Northbridge (NB sulla foto) e southbridge (SB sulla foto)

Northbridge e southbridge, cosa sono e a cosa servono

Fondamentali agli albori dell'informatica moderna, oggi queste componenti hardware hanno un ruolo pi marginale
Northbridge e southbridge, cosa sono e a cosa servono FASTWEB S.p.A.

Per anni hanno rappresentato due delle componenti hardware fondamenti di una scheda madre e, di conseguenza, dell'intero sistema informatico. Seppur relegati oggi a un ruolo di minore importanza, il northbridge e il southbridge sono ancora oggi responsabili – in combinazione con il processore e il chipset della scheda madre – di alcune funzioni di assoluta rilevanza nell'architettura di un computer.

 

Northbridge e southbridge su una scheda madre

 

Cos'è il northbridge

Il northbridge (a volte chiamato anche host bridge) è un componente hardware presente su alcune schede madri, connesso direttamente al socket della CPU e responsabile della comunicazione tra processore e alcune delle principali componenti della motherboard (la memoria RAM, gli slot PCI Express delle schede video e il southbridge). Al northbridge sono dunque affidati compiti che richiedono prestazioni di alto livello, così da non creare un collo di bottiglia comunicativo all'interno del sistema informatico. Un collo di bottiglia può formarsi quando la differenza di prestazioni tra due componenti hardware collegati tra loro è così elevata che il secondo non riesce a gestire la mole di dati in arrivo dal primo. A risentirne saranno le prestazioni generali del computer.

Dal momento che le differenti tipologie di RAM e i vari modelli di processore (CPU) utilizzano segnali comunicativi differenti, il northbridge, responsabile della comunicazione tra questi due elementi, dovrà adattarvicisi e, solitamente, sarà in grado di “comprendere”, e ”tradurre”, i linguaggi di una o due classi di CPU e una singola classe di memorie RAM. Alcuni host bridge, infine, contengono anche il controller del chipset grafico (conosciuto anche come Graphics and Memory Controller Hub nei sistemi Intel) occupandosi quindi anche della comunicazione diretta tra il processore e la scheda grafica.

 

Northbridge

 

Solitamente accoppiato con il southbridge, questi due chip gestiscono e controllano la comunicazione tra processore e le periferiche di input e output (I/O) del computer. Per questo motivo vengono definiti come il cuore del chipset logico del PC stesso. Con il passare degli anni, però, questa componente ha perso funzioni e importanza: la crescente differenza di velocità di lavoro tra il processore, evolutosi nel tempo in modo da diventare sempre più rapido e compatto, e la scheda madre, evolutasi nel contempo relativamente meno, ha finito con il creare un collo di bottiglia comunicativo molto stretto, che ha costretto i produttori di chipset e processori a rivedere completamente l'architettura interna delle motherboard. Oggi gran parte delle mansioni precedentemente assegnate al northbridge sono state implementate all'interno della CPU stessa, spogliandolo di fatto del ruolo centrale rivestito per decenni. Solo in alcune architetture si trova ancora la divisione operativa tra processore e l'host bridge ma si tratta di casi sempre più rari.

Cos'è il southbridge

Il southbridge è “l'altra metà del cielo” del core logico del chipset. A differenza del northbridge, questo componente è chiamato a gestire i processi “secondari” del computer. Controlla, infatti, tutte le funzioni e tutte le comunicazioni di input e output di un computer: fa in modo che le porte USB possano entrare in comunicazione con processore e RAM (per tramite del northbridge), che il flusso di dati audio scorra senza problemi e che il BIOS sia caricato in memoria all'avvio della macchina.

 

Southbridge

 

La sempre maggiore diffusione dei SoC (system-on-a-chip), soluzione che prevede l’integrazione delle funzioni del northbridge e del southbridge direttamente nell'architettura del processore, ha reso superflue e ridondanti queste due componenti. Nelle architetture Intel, ad esempio, la classica architettura CPU-northbridge-southbridge è stata rimpiazzata dal più efficiente Platform controller hub (Centro di controllo della piattaforma), che gestisce le funzioni e la connettività con le periferiche I/O del PC.

L'etimologia

 

Organizzazione logica del chipset

 

Il nome delle due componenti nasce dalla tradizione di rappresentare l'architettura di un sistema informatico come fosse una mappa. Nella parte più alta troveremo il processore, connesso al chipset per mezzo di un canale comunicativo ad alte prestazioni (il northbridge, il “ponte settentrionale”). Questo secondo elemento, nella mappa informatica, si trova poco più in basso del processore ma comunque più “a nord” rispetto a tutte le altre componenti del sistema. Il southbridge (traducibile con “ponte meridionale” per via della sua posizione “a sud” del precedente) ha il compito di collegare il northbridge (e di rimando il processore) al resto delle componenti e delle periferiche di I/O.

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