Mch в компьютере что это

Обновлено: 07.07.2024

При обсуждении материнских плат часто используют такие термины как северный или южный мост. Подобная терминология часто сбивает с толку неопытных пользователей, они не могут разобраться, что такое северный и южный мост, где они находятся и за что отвечают. Кроме этого, пользователи часто путают северный мост с южным и не могут запомнить их расположение на материнской плате. Если вы также не уверены в данном вопросе, то предлагаем ознакомиться с нашей статьей.

Что такое северный и южный мост

Мост – это чип, который распаян на материнской плате и является частью чипсета. Традиционно чипсет материнской платы состоит из двух чипов, которые называют северным и южным мостом.

Данные чипы называют мостами потому, что они выполняют связующую функцию между центральным процессором компьютера и остальными комплектующими. Что касается названий «северный» и «южный», то эти названия указывают на расположение данных чипов на материнской плате. По аналогии с полюсами на глобусе, северный мост находится ближе к верхней, а южный ближе к нижней части платы.

Нужно отметить, что на современных материнских платах два моста больше не используется. Вместо северного и южного мостов теперь используется исключительно южный мост, так как все функции северного моста были интегрированы в процессор.

Где находится северный и южный мост

Как уже было сказано, северный мост (на фото № 1) – это чип, который располагается в верхней части материнской платы, сразу под процессором. Такое расположение обусловлено тем, что северный мост подключается напрямую к центральному процессору компьютера. Обычно на северном мосту расположен массивный радиатор или даже радиатор с вентилятором, поскольку данный мост греется значительно сильнее южного.

Северный (1) и южный мост (2) на материнской плате.

Южный мост (на фото № 2) – это чип в нижней части материнской платы. Обычно на нем расположен более мелкий радиатор, на некоторых материнских платах южный мост вообще не комплектуется радиатором. В современных материнских платах чипсет может состоять только из одного южного моста.

За что отвечает северный и южный мост

Для того чтобы понять, за что отвечает северный и южный мост достаточно взглянуть на блок схему типичного компьютера.

В верхней части блок схемы вы видите ЦПУ – это центральный процессор. Он с помощью шины подключен к северному мосту, который в свою очередь подключен к слоту графического адаптера (PCI Express или AGP), к шине памяти и к южному мосту. Таким образом, северный мост отвечает за связь центрального процессора с графическим адаптером, памятью и южным мостом. Также от северного моста зависят параметры работы системной шины, оперативной памяти и видео адаптера.

Блок схема типичного компьютера.

Южный мост отвечает взаимодействие с внешними устройствами и остальные функции материнской платы. Он включает в себя контроллеры PCI Express, PCI, SATA, PATA, RAID, USB, Ethernet, Firewire и т.д. Также южный мост отвечает за управление питанием, энергонезависимую память BIOS и прерывания. Взаимодействие южного моста с процессором происходит через северный мост.

Поскольку южный мост напрямую работает со внешними устройствами, которые подключаются к компьютеру, то вероятность его поломки значительно выше, чем вероятность поломки северного моста. Часто причиной преждевременной смерти южного моста становится короткое замыкание USB-разъема или подключение неисправного накопителя. Северная часть чипсета также может выйти из строя, но, для нее более характерной проблемой является перегрев.

Нужно отметить, что в случае поломка моста не обязательно выбрасывать всю материнскую плату. Во многих случаях проблему можно решить заменой чипа на новый или бывший в использовании с аналогичной платы. Но, такую процедуру обычно делают на только дорогих материнских платах, поскольку на бюджетных моделях это экономически не целесообразно.

Следующую статью хотелось бы посвятить описанию устройства и работы компьютеров принципов взаимодействия систем и компонентов.

Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub, рис.1)

MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:

через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.
через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).

Название чипа как «Северный мост» можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере (рис.3).

Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):

системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);
оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);
подключенного видеоадаптера.

Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.

В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.

Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.

Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH, рис.2).

рис.2 Southbridge

Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.

Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:

контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;
DMA контроллер;
контроллер прерываний;
PATA (IDE) и SATA контроллеры;
часы реального времени (Real Time Clock);
управление питанием (Power management, APM и ACPI);
энергонезависимую память BIOS (CMOS);
звуковой контроллер (обычно AC'97 или Intel HDA).

Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).

Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.

Контроллер прерываний обеспечивает механизм информирования ПО, исполняющегося на ЦПУ, о событиях в периферийных устройствах. IDE интерфейс позволяет «увидеть» системе жёсткие диски. Шина LPC обеспечивает передачу данных и управление SIO (это такие устройства, как клавиатура, мышь, параллельный, последовательный порт, инфракрасный порт и флоппи-контроллер) и BIOS ROM (флэш).

APM или ACPI функции позволяют перевести компьютер в «спящий режим» или выключить его.

Рис.3 Схема материнской платы

Системная память CMOS , поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).

Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.

Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.

Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.

Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.

Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.

В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованны фирмы-производители процессоров. Исходя из этого, ведущими фирмами (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы, специально для производителей материнских плат, так называемые англ. referance-чипсеты. После обкатки на таких чипсетах, выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.

Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86: Intel, NVidia, ATI/AMD: (после перекупки в 2006 году ATi вошла в состав Advanced Micro Devices), Via, SiS.

Многие ошибочно полагают, что самое главное в компьютере (или ноутбуке) — это процессор.

Но за синхронное взаимодействие всех его компонентов, по типу ОЗУ, CPU, GPU, всей периферии отвечают специальные чипы, именующиеся «мостами».

В традиционном ПК их два: северный и южный . И именно они — главные компоненты материнской платы. И если хотя бы один из мостов выходит из строя, то компьютер попросту перестает нормально работать, обрабатывать вводные команды.

За что отвечают мосты на материнской плате

Те самые «мосты» — это чипы, которые отвечают за взаимодействие всех компонентов, входящих в состав ПК. Они обеспечивают обмен данных между процессором и оперативной памятью, регулируют работу всех подключенных внешних и внутренних устройств, обрабатывают команды ввода/вывода.

И они же берут на себя функцию «правильного» включения компьютера, гарантируя исполнение начальных инструкций, вшитых в Windows.

Северный и южный мост есть в каждом ПК. В современных ноутбуках они отсутствуют, там сейчас используется следующая схема:

частично функции северного и южного мостов выполняет единый чип — мультиконтроллер;
оставшуюся часть функций северного моста выполняет устанавливаемый на плату процессор (именно поэтому в ноутбуках редко предоставляется возможность заменять процессор на другую модель).

Но принцип работы мультиконтроллера — аналогичный. В ноутбуках просто используется несколько иная компоновка (с целью уменьшения габаритов материнской платы).

Мосты на материнской плате: Северный и южный мост на материнской плате, где находятся, для чего нужны

Северный мост

Основные функции северного моста:

обеспечение нормальной работы процессора и ОЗУ;
«обслуживание» команд, которые передаются через имеющиеся шины данных на материнской плате;
обеспечение работы видеокарты (как интегрированной, так и дискретной).

Южный мост

Функции южного моста:

обработка команд ввода/вывода (те сигналы, которые ПК получает именно от пользователя);
«обслуживание» всех внешних подключенных устройств (винчестеры, USB-накопители, клавиатуры, мышки, принтеры, звуковые карты, игровые манипуляторы, карты расширения и так далее).

Где находится северный мост

Северный мост располагается как можно ближе к процессору, оперативной памяти — тем устройствам, с которым ему чаще всего и необходимо взаимодействовать.

СПРАВКА! Во многих современных ПК (а также ноутбуках) он вовсе отсутствует, так как данная микросхема была интегрирована в чип процессора (одной из первых такую компоновку использовала компания AMD).

Где находится южный мост

Уже по названию можно понять, что внизу (то есть, «на юге» материнской платы). Максимально близко к дополнительным портам на материнской плате.

Довольно часто рядом с ним также располагаются порты SATA (для подключения жестких дисков), а также USB-концентраторы (от которых идут выводы на все остальные USB-порты).

Мосты на материнской плате: Северный и южный мост на материнской плате, где находятся, для чего нужны

Как проверить южный мост

Самая частая причина поломок южных мостов — это выгорание цепей питания, из-за чего происходит короткое замыкание внутри чипа (и, соответственно, его чуть ли не моментальная деградация). Соответственно, самый простой вариант проверки — замерить внутреннее сопротивление (при помощи мультиметра).

