简称HT总线与CPU连接这对提高磁盘性能大有帮助。 nForce3 150与nForce3 Pro

150区别是后者可支持Socket940接口Opteron而前者只支持

Socket754接口Athlon 64。nForce3 150主板

上述两款芯片组采用HT总线频率都为600MHz数据带宽为3.6GB/s。nForce3系列内部集成南桥芯片比较有特色它支持NVIDIAIEEE 802. 3MAC网络控制技术这种技术与IntelCSA技术有点相似它在芯片组内

部集成了独立网络控制器。nForce3 Pro 150主板nForce3 150系列芯片组不直接支持SATA硬盘 只支持3个ATA133标准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编码支持需要搭配相应Codec支持AC’ 97音效。nForce3 250系列nForce3 150只支持上行16bit 600MHz 下行8bit 800MHz HT总线而Althon64已采用了800MHz标准。另外它也不支持SATA所以nForce3 150在性能上稍逊于后发VIA K8T800与SIS 755芯片组。为此

NVIDIA在2019年3月1日推出了nForce3 250系列芯片组。

根据市场定位不同 nForce3 250被划分为nForce3 Pro 250、nForce3 250与nForce3 250Gb等版本。 nForce3 250系列芯片组可根据需要支持Socket 754/939/940Athlon64与Athlon64 FX处理器可支持

800MHz/1GHz HT总线上行、下行均为16bit 800MHz后期提高到

1000MHz 支持双通道DDR400内存系统内存带宽6.4GB/s。nForce3 250主板

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nForce3 250系列芯片组也采用了单芯片设计支持SATA 150与ATA133规范可提供4个SATA接口与两个PATA接口可以跨越SATA与PATA两种完全不同硬盘类型来组建RAID支持RAID 0、 1、 0+1与JOBD。nForce3 Pro 250主板nForce3 250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USB 2.0接口。在音效方面 nForce3 250仍然没有加入nForce2MCP-T南桥芯片中集成APU仅支持普通AC’ 97声卡。其中nForce3 250Gb是集成千兆网卡版本 nForce3 Pro 250芯片组作为nForce3 Pro 150续作主要用于专业工作站支持双Opteron处理器。nForce3 250Gb主板

2019年6月 NVIDIA还专门推出了一款主要针对Socket 939接口处理器nForce3 Ultra芯片组。该芯片组继承了nForce3 250Gb全部功能如千兆网卡、通过ICSA认证硬件防火墙、 SATA 150与ATA133混合式RAID磁盘阵列等提供对Socket 939接口Athlon64 1GHz HT总线支持与增加了“AtuoTuning” 自动超频技术。

第四代nForce4芯片组

随着SLI时代来临为了对抗Intel915/925芯片组、 VIAK8T890芯片组 NVIDIA在2019年10月19日推出了nForce4主板芯片组系列根

据不同市场需求、价格定位划分为nForce4标准版、 nForce4 SLI、nForce4 Ultra三个桌面版本及nForce4 Pro服务器版本等。nForce4系列nForce4主板nForce4系列芯片组延续了nForce3 250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ActiveArmor Firewall  、

PCI Express 以下简称PCI-E接口、 SATAⅡ 也称为SATA 3Gb/s、

SATA 300 、 RAID与SLI等诸多新特性。

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nForce4 Ultra主板

最低端nForce4标准版省略了硬件防火墙仍然支持软件防火墙 、

仅支持SATA 1. 5Gb/s与RAID功能 HT总线速度为800MHz 中端nForce4 Ultra具有硬件防火墙支持SATAⅡ与RAID功能 HT总线速度

为1GHz最高端nForce4 SLI在Ultra基础上增加了对SLI支持。nForce4MCP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带宽×8+×8 。nForce4-4×nForce4-4×主板

为了缓解在低端桌面平台上nForce3 250不支持PCI-E平台尴尬局面 2019年 NVIDIA推出了一款定位于低端Socket 754平台nForce4芯片组——nForce4-4×它是nForce4标准版后续版本其最大特点是支持PCI-E、 4个1. 5GB/sSATA驱动器以及800MHz系统总线支持10个USB接口、 RAID功能与NVIDIA Firewall 2.0。 nForce4-4X一问世便以

高价性比成为市场上热门产品。nForce4 SLI主板nForce4 SLI芯片组受架构限制只能使用PCI-E ×8+×8模式来实现SLI功能为此NVIDIA又推出了nForce4 SLI ×16芯片组并恢复了南、北桥双芯片架构。 nForce4 SLI ×16北桥芯片为C51D它与C51G与C51PV为同一类型芯片仅屏蔽了内建显示核心可提供1条PCI-E×16显卡插槽及两条PCI-E ×1扩展槽。 nForce4 SLI ×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SATA 2.0控制器、 PATA控制器、带ActiveArmor硬件防火墙

