趋势Intel服务器芯片组一网打尽

对于一台计算机而言主板是各种部件的载体，其性能对整体性能的发挥有着至关重要的作用，而稳定性、兼容性往往也有较多考量。而对于服务器而言，更是如此。而芯片组就是服务器主板的“大脑”，服务器的主板要求有极高的兼容性、互换性、高可扩展性，而且稳定性和综合性能要求也是最高的。

　　服务器主板芯片组种类繁多，因为目前服务器的处理器型号也很多、功能特点不一致，其对应芯片组的性能优劣，就决定了整块主板性能的好坏与级别高低。如果芯片组不能与处理器良好的协同工作，将严重的影响计算机的整体性能，甚至不能正常工作。计算机主板芯片组一般由北桥（North Bridge）芯片和南桥(South Bridge)芯片组成。北桥芯片是处理器和高速设备之间的联系纽带，如内存、PCI Express x16、AGP 8x、高速的PCI-X等设备的总线就构建于北桥之上。南桥芯片则是负责完成相对低速的系统设备的连接，如I/O设备、IDE、SATA、USB 2.0、32Bit的普通PCI插槽等，同时现代的南桥芯片还集成了诸如AC'97声卡控制器、网络控制器等常用而又要求不高的设备，以支持更多的功能，减小组建系统的成本。而北桥和南桥之间则通过高速的总线连接起来，如Intel的Hub Link技术、VIA的V-Link技术、SIS的Multi-Threaded“妙渠”技术、都是为方便两者间大数据量的传输而开发的高速总线。但是到了Intel i810和i815系列芯片组其不以南、北桥划分了，而是由G/MCH（Graphics&Memory Controller Hub）图形/内存连接中心芯片、ICH(I/O Controller Hub)I/O设备连接中心芯片和FWH（FirmWare Hub）固件重心芯片组成，分别对应了北桥、南桥和BIOS芯片，出原理上并无本质区别，只是称呼上有所不同而已。

　　服务器主板要完成计算机系统的管理和协调，支持各种服务器专用处理器芯片、功能卡和各总线接口的正常运行，而芯片组的搭配就决定了其各种功能的支持成度。其不同与一般台式机主板的是服务器的本身功能所决定，我们可以用高可扩展性、可管理性和高稳定性来解释。服务器需要灵活的配置如内存、适配器、硬盘等，用户根据不同时期的网络需求，要扩展板卡，如网卡、SCSI卡、RAID卡，所以服务器上有很多的适配器插槽，如PCI、PCI-X、PCI Express。这要求服务器主板具有兼容性、扩展性，而且整机本生也要有足够可扩展的空间。服务器是网络的中枢，其运行的稳定性至关重要，如 ：7x24的运行就是要求服务器必须承担长年累月高负荷的工作要求。于是服务器厂商普遍采用了可以提高服务器硬件可靠性的冗余技术，从部件的冗余到整机的冗余，不同的厂商方案各不相同 ，这些都是需要主板芯片组的大力支持的。管理方面而言，服务器主板上集成了各种的传感器，用于检测服务器的各种硬件设备，同时配合有各自的厂商开发的管理软件，可以使得网络管理员远程检测服务器。

　　相对于台式机主板，服务器的主板芯片组技术要求非常高，生产的厂商也少一些，市场上的老牌厂商有ServerWorks、Intel、AMD等。这里我们主要介绍一下Intel的相对不同处理器的服务器芯片组。

XEON DP篇

　　服务器最大特点是数据总线和地址总线上的负载比大，I/O流量也比较大，而且服务器一般有多路对称的专用高性能处理器。Intel Xeon 作为服务器专用处理器，在服务器处理器配件领域是“驰名产品”，其中针对低端服务器市场的Xeon DP处理器，以优秀的性能和相对低廉的价格为它赢得了良好的口碑，除了拥有超线程技术外，还集成三级高速缓存体系结构，拥有5330MHz的前端总线频率。处理器的高性能的发挥与主板芯片组的支持有着紧密关系。目前支持XEON处理器的芯片组有E7500、E7501、E7505等多种型号。

E7500 芯片组

　　E7500芯片组于2002年2月推向市场，内部代号为Plumas，由E7500 MCH搭配ICH3-S（82801CA）ICH组成，并通过搭配82870P2（P64H2）控制器实现了对高速的64Bit PCI/PCI-X支持。他是Intel针对Prestonia核心的XEON所推出的支持400MHz前端总线的主板芯片组，并且首次在主板中实现了对双通道内存技术的支持，其最大的内存容量可支持到16GB。E7500芯片组内存控制器仅支持到133MHz的内存工作频率，即DDR266的内存，但通过双通道内存E7500芯片组可以提供最大4.2GB/s的内存带宽，已经高于桌面平台上主流DDR400的内存带宽。

