前段时间找了一些cpu接口方面的书，以为程序员只要了解了cpu的接口，甚至了解了cpu的指令集就可以写好程序甚至成为系统分析员了，后来觉得还是不够，看了下计算机各组件的连接拓扑图，才知道南北桥也是相当相当相当重要的啊。
计算机技术发展速度惊人，无论是软件结构还是硬件结构，都一直在变化发展中，使得我们的计算机性能一直在高速增长。同时也产生了一个问题，就是我们去了解硬件的时候，因为其处在不断的变化而不好全面掌握。但是不管怎么样，我们先从抽取一个静态面，再看其衍生出的情况，也许就比较清楚了。
上面这个图画的是一个比较成熟的结构。一看就颠覆了我们以前的一些概念，以前，我们认为 cpu是直接连接到主存(RAM)上，现在看，cpu只跟北桥相连。所谓北桥也就是北边的桥，哈哈。他跟网桥一样，别人接到他上面，他就可以用路由转发手段帮助他们之间进行通信。
我们看到，连接到北桥上的有cpu, RAM, Cache, 还有AGP显卡（显卡再直连CRT显示器）和pci总线，pci总线上连接的非常重要的一个设备是南桥。南桥上接的是一些相对低速的io接口设备以及传统的ISA总线。低速的IO设备主要有键盘，鼠标, ide接口的硬盘，光盘，还有现在红的发紫的USB，以及旧的串行并行接口等。
为什么这么布局呢，是因为我们把设备分成两类，一类是数据量交互比较大的，速度比较快的设备，像cpu,主存,缓存以及AGP显示器。这些设备通过快速的北桥桥接在一起，使得他们能够快速的进行通讯。
相对而言，南桥上的设备就是一些比较低速的设备，像硬盘, 网卡之类的IO 设备。cpu要访问这些设备的io空间，需要先过北桥，然后由北桥”路由”到南桥, 南桥也是一个桥，南桥再将这些数据路由到相应的设备上。
可见，cpu一条简单的指令，如读取硬盘扇区数据，却需要经过北桥，南桥，再到集成在南桥上的ide控制器转ide接口最后通向ide设备。程序员只管下达cpu指令来读写数据，而数据（指令也是数据）的传输却需要经过总线，桥，接口这些设备。了解这些，我们可以更清楚的认识到系统的瓶颈在哪里，以及新的硬件设备在哪些方面有性能的突破。
如我们可能在局域网上下载电影等大文件，觉得他速度不够快，那速度慢在哪，最高能到哪，我们是可以去分析的。就看数据传输的每一段速率是多少。下载服务中，首先通过网络，从一个电脑的网卡设备传到另一个电脑的网卡设备，pc机的网卡一般在南桥上，所以，数据从网卡转到南桥芯片，再到北桥，最后存到内存中，再从内存往回通北桥再到南桥，再到ide硬盘中，这期间要两次过南北桥之间的pci总线，而pci总线传输速度最高是133M，而且是南桥上的所有设备共享的通路。
所以，现在随着高速io设备的出现，如usb3.0,这种南北桥之间的pci连接成了系统的瓶颈，所以我们看到intel，AMD等南北桥芯片厂商开始对其架构进行了大的改进，提供了南北桥之间更高的连接速度，有兴趣的读者可以问问百度就知道了。
当然，在这里我们只讲了他们的连接关系，清楚了一点点而已，后面我们还需要继续研究他们通信的解决方案，我们知道网络通信用ip, 那么计算机里面的设备通信用什么呢,又是怎么样一种设计呢，请看后问分解。
来源：cosmoslife
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