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.
У ноутбука не работают USB порты или ремонт южного моста
Южным мостом в среде IT-специалистов называют один из контроллеров материнской платы, отвечающий за функционирование, как всего компьютера, так и отдельных периферийных устройств. Данная микросхема отвечает за старт работы компьютера, функционирование USB-портов, DVD-выходов, тачскринов и даже аудио-кодеков. Поэтому отказ во включении и «беспричинное» зависание ноутбука так же могут говорить о выходе из строя этого важного контроллера.
Причины выхода из строя южного моста
— распространенная причина поломки- банальный перегрев. Недостаток охлаждения, либо короткое замыкание в контактах USB-выходов, приводит к повышению температуры в области микрочипа и выгоранию части электронной схемы на кристаллах данного чипа.
— микросхема южного моста может не только перегореть, но и просто отслоиться. В результате перегрева, место припоя плавится, что приводит к отслаиванию корпуса чипа от материнской платы. Таким образом, функционирование южного моста может быть нарушено как частично, так и полностью.
Что делать, если южный мост не исправен
Та и другая процедура ремонта довольно сложная и требует от мастера не только наличие специального инструмента (особый трафарет, шарики припоя), но и высокую квалификацию специалиста. Поэтому, для устранения неполадки следует обращаться в сервисные центры, которые проведут качественный и быстрый ремонт.
Как избежать выгорания южного моста
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.
Какой мост отвечает за usb порты
Южный мост обычно не подключён напрямую к центральному процессору (CPU), в отличие от северного моста. Северный мост связывает южный мост с центральным процессором. Южный мост отвечает за старт ноутбука и за работу периферии: платы PCI, USB, жесткие диски, звук и сеть.
Функционально южный мост включает в себя:
•контроллер шины PCI;
•контроллер шины ISA (устаревший);
•контроллер шины SMBus или I2C;
•DMA контроллер;
•контроллер прерываний;
•PATA (IDE) и SATA контроллеры;
•контроллер шины LPC;
•часы реального времени (Real Time Clock);
•управление питанием (Power management (APM и ACPI);
•энергонезависимую память BIOS (CMOS);
•звуковой контроллер AC97 (опционально).
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire и аудио-кодек.
Значительно реже южный мост может включать в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства – Super I/O (контроллера ввода-вывода).
Современные южные мосты также поддерживают шину PCI-Express.
Схематическое расположение южного моста на системной плате:
Вполне очевидно, что неисправность микросхемы южного моста влечет за собой выход из строя соответствующих контроллеров.
Однако для понимания большего круга пользователей перечислим основные симптомы, при которых можно с большой вероятностью говорить о неисправности южного моста:
•не работает Touchpad ноутбука;
•не работает клавиатура ноутбука;
•не работают или работают некорректно все USB-порты (если один порт USB не работает, а остальные работают, скорее всего, проблема не в южном мосту);
•имеются проблемы со звуком или звук совсем отсутствует (при условии, что драйвера установлены корректно и колонки подключены);
•не работает сетевая карта или модуль Wi-Fi ноутбука;
•жесткий диск не определяется в BIOS;
•не работает привод DVD;
•ноутбук сильно греется в районе расположения южного моста;
•ноутбук не работать от аккумулятора или неверно отображается уровень заряда.
•Обычно при выходе из строя (выгорании) южного моста ноутбук продолжает функционировать. В нем отрубаются только вышеперечисленные устройства (все или некоторые из них – зависит от обширности внутренних повреждений). Однако встречаются и такие случаи, когда ноутбук совсем перестает включаться (отсутствует реакция на нажатие кнопки запуска).
Каковы основные причины выхода из строя южного моста материнской платы?
Так же, причиной частого отказа в работе южного моста, может быть короткое замыкание вследствие попадания какой либо жидкости на ноутбук. Не стоит сбрасывать со счетов возможные механические повреждения вследствие ударов или падений.
Относитесь бережно к Вашему ноутбуку, своевременно производите профилактическую чистку системы охлаждения, не проливайте на ноутбук различные жидкости, оберегайте его от механических повреждений (ударов и сотрясений).
Что делать если южный мост не исправен?
При выявлении факта повреждения микросхемы необходимо произве
Что такое чипсет (chipset), северный и южный мост, типы чипсетов
Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Что-то я уже давно ничего не рассказывал про железо компьютера. Сегодня речь пойдет о чипсете. Чипсет (от англ. Chipset) представляет собой набор микросхем, который существует в любом компьютере, неважно ноутбук это или стационарный ПК, и с помощью которого осуществляется взаимодействие всех устройств, подключенных в данный момент к материнской плате. Чипсет, можно сказать, является центральным связующим узлом на материнской плате.
Северный мост определяет вид процессора, который будет установлен в процессорный сокет на материнской плате, определяет его частоту, количество ядер и другие параметры. Не может быть такого, что в сокет будет установлена современная моедль процессора, а чипсет будет устаревшим и не сможет поддерживать этот процессор, обязательно должна быть четкая состыковка по этому параметру.
Дело в том, что чем ближе расположены микросхемы чипсета к другим компонентам материнской платы, тем быстрее осуществляется взаимодействие между ними, грубо говоря скорость обмена данными возрастает с уменьшением расстояния. Получается, что мелочей здесь нет, все имеет смысл. Кроме того, такая компоновка позволяет создавать материнские платы самых маленьких размеров, в том числе для ноутбуков и нетбуков.
Возможно вы заметили, что на современных материнских платах может отсутствовать северный мост как таковой. Теперь все чаще можно встретить такую ситуацию, при которой северный мост конструктивно перемещается в центральный процессор, что значительно экономит место на системной плате, и столь же значительно усложняет конструкцию самой этой платы, что в конечном итоге не может не сказаться на ее стоимости, причем не в лучшую сторону.
Итак, как уже было сказано ранее, чипсет материнской платы состоит из двух частей, северного моста и южного моста. Между собой они обмениваются данными по шине DMI (Direct Media Interface), которая хорошо видна на схеме (2 рисунок от начала статьи). За соединение процессора с северным мостом отвечает шина FSB (Front-Side Bus), чем выше ее рабочая частота, тем быстрее будет работать компьютер.
Обратите внимание, на чипсет установлены радиаторы охлаждения, поскольку в процессе работы он может сильно нагреваться, а особенно под пиковой нагрузкой. Обычно, чем дороже материнская плата, тем больше внимания уделено всем элементам охлаждения (больше радиаторов, сами радиаторы большего размера и лучше металл, из которого они изготовлены).
Еще одним интересным моментом является то, что чипсет и процессор, под который рассчитана материнская плата, производит одна и та же фирма. Иначе говоря, если ваш процессор, к примеру, фирмы AMD, значит чипсет материнской платы сделала та же фирма. На самом деле фирм этих не две, как принято считать (Intel и AMD), а целых шесть, или даже больше. Оказывается ATI и Nvidia делают не только отличные видеокарты, но еще и чипсеты.
Есть еще два производителя, которых слава и всеобщее признание вообще обошли стороной, это фирмы SIS и VIA, на сколько мне известно, две эти фирмы занимаются только производством чипсетов и их чипсеты в продаже встречаются крайне редко. И да, есть еще два куда менее известных производителя чипсетов, честно говоря не помню как они называются, но они производят чипсеты в основном для серверных материнских плат.
Итак, предлагаю подвести итог всему вышесказанному:
Если вы не знаете какой чипсет стоит на вашей материнской плате, а бумажной документации к ней под рукой нет, можно воспользоваться бесплатной программой «CPU-Z». В ней на вкладке «Mainboard» в графе «Chipset» будут отображены производитель и модель вашего чипсета. Кстати, если вам кажется, что ваш чипсет уже устарел и вы вдруг захотите его поменять, то при всем желании сделать у вас это не получится, потому как чипы эти «наглухо» впаяны в материнскую плату. Я надеюсь, что смог объяснить вам что такое чипсет. Спасибо.
