El Platform Controller Hub ( PCH ) es una familia de chipsets de un solo chip de Intel , introducido por primera vez en 2009. Es el sucesor de la Intel Hub Architecture , que utilizaba dos chips (un puente norte y un puente sur ) y apareció por primera vez en la serie Intel 5 .
El PCH controla ciertas rutas de datos y funciones de soporte utilizadas junto con las CPU de Intel . Estas incluyen el reloj (el reloj del sistema ), la Interfaz de pantalla flexible (FDI) y la Interfaz de medios directos (DMI), aunque la FDI se utiliza solo cuando se requiere que el chipset admita un procesador con gráficos integrados . Como tal, las funciones de E/S se reasignan entre este nuevo concentrador central y la CPU en comparación con la arquitectura anterior: algunas funciones del puente norte, el controlador de memoria y los carriles PCIe , se integraron en la CPU mientras que el PCH se hizo cargo de las funciones restantes además de los roles tradicionales del puente sur. AMD tiene su equivalente para el PCH, conocido simplemente como chipset desde el lanzamiento de la arquitectura Zen en 2017. [1] AMD ya no utiliza su equivalente para el PCH, el concentrador de controlador Fusion (FCH).
La arquitectura PCH reemplaza a la arquitectura Hub anterior de Intel , con su diseño abordando el eventual cuello de botella problemático de rendimiento entre el procesador y la placa base . Bajo la arquitectura Hub, una placa base tendría un chipset de dos piezas que constaba de un chip de puente norte y un chip de puente sur. Con el tiempo, la velocidad de las CPU siguió aumentando, pero el ancho de banda del bus frontal (FSB) (conexión entre la CPU y la placa base) no, lo que resultó en un cuello de botella de rendimiento. [2]
Como solución al cuello de botella, se reorganizaron varias funciones pertenecientes a los chipsets tradicionales de puente norte y puente sur . El puente norte y sus funciones ahora se eliminaron por completo: el controlador de memoria, las líneas PCI Express para tarjetas de expansión y otras funciones del puente norte ahora se incorporan en la matriz de la CPU como un agente del sistema (Intel) o se empaquetan en el procesador en una matriz de E/S (AMD Zen 2).
El PCH incorpora algunas de las funciones restantes del puente norte (por ejemplo, el reloj) además de todas las funciones del puente sur, reemplazándolo. El reloj del sistema era anteriormente una conexión a un chip dedicado, pero ahora está incorporado en el PCH. Existen dos conexiones diferentes entre el PCH y la CPU: Interfaz de pantalla flexible (FDI) e Interfaz de medios directos (DMI). La FDI se utiliza solo cuando el chipset requiere soportar un procesador con gráficos integrados. El motor de administración de Intel también se trasladó al PCH a partir de los procesadores Nehalem y los chipsets de la serie 5. Los chipsets de AMD, en cambio, utilizan varios carriles PCIe para conectarse con la CPU al mismo tiempo que proporcionan sus propios carriles PCIe, que también son proporcionados por el propio procesador. [3] [4] El chipset también contiene la memoria BIOS no volátil .
Con las funciones del puente norte integradas a la CPU, ahora se libera gran parte del ancho de banda necesario para los chipsets.
Este estilo comenzó en Nehalem y se mantendrá en el futuro previsible, a través de Cannon Lake .