　　除去内存部分之外E7500最大的改进就是在于其I/O以及芯片间数据通道的改进。其Hub Link由之前的1.0版本，而在E7500芯片组中采用的Hub Link协议提升为1.5和2.0两个版本。用于连接MCH与ICH间通过8bit 266MHz的是Hub Link 1.5总线，而速度更高的16bit 266MHz Hub Link 2.0总线则用于连接需要更大带宽的82870P2 PCI-X控制器。使得64Bit PCI/PCI-X的数据传输带宽大大的提升。E7500芯片组主板可以提供66MHz、100MHz、133MHz的PCI-X插槽，满足高速RAID或者其它要求数据传输速率高的设备，E7500芯片组在PCI/PCI-X上的灵活配置以及强大的性能可以满足目前设备的需要。

   常见主板：Intel SE7500系列、超微 P4D系列、泰安Thunder GC-HE、微星E7500系列、技嘉GA-8IPXDR-C

E7501 芯片组

　　E7501是Intel应Prestonia B核心的XEON处理器于2002年11月所推出，是特别针对低端服务器推出的芯片组。处理器支持到Socket 604架构，其采用E7501 MCH搭配ICH3-S（82801CA）ICH组成，同样搭配82870P2 64Bit PCI/PCI-X控制器。其基本Intel E7500整体架构基本相同的，但不同点在于E7501支持的前端总线达到了533MHz而且支持双路Xeon处理器了。

　　Intel SE7501芯片组的内存系统支持双路交叉访问，数据带宽达到4.3GB/s，数据传输率的提升可以满足多用户的大量并发访问。主板厂商在可扩展方面若配合起来就能实现更多功能，满足不同性能要求和定位的产品。如：可以板载双通道Ultra320 SISC控制器及RAID来扩展。所以采用E7501芯片组的主板，能实现较强的性能，产品线也十分的丰富，还是支持双路Xeon处理器，针对入门级服务器是比较好的选择。

   常见主板：Intel SE7501系列、超微 X5DP系列、泰安Tiger i7501系列、华硕PU-DL/S、微星E7501系列、技嘉8IPXDR-EC

E7505 芯片组

　　在推出E7501的同时，针对高端的E7505芯片组也同时发布，它是在针对高端工作站E7205的升级版本。采用0.18微米制造工艺生产，同E7501提供了对双路Socket 604架构XEON处理器的支持。整个芯片组由E7505 MCH、ICH4（ 82801DB）和82870P2 64Bit PCI/PCI-X控制器三部分组成。E7505 MCH可支持双通道的DDR266内存，提供了ECC、Registered等服务器内存技术的支持，其支持的最大内存容量可达16GB。前端总线则可支持到533MHz，使其具备了4.2GB/s的处理器带宽，正好与双通道DDR266提供的4.2GB/s的带宽，相得益彰。同时E7505还是首张支持AGP 8x技术的服务器主板，通过AGP 8x高达2.1GB/s的带宽，使得可以与更加高档的显卡搭配，使其具备更加优秀的图形性能。

　　通过架构图，可以看到，另一点重要的升级来自于ICH芯片部分，这次Intel使用了最新的82801DB与其搭配，其在ICH3-S的基础上，为满足外设日益增长的速度需求，82801DB增加了对高速的USB 2.0的支持，其传输率达到USB 1.1的48倍。同时也增加了对5.1声道AC'97的支持，不过这一点相对服务器而言意义并不明显。用以连接82870P2的仍然是是16bit 266MHz的Hub Link 2.0总线，这方面Intel已经相对成熟因此并未作改进。E7505是支持服务器和工作站的“二和一”产品，在面向服务器的同时加入了大量的工作站特性。如果采用Prestonia B核心的XEON处理器的话，E7505是最佳的性能选择。

    常见主板：Intel SE7505系列、超微 X5DA系列、泰安Tiger/Thunder i7505、华硕PU-DLW、微星E7505系列

Nocona XEON DP篇

　　为应付性能强大的AMD Optron的冲击，Intel推出了Nocona核心的XEON处理器，其采用了最新的0.09微米制造工艺技术，能调整功率并降低处理器的耗电，还具备Intel的64位内存扩展技术（EM64T）支持64位内存寻址能力，超线程（HT）增强技术，改进可多线程应用能力。还植入了SSE3扩展指令，改进了线程同步性能力，从而为多媒体和游戏应用待来了出色的系统响应能力。目前配合Nocona处理器的芯片组有Intel E7510/E7515/E7520/E7320/E7525/8500等多款产品，是市场中最为常见的产品。

