AMD幕后功臣 NVIDIA主板芯片組回顧

1、AMD幕后功臣 NVIDIA主板芯片組回顧核心提示：雖然NVIDIA的芯片組市場不斷萎縮，AMD公開表明不再采用第三方芯片組，Intel不授權QPI總線給NVIDIA，使得NVIDIA處在一個非常尷尬的境地，但NVIDIA短短幾年間在主板芯片組市場上獲得如此出色的成績還是相當難得。在AMD K7的時代大家可能還記得那個經典的Barton 2500+，當時Barton 2500+可以直接超至3200+的頻率而且可以穩定運行。當年市場上AMD的CPU十分火熱，而Intel的奔騰4由于發熱大、功耗高，而且執行效率也不及AMD的產品，因此不少玩家都不樂意選擇Intel的產品。這導致AMD在K7年代第一

2、次獲得了領先的優勢。當時AMD并沒有針對一般的民用市場推出芯片組，市場上支持AMD的芯片組有VIA、SiS和NVIDIA三家，VIA在NVIDIA進入芯片組市場之前市場占有率非常大，大部分使用AMD CPU的主板都是采用VIA的芯片組，直至NVIDIA進入主板芯片組市場，VIA的份額逐漸被NVIDIA蠶食。 自從nForce2將NVIDIA的芯片組推向第一次高峰后，NVIDIA的主板芯片組已經獲得不少用戶認可，之后的nForce3和nForce4在AMD的754和939接口時代統領了整個AMD主板的市場，到nForce5時NVIDIA的主板芯片可以說達到了新的高峰。可是好景不長，AMD收購AT

3、I后推出了自家芯片組，加上AMD力推的3A平臺概念使得很多用戶轉投AMD自家的芯片組，NVIDIA則只有從Intel的芯片組入手。進入nForce6時代后NVIDIA推出了nForce 600i系列的芯片組。由于NVIDIA不僅推出芯片組而且更推出了公版主板，使NVIDIA在芯片組市場殺出了一條血路。最終到現在的nForce7時代，NVIDIA的AMD芯片組產品已經所剩無幾，只有MCP78芯片組系列，而Intel的產品線上也處處碰壁，780i和790i也不能重現當年680i的輝煌，只有在Intel的集成芯片組上MCP79/7A獲得了Apple的青睞，雖然MCP79/7A擁有非常出色的3D性能，

4、但在零售市場MCP7A的產品非常少，而且售價過高。在集成芯片組上NVIDIA集成了GeForce的顯卡，使得集成顯卡也可以發揮出出色的3D性能，經典之作包括MCP51/MCP61，MCP68，MCP73，MCP78和MCP79等的產品。 NVIDIA進入主板芯片組市場的時間比較晚，NVIDIA一進入主板芯片組市場就是針對AMD的CPU進行芯片組設計，因此一直以來都是AMD CPU的一個好搭檔，NVIDIA在芯片組市場可以說是后起之秀，最終打敗VIA的AMD芯片組，贏得了AMD芯片組市場的霸主地位，雖然現在NVIDIA的芯片組市場不斷萎縮：AMD公開表明不再采用第三方芯片組，Intel不授權QP

5、I總線給NVIDIA，使得NVIDIA處在一個非常尷尬的境地。但NVIDIA短短幾年間在主板芯片組市場上獲得如此出色的成績還是相當難得的，下面我們就來回顧一下NVIDIA的經典芯片組產品。開山之作-nForce1NVIDIA在2001年推出了nForce芯片組，代號為Crush 12。nForce芯片組由兩顆芯片組成：整合繪圖芯片的北橋芯片稱為IGP(Integrated Graphics Processor，集成圖形處理器)，南橋芯片稱為MCP(Media and Communications Processor，媒體和通信處理器)。具體分為nForce 220、nForce 420、nFo

