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ノースブリッジ

辞書:科学用語の基礎知識 半導体用語編 (IYIC)
読み:ノースブリッジ
外語:north bridge 英語
品詞:名詞
1999/04/26 作成
2014/11/27 更新

2チップ構成のチップセットにおいて、CPUに接続される側のチップのこと。HOSTブリッジ。

用途

ノースブリッジは、そのCPUの特性に応じた処理を担うプロセッサーである。従って、特定のCPU専用のものとなる。

基本的には、次のような機能を持っている。

  • CPUインターフェイス
  • メモリーインターフェイス
  • 外部スロット
  • サウスブリッジインターフェイス

変遷

CPUに直結されるコントローラーであるため、CPUの進化、仕様変更に伴い、このノースブリッジも徐々に姿を変えていき、そして、最後にはなくなった

ノースブリッジの主要な機能は、メモリーコントローラーと外部スロット(PCI Express)であり、このため長く「MCH」(Memory Controller Hub)と呼ばれた。

このうち、まずMCHにあるメモリーコントローラー機能がCPUに吸い取られた。このためMCHはその名を失い、結果として「IOH」(I/O Hub)と呼ばれるようになった。

ところが、Intel P55あたりから、ついにPCI ExpressコントローラーまでもCPUに吸い取られはじめ、ついにノースブリッジはその姿を消したのである。Intel P55自体は、LGA1156というCore i5など廉価版CPU専用ソケットとして短い生涯を送った珍品だが、やがてノースブリッジがCPUに内蔵されることはトレンドとなり、現在のハイエンド向けも含め、Intel CPUはCPU内にノースブリッジ機能が内蔵されている。

結果として、チップセットはサウスブリッジのみの1チップ構成となり、サウスブリッジはPCHと呼ばれるようになっている。

2014(平成26)年現在、上述のように現行のIntel製x86にはノースブリッジ相当が内蔵されているため、単体の部品としては存在しない。以下は在りし日のノースブリッジについて説明している。

CPUインターフェイス

ノースブリッジとCPUを結ぶインターフェイスが必須となるため、用意される。

古くx86ではフロントサイドバス(FSB)が使われたが、その後は様々なものが採用された。

メモリーインターフェイス

当初のIntel製x86プロセッサーはメモリーインターフェイスを持っていないため、ノースブリッジがその機能を担っていた。

一方、AMD製のAthlon 64やOpteronはメモリーインターフェイスを内蔵しているため、このCPU用のノースブリッジはメモリーインターフェイスを持っていない。

外部スロット

これを著している時点では、PCI Expressが主力のバスであり、ノースブリッジはこれを提供している。

また、ノースブリッジによってはAGPを提供するものもある。

かつてはPCIスロットであったが、今ではPCIスロットはレガシーなものとなり、サウスブリッジの担当となっている。

サウスブリッジインターフェイス

ノースブリッジで処理しないものはサウスブリッジで処理するため、サウスブリッジと接続するためのインターフェイスを持つ。

古くはPCIをその接続用バスとしていたが、最近のものでは高速化などのため、他の方法が使われる。例えばIntelの場合はDMIを、AMDの場合はHyperTransportを使う。

その他の機能

サウスブリッジに持つような機能の一部をノースブリッジが持つような製品もある。

また、最近ではグラフィック機能をノースブリッジに統合したものが普及している。グラフィック機能がノースブリッジに存在する確固たる理由はあまりないが、ノースブリッジの場合メモリーインターフェイスを持っているため、メインメモリーの一部をグラフィック用に割り当てる処理が簡単になる、という理由もあると思われる。

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