Northbridge
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Lepont nord(en anglaisnorthbridge) était sur les anciensPC,avec le pont sud (en anglaissouthbridge), une des deux puces dujeu de circuits(chipset) d’unecarte mère,directement relié au microprocesseur par leFSBet gérant les périphériques rapides, dont la mémoire[1].
Historiquement, la séparation des fonctions entre lespucesCPU, northbridge et southbridge était nécessaire en raison de la difficulté d’intégrer tous les composants sur une seule puce[2].Cependant, à mesure que la vitesse du processeur augmentait au fil du temps, un goulot d’étranglement est apparu en raison des limitations causées par la transmission de données entre le processeur et son chipset de support[3].La tendance des northbridges intégrés a commencé vers la fin des années 2000 – par exemple, le GPUNvidiaGeForce320M duMacBook Air 2010était une puce combo northbridge/southbridge/GPU[4].
Sur les anciens PC basés sur Intel, le northbridge était également appeléhub de contrôleur mémoire(MCH) externe ouhub de contrôleur graphique et mémoire(GMCH) s’il était équipé d’un contrôleur graphique intégré. De plus en plus, ces fonctions ont été intégrées dans la puce CPU elle-même[5],à commencer par les contrôleurs mémoire et graphique. Depuis les années 2010, lerétrécissement des tailles de puceset l’amélioration de la densité des transistors ont permis d’augmenter l’intégration des chipsets, et les fonctions exécutées par les northbridges sont maintenant souvent incorporées dans d’autres composants tels que les southbridges ou les processeurs eux-mêmes[5],[6].
InteletAMDont tous deux sorti des chipsets dans lesquels toutes les fonctions de northbridge avaient été intégrées dans le processeur[6].Le southbridge correspondant a été renommé par Intel enPlatform Controller Hub(PCH) et par AMD enFusion Controller Hub(FCH). Les processeursAMD FXont continué à nécessiter des puces externes Northbridge et Southbridge. Les processeursIntel Coremodernes ont le northbridge intégré sur la puce du processeur, où il est connu sous le nom d’uncoreou d’agent système.
Description
[modifier|modifier le code]Le pont nord gère des communications entre lemicroprocesseuret les périphériques rapides tels que:
- lamémoire vive[1];
- lebus AGP[1]pourcarte graphique;
- les busPCI Expresspour les périphériques externes rapides dont les cartes graphiques;
- lepont sudpour les périphériques lents.
Intégration
[modifier|modifier le code]Il arrive que le « northbridge » soit intégré au «southbridge» sur une seule puce, quand la complexité de conception et le processus de fabrication le permettent, ce qui est utile quand la place sur la carte mère est réduite. Du fait des possibilités d'intégration il semble même envisageable de mettre l’ensemble duchipsetavec le microprocesseur ce qui simplifierait beaucoup le design de lacarte mère[7]et permettrait d'augmenter les vitesses de transfert.
Quelques ponts nord contiennent également unprocesseur graphique intégré(IGP) qui permet d’obtenir une solution graphique à faible coût et économe en énergie sur les ordinateurs d’entrée de gamme ou privilégiant l'autonomie aux performances graphiques sur desordinateurs portables.
Compatibilité
[modifier|modifier le code]Un pont nord fonctionne généralement avec seulement une ou deux classes demicroprocesseuret seulement un type demémoire vive.Il y a toutefoisquelques anciens jeux de circuitsVIA[réf. nécessaire]et le i915 deIntelde 2004 qui supportent deux types demémoire vive,la DDR et la DDR2.
Les processeurs de chaque fabricant sont souvent appairés avec unchipsetparticulier:
- AMD
- le pont nord d’unnVidianForce 2supporte leDuron,l'Athlonet l'Athlon XP combinés avec de laDDR;
- Intel
- le « jeu de circuits »Inteli875de 2003 fonctionne avec les processeursPentium 4etCeleroncombinés aussi à de laDDR.
Cependant NVIDIA fabrique aussi des jeux de circuits pour les processeurs d'Intel; par exemple leNVidia nForce 590 SLI Intel Edition.
Importance
[modifier|modifier le code]Le pont nord est le composant de la carte mère qui conditionne les caractéristiques de lamémoire vive(type, vitesse et quantité) et du ou des processeur(s) (type, nombre et vitesse) utilisés.
D’autres facteurs tels que le réglage des niveaux de tension et le nombre de connecteurs disponibles peuvent jouer également un rôle dans son choix. Pratiquement tous les jeux de circuits commerciaux destinés au grand public peuvent supporter seulement un processeur (ou parfois deux, par exemple dans le cas du i875), avec la quantité maximum demémoire vivedictée par le type de processeur. Les machines de typePentiumont souvent eu une limitation de 128Mioalors que les machines de typePentium 4ont une limite de 4Gio.Depuis lePentium Pro,l’architecture d’Intel peut utiliser des adresses physiques plus larges que 32 bits (en général 36 bits), qui permettent jusqu’à 64Giode mémoire.
Un pont nord fonctionnera seulement avec un ou deuxponts suddifférents; il détermine donc certains des autres dispositifs qu’un système peut avoir en limitant les technologies disponibles sur son pont sud associé.
Évolutions récentes
[modifier|modifier le code]Le busPCI Express,jusqu'à 4 fois plus rapide que le plus rapideport AGP,est amené à le remplacer[8].Néanmoins, si le jeu de circuits dispose toujours d’un pont nord il gère les portsPCI Express(tout du moins le ou les ports 16×).
Un exemple de ce changement est le « jeu de circuits »nForce3et le récentnForce 4denVidiapour les systèmesAMD64qui est constitué d’une seule puce physique. Il combine tous les dispositifs d’unpont sudnormal avec unport AGPouPCI Expressdans le cas d’un nForce 4 et se relie directement au processeur par le busHyperTransportdesAthlon 64.
Pont nord et surfréquençage
[modifier|modifier le code]Le pont nord joue un rôle important dans la capacité d’un ordinateur à êtresurfréquencé.Sa fréquence est employée comme ligne de base par le processeur pour établir sa propre fréquence de fonctionnement.
Dans les machines actuelles, la puce du pont nord chauffe de plus en plus avec la montée en puissance des ordinateurs. En effet, plus le processeur va vite, plus le pont nord doit traiter de transactions avec lamémoire viveet les différents périphériques qu’il gère. Il n’est pas rare de voir le pont nord employer undissipateur thermiquesouvent doté d’un ventilateur.
Notes et références
[modifier|modifier le code]- Corinne Hervo,Initiation à la micro-informatique: votre PC....
- (en)«Chipset: Northbridge and Southbridge», Rigacci.org,(consulté le)
- (en)AllenKent,Encyclopedia of computer science and technology,New York, NY [u.a.], Dekker,,500p.(ISBN9780824722937,lire en ligne)
- (en)«The Macbook Air: A Sign of Things to Come», Digital Gravitas
- (en)«Trustworthy x86 laptops? There is a way, says system-level security ace», The Register(consulté le)
- (en)«Northbridge», surComputer Hope,
- «Bientôt le chipset dans le processeur?», surTomshardware.fr,(consulté le).
- Voir: Caractéristiques du bus PCI Express,sur commentcamarche.net d'août 2016, consulté le 23 août 2016.