Comenzando con los procesadores Haswell de consumo ultrabajo y continuando con los procesadores móviles Skylake , Intel incorporó los controladores de E/S de puente sur en el encapsulado de la CPU, eliminando el PCH para un diseño de sistema en encapsulado (SOP) con dos matrices; la matriz más grande es la matriz de la CPU, la matriz más pequeña es la matriz PCH. [5] En lugar de DMI , estos SOP exponen directamente los carriles PCIe, así como las líneas SATA, USB y HDA de los controladores integrados, y las líneas SPI/ I²C /UART/GPIO para los sensores. Al igual que las CPU compatibles con PCH, continúan exponiendo las líneas DisplayPort, RAM y SMBus . Sin embargo, un regulador de voltaje completamente integrado estará ausente hasta Cannon Lake. [ necesita actualización ]
El FCH de AMD ha sido descontinuado desde el lanzamiento de la serie de CPU Carrizo, ya que se ha integrado en el mismo chip que el resto de la CPU. [6] Sin embargo, desde el lanzamiento de la arquitectura Zen, todavía hay un componente llamado chipset que solo maneja E/S de velocidad relativamente baja, como puertos USB y SATA, y se conecta a la CPU con una conexión PCIe. En estos sistemas, todas las conexiones PCIe se enrutan directamente a la CPU. [7] La interfaz UMI que AMD usaba anteriormente para comunicarse con el FCH se reemplaza con una conexión PCIe. Técnicamente, el procesador puede funcionar sin un chipset; solo continúa estando presente para interactuar con E/S de baja velocidad. [8] Las CPU para servidores y portátiles de AMD adoptan un diseño de sistema en chip (SoC) autónomo que no requiere un chipset. [9] [10] [11]
Los chipsets de la serie 5 de Intel fueron los primeros en incorporar un PCH. Este primer PCH tiene el nombre en código Ibex Peak .
Esto tiene las siguientes variaciones:
Langwell es el nombre en clave de un PCH en la plataforma Moorestown MID /smartphone. [12] [13] para microprocesadores Atom Lincroft .
Esto tiene las siguientes variaciones:
Tiger Point es el nombre en código de un PCH en el chipset de la plataforma de netbook Pine Trail para microprocesadores Atom Pineview .
Esto tiene las siguientes variaciones:
Topcliff es el nombre en código de un PCH en el chipset de la plataforma integrada Queens Bay para microprocesadores Atom Tunnel Creek .
Se conecta al procesador a través de PCIe (en lugar de DMI como lo hacen otros PCH).
Esto tiene las siguientes variaciones:
Cougar Point es el nombre en código de un PCH en los chipsets de la serie 6 de Intel para plataformas móviles, de escritorio y de estaciones de trabajo/servidores. Está más estrechamente asociado con los procesadores Sandy Bridge .
Esto tiene las siguientes variaciones:
En el primer mes después del lanzamiento de Cougar Point, enero de 2011, Intel publicó un comunicado de prensa en el que afirmaba que se había descubierto un error de diseño. En concreto, un transistor en el árbol de reloj PLL de 3 Gbit/s estaba recibiendo un voltaje demasiado alto. El resultado proyectado fue una tasa de fallos del 5-15% en tres años de los puertos SATA de 3 Gbit/s, que se utilizan habitualmente para dispositivos de almacenamiento como discos duros y unidades ópticas. El error estaba presente en la revisión B2 de los chipsets y se solucionó con la B3. Z68 no tenía este error, ya que la revisión B2 nunca se publicó. Los puertos de 6 Gbit/s no se vieron afectados. Este error fue especialmente un problema con el chipset H61, que sólo tenía puertos SATA de 3 Gbit/s. A través de los OEM , Intel planea reparar o sustituir todos los productos afectados a un coste de 700 millones de dólares. [14] [15]
Casi todas las placas base fabricadas con chipsets Cougar Point fueron diseñadas para manejar procesadores Sandy Bridge y, posteriormente, Ivy Bridge. ASRock produjo una placa base para procesadores LGA 1156 , basada en el chipset P67, la P67 Transformer. Soporta exclusivamente procesadores Lynnfield Core i5/i7 y Xeon, utilizando el socket LGA 1156. Después de que se retirara del mercado la revisión B2 de los chipsets Cougar Point, ASRock decidió no actualizar la placa base P67 Transformer y dejó de fabricarla. Algunos pequeños fabricantes chinos están produciendo placas base LGA 1156 con chipset H61.
Whitney Point es el nombre clave de un PCH en la plataforma de tableta Oak Trail para microprocesadores Atom Lincroft .