6、rce 220-D、nForce 420-D和nForce 620-D。nForce 220和nForce 420都集成了顯卡，兩者的主要區別在于TwiNBAnk(交錯式)內存控制器nForce 420使用128bit TwinBank內存控制器，北橋為IGP 128;而nForce 220的北橋為64bit IGP 64。這樣，nForce IGP 64(nForce 220)整合的圖形核心只支持64bit顯存，也就是單通道DDR266所能提供的帶寬，所以nForce 220的集成顯卡只能達到GeForce2 MX200的水平。而nForce 420在使用雙通道內存的情況下則可支持128bi

7、t顯存，性能可接近零售版GeForce2 MX的水準，使得nForce 420的集成顯卡性能在當時一枝獨秀。南橋芯片MCP也有兩種版本，分別是MCP和MCP-D，它們的不同之處是后者支持杜比5.1聲道輸出(D代表Dolby Digital)。 ASUS A7N266-EnForce雖然擁有出色的性能，但是由于售價過高，兼容性能不理想以及設計上的問題，無法與當時的VIA KT133A/266A、SIS730/735/740等芯片組抗衡，很快就消失在市場上。巔峰來臨-nForce2當年購買Barton 2500+超頻的玩家必選NVIDIA的nForce 2芯片組的主板。在那個時候nForce 2十

8、分受歡迎，最經典的可以說是Abit的NF7。NVIDIA的nForce 2成功之處在于擁有出眾的超頻能力，加上當時的nForce 2 IGP集成了GeForce 4 MX400的顯卡，要比VIA集成的顯卡性能強悍不少，因此在搶占芯片組市場的同時NVIDIA也逐漸將VIA的集成芯片組市場蠶食。2002年7月22日，NVIDIA再接再厲，推出了代號為Crush 18的第二代nForce芯片組nForce2，Crush 18支持400MHz總線速度、雙通道DDR400以及AGP 8(如nForce2 Ultra 400等)，支持USB2.0，具備了IEEE 1394a(火線)和Ultra ATA/1

9、33等數據接口，而且IGP北橋(Crush18D)還集成了相當于GeForce4 MX的顯示核心。最初nForce2標準版最高只支持333MHz的總線速度，支持異步內存頻率和雙通道DDR 200/266/333/400內存，最高帶寬可達6.4GB/s。支持AGP 2/4/8，集成GeForce4 MX的顯示核心。南橋MCP整合了USB2.0、ATA133、以太網卡、AC97音效控制器，MCP-T芯片則提供了集成的IEEE1394(FireWire/火線)接口控制器和第二組網絡控制器、整合了APU聲效處理單元、集成了可解碼Dolby 5.1音效的SoundStorm技術，當時還是沒有其他的廠商可

10、以達到這樣的規格。nForce2 400/Ultra400可以說是用戶最為熟悉的產品，nForce2 400只支持單通道內存，而nForce2 Ultra400可以支持雙通道DDR400，2款芯片組都可以支持400MHz的總線速度。nForce2 Ultra400由于擁有出色的超頻能力被不少玩家作為超頻必選主板，線性超頻、多分頻技術、CPU/內存/顯卡單獨電壓調整、破解倍頻等功能得到不少玩家的青睞。nForce2后繼產品還有nForce2 Ultra 400Gb和nForce2 Ultra 400R。率先支持64位-nForce3AMD在2003年發布64位的K8處理器，NVIDIA搶先于VI

11、A和SIS推出了配套的代號為Crush K8(CK8)的nForce3 150單芯片平臺，之后又發布了nForce3 250芯片組，nForce3采用了整合南北橋的單芯片設計，是第一款支持AMD 64位處理器的單芯片芯片組。nForce3 150分為nForce3 Pro 150和nForce3 150，nForce3 Pro 150是針對服務器的產品，nForce3通過HyperTransport總線連接CPU，可惜nForce3 150只支持600MHz的HT總線，因此被VIA揶揄為不完全支持Athlon 64的產品，另外它對K8處理器的支持度也比較差。nForce3系列內部集成的南橋芯片

12、比較有特色，它支持NVIDIA的IEEE 802.3 MAC網絡控制技術。這種技術和Intel的CSA技術有點相似，它在芯片組內部集成了獨立的網絡控制器。nForce3 150系列芯片組不直接支持SATA硬盤，只支持3個ATA133標準的PATA接口。由于nForce3 150存在缺陷，nForce3 250很快就被NVIDIA推出市場，同樣是單芯片設計的nForce3 250被劃分為nForce3 Pro 250、nForce3 250和nForce3 250Gb等版本。nForce3 250系列芯片組可根據需要支持Socket 754/939/940的Athlon64和Athlon64 F

13、X處理器，可支持800MHz HT總線，后來更支持1GHz的HT總線速度。支持SATA 150和ATA133規范，可提供4個SATA接口和兩個PATA接口，可以跨越SATA和PATA兩種完全不同的硬盤類型來組建RAID，支持RAID 0、1、0+1和JOBD，加入了防火墻技術以增強網絡安全性。2004年6月，NVIDIA還專門推出了一款主要針對Socket 939接口處理器的nForce3 Ultra芯片組。nForce3存在的時間并不長，由于顯卡接口從AGP 8x轉換到PCI-E x16，nForcec4很快就出現在市場上。再創高峰-nForce4隨著PCI-E顯卡的發布，nForce4應運

14、而生。nForce4支持PCI-E x16接口、SATA II、SLI技術，可以與Intel的915/925系列芯片組抗衡。nForce4主板芯片組系列根據不同的市場需求和價格定位被劃分為nForce4標準版、nForce4 SLI、nForce4 Ultra三個桌面版本及nForce4 Pro服務器版本等。 nForce4繼續采用單芯片設計，nForce4相當于增加了對PCI-E x16支持的nForce3，最低端的nForce4標準版省略了硬件防火墻，但仍然支持軟件防火墻。僅支持SATA 1.5Gb/s和RAID功能，HT總線速度為800MHz;中端的nForce4 Ultra具有硬件防火

15、墻，支持SATA和RAID功能，HT總線速度為1GHz;最高端的nForce4 SLI在Ultra的基礎上增加了對SLI的支持。nForce4的MCP芯片可提供20條PCI-E通道，當運行在SLI模式下時每個PCI-E 16插槽將分配到8+x8的帶寬。2005年，NVIDIA推出了一款定位于低端Socket 754平臺的nForce4芯片組nForce4-4x，它是nForce4標準版的后續版本，其最大特點是支持PCI-E、4個1.5GB/s的SATA驅動器以及800MHz系統總線，支持10個USB接口、RAID功能和NVIDIA Firewall 2.0。nForce4-4X一問世便以高價性

16、比成為市場上的熱門產品。2004年11月22日Intel和NVIDIA簽訂了多項專利交互授權協議，2005年NVIDIA正式發布了代號為C19的Intel平臺芯片組nForce4 SLI Intel Edition。由于P4處理器并未內建內存控制器，因此NVIDIA沿用了nForce2時代的南北橋設計，北橋芯片仍命名為SPP(代號為C19)，主要支持DDR2雙通道內存、PCI-E顯卡和SLI;而MCP南橋(代號為MCP04)則支持4組SATA 硬盤、RAID 0/1/0+1/5 JBOD功能、10個USB 2.0和1Gbps以太網等。不過，MCP僅支持普通7.1聲道AC97，這與Intel的9

17、XX的HD Audio有一定差距。輝煌展現-nForce52006年5月23日AMD發布了AM2接口的處理器，正式支持DDR2內存。同一天，NVIDIA也推出了其支持Socket AM2處理器的nForce5(研發代號MCP55)系列主板芯片組，nForce5提供SATA的NCP功能，集成音頻處理功能UAA Audio，網絡安全引擎ActiveArmor等得功能。nForce5最初分為nForce 590 SLI、nForce 570 Ultra、nForce 570 SLI、nForce 550。nForce 590 SLI針對玩家采用C51XE北橋加上MCP55PXE南橋的南北橋芯片組設計

18、，支持2條PCI-E x16插槽，提供46通道、9鏈路的PCI-E連接。支持AMD AM2接口的Athlon FX和Athlon64系列CPU，擁有6個SATA插槽(支持RAID5)，雙千兆以太網，支持ActiveArmor硬件防火墻和UAA音頻。內部設計超過AMD標準，超頻能力強勁。nForce570分為nForce 570 Ultra和nForce 570 SLI，nForce 570 SLI提供2個X8 SLI插槽，總共28條PCI-E鏈路，支持x8+x8的SLI模式，nForce 570 Ultra則只支持1條PCI-E x16插槽，其他規格與nForce 570 SLI相同。后來NV

19、IDIA再發布了nForce 570 LT SLI，規格和nForce 570 SLI接近，PCI-E通道減少到19條，只提供4個SATA接口和1個千兆網卡接口。NVIDIA的中低端市場主要由nForce550統領，nForce550擁有4個SATA插槽和1個千兆以太網接口，不支持RAID5和ActiveArmor、Dual Net、Teaming，但具備UAA功能。而針對OEM市場NVIDIA推出了nForce 510，nForce 510擁有2個SATA插槽和1個百兆以太網接口，只支持RAID 0、1和8個USB接口，但具備UAA功能。后來NVIDIA將nForce4也納入了nForce5

20、系列，nForce4各系列變身成nForce 500 SLI、nForce 500 Ultra和nForce 500，NVIDIA改名之風從此而起，后來一直蔓延到顯卡芯片，高端主板芯片組上。NVIDIA 同樣也在2006年7月27日發布了為 Intel的Core 2 Duo處理器準備的極致性能的 nForce 590 SLI 和性能級的 nForce 570 SLI 主板。這些主板將直接與 Intel 的975X 高端芯片組競爭。轉投Intel陣營-nForce6在nForce5誕生5個半月之后，NVIDIA在2006年11月正式發布nForce6系列芯片組。在AMD收購ATI之后，NVIDI

21、A的戰略重心被迫轉向Intel方向。nForce600系列芯片組包括NVIDIA nForce 680i SLI、nForce 650i SLI、nForce 650i Ultra三款芯片產品，都是針對Intel平臺的產品。nForce 600系列芯片組全部采用C55 MCP，同時NVIDIA也開始推出了公板主板的概念。 旗艦級的nForce 680i SLI面向最狂熱的骨灰級玩家，它提供了最強勁的超頻性能。支持1333MHz的FSB，可以兼容全部目前和未來的Core 2 Duo處理器。而且玩家還可以通過超頻來大幅提升FSB頻率。同時還支持NVIDIA的Quicksync技術，當FSB和內存運

22、行在同步模式時，這項技術可以加快CPU和內存間的數據交換速度。配備NVIDIA SLI技術，板載兩個全速PCI-E 16插槽和一個PCI-E 8插槽，可以支持三卡SLI技術。此外還支持EPP規范的SLI Ready內存。后來NVIDIA再推出了nForce 680i LT SLI的芯片組，它是nForce 680i SLI的廉價精簡版。只支持DDR2-800內存，只有一個千兆以太網接口和兩條PCIe x16插槽。此外，它的超頻能力亦有所降低。但由于使用公版 PCB 的 680i LT SLI 底板 BIOS 與 680i SLI 共通，實質上分別不大，更使原不能負擔680i SLI 的人愿意付

23、鈔購買。nForce 650i系列針對主流玩家，nForce 650i SLI相對680i SLI，它不支持1333MHz總線，只支持兩條PCIe x16插槽，并都只以PCIe x8模式運作。支持雙通道DDR2內存，但不支持EPP規范內存。存儲接口方面，與680i SLI相似。網絡連接方面，相對680i SLI，去掉了DualNet和TCP/IP加速技術。nForce 650i Ultra只支持單條PCIe x16插槽，不支援SLI技術。支持雙通道DDR2內存，但不支持EPP規范內存。存儲接口方面，有4個SATA 3Gbps接口。AMD市場NVIDIA并沒有放棄，NVIDIA仍推出了面向AMD

