cpu前端总线什么意思-cpu前端总线是什么

什么是主板？ 主板的英文可称为Mainboard或Motherboard。 无论是“主”还是“母”，无疑都暗示着主板在DIY界的地位。 回顾过去的20年，整个主板行业从未受到如此多的关注，如今却成了群雄逐鹿，从品牌众多到寡头时代。 20年来，主板行业风风雨雨，留下了太多的故事，太多难忘的回忆。

20年主板技术变迁

与CPU、GPU等高科技芯片相比，主板其实是整个PC中技术结构相对简单的一个部件。 主板的主要功能是连接处理器、显卡、内存、存储设备和外部设备等组件。 要连接这些部件，使它们之间可以交换信息，总线是必不可少的，因此总线也是主板结构中最重要的部分。 简单来说，如果我们把主板看成一座城市，处理器、内存等各种功能部件是一栋又一栋的，那么公交车就是这些房子之间的道路。 随着技术的飞速发展，主板的结构及其技术也在发生着变化。 让我们一起回顾一下主板技术的发展历程。

CPU 和芯片组之间连接总线的变化

相信对DIY有一定了解的朋友应该都知道，北桥芯片是个人PC中非常重要的部件之一。 它主要负责处理器与内存、AGP端口或PCIe、南桥芯片之间的通信。 自 1990 年以来，用于 Intel 处理器和北桥芯片之间通信的总线被称为前端总线 (FSB)。 前端总线的频率通常为66MHz、100MHz、133MHz、200MHz。 但是即使以200MHz计算，其传输带宽也只有1.6GB/s（200MHz×64bit/8）。 当Intel处理器升级到Core 2 Extreme后cpu前端总线什么意思，前端总线频率最高可达400MHz，带宽也提升至12.5GB/s。

作为英特尔的竞争对手，当英特尔采用前端总线时，AMD采用了EV6总线。 不过2001年AMD正式推出并在其处理器上采用了HT（Hyper-Transport）总线，其总线频率范围在200MHz至800MHz之间。 同时，采用DDR技术，HT总线的实际数据激励频率可达400MHz～1.6GHz。

在总线速度方面，双向32bit模式在800MHz时的总线带宽可达12.8GB/s，远高于当时的任何总线技术。 随后，HT总线技术不断更新迭代，从HT 1.0到HT 2.0、HT 3.0，再到HT 3.1。 诞生于2008年的HT 3.1，总线频率高达3.2GHz，64位带宽高达51.2GB/s。

但是随着显存频率和显卡性能的提升，处理器和北桥芯片之间的总线带宽成为越来越明显的瓶颈。 因此，Intel和AMD在对处理器进行更新迭代的过程中，逐渐将内存控制器和PCIe控制器集成到处理器中，通过处理器内部的总线与它们进行通信，从而使处理器与内存和PCIe之间的通信成为可能。 controller 的通讯将不再经过北桥芯片，所以主板上的北桥芯片也就不存在了。 随着北桥芯片的消失，原本通过北桥芯片与处理器传输数据的南桥芯片也直接与处理器相连。

▲SiS756北桥芯片与处理器之间的通道是HT总线。 此时内存控制器已经集成到处理器中，但显卡还没有直接与处理器相连。

主板结构的变化

主板上最重要的核心部件自然是芯片组了。 从某种意义上说，芯片组的类型决定了主板的级别和档次。 在早期的主板上，集成内存控制器、集成显卡、PCI/PCIe控制器的北桥芯片和集成存储、网络、音频控制部分的南桥芯片是两个必不可少的核心部件。

但是随着PC技术的发展，为了提高处理器、内存、显卡之间的数据传输速率，降低延迟，正如本文前面提到的，北桥芯片最终被集成到了处理器中。 值得一提的是，2010年以前，集成显卡都是设计在主板的北桥芯片中，通过前端总线与处理器进行数据传输。 直到英特尔推出第一款集成图形核心的Clarkdale处理器，北桥芯片中的集成显卡才慢慢消失。

扩展槽：从PCI到AGP再到PCIe

为了连接显卡、网卡、声卡等各种扩展卡，在主板扩展槽的发展史上，主要有PCI、AGP、PCIe三种扩展槽。 其中，原来的PCI接口是Intel在1991年推出的，可以工作在33MHz的频率，其传输带宽为133MB/s（33MHz×32bit/8）。 虽然133MB/s的数据传输带宽对于声卡、网卡等大部分I/O设备来说已经绰绰有余，但是却无法满足日益强大的显卡。

因此，Intel在1996年7月正式推出了AGP接口，该接口有1x和2x两种模式，数据传输带宽分别可以达到266MB/s和533MB/s。 随后，AGP插槽升级为AGP2.0（AGP4X）、AGP Pro和AGP 3.0（AGP8X），2000年8月推出的AGP 8X数据传输带宽也达到了2.1GB/s。

▲华硕P4P800-865PE使用AGP插槽。

然而3年后，PCI-SIG推出了PCIe 1.0a规范，PCIe接口有四种模式：x1、x4、x8、x16。 同时，与4GB/s带宽的PCIe x16接口相比，AGP 8X接口在速度上没有优势。 不仅如此，因为AGP接口只能连接图形加速卡，而PCIe接口则可以连接显卡、网卡、声卡等各种设备。 因此，市面上使用AGP接口的主板越来越少，这种接口也逐渐消亡。

反观PCIe接口，AGP接口一举“拉下神坛”后，PCIe接口不断更新迭代。 2010年11月PCIe 3.0规范正式发布后，PCIe3.0 x16的数据传输带宽可达15.754GB/s。 不仅如此，带有PCIe 3.0接口的网卡和SSD比比皆是。 2011年11月，PCIe 4.0规范正式发布，PCIe 4.0 x16的数据传输带宽可达31.508GB/s，是PCIe3.0 x16数据传输带宽的两倍。

存储接口：从 IDE 到 SATA 再到 NVMe

随着主板技术的更新，存储接口也经历了从IDE到SATA，再到NVMe协议引入的变化。 首先，IDE接口，又称ATA接口，最早于1986年由康柏、西部数据等几家公司联合开发，并于1990年代初开始应用于桌面系统。 同时这个接口的版本也从ATA-1发展到ATA-7。 但是，当ATA接口发展到ATA-6时，该接口的线缆特性、连接器、信号协议等都存在着较大的技术瓶颈，从技术上突破这些瓶颈难度更大。 所以，这个存储接口被替换的命运是必然的。

▲当IDE接口逐渐消亡的时候，很多主板同时配备了IDE和SATA接口。

到2000年11月，SATA存储接口应运而生。 与ATA接口相比，新SATA 1.0定义的数据传输速率可达150MB/s，高于ATA-7所能达到的133MB/s。 同时，SATA总线还具有比ATA接口更强的纠错能力。 不过，SATA与ATA最明显的区别在于接口的外观——与ATA接口相比，SATA接口使用更细的线缆，有利于机箱内部的空气流通，从而提高PC的稳定性。 如今，SATA接口已经成为通用的存储接口标准cpu前端总线什么意思，其数据传输带宽也从第一代的150MB/s发展到第三代SATA接口的600MB/s。

但是对于我们消费者来说，随着NVMe协议的引入，我们在存储接口上有了更多的选择，包括市面上流行的M.2接口。 与采用SATA接口的SSD相比，采用NVMe协议的M.2接口SSD最高传输带宽可达4GB/s，实用性也优于前者。 因此，采用NVMe协议的M.2接口的SSD逐渐成为SSD市场的主流。

20年来影响主板发展的经典产品

1998——华硕P2B-F，奔腾时代最经典的主板。

2000年——技嘉BX2000+，BX时代的绝唱。

2002 - 升技 NF7 主板，nForce2 芯片的代名词。

2005年映泰TForce6100-AM2，无显卡也能玩游戏。

2012年——技嘉GA-Z77-UP7，霸气的37相电源。

2017——ROG Maximus IX Apex，超频神器。

主板行业：分久必合

虽然“分久必合”是对三国时期天下局势的评述，但用来描述主板行业的发展历史也不无道理。 随着PC行业的发展，尤其是PC DIY，主板行业也越来越为玩家所熟知和熟知。 早期的主板市场主要被台湾品牌把持，主要有华硕、技嘉、微星、晶元、精英、梅捷、硕泰、映泰、升技、友通等厂商，而这些厂商的产品也各有特色。 .

2000年前后，随着主板行业的繁荣，一大批渠道厂商也相继涌现。 所谓渠道，就是指销售渠道，渠道商就是掌握销售渠道的商家。 渠道品牌本身并没有太大的研发实力，而是依托代工厂进行产品的研发和生产，以高性价比的策略快速打开市场。

与此同时，台湾厂商也在积极转型迎接挑战。 由华硕投资成立，主攻低端市场的华擎开始称霸入门级主板市场。 技嘉、微星等厂商也纷纷放低地位，推出入门级产品，降价。 渠道厂商也在发生变化，部分品牌依托强大的出货能力，开始技术研发，从而谋求转型。

然而，这种竞争局面并没有持续多久。 2010年前后，一些主板品牌在激烈的竞争中难以为继，相继退出主板市场。 此时整个主板市场已经变成了渠道内几大品牌与四大台系品牌的较量。 . 此时，随着英特尔、AMD开始清理芯片行业，威盛、英伟达等厂商退出，芯片市场逐渐被上游两大厂商主导，下游厂商开始逐渐被上游厂商制约产品条款，包括规格和价格。 等等，产品同质化越来越明显。

在这种情况下，华硕、技嘉等研发能力更强的品牌反而发挥自身优势，不断开发更新的技术，带来新的市场热点。

比如在2010年左右，各家在主板散热方面的竞争不断。 无论是多热管还是“摩天轮”，台湾厂商都领先一步。 后来一键超频、主板​​与插槽配色、主板“光厂”个性化的潮流也被台厂引领和发扬光大。 这段时间渠道厂商的研发能力不行，再加上PC市场逐渐饱和，网吧市场逐渐萎缩，产品同质化严重，等问题纷纷涌现一个。 更重要的是，玩家的经济实力有所提升，不再一味追求性价比，这让靠“量”出货的渠道主板品牌逐渐没落。

如今，主板市场格局基本形成华硕、技嘉领跑一线，华擎、微星、七彩虹、映泰占据二线，Maxsun、盈通、昂达、梅捷等品牌占据三线的局面。 其中，绝大部分主板市场份额被两大主板“巨头”华硕和技嘉占据。 与此同时，整个主板市场的销量依旧向一二线品牌倾斜。 一些三线品牌连超过800元的产品都没有，退出市场或许只是时间问题。 未来几年，市场可能会形成两个一线品牌加少数二线品牌的趋势，而三线品牌可能会逐渐淡出人们的视线，整个主板行业也将呈现一个趋势：集中，垄断，强者愈强。