個人計算機(personal computer，簡稱pc)從20世紀中葉發展到現在，功能越來越強大，結構越來越簡單，這不能不歸功於個人計算機主機板上重要的部件——晶元組(chipset)。
晶元組號稱是主機板的靈魂和核心，晶元組效能的優劣，決定了主機板效能的好壞與級別的高低。這是因為目前cpu的型號與種類繁多、功能特點不一，晶元組若不能與cpu良好地協同工作，將嚴重地影響計算機的整體效能甚至不能正常工作。晶元組作為主機板的核心組成部分，按照在所採用的晶元組數量不同，可分為單晶元晶元組、標準的南北橋晶元組和多晶元晶元組(主要用於高檔伺服器/工作站，在這裡我們將不作介紹。
)一、傳統的南、北橋晶元搭配方案
採用雙晶元設計的晶元組組通常分為北橋晶元和南橋晶元，那麼南橋和北橋晶元主要區別是什麼?
在p965晶元組以後intel推出p35晶元組
1、 北橋晶元(north bridge)
主機板能夠支援什麼型別的cpu、支援什麼型別的記憶體是由北橋晶元決定的
北橋晶元是主板晶元組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋(host bridge)。一般來說，晶元組的名稱就是以北橋晶元的名稱來命名的，例如英特爾 845e晶元組的北橋晶元是82845e，975x晶元組的北橋晶元是82975x等等。北橋晶元負責與cpu的聯絡並控制記憶體、agp資料在北橋內部傳輸，提供對cpu的型別和主頻、系統的前端匯流排頻率、記憶體的型別(sdram，ddr sdram以及ddr2等等)和最大容量、agp插槽、pci-e x16、ecc糾錯等支援，整合型晶元組的北橋晶元還整合了顯示核心。
目前，市面上的cpu種類頗多，一塊主機板究竟能夠支援什麼型別的cpu，主要是由主機板上的北橋晶元決定的，這也是主機板一般都按照北橋晶元來區分型號的原因。（i865晶元組支援socket 478，i915支援socket775， p35晶元組支援四核心kentsfield，支援45nm的penryn核心處理器）另外就是對記憶體的支援-----北橋晶元的一大主要功能是控制記憶體，（i865晶元組支援雙通道ddr，i915支援雙通道ddr2，p35晶元組內建ddr2和ddr3的記憶體控制器）而記憶體標準變化也是比較頻繁，所以不同晶元組中北橋晶元是肯定不同的，當然這並不是說所採用的記憶體技術就完全不一樣，而是不同的晶元組北橋晶元間肯定在一些地方有差別。如果你發現當你的i945gc主機板使用ddr2-800的記憶體，卻只顯示ddr2-677，而p965、p35則不存在這要的問題。
其實就是這樣的原因，intel的i945gc北橋晶元最高只能支援到ddr2 -667的記憶體。
北橋晶元另乙個功能就是對agp/pci-e x16顯示卡的支援
北橋晶元另乙個功能就是對agp/pci-e x16顯示卡的支援， 在intel平台中，i915以下版本的晶元組支援agp介面，比如865系列、875系列、845系列晶元組支援agp 4x/8x介面;而自915系列晶元組開始，英特爾就已經放棄了對agp的支援，而支援最新的pci-e x16圖形介面。因此，你使用何種介面型別的顯示卡，也需要有相對應的晶元組來支援。（i865晶元組顯示子系統為agp 8x，i915支援pci-e x16，x38晶元組率先公升級至pci-express 2.
0規格，其每組lanes的單向內部連線速度將由2.5gbps提公升至5gbps，頻寬提公升一倍, 支援完整雙x16設計）
在主機板上，北橋晶元在位置設計上一般是盡量cpu最近，這主要是考慮到北橋晶元與處理器之間的通訊最密切，為了提高通訊效能而縮短傳輸距離。因為北橋晶元的資料處理量非常大，發熱量也越來越大，所以現在的北橋晶元都覆蓋著散熱片用來加強北橋晶元的散熱，有些主機板的北橋晶元還會配合風扇進行散熱。
p35晶元組
南橋晶元主要是控制一些介面
南橋晶元主要是控制一些介面，比如硬碟ide、sata介面、usb介面等等，當然pci、pci-e匯流排也是由南橋控制的，由於這些裝置的速度都比較慢，所以intel將它們分離出來讓南橋晶元控制，這樣北橋高速部分就不會受到低速裝置的影響，可以全速執行。
南橋晶元負責i/o匯流排之間的通訊
南橋晶元負責i/o匯流排之間的通訊，如pci、usb、lan、ata、sata、音訊控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高階電源管理等。在晶元組中，為了更好地發揮效能，北橋和南橋之間是有個對應關係的，比方說intel的p965晶元組，北橋晶元為le82p965，而南橋則是 82801h，簡稱為ich8。不過，由於南橋晶元的技術、功能一般相對來說比較穩定，所以不同晶元組中可能南橋晶元是一樣的，不同的只是北橋晶元，比如 965除了可以與ich8系列南橋晶元搭配外，還可以與ich7系列南橋晶元組搭配使用。
更有甚者，有些主機板廠家生產的少數產品採用的南北橋是不同晶元組公司的產品，例如此前ati的晶元組往往採用ati的北橋+uli的南橋相搭配。未來南橋晶元的發展方向主要是整合更多的功能，例如raid、ieee 1394、wi-fi無線網路、虛擬管理技術等等。
注：英特爾的ich9南橋晶元
南橋晶元是主板晶元組的重要組成部分，一般位於主機板上離cpu插槽較遠的下方，pci插槽的附近，這種布局是考慮到它所連線的i/o匯流排較多， 離處理器遠一點有利於佈線。相對於北橋晶元來說，其資料處理量並不算大，所以南橋晶元一般都沒有覆蓋散熱片。南橋晶元不與處理器直接相連，而是通過一定的方式與北橋晶元相連。
此前，南、北橋之間採用的pci匯流排，越來越成為系統資料交換的瓶頸。為了pci匯流排的資料延遲，很多廠商採用了新的思路，開發出了新的高速連線方式。如amd晶元組的hyper transport晶元連線技術，英特爾晶元組的hub architecture及dmi(direct media inte***ce)、via晶元組的v-link晶元連線技術，sis晶元組使用的mutiol晶元連線技術等。
這些技術只是在一定程度上緩解了pci 匯流排的壓力，並沒有革命性的突破。在尋求一種統一的標準的過程中，各廠商們推出了第三代i/o匯流排技術(3rd generation i/o，3gio)，即pci express，將會極大緩解了南北橋之間的通訊對匯流排的壓力。
intel目前主流的南橋有ich6、ich7，它們之間的效能也有所差別，比如說是否支援s-ata硬碟規格上。via的南橋主要有 vt8235、vt8237及最新的vt8251等，這裡就不展開介紹了，具體的區別也可以參看其他晶元組介紹的文章。當然這些晶元的好壞並不是由主機板生產廠家所決定的，但是主機板生產商採取什麼樣的晶元生產卻是直接決定了主機板的效能、功能。
同時即便使用同類晶元組，不同品牌主機板的效能、穩定性仍有所區別， 比如名牌主機板憑著其出色的做工，還是成為不少人的首選。
南北橋組合方案是一種歷史悠久而且仍然很流行的主板晶元組結構。當然，目前南北橋晶元的定義越來越模糊了，加入了usb、ieee1394、 scsi等資料傳輸介面，甚至uli的南橋晶元組還融入agp匯流排。但是有一點是可以記住的，北橋晶元一般整合度更高且包含更多的技術含量，因為它是構成我們常提到的「最小系統」的核心主軸，而南橋晶元相對靈活和次要。
一般來說，一款cpu就可以決定一款北橋晶元，所以北橋晶元通常情況下不能隨便嫁接，而南橋晶元組與cpu的關係很小，它可以與各種不同的北橋晶元組搭配使用。
二、二合為一的單晶元組方案
目前市場上除了採用南北橋搭配的晶元組外，還有單晶元組方案，比如為nvidia立下汗馬功勞的nforce3、nforce4、nforce5三大系列單晶元組產品。
注：採用單晶元設計的nforce570-sli!
nvidia在晶元組產品之所以這樣設計是由於althon64內部整合了複雜記憶體控制器。如此一來，只要更換新的cpu就可以了支援新的記憶體模組，同時簡化的北橋設計方案降低了主機板廠商的開發難度，讓南北橋實現整合成為可能，這樣可以加快晶元組的開發進度，同時也降低了成本。於是nvidia 在其nforce4、nforce5等晶元組中，去掉了南橋，而在北橋中則加入了以往由南橋晶元所控制的千兆網路、串列埠硬碟控制等功能。
這也就是所謂的單晶元晶元組結構。這是近來晶元組發展的另一大趨勢，北橋晶元的功能會逐漸單一化，為了簡化主機板結構、提高主機板的整合度，從而變成南北橋合一的單晶元形式其實在晶元組的發展歷史中intel第乙個開始提出單晶元概念，但是隨後人們發現所謂的ich就是南橋晶元，只不過intel在當時意識到要提高南北橋連線頻寬而推出**加速架構。真正推行單晶元技術的還是sis----sis在設計支援k7的sis730、745晶元時，就將南橋和北橋整合到了一起，之間採用了multi-threaded i/o link技術，頻寬1.
2gb/s。與此同時，ali也推出過不少單晶元的晶元組。
然而隨著南北橋連線技術的發展，單晶元方案所帶來的低延遲優勢已經越來越不是很明顯。得沒有必要。intel有dmi加速結構、via有v- link技術、sis有渠妙技術，其連線頻寬都達到足夠使用的境地。
在失去這些優勢之後，單晶元自然就失去了根本的存在價值，而且其弊端也逐漸顯現。首先便是單晶元的高發熱量。由於整合度大幅度提高，良品率低，單晶元的發熱量往往非常厲害。
以nvidia的nforce4和nforce5為例， nvidia要求主機板廠商一定用使用高品質散熱片，並強烈建議採用主動散熱，這在客觀上提高了成本且不利於穩定性。另外乙個十分明顯的特點是，單晶元的電氣效能略有下降，使得產品的超頻表現受到影響。與此同時，單晶元固有的低良品率劣勢也影響著晶元組廠商。
當初，sis就是因為發現單晶元複雜性高、很難提高良品率，甚至沒有給效能提公升帶來任何好處，因此果斷地放棄了這一發展方向。
結語：從目前的趨勢來看，雙晶元技術應當依然是大勢所趨，而單晶元技術因為沒能體現出效能優勢反而成為一種累贅。儘管如今k8晶元組中的北橋晶元省去了記憶體控制器，但是整合更多的pci express通道依舊是很大的負擔，即便是頂級的nforce590-sli 晶元組仍採南橋北橋的雙晶元設計。再比如nvidia雖然在英特爾平台引入了採用單晶元設計的整合晶元組，但也僅僅針對低端型號，甚至規格都進行了相當的簡化，而針對intel平台的高階晶元組級採用傳統的南橋北橋晶元搭配設計。
雖然目前市場上的晶元組型號眾多，但到目前為止能夠生產晶元組的廠家主要就是intel、via、sis、nvidia、amd幾家，其中目前以intel、nvdia、amd幾家的晶元組最為常見。其中intel目前主要有p35、965、945gc系列，而nvidia則有nforce5、 mcp68、mcp73系列，產品已經涉及amd、intel兩大平台;amd則有690g、570x兩款產品，至於這些晶元組的具體技術特性，大家可以參考相關資料。
思考題：
1、 簡單描述北橋和南橋在主機板上所起的作用
2、 在需要更換主機板時，是否可以購買最新的產品（保留原cpu）?為什麼？
3、 如果計算機的usb口損壞我們通常採用什麼方法來修復？
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