Замер выполняется либо на входе и выходе самого южного моста (потребуется его схема), либо на контактах USB (предпочтительный вариант, так как подходит для всех моделей южных мостов). Порядок действия:

ВАЖНО! Если южный мост исправен, то мультиметр должен показать значение в несколько сотен Ом. Если же оно равно примерно единице, или вовсе ноль, то это явный признак короткого замыкания.

Как проверить северный мост

Если северный мост неисправен, то ПК (или ноутбук) нормально работать не будет. В 99,9% случаев он вообще не запустится.

А далее методом исключения необходимо убедиться, что блок питания, процессор, оперативная память и видеокарта (те элементы, без которых компьютер работать не будет, операционная система не загрузится).

Если они исправны, но ПК всё равно не включается или не происходит начальная инициализация, то явно причиной поломки является именно северный мост.

Почему греются мосты и что делать

Северный и южный мост — это полупроводники, через которые (во время работы) постоянно проходят электрические импульсы. И греться для них — норма! И по этой же причине на многих материнских платах они снабжены дополнительными средствами для охлаждения: радиаторами, иногда ещё и кулерами.

Мосты на материнской плате: Северный и южный мост на материнской плате, где находятся, для чего нужны

Греется северный мост

Для каждого чипсета нормы нагрева северного моста индивидуальны.

СПРАВКА! Средние допустимые показатели: от 35 до 70 градусов по Цельсию.

И в них также интегрирована система аварийного отключения при превышении допустимого температурного режима эксплуатации.

Решается такая «проблема» заменой связки из радиатора северного моста, к которому дополнительно приспосабливается кулер (рекомендуется диаметром от 30 до 60 мм).

В некоторых материнских платах также предусмотрена возможность самостоятельной замены термоинтерфейса между радиатором и северным мостом (это может быть термопаста, термопрокладка).

В некоторых же радиатор крепится при помощи термоклея — его можно удалить только при помощи спецсредств.

Греется южный мост

Основную «нагрузку» для южного моста даёт подключение большого количества внешних устройств.

СПРАВКА! Оптимальная температура для него — до 60 – 70 градусов по Цельсию (в большинстве плат она редко когда бывает выше 50 градусов).

Что делать, если южный мост перегревается? Начать стоит с отключения неиспользуемых в текущий момент устройств. А далее – заменить термоинтерфейс, установить более массивный радиатор, в крайних случаях — ещё и кулер.

Итог, мосты — это микрочипы на материнской плате, которые отвечают за правильное взаимодействие всех компонентов ПК между собой. Это именно благодаря им начинку компьютера можно модернизировать (менять процессор, добавлять оперативную память, устанавливать более производительную видеокарту), и они же позволяют подключать даже к обычной материнской плате десятки дополнительных устройств.

Спасибо за прочтение статьи!

Если нравится контент, то подписывайся на канал и ставь лайки, я стараюсь делать только лучшее. Дальше будет только интереснее.

Название можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере.

Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):

В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост.

На этапе, когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста, помимо пассивного охлаждения (радиатора), для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения.

В современных системах, начиная от Intel Nehalem и AMD Sledgehammer отсутствует северный мост в виде отдельного контроллера (чипа). Его функция была перенесена в центральный процессор, тем самым упростив проектирование системных плат и уменьшив количество активных компонентов последнего.

Содержание

Известные северные мосты

Северный мост чипсета Intel i815EP на материнской плате ASUS CUSL2-C

См. также

Примечания

Ссылки

Компьютерное аппаратное обеспечение
Материнская плата

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Северный мост (компьютер)" в других словарях:

Северный мост — Северный мост: Северный мост (компьютер) Северный мост (Воронеж) Северный мост (фильм) Список значений слова или словосочетания с … Википедия

Северный мост (компьютеры) — Схематическое расположение северного моста на системной плате Северный мост чипсета Intel i815EP на материнской плате ASUS CUSL2 C Северный мост (от англ. Northbridge) (системный контроллер [1] … Википедия

Южный мост (компьютер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Южный мост. Схематическое расположение южного моста на системной плате … Википедия

Материнская плата — стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2) … Википедия

Читайте также: