平台路徑控制器

Platform Controller Hub Based Chipset Architecture Block Diagram

在PCH出現之前，主板通常有兩塊主要的晶片組——南橋和北橋。南橋主要負責低速的I/O，例如SATA、USB和LAN；北橋負責較高速的PCI-E和RAM的讀取。近年的處理器頻率不斷上升，但前端匯流排（FSB，即處理器連接北橋的通道）頻寬一直沒有改變而遇到了瓶頸。PCH的設計即是設計來解決這個問題。

它重新分配各項I/O功能，把記憶體控制器、核芯顯卡、高速PCI-E控制器整合至處理器，PCH負責原來南橋的一些功能集。處理器和PCH由DMI（Direct Media Interface）連接，DMI也是原來北橋和南橋的連接方法。

大部分Intel ULV處理器都整合了PCH。

PCH架構取代了英特爾之前的Hub架構（Hub Architecture），其設計解決了處理器與主機板之間最終存在的性能瓶頸問題。隨著時間的推移，CPU的速度不斷提高，但前端匯流排（FSB）（CPU與主板之間的連接）的頻寬卻沒有提高，從而導致性能瓶頸的出現 。[1]

在Hub架構下，一塊主板會有兩塊晶片組，包括北橋晶片和南橋晶片。為了解決這個瓶頸，傳統的北橋和南橋晶片集的幾個功能被重新安排。現在北橋及其功能被完全取消了。記憶體控制器、用於擴展卡的PCI Express通道和其他北橋功能現在作為系統代理(Intel)或作為I/O晶片(AMD Zen 2)封裝在CPU晶片中。

然後，PCH除了納入南橋的所有功能外，還納入了北橋剩餘的一些功能（如時鐘），取而代之。系統時鐘以前是一種連接，現在被納入PCH。PCH和CPU之間存在兩種不同的連接。彈性顯示介面（Flexible Display Interface ，FDI）和直接媒體介面（Direct Media Interface，DMI）。FDI僅在晶片集需要支持整合圖形的處理器時才會使用。從Nehalem處理器和5系列晶片組（Intel 5 Series）開始，英特爾管理引擎也被移到了PCH上。而AMD的晶片集則使用了多條PCIe通道與CPU連接，同時也提供了自己的PCIe通道，這些通道也是由處理器本身提供的[2][3]。

隨著北橋功能整合到CPU上，現在晶片集所需的大部分頻寬都得到了緩解。

這種風格從Nehalem開始，在可預見的未來，通過Cannon Lake將繼續保持。

Intel CPU可以直接存取RAM和高速PCIe（如顯示卡），以及經過DMI連接PCH。

PCH則連接其他I/O設備，例如：音效卡、SATA、USB、NVMe和LAN。其中，SATA用來連接硬碟和光碟機。

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