E7520 芯片组

　　为了与新一代的Nocona核心的XEON处理器搭配，在2004年7月Intel正式发布了E7520芯片组以支持。其分别采用E7520 MCH、82801ER ICH5R或6300ESB、6700PXH 64-bit PCI/PCI-X控制器组成。可以看到相对前面的产品而言，E7520的架构已经发生了改变。首先在E7520 MCH方面，可支持到新一代的800MHz前端总线，支持的最大CPU数量为两颗。内存方面则可支持到双通道的DDR266、DDR333及其新一代的DDR2 400标准，再一次将最大的内存带宽提升到6.4 GB/s，以满足前端总线频率提升，而带来的处理器带宽提升。同时Intel作为PCI Express的创始人，首次在主板中开始加入了PCI Express总线技术，其在E7520中具备24条PCI Express通道，可用于构建三个PCI Express x8的插槽，最高可提供高达4GB/s的带宽。也可将一个PCI Express x8插槽灵活的分割为两个PCI Express x4的插槽，以适应设备的需求。

　　ICH方面，82801ER（ICH5R）提供了四组SATA通道、十组USB 2.0端口、5.1声道的AC'97标准等，同时还可支持使用SATA硬盘组建廉价的磁盘阵列，可支持RAID 0及RAID 1模式。而选配6300ESB ICH则更加注重服务器的需求，内建了64Bit PCI/PCI-X控制器，传统的PATA、USB 2.0、SATA、AC'97依然在支持范围之内，只是USB 2.0端口减小到4组。当然厂商也可以选择6700PXH 64-bit PCI/PCI-X控制器来实现对更多PCI-X设备的支持，而且6700PXH还可支持到64Bit 133MHz的PCI-X标准。用于搭配高档双路Nocona平台，E7520是其最佳的选择。

   常见主板：Intel SE7520系列、超微 X6DH系列、泰安Thunder i7520系列、华硕NCL-DS、微星E7520系列、技嘉GA-9ILDR

E7320 芯片组

　　E7320与E7520芯片组同时推出，是用于支持Nocona核心的XEON处理器的低端版本，其MCH换为了E7320，与E7520的区别在于PCI Express通道由24条减小到8条，只能用于构建一个PCI Express x8插槽或两个PCI Express x4插槽。ICH和PCI-X控制器部分仍然与E7520的搭配方式一样，不过由于是针对低端的版本，采用82801ER的组合会较为常见。对于低端的Nocona平台来说，E7320完全能够发挥处理器性能，只是扩展能力稍差。

    常见主板：Intel SE7320系列、超微 X6DV系列、泰安Tiger i7320系列、华硕NCLV-D、微星E7520系列

E7525 芯片组

　　E7525针对高端的工作站、服务器所设计，定位与取代E7505芯片组，其架构上E7525与E7520相当类似。但不同点在于PCI Express通道部分可以划分出对显卡专用的PCI Express x16的支持，其带宽高达8GB/s，远远大于AGP 8x所能提供的带宽，因此带来的更加强悍的图形处理能力。而且搭配NVIDIA GeForce 6600、6800系列显卡时可以实现SLI模式，速度更带来双倍的提升，性能优势显露无疑。因此大量的图形工作站中都开始采用E7525 芯片组，但对于服务器领域对图形处理能力的需求较小，因此只有小量主板是的针对服务器领域设计。

   常见主板：英特尔 SE7525系列、超微 X6DA系列、泰安Thunder i7525、华硕NCT-D、技嘉GA-9ITDW、微星E7525系列

XEON MP 篇

　　XEON MP是Intel针对中端服务器处理器领域所推出的处理器产品。与低端的的XEON DP相比XEON MP可支持4路或者更多SMP方式，通过更多的SMP来实现多倍于单处理器的性能，以此来实现性能的飞跃。同时部分XEON MP还具备三级缓存，能够进一步的提高处理器访问数据的命中率从而具备更佳的效率。

E8500 芯片组

　　E8500为配合Potoma核心的新一代Xeon MP处理器于今年3月所推出的一款专用芯片组。而之前用以支持Xeon MP的芯片组主要由ServerWorks这样的第三方芯片组厂商提供，Intel原本设计的i860芯片组由于种种原因没有得到普及。