千兆以太网、 10个USB2.0接口以及HD Audio高保真音频。nForce4 for Intel

随着“nForce4 SLI+Althon64+NVIDIA显卡”组合表现出强大斗力

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更多用户放弃Intel9XX平台而转投nForce4+Althon64阵营这是Intel

不愿见到。为此 Intel被迫改变了不授权给NVIDIA态度于2019年

11月22日与NVIDIA签订了多项专利交互授权协议。而NVIDIA也在

2019年4月6日正式发布了代号为C19Intel平台芯片组——nForce4

SLI Intel Edition 简称nForce4 SLI IE 。nForce4 SLI IE主板

在功能上 nForce4 SLI IE与nForce4 SLI相差不大两者最明显

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显卡与SLI而MCP南桥代号为

MCP04则支持4组SATA Ⅱ硬盘、 RAID 0/1/0+1/5 JBOD功能、 10个USB 2.0与1Gbps以太网等。不过 MCP仅支持普通7. 1声道AC’ 97这

与i9XXHD Audio有一定差距。nForce4 Ultra主板

除nForce4 SLI IE外 nForce4 for Intel系列还包括nForce4SLI XE、 nForce4 Ultra与nForce4 SLI ×16 for Intel 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平台芯片组产品线。 nForce4在AMD平台市场上取得了巨大成功其余威也波及到了Intel高性能平台。随着NVIDIA GPU芯片组推出NVIDIA重新找回了整合芯片组王者感觉。而nForce500系列芯片组推出则进一步加强了NVIDIA在独立主板芯片组领域市场地位。

第五代C51/C61芯片组

NVIDIA在推出了整合芯片组力作nForce与nForce2 IGP芯片组后

2019年9月20日 NVIDIA再度推出针对AMDATI Xpress 200平台整

合芯片组GeForce6100/nForce400 C51系列。

C51芯片组

早期C51型号有两款面向高端GeForce 6150 C51PV与次级GeForce 6100 C51G 都内建GeForce6系列显示核心支持directx

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9.0c、 Shader Model 3.0以及PureVideo拥有两条Pixel Shader渲染管线及1个Vertex Shader流水线性能仅次于GeForce 6200TC独立显卡但强于同时期包括ATI Xpress 200在内其他整合芯片组集成显卡

完全能满足一般3D游戏需求。

GeForce 6150核心频率为475MHz GeForce 6100为425MHz。

GeForce 6150具备HD视频播放、输入输出 TV编码、双头DVI显示输出功能。扩展槽方面GeForce 6100/6150都支持PCI Express ×16但GeForce 6150支持两根PCI-E ×1接口而GeForce 6100只支持一根。

C51芯片组南桥芯片可采用nForce 430或nForce 410。前者支持千兆网卡 4个SATAⅡ接口 RAID 0/1/0+1/5硬件安全引擎ActiveArmor后者只支持10/100M网卡两个SATAⅡ接口 RAID 0/1。它们是NVIDIA首个支持HDA南桥芯片可提供32bit/192KHz 7. 1声道音效一改前期

NVIDIA芯片组在音效方面劣势。

C61芯片组

为了细分市场 NVIDIA还推出了MCP61 C61系列 以及主要面向

OEM 品牌机市场6150 LE/6150 SE C61系列包含C61S 整合GeForce 6100 GPU与nForce 405 MCP 、 C61V 整合GeForce 6100 GPU

与nForce 400 MCP 、 C61P 整合GeForce 6100 GPU与nForce 430MCP或整合GeForce 6100 GPU与nForce 410 MCP 。 P、 S、 V三个型号分别代表Premium 加强型 、 Standard 标准型与Value 经济型 

针对各种消费层不同需求。

由南、北桥双芯片再次回归单芯片 C61整合度大大提升一块芯片既集成了GeForce6100图形核心又具备主流输入输出管理功能技术与生产工艺都有所进步。更重要单芯设计可以令NVIDIA大大节省成本单芯设计也有助于主板生产商成本进一步下降使C61系列主板最终零售价格低于双芯C51系列。其中C61P同以前C51G采用芯片名称一样除了单/双芯片外两者主要功能与性能也大同小异它们主要区别是C51G不支持电视信号编码器与DVI输出而C61P支持。 MCP400 C61V只支持两个通道PCI-E所以不支持PCI-E ×16接口 MCP405 C61SPCI-E接口只支持PCI-E ×8。

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