24、高端市場由2個590SLI MCP芯片組成nForce 680a SLI頂級芯片組。nForce 680a SLI支持AMD的Quad FX處理器，采用服務器專用的Socket F接口，nForce 680a SLI可在多核CPU上運行內容制作程序，并在最多4個顯卡八臺單獨的顯示器上顯示它們。最多可在12個硬盤，4個前兆網卡，20個SATA II接口，規格相當驚人，但價格就更加驚人了。將改名堅持到底-nForcec7nForce7在AMD平臺已經沒有不繼承顯卡的芯片組了，AMD平臺采用MCP78的芯片組，而高端的nForce 780a SLI采用nForce200芯片提供多條PCI-E x16

25、插槽，而Intel平臺上nForce 780i SLI和nForce 750i系列都是在nForce6芯片組上加上nForce200芯片組使得主板支持PCI-E 2.0技術，真正原生支持PCI-E 2.0的只有nForce 790i SLI一款產品。nForce 780a SLI采用MCP78芯片組，利用NF200芯片，令芯片組可以支持PCI-Express 2.0，并提供一條全速的PCI-E 16x和兩條PCI-E 8x，可以建立三路SLI。由于芯片已集成顯示核心，所以支持混合SLI技術。處理器方面，支持HyperTransport 3.0總線，所以支持Phenom處理器。PCI-E方面，需

26、要另加NF200芯片去支持PCI-Express 2.0，并提供三條PCI-E插糟，作三路SLI之用。系統內存方面，可以支持DDR2-1066。它的對手是AMD的790FX。在AMD SB750/710推出后，nForce 780a亦升級支持類似ACC技術。該技術原本在前者首次出現，可以提高Phenom處理器的超頻幅度。在2009年，更名為nForce 980a SLI芯片組。nForce 750a SLI針對主流市場，采用單芯片設計，沒有加入NF200芯片，僅支持x8+x8的SLI，而最低端的是nForce 720a，采用MCP78D，沒有就繼承顯卡，支持高達5200MT/s的系統總線和Hy

27、per Transport 3.0技術，支持PCI-Express 2.0規范。Intel平臺上由于nForce 680i不支持PCI-E 2.0技術，所以NVIDIA在nForce 680i上加入NF200芯片，之后改名稱為nForce 780i，其規格上和nForce 680i完全沒有區別，可以看作是nForce 680i的PCI-E 2.0版本，而nForce 750i系列同樣在nForce 650i加入NF200芯片， 改名nForce 750i，由于nForce 650i還有不少的庫存，NVIDIA就將nForce 650i直接改名稱為nForce 740i。在nForce7時代NV

28、IDIA將改名文化推向高峰。 真正意義上原生支持PCI-E 2.0的只有nForce 790i SLI，這款芯片組支持1600MHz FSB。與780i不同，它可以原生支持PCI-Express 2.0，不用外加NF200芯片。另外支持DDR3內存和NVIDIA ESA技術。多卡加速運算方面，支持三路SLI和增強版SLI。增強版SLI即是在北橋芯片中，有專用的信道供顯示核心互相傳送數據，內存控制器不用參與其中。另一個特點，是Broadcast技術。CPU發出的訊息，各顯示核心可以同時接收。南橋是原先的nForce 570 SLI芯片。之后NVIDIA推出了nForce 790i SLI的簡化版

29、nForce 770i SLI，內存方面，最高支持雙通道DDR3-1333。芯片組只會提供兩組PCI-E x16插槽，所以不可以支持三路SLI。集成芯片組系列NVIDIA的nForce一推出的時候就已經集成顯卡，而且采用GeForcce系列的顯卡，提供出色的3D性能。在推出了整合芯片組的力作nForce和nForce2 IGP芯片組后，NVIDIA在nForce3、nForce4系列芯片組中沒有采用芯片集成顯卡的設計。分久必合，2005年9月20日，NVIDIA再度推出針對AMD平臺的整合芯片組GeForce6100/nForce400(C51)系列。早期的C51型號有兩款：面向高端的GeFo

