【x86】PC、服务器中的一些基本概念

x86 PC与服务器基本概念解析

转载于 2025-07-15 14:00:02 发布 · 45 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

原文链接：https://www.cnblogs.com/tylerw/p/18985519

文章标签：

#it

架构

现代 x86 CPU 在功能上已经非常接近 SoC，尤其是移动平台（如 U 系列、H 系列）基本可以看作 SoC。但在台式机和服务器领域，出于扩展性和高性能需求，它通常还不能被完全称作 SoC。

Legacy的PC架构

/* by 01130.hk - online tools website : 01130.hk/zh/togif.html */
              +----------------+
              |      CPU       |
              |  (核心+缓存)   |
              +----------------+
                      |
                      | FSB（前端总线）
                      |
              +----------------+
              |   北桥芯片     |
              | 内存控制器、   |
              | AGP/PCIe 控制  |
              +----------------+
             /                 \
       内存 DIMM         +-------------+
                        | 显卡（GPU） |
                        +-------------+
                      |
              +----------------+
              |   南桥芯片     |
              | USB/SATA/音频  |
              |  PCI、网络等   |
              +----------------+

现代的PC、服务器的架构

/* by 01130.hk - online tools website : 01130.hk/zh/togif.html */
              +--------------------------+
              |          CPU            |
              |  核心+缓存+内存控制器   |
              |   + 集成 GPU (部分)     |
              |   + PCIe 控制器         |
              +--------------------------+
                      |
             DDR4/DDR5 内存
                      |
         显卡 (可独立) / 集成 GPU
                      |
              +----------------+
              |   PCH 芯片组   |
              | (Platform Hub)|
              | USB/SATA/音频  |
              |  PCIe 扩展等   |
              +----------------+

SOC

              +--------------------------------+
              |            SoC                |
              |  CPU 核心 + 缓存             |
              |  GPU + AI 加速 + ISP         |
              |  内存控制器 + DRAM 封装      |
              |  USB/SATA/音频/网络控制      |
              |  无线模块 (Wi-Fi/4G/5G)      |
              +--------------------------------+
                     |
           内存/存储（常常封装在一起）
                     |
               摄像头/屏幕/外设

传统 PC	现代 x86	SoC	位置
内存控制器	在北桥	集成到 CPU	集成
GPU	独立显卡	可集成或独立	集成
I/O	北桥+南桥	CPU+PCH	SoC 全部
无线/基带	外置	外置	集成

南北桥的演变

在Legacy PC 里：

北桥负责：内存控制器、AGP/PCIe、和 CPU 通讯
南桥负责：USB、SATA、音频、网络、PCI 等低速 I/O

到了Nehalem 架构以后，Intel 把北桥的功能（内存控制器 + PCIe 控制器）集成到了 CPU 内部。
这样主板上就不需要北桥了，只剩下负责低速 I/O 的部分，这个时候南桥也不叫南桥了，而是统一称为 PCH。
PCH = Platform Controller Hub

它是 Intel（后来 AMD 也有类似概念）在 2008 年（Nehalem 架构）之后提出的一个主板南桥芯片的“升级版”，用来取代原来的北桥 + 南桥结构。

PCH 负责的就是 CPU 之外的那些“杂活”：
✅ USB 控制器
✅ SATA/PCIe 扩展
✅ 音频控制器
✅ 有线网络（以太网）控制
✅ 时钟、电源管理等

也就是说，PCH 承接了原来南桥的全部功能 + 一点点北桥剩下的低速功能。

在移动平台或 SoC 上，这些功能都被集成到 CPU/SoC 里，根本不需要 PCH；而在桌面/服务器上，因为需要更多 I/O 设备的灵活扩展，PCH 仍然保留着。

PCH 就是现代主板上的“芯片组”，相当于原来南桥+一点北桥的功能，配合 CPU 提供 I/O 连接和扩展。

DIMM

DIMM = Dual Inline Memory Module 双列直插式内存模块，是内存条的一种封装类型。

DIMM 指的就是我们在主板上看到的那一条一条的内存条的标准形态。

它是一种封装好的 内存模块，把很多内存芯片焊在一块小电路板上，通过标准接口插到主板的内存插槽上。

相对于更老的 SIMM（Single Inline Memory Module，单列），DIMM 的两个边的金手指（接触点）不是互相连接的，而是独立的，所以叫“双列”。这样信号更多、带宽更高。

DIMM 主要用于：
💻 台式机
🖥️ 服务器
📈 工作站
因为它的尺寸较大（一般是 133mm 长），容量高、性能好。

封装	全称	特点	用途
SIMM	Single Inline Memory Module	单面接触点	已淘汰
DIMM	Dual Inline Memory Module	双面独立接触点	台式机/服务器
SO-DIMM	Small Outline DIMM	小尺寸的 DIMM	笔记本/小型设备