Esto tiene las siguientes variaciones:
Panther Point es el nombre en código de un PCH en los chipsets de la serie 7 de Intel para dispositivos móviles y de escritorio. Está más estrechamente asociado con los procesadores Ivy Bridge . Estos chipsets (excepto el PCH HM75) tienen USB 3.0 integrado . [16]
Esto tiene las siguientes variaciones:
Cave Creek es el nombre clave del PCH más estrechamente asociado con las plataformas Crystal Forest y los procesadores Gladden [17] o Sandy Bridge-EP/EN [18] .
Patsburg es el nombre en código de un PCH en los chipsets de la serie 7 de Intel para servidores y estaciones de trabajo que utilizan el socket LGA 2011. Se lanzó inicialmente en 2011 como parte de Intel X79 para los procesadores Sandy Bridge-E para entusiastas de las computadoras de escritorio en plataformas Waimea Bay . [19] Patsburg se utilizó luego para la plataforma de servidor Sandy Bridge-EP (la plataforma tenía el nombre en código Romley y las CPU tenían el nombre en código Jaketown, y finalmente se comercializaron como serie Xeon E5-2600) lanzada a principios de 2012. [20]
Lanzados en el otoño de 2013, los procesadores Ivy Bridge-E /EP (este último con la marca Xeon E5-2600 v2 series) también funcionan con Patsburg, generalmente con una actualización del BIOS. [21] [22]
Patsburg tiene las siguientes variantes:
Coleto Creek es el nombre clave del PCH más estrechamente asociado con las plataformas Highland Forest y los procesadores Ivy Bridge-EP [23] .
Lynx Point es el nombre en código de un PCH en los chipsets Intel Serie 8 , más estrechamente asociado con los procesadores Haswell con zócalo LGA 1150. [24] El chipset Lynx Point se conecta al procesador principalmente a través de la interfaz Direct Media Interface (DMI). [25]
Están disponibles las siguientes variantes: [26]
Además, están disponibles las siguientes variantes más nuevas, también conocidas como Wildcat Point , que también admiten procesadores Haswell Refresh : [27]
Una falla de diseño hace que los dispositivos conectados al controlador USB 3.0 integrado de Lynx Point se desconecten cuando el sistema se activa desde el estado S3 ( Suspender a RAM ), lo que obliga a los dispositivos USB a reconectarse aunque no se pierdan datos. [28] [29] Este problema se corrige en el nivel de paso C2 del chipset Lynx Point. [30]
Wellsburg es el nombre en código de la serie C610 de procesadores PCH, compatible con los procesadores Haswell-E (Core i7 Extreme), Haswell-EP ( Xeon E5-16xx v3 y Xeon E5-26xx v3 ) y Broadwell-EP (Xeon E5-26xx v4). Wellsburg, que es similar a Patsburg en términos generales, consume solo hasta 7 W cuando está completamente cargado. [31]
Wellsburg tiene las siguientes variaciones:
Sunrise Point es el nombre en código de un PCH en los chipsets Intel Serie 100 , más estrechamente asociado con los procesadores Skylake con zócalo LGA 1151 .
Están disponibles las siguientes variantes: [32]
Union Point es el nombre clave de un PCH en los chipsets Intel Serie 200 , más estrechamente asociado con los procesadores Kaby Lake con socket LGA 1151 .
Están disponibles las siguientes variantes: [33]
Lewisburg es el nombre en código de la PCH de la serie C620, que admite procesadores Skylake-X / Kaby Lake-X con zócalo LGA 2066 (" Skylake-W " Xeon).
Lewisburg tiene las siguientes variaciones:
Basin Falls es el nombre en código de la PCH de la serie C400, compatible con los procesadores Skylake-X / Kaby Lake-X (de marca Core i9 Extreme y Xeon " Skylake-W "). En general, similar a Wellsburg, Basin Falls consume solo hasta 6 W cuando está completamente cargada.
Basin Falls tiene las siguientes variaciones:
Cannon Point es el nombre en código de un PCH en los chipsets Intel Serie 300 , más estrechamente asociado con los procesadores Coffee Lake con zócalo LGA 1151. [34]
Están disponibles las siguientes variantes: [35]
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