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사우스브리지

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목차

1. 개요

사우스브리지는 컴퓨터 마더보드 칩셋의 일부로, 저속 인터페이스 및 주변 장치를 관리하는 역할을 한다. PCI, PCIe, SATA, USB 등 다양한 인터페이스를 지원하며, 이더넷, RAID, 오디오 코덱과 같은 선택적 기능도 포함할 수 있다. 칩셋 아키텍처를 지도에 비유하여 명명되었으며, 노스브리지와 함께 CPU와 주변 장치 간의 통신을 담당한다. 최근에는 SoC 프로세서의 발전으로 노스브리지가 CPU 다이에 통합되는 추세이며, 인텔은 플랫폼 컨트롤러 허브(PCH)로, AMD는 퓨전 컨트롤러 허브(FCH)로 사우스브리지 기능을 대체하고 있다.

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사우스브리지
컴퓨터
종류칩
역할I/O 장치 관리
인터럽트 관리
DMA 관리
전원 관리
RTC
BIOS
위치마더보드
연결노스브리지를 통해 CPU와 연결됨
기능
관리 장치PCI 슬롯
USB 포트
SATA 포트
IDE 포트
LAN 포트
오디오 포트
BIOS 칩

2. 기능

사우스브리지는 컴퓨터 시스템에서 다양한 입출력(I/O) 기능을 관리하는 칩셋이다. 과거에는 노스브리지와 함께 메인보드의 주요 구성 요소였으나, 최근에는 CPU에 통합되는 추세이다. 하지만 여전히 다양한 주변 장치와의 연결 및 시스템 관리를 담당하며 중요한 역할을 수행한다.

사우스브리지는 다음과 같은 기능을 포함할 수 있다.[8][2]



이러한 기능들은 메인보드의 종류와 설계에 따라 달라질 수 있다.

2. 1. 주요 기능

기능설명
PCI 버스기본 PCI 버스 및 PCI-X를 지원한다.
저속 PCIe 인터페이스이더넷 및 NVMe에 사용된다.
ISA 버스 또는 LPC 브리지최신 마더보드에는 ISA 슬롯이 없지만, LPC 브리지는 슈퍼 I/O를 통해 주변 장치 (PS/2 키보드 및 마우스, 병렬 포트, 직렬 포트, IR 포트, 플로피 컨트롤러) 연결을 지원한다.
SM버스SM버스 컨트롤러이다.
DMA 컨트롤러8237 DMA 컨트롤러를 통해 ISA 또는 LPC 장치가 CPU의 도움 없이 주 메모리에 직접 접근할 수 있다.
인터럽트 컨트롤러PIC 및 I/O APIC를 포함한다.
저장 장치 인터페이스SATA, M.2, PATA 등 하드 드라이브 또는 SSD 연결을 지원한다.
실시간 시계시간 정보를 제공한다.
프로그래밍 가능 간격 타이머시간을 측정하는 기능을 제공한다.
고정밀 이벤트 타이머정밀한 시간 측정을 지원한다.
전원 관리ACPI 컨트롤러 또는 APM 컨트롤러를 통해 전원을 관리한다.
SPI 버스주로 펌웨어 (예: BIOS/UEFI) 플래시 저장소 접근에 사용된다.
비휘발성 BIOS 메모리배터리 보조 전원으로 지원되는 시스템 CMOS(BIOS 구성 메모리)는 BIOS 구성 데이터를 위한 제한된 비휘발성 저장 영역을 생성한다.
사운드 인터페이스인텔 HD 오디오 또는 AC'97를 지원한다.
USB 인터페이스USB 연결을 지원한다.



선택적으로, 사우스브리지는 이더넷, Wi-Fi, RAID, 썬더볼트, 및 대역 외 관리에 대한 지원을 포함하기도 한다.[8][2]

2007년에 제작된 마더보드 다이어그램으로, 여러 온보드 주변 기능과 확장 슬롯을 지원한다.

