电脑主板,作为电脑的核心部件,犹如人体的“骨架”,承载着各个硬件之间的连接与通信。说到电脑主板,关于它的知识可谓是浩如烟海,其中,南桥和北桥这两个概念,更是让许多电脑爱好者既熟悉又陌生。
不知大家是否听说过电脑主板上的南桥和北桥?或许很多人平日里并未过多关注这些细节,觉得它们离自己的生活很遥远;也有些人虽然有所耳闻,但对其了解并不全面,只停留在一些模糊的概念上;更有一部分人对此感到十分陌生,甚至从未听说过这两个名词。其实,出现这样的情况也实属正常,毕竟,单从字面意思来看,很难直接理解它们究竟是什么,又有着怎样的功能。
那么,南桥和北桥究竟是什么呢?它们是主板上的一个零件或硬件吗?它们各自承担着怎样的职责,在电脑的运行中发挥着怎样的作用?面对这些疑问,我们将在接下来的内容中,为大家一一揭开南桥和北桥的神秘面纱。
南桥和北桥都是什么?
在字面意思上,若它俩不是与电脑主板挂钩的话,没听说过的人若第一次听到,可能还以为是桥的南边或北边,因为这对于不了解或不懂电脑的人确实是很难把它们将电脑主板联系起来,也很难联想到它们在主板上会是一个怎么样的硬件。

而关于它俩的概念,是这样的:南桥(Southbridge)和北桥(Northbridge)是传统主板芯片组架构中的两个核心芯片,它们通过共同协作,负责连接和管理CPU与其他所有硬件组件之间的数据通信。这种架构因它们在主板上的相对位置(北桥靠近CPU在上方,南桥在下方)而得名的。
所以,在传统的主板上,它俩属于是核心硬件之一了,而且要知道早期的制造工艺上相对粗糙,晶体管的数量相对偏少,因此曾经的处理器集成度较低,必须要由主板芯片组来承担大量功能。然而芯片组就分为南桥芯片组和北桥芯片组两部分,其中的北桥负责CPU与内存的数据交换、图形处理、CPU与PCIE数据交换;南桥则负责系统的输入输出功能。它们具体位置可参考下图:

其中关于北桥芯片它还有个名字叫“图形与内存控制器”,南桥则叫做“输入/输出控制器”。北桥芯片组因为与CPU联系密切所以它在主板靠近CPU的位置,而南桥芯片则在远离CPU的位置,所以若能看回那时候的主板,我们是很好分辨北桥南桥的。
只是现在的CPU制造工艺越来越先进,集成度也越来越高,内存控制器已被集成到CPU里,就连显卡也被收进CPU了(就是我们所说的核显),而PCIE控制器收归南桥管理了,因此北桥芯片组的功能被瓜分了。所以现在的Intel芯片组就把北桥取消掉只剩下南桥了,而AMD也只有早期的主板还保留着北桥和南桥。
它们都有什么功能?以及有哪些作用?
自后来北桥被取消后剩南桥了,所以我们现在很多所提到的芯片组就指的是南桥芯片组,但也不能否认北桥在存在时所发挥出的作用以及其所体现的功能性。那么关于它们,都有哪些功能和作用呢?

一、北桥芯片 (Northbridge)
它是高速数据通道,其核心职能是作为CPU与内存、显卡之间的桥梁,处理高速数据传输。另外主要负责连接计算机中速度最快的几个组件,具体功能有:
内存控制器:管理CPU与内存(RAM)之间的数据交换。
图形接口控制:负责连接显卡(如AGP或PCIe接口)。
与南桥通信:北桥与南桥相连,将高速数据流分配给南桥处理的其他设备。
但由于处理的数据量巨大、频率高,北桥芯片通常发热量很高,因此早期主板上常常能看到为其配备的独立散热片甚至风扇来辅助散热。
北桥的作用是负责与CPU的联系并控制内存AGP数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥起到的作用非常明显,在电脑中起着主导的作用,所以人们习惯的称为主桥(Host Bridge)。

二、南桥芯片 (Southbridge)
它是输入/输出(I/O)枢纽,核心职能是连接和管理各种外围设备和存储设备。另外主要负责管理所有相对低速的外部设备和接口,具体功能如下:
存储接口:控制SATA、IDE接口,连接硬盘、光驱等。
扩展总线:管理PCI总线(用于连接声卡、网卡等扩展卡)。
外设接口:负责USB端口、键盘、鼠标、串口、并口等。
板载功能:集成声卡、网卡、RAID功能等也通常由南桥控制。
电源管理:支持高级电源管理功能(如ACPI)。
而其有个特点就是数据处理速度相对较慢,通常裸露在PCI插槽旁边,芯片体积也较大。还有南桥芯片组一般位于主板的右下角,一般来说用AMD的芯片组的主板会给南桥芯片组加装一个风扇用于散热,所以我们要找到它是很容易的。而Intel的芯片组发热相对较低通常不需要配备风扇而是在上面放置一块铝质散热鳍片用来帮助散热。
南桥的作用则是负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以一些主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。
3、它们的区别有什么?
对于南桥和北桥的区别,下面还是用一张图表来表示会更直观一些:

另外有一点要特别说明:以往传统的南北桥架构在现代的电脑主板中已经不常见了。随着半导体技术的进步,为了减少延迟、提高效率和节省空间,原本由北桥芯片负责的内存控制器和图形处理器(GPU) 等核心功能已经被直接集成到了CPU内部。
因此,在现代主板上,你通常看不到一个独立的北桥芯片。英特尔平台将剩余的传统南桥功能重组为 “平台控制器中枢(PCH)” ,而AMD平台也有类似的做法。但“南桥”和“北桥”作为功能概念,在芯片组中依然被广泛使用的。
因此,电脑主板上的南桥和北桥是传统主板架构的“交通枢纽”,把北桥比作是一座高速公路立交桥,负责CPU、内存和显卡这些“核心市区”之间的高速数据流通。而把南桥比作是综合交通站,管理着硬盘、USB设备、扩展卡等所有“外围设施”的数据流动。