　　E8500采用E8500 北桥搭配ICH5 南桥并辅以XMB内存控制芯片组合。其MCH北桥两条处理器总线，它允许两个处理器共享667MHz总线和10.6GB/s带宽，优于上一代Xeon MP系统（四个CPU要分享400MHz总线和6.40GB/s的带宽）。提供了对64位内存扩展技术（EM64T的支持），也为未来的双核心Xeon MP处理器做好了准备。此外，E8500 北桥共具备28条PCI Express通道，允许用来组建三条PCI Express x8插槽和一条PCI Express x4插槽，并且还可支持热插拔功能。内存控制方面，北桥并没有内建内存控制器，所以这里并没有在称为MCH，而是通过4条具备5.33GB/s的读取带宽和2.67GB/s写入带宽的IMI插槽连接到专用的内存控制器XMB。

　　每个XMB都支持双通道DDR PC2100/PC2700和DDR2 PC2-3200内存，支持Registered、ECC这样主流的服务器内存技术自然不在话下。而且还支持，内存镜像RAID、内存热插拔和内存映射等一系列以前只能在最顶级的Itanium 2平台上才能看到的技术，使其能够永远的无故障运行，从而保障系统的可靠性和可用性。双DDR存储器通道像原来一样运行，每个通道都有4个DIMM插槽，每个DIMM支持最大4GB的内存条，DIMM必须成对存在，而且每一对DIMM必须一致。其搭配最大的4组XMB时可提供高达64GB的内存容量支持。

　　采用Hub Link 1.5连接的南桥ICH5提供了PCI、SATA、ATA 100、USB 2.0、AC'97声卡等基本功能的支持，足以满足服务器的需求。
E8500芯片组所提供的这一系列高档特性正是专门为企业级别的平台所准备。然而目前的推出时间尚短，采用该主板的厂商并不多见，相信在不久的将来，将会有越来越多的E8500主板出现。

常见主板：Intel SE8500系列

Itanium 2篇

　　Itanium 2系列处理器是Intel为大型企业、金融、政府等高端市场所推出的纯64位处理器。具有更为强大的计算能力和并行处理能力，尤其是浮点计算性能，能够极大地提高数据处理的精度和速度。而且在可靠性和可用性方面，Itanium 2所具有的可靠性和稳定性足以和RISC小型机媲美。同时高端的Itanium 2处理器还可实现不止仅限与八路以内的多处理器系统，可六十四路处理器系统，直至集群式超级计算机系统。Itanium 2处理器主要面向高端服务器市场 ，所以其搭配的芯片组的技术要求很高。

E8870 芯片组

　　英特尔Itanium2处理器和英特尔E8870芯片组搭配组合将提供许多出色的平台特性。其采用E8870 SNC（Scalable Node Controller，可升级节点控制器）、SIOH（Server Input/Output Hub，服务器输入输出中心）搭配P64H2 PCI-X控制器、ICH4南桥的组合，架构与XEON及Pentium4平台大不相同。E8870 SNC芯片可以通过128位总线，6.4GB/S带宽支持最多4路的Itanium2处理器。通过DMH（DDR Memory Hub），可支持到32条DDR DIMM内存插槽，最大可以达到128GB容量的内存，最大的内存带宽也可达到6.4GB/s正好与前端总线相匹配。并且可以使用多块E8870 SNC芯片使其并行工作，以支持更多的处理器单元和更大的内存容量。同时还可以结合ECC内存，为数据传输提供保护，保证系统数据的完整性、安全性。

　　两条带宽高达3.2GB/s的Scalable Ports（可升级端口）用于连接至SIOH，提供6.4GB/s的惊人带宽，为I/O系统与系统总线之间提供高数据吞吐量的带宽，消除了数据传输的瓶颈。然后再通过SIOH将数据发送至ICH5和P64H2 PCI-X控制器。ICH5可提供PCI、SATA、ATA 100、USB 2.0、AC'97声卡等基本功能的支持。而P64H2 PCI-X控制器则可提供对64Bit PCI和PCI-X的完整支持。

　　专为Itanium2处理器而设计的高端服务器芯片组E8870，具备强悍的计算处理能力，并基于开放的架构，方便整体系统的扩充与扩展，对于高弹性的高端服务器平台再适合不过。

综述：

   服务器芯片组是发挥服务器性能的最强有力的支持，也是制约其性能的瓶颈之一。Intel作为业界的硬件“大哥”级厂商，研发技术力量不容质疑，在服务器芯片组领域和ServerWorks旗鼓相当。服务器是数据大容量传输、处理超高速、运行稳定可靠的集合载体，前面已经说过，高可扩展行、稳定性、可管理性一直是服务器追求的目标，Intel 芯片组将为服务器提供良好的后勤保障。

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