2. 2. 선택적 기능

사우스브리지는 선택적으로 이더넷, Wi-Fi, RAID, 썬더볼트, 대역 외 관리 기능을 지원한다. 이러한 기능은 별도 칩을 통해 제공되거나 사우스브리지에 통합될 수 있다.[8][2]

3. 어원

사우스브리지라는 이름은 칩셋 아키텍처를 지도의 형태로 나타낸 것에서 유래되었으며, 1991년 PCI 로컬 버스 아키텍처가 처음 도입되면서 그렇게 묘사되었다.[1] 인텔에서 PCI 규격의 저자들은 PCI 로컬 버스를 PC 플랫폼 아키텍처의 중심(즉, 적도)에 있는 것으로 간주했다.[1]

노스브리지는 CPU, 메모리/캐시 등 성능에 중요한 기능을 지원하기 위해 PCI 버스 백본의 북쪽으로 확장된다.[1] 마찬가지로 사우스브리지는 PCI 버스 백본의 남쪽으로 확장되어 디스크 인터페이스, 오디오 등과 같이 성능이 덜 중요한 I/O 기능을 연결한다.[1]

CPU는 지도 상단의 정북쪽에 위치하며,[1] 다른 시스템 장치의 "북쪽"에 위치한 빠른 브리지(노스브리지)를 통해 칩셋에 연결된다.[1] 노스브리지는 다른 시스템 장치의 "남쪽"에 위치한 느린 브리지(사우스브리지)를 통해 나머지 칩셋에 연결된다.[1]

현재의 PC 플랫폼 아키텍처가 PCI 버스 백본을 더 빠른 I/O 백본으로 대체했지만, 브리지 명명 규칙은 여전히 남아 있다.[1]

4. 현재 동향

시스템 온 칩(SoC) 프로세서의 발전으로 인해, 최신 장치는 노스브리지를 CPU 다이에 통합하는 경우가 많아지고 있다. 2011년에 출시된 인텔의 샌디 브리지[4]와 AMD의 퓨전 프로세서[5]가 그 예시이다.

2008년 인텔 5 시리즈 칩셋부터 사우스브리지는 플랫폼 컨트롤러 허브(PCH) 아키텍처로 대체되었다. AMD도 2011년 첫 APU를 출시하면서 PCH와 비슷한 퓨전 컨트롤러 허브(FCH)를 도입했다. FCH는 2017년 AMD의 젠 아키텍처까지 AMD의 APU에만 사용되었다.

인텔 플랫폼에서 모든 사우스브리지 기능과 나머지 I/O 기능은 다이렉트 미디어 인터페이스(DMI)를 통해 CPU에 직접 연결되는 PCH에 의해 관리된다.[6] 인텔 저전력 프로세서(Haswell-U 이후)와 초저전력 프로세서(Haswell-Y 이후)는 온 패키지 PCH도 통합한다. 칩렛 설계를 기반으로 하는 AMD 라이젠 프로세서도 일부 USB 및 SATA/NVMe 인터페이스와 같은 일부 사우스브리지 기능을 통합했다.[7]

참조

[1] 웹사이트 What is Southbridge? http://www.webopedia[...] 2002-11-04
[2] 웹사이트 Intel Z490, H470 Motherboards For 10th Gen Comet Lake-S CPUs Leaked https://wccftech.com[...] 2019-09-13
[3] 웹사이트 Chipset: Northbridge and Southbridge http://www.rigacci.o[...] Rigacci
[4] 웹사이트 Why Ivy Bridge is still Quad-core? http://www.anandtech[...] 2015-09-27
[5] 웹사이트 With Fusion, AMD's devils are in the details https://arstechnica.[...] 2010-11-11
[6] 웹사이트 Mobile Intel HM57 Express Chipset http://www.intel.com[...] Intel 2014-04-21
[7] 웹사이트 AMD Ryzen 3000: New Block diagram about PCIe 4.0 on Matisse and X570 chipset https://www.guru3d.c[...] 2019-05-23
[8] 웹사이트 What is a chipset? http://www.misco.co.[...] Misco


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