30、rce 6150(C51PV)和次級的GeForce 6100(C51G)，都內建GeForce6系列的顯示核心，支持directx 9.0c、Shader Model 3.0以及PureVideo，擁有兩條Pixel Shader渲染管線及1個Vertex Shader流水線，性能僅次于GeForce 6200TC獨立顯卡，但強于同時期包括ATI Xpress 200在內的其他整合芯片組的集成顯卡，完全能滿足一般3D游戲的需求。GeForce 6150核心頻率為475MHz，GeForce 6100為425MHz，展槽方面GeForce 6100/6150都支持PCI Express 16，

31、但GeForce 6150支持兩根PCI-E 1接口，而GeForce 6100只支持一根。不久之后NVIDIA推出了單芯片設計的MCP61，規格上和C51一樣，但采用單芯片設計大大降低成本，提高芯片組的集成度。C61系列包含C61S(整合GeForce 6100 GPU與nForce 405 MCP)、C61V(整合GeForce 6100 GPU與nForce 400 MCP)、C61P(整合GeForce 6100 GPU與nForce 430 MCP或整合GeForce 6100 GPU與nForce 410 MCP)。P、S、V三個型號分別代表Premium(加強型)、Standar

32、d(標準型)和Value(經濟型)，針對各種消費層的不同需求。AMD推出690G之后提供比MCP61更高的3D性能，為了對抗AMD的690G芯片組，nVidia推出MCP68，推出了GeForce 7050 PV nForce 630a。MCP68支持AM2接口的AMD處理器，并整合了GeForce 7050顯示核心，顯核核心頻率是475MHz，提供HD-Audio，4個SATA II接口，支持DVI和HDMI視頻輸出。針對低端市場NVIDIA又推出了GeForce 7025 nForce 630a，顯卡頻率降低到425MHz，不支持HDMI視頻輸出。到現在市場上AMD平臺已經被AMD的780

33、G和790GX占去大量的市場份額，NVIDIA只剩下MCP78一款AMD平臺的集成芯片組，MCP78集成了GeForce 8200顯示核心，并支持混合SLI技術。對手是AMD 780G芯片組。由于是單芯片設計，所以成本較低，但卻衍生出發熱問題。所以，不少主機版廠商都會采用散熱扇和較大的散熱片，去為芯片散熱。為了與高端芯片組有所區別，不支持SLI，而低端還有一款GeForce 8100 nForce 720a的成品集成GeForce 8100顯卡。到2007年年中，NVIDIA在AMD平臺芯片組有六成占有率，相比之下，在Intel平臺只有不足1%的占有率。由于AMD收購了ATI，變相AMD推出自

34、家的芯片組。NVIDIA與AMD的關系亦出現變量。由原本的合作伙伴，變為芯片組市場的競爭對手。所以NVIDIA須要打入Intel芯片組市場，以維持自己的領先地位。在ATI被AMD收購后，ATI全面退出Intel平臺，這倒給了NVIDIA一個機會。當時，ATI的Intel平臺占有率是大約8%。而NVIDIA就推出整合式芯片組，企圖打入Intel整合式芯片組市場。它支持Intel的Core 2核心處理器，并整合了GeForce 7050顯示核心，首次支持HDMI接口，但只支持單信道內存，亦不支持PureVideo技術。NVIDIA稱這樣做是降低成本，增加競爭力。MCP73采用80nm制程制造，集成

35、了GeForce 7顯示核心。縱使只支持單信道內存，影響集成顯示核心的效能發揮。但數據顯示，由于NVIDIA的驅動程序比較完善，所以立體貼圖錯誤較少，畫質和效能都比對手Intel的G33芯片組高。顯示核心有兩條像素流水線，支持Direct X 9.0c和Shader Model 3.0。顯示核心頻率介乎500-600 MHz，視乎不同的形號。內存方面，與G33不同，只支持最高DDR2 800規格，不支持DDR 3。存儲技術方面，全系列都支持MediaShield技術，支持RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。音效方面，支持HD Audio。網絡接口方面，則原生支持Gigabit Ethernet。 在Intel平臺集成芯片組上NVIDIA并沒有過分投入，MCP73發布后很長一段時間NVIDIA并沒有在發布