За что отвечает южный мост
Южный и северный мост на материнской плате
Работа различных узлов персонального компьютера (ПК) обеспечивается при помощи специальных схем управления. Современный уровень развития миниатюризации компонентов позволяет объединять подобные схемы управления в одном изделии микросхемотехники, называемой чипом.
Таких чипов на материнской плате (МП) может быть несколько; их называют мостами, по аналогии с транспортной функцией мостов. Традиционно, чип, работающий с быстродействующими компонентами ПК, называют северный мост (СМ), а все остальные компоненты подключаются к южному мосту (ЮМ).
В этой статье мы рассмотрим, что такое северный и южный мосты, какую роль они играют в работе ПК, где они находятся и как проводить их диагностику.
За что отвечают мосты на материнской плате
Этим устройствам отводится своя собственная роль в обеспечение работы тех или иных узлов ПК, рассмотрим, что выполняет каждый из них.
Северный
Ответ на вопрос, что такое северный мост на материнской плате, по сути это и есть ответ, какая у нас материнская плата. Основные функции материнки заложены именно в нём. Он обеспечивает обмен данными между процессором и памятью, а также быстродействующими внешними устройствами, подключёнными к шинам PCI и PCI-E.
Функции северного моста на материнской плате ноутбука аналогичны его функция на плате ПК, с той лишь разницей, что в него может быть встроена и видеокарта ноутбука.
Южный
Функции ЮМ заключаются в обеспечении правильной работы всех остальных устройств, входящих в состав ПК, или подключаемых к нему. К таковым относят:
Где находятся
Эти устройства находятся рядом с местами расположения тех компонентов, обеспечением работы которых они занимаются. В том месте, где находится ЦП, находится и северный мост, где находится периферия – южный.
Южный мост
ЮМ располагается в правой нижней части материнской платы, как можно ближе к разъёмам SATA, USB и местам подключения другой периферии.
Северный мост
Северный мост на материнской плате располагается в её верхней части, как можно ближе к процессору и схеме его питания.
Важно! Около 10 лет назад почти все функции СМ были перемещены в процессор. Все современные процессоры имеют встроенный контроллер доступа к памяти и формирователь системной шины. Необходимость в специальном чипсете, вынесенном в отдельную микросхему на МП, отпала сама собой.
Проверка южного моста
Полная диагностика ЮМ достаточно сложна и требует применения специального оборудования, однако предварительную диагностику можно провести и в «домашних» условиях.
Рассмотрим, как проверить ЮМ, используя минимум подручных средств. В качестве такого средства можно использовать обычный китайский мультиметр. Наиболее частой причиной выхода из строя ЮМ является выгорание цепей питания, при которых сигнал питания оказывается «закорочен» на общий провод.
Проверить это можно, измерив сопротивление цепей питания, выходящих из ЮМ. Сделать это лучше всего на разъёмах USB. Переводим мультиметр в режим измерения сопротивления и измеряем сопротивление между 1-й и 7-й, а также между 2-й и 8-й ножками разъёма USB. Эти ножки всегда подписаны, так что проблем быть не должно.
Если ЮМ в порядке, сопротивление должно быть порядка нескольких сотен Ом, если оно существенно меньше (единицы Ом или вообще – 0), значит ЮМ вышел из строя.
Проверка северного моста
Любая неисправность СМ критична для работы ПК, поэтому его диагностика элементарна: если компьютер запустился и начал загружаться, то СМ работает, в противном случае – нет. Естественно, остальные комплектующие (процессор, память, видеокарта и т.д.) должны быть гарантировано исправны, чтобы не принять их неисправность за ложную неисправность СМ.
Почему греются мосты и что делать
Любые полупроводниковые компоненты греются от превышения нормального значения протекающего через них тока. Это может быть обусловлено увеличением числа подключённых устройств, использованием как программных, так и аппаратных средств разгона, плохими условиями вентиляции корпуса и т.д.
Отдельно следует поговорить об аварийных ситуациях. Например, превышениях нагрузки из-за неправильного подключения внешних устройств (слишком большое потребление мощности по портам SATA или USB, короткие замыкания в этих портах, ошибки подключения и т.д.). В случае
возникновения такой ситуации счёт времени идёт на минуты, а часто и на секунды. Поэтому их лучше просто не допускать.
Греется южный мост
Такая ситуация возникает достаточно часто, поскольку именно ЮМ отвечает за работу всей периферии, мало того, в отличие от северного, к которому подключены только процессор, шина и память, к южному подключено всё остальное.
Лучший способ снизить температуру ЮМ – это уменьшить нагрузку на него, отключив дополнительные устройства, например, от шины USB. Однако, если в задачи ПК входит работа с большим количеством периферии, делать этого, естественно, нельзя.
Поэтому придётся искать другое решение. Самое простое – заменить радиатор, находящийся на ЮМ (а иногда, и не заменить, а установить, поскольку малое тепловыделение на ЮМ зачастую вообще не требует радиатора).
Для этой цели необходимо найти радиатор подходящих габаритов и установить его на микросхему ЮМ при помощи термоклея.
Внимание! Использования термопасты, как в случае с процессором или видеокартой недостаточно, поскольку в механизме крепления системы охлаждения мостов отсутствуют клипсы, а склеивающих свойств пасты для удержания массы радиатора недостаточно.
Греется северный мост
Очень часто приходится читать на форумах и в соц. сетях: «Помогите! Сильно греется северный мост, что делать?». Ответ на этот вопрос очень прост: в 90% случаев ничего не надо делать. Для СМ работать при повышенных температурах – это норма.
Другое дело, когда температура повышается настолько, что это приводит к срабатыванию внутренней защиты и отключению моста, а с ним и всего ПК.
Решение в данной ситуации может быть только одно: улучшить систему охлаждения моста. Сделать это можно двумя способами: переделав пассивную систему охлаждения или установив активную.
Переделка пассивной системы охлаждения заключается в смене радиатора на более массивный или имеющий большую площадь рассеивания. Эта разница заметна даже визуально. Старый радиатор следует отделить от чипсета, удалить остатки соединительного состава и с помощью термоклея приклеить новый радиатор.
Если же заменить радиатор на кулер (связку радиатор-вентилятор), то можно существенно уменьшить температуру микросхемы. Для этой цели можно использовать любой кулер с диаметром вентилятора от 30 до 60 мм.
Северный и южный мост
Северный мост — системный контроллер чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключены: центральный процессор, оперативная память, видеоадаптер (видеокарта).
Название можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате, процессор располагается на вершине карты (на севере).
Исходя из назначения, северный мост определяет такие параметры, как, тип, частота, пропускная способность системной шины и косвенно процессора, оперативной памяти, подключенного видеоадаптера.
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяет 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. 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.
Южный мост — обеспечивает взаимодействие, дополнительных компонентов материнской платы и внешних устройств с центральным процессором через Северный мост.
Функционально южный мост включает в себя:
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB.
Назначение южного моста в компьютере?
Тот, кто более подробно интересуется устройством компьютера, наверняка не раз слышал такие слова как чипсет, северный и южный мосты. На многих сайтах можно найти информацию о важности этих элементов и с этим не поспоришь. Но вот за что конкретно они отвечают написано совсем немного.
В данной статье мы подробно рассмотрим назначение южного моста, входящего в состав чипсета любой материнской платы современного компьютера или ноутбука.
Что это такое и где располагается?
Если посмотреть на материнскую плату, то южный мост на ней обычно находится в правом нижнем углу, прикрытый небольшим радиатором, предназначенным для его охлаждения.
Расположение мостов на материнской плате
В редких случаях радиатор может дополняться вентилятором.
Южный мост с вентилятором охлаждения
Если все это снять, то под тонким слоем термопасты можно обнаружить сам южный мост, выполненный в виде отдельной микросхемы.
Южный мост со снятым радиатором охлаждения. Белое – это термопаста
Что касается ноутбуков, то в них данный элемент может находится в любом месте материнской платы. Охлаждение на нем может быть, а может и нет.
Южный мост в ноутбуке
Какие функции выполняет?
Данная микросхема взяла не себя ряд второстепенных (вспомогательных), но немаловажных функций, без которых работа компьютера попросту была бы невозможной. Все они изображены на функциональной схеме ниже.
Функции южного моста
Замена южного моста
Данная процедура требуется довольно часто. Признаками ее необходимости могут быть черный экран при включении, проблемы с USB, звуком, сетевой картой. На материнских платах стационарных компьютеров замена этого моста, так же как и северного, практически никогда не выполняется, так как стоимость всего этого зачастую превышает или сопоставима со стоимостью новой платы.
В ноутбуках же замена мостов – дело привычное. Умирают они, как правило из-за перегрева и/или работы в повышенных температурных режимах. Стоимость таких работ находится в районе 60$ в зависимости от модели микросхемы.
Основные функции южного моста на компьютере
Многим пользователям современных компьютеров будет полезно узнать, что такое южный мост на материнской плате (за что отвечает).
Мир дизайна чипсетов всегда был непростым. Производители систем вынуждены идти по тонкой грани между интеграцией новых технологий, сохраняя совместимость со старыми стандартами, спецификациями и периферийными устройствами. Увеличение скорости одной части машины может создать узкие места в других подсистемах. А наиболее быстро меняющаяся часть архитектуры чипсета – южный мост.
Южный мост
Южный мост (концентратор ввода-вывода или ICH) – это микросхема на материнской плате, отвечающая за контроллер жесткого диска, управляющий механизм ввода-вывода и вмонтированное оборудование. Интегрированное аппаратное обеспечение управляет:
Этот путепровод получил такое название за то, что он расположен на юге PCI (взаимосвязь периферийных компонентов). Ниже приведена графическая иллюстрация материнской платы ASUS P5AD2-E и некоторые пояснения для главных частей материнской платы. Как показано на рисунке ниже, для северного и южного мостиков характерно наличие радиатора.
Хотя концентратор ввода-вывода управляет большинством инструментов ввода и вывода, менее приметные конструкции, такие как последовательный порт, клавиатура и мышь без USB, обрабатываются SIO (Super I/O или Супер ввод-вывод).
Некоторые более новые наборы чипов объединяют Southbridge и Super I/O в одну схему и называют ее Super Southbridge. Некоторые производители, такие как NVIDIA и SiS, даже объединили северный мост, ICH и Super I/O в один чип.
Не так давно разработчики систем поняли, что потребителям нужен более простой способ установки периферийных устройств, и что многие внешние приборы выиграют от более высокой скорости интерфейса системы.
Устаревший последовательный порт становился все длиннее, и с появлением таких приспособлений, как цифровые камеры и веб-камеры, передача данных через последовательный порт была мучительно медленной.
Так появился новый компонент – USB. Максимальная пропускная способность USB 1.1 составляет до 12 Мбит / с, что позволяет элементам с более высокой скоростью использовать гораздо больший конвейер. Компоненты USB выпускаются в двух разных вариантах.
Низкоскоростные устройства передают данные с использованием 1,5 Мбит / с, тогда как быстрые инструменты используют всю полосу пропускания: 12 МБ за секунду.
ПК подает 500 миллиампер мощности через каждый отдельный USB-порт. Это означает, что многие устройства с низким энергопотреблением, такие как новый Zip250, могут работать без вмонтированного источника питания. Это может снизить как стоимость, так и простоту использования.
Большинство современных микросхем South Bridge имеют один или два встроенных регулятора USB, которые могут обрабатывать до двух подключений материнской платы каждый. Некоторые из новейших (например, VIA 8233), поддерживают до шести портов.
Северный мост
Северный мост – это один из двух чипов в подборке микросхем основной логики на системной схеме ПК. В конструкции с коллекцией чипов Intel он называется концентратором контроллера памяти (MCH) или встроенным контроллером памяти (IMCH), если он оснащен встроенным VGA.
Встроенный контроллер памяти отвечает за обеспечение связи между процессорами, ОЗУ, BIOS и видеокартами PCI Express (или AGP), а также югом взаимосвязи периферийных компонентов. Некоторые MCH также содержат встроенные видеоконтроллеры, или графические регуляторы и коммутаторы запоминающего устройства (GMCH) в Intel.
Поскольку разные процессоры и ОЗУ требуют разной сигнализации, северный путепровод обычно работает только с одним или двумя классами процессоров и, как правило, только с одним типом ОЗУ.
Существует несколько наборов микросхем, которые поддерживают два типа оперативной памяти (обычно они доступны при переходе на новый стандарт). Например, компонент из комплекта микросхем Nvidia nForce2 будет работать только с процессорами Socket. A в сочетании с DDR SDRAM, набор микросхем Intel i875 будет работать только с системами, использующими процессоры Pentium 4 или Celeron.
Они должны иметь тактовую частоту выше 1,3 ГГц и использовать DDR SDRAM. Конфигурация чипов Intel i915g работают только с процессорами Intel Pentium 4 и Celeron, но он может использовать DDR или DDR2.
Разница между ICH и MCH
Современный набор микросхем для материнских плат был извлечен из чрезвычайно сложной конструкции в прошлом, в основном к двум ключевым элементам сегодня – северному и южному мостику (хотя часто существуют сопутствующие чипы для взаимодействия с устаревшими компонентами и ISA).
Термины «север» и «юг» относятся к связи с взаимосвязи периферийных компонентов, когда она была основным соединением между двумя половинами чипсета. Следовательно, «MCH» обозначал «Север PCI», тогда как «ICH» был «Юг PCI».
Обе части относятся к каналам передачи данных ЦП, памяти, а данные с жесткого диска поступают в ЦП с использованием MCH. А мышь, клавиатура, CD-ROM внешние данные поступают в процессор с помощью ICH.
Встроенный контроллер памяти – это часть центра чипсета, которая соединяет более быстрые шины ввода-вывода (например, AGP) с системной шиной.
ICH – это концентратор, который подключается к более медленным шинам ввода / вывода (например, ISA) и к системной шине.
Комплекс чипов управляет кэш-памятью, внешней шиной и некоторыми периферийными приборами. Существует быстрый и медленный конец коммутатора.
Самым быстрым концом концентратора является северный путепровод, содержащий регулятор графики и памяти, подключаемый к системной шине. Более медленный конец коммутатора – южный, содержащий концентратор регулятора ввода-вывода.
Заключение
Работая в тандеме, функции двоих мостиков радикально отличаются. ICH выступает в качестве точки подключения для ЦПУ, AGP, DRAM и юга PCI. Он направляет трафик от этих четырех интерфейсов, осуществляет арбитраж и контролирует доступ к подсистеме DRAM из ЦП и компонентам ввода-вывода.
Северный и южный мост на материнской плате
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.
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.