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プラットフォーム・コントローラー・ハブ（PCH ）は、インテルのシングルチップ・チップセットのファミリーであり、2009年に初めて導入されました。これは、ノースブリッジとサウスブリッジの2つのチップを使用していたインテル・ハブ・アーキテクチャの後継であり、インテル5シリーズで初めて登場しました。
PCH は、Intel CPUと連携して使用される特定のデータ パスとサポート機能を制御します。これには、クロック (システム クロック)、フレキシブル ディスプレイ インターフェイス(FDI)、ダイレクト メディア インターフェイス(DMI) が含まれますが、FDI は、チップセットが統合グラフィックスを備えたプロセッサをサポートする必要がある場合にのみ使用されます。そのため、I/O 機能は、以前のアーキテクチャと比較して、この新しい中央ハブと CPU の間で再割り当てされます。メモリ コントローラとPCIeレーンなどのノースブリッジ機能の一部は CPU に統合され、PCH はサウスブリッジの従来の役割に加えて残りの機能を引き継ぎました。AMDには、 2017 年のZen アーキテクチャのリリース以来、単にチップセットとして知られる PCH に相当するものがあります。[ 1 ] AMD は、PCH に相当するFusion コントローラ ハブ(FCH) をもう使用していません。
PCHアーキテクチャは、Intelの以前のハブアーキテクチャに取って代わるもので、プロセッサとマザーボード間の最終的なパフォーマンスボトルネックの問題に対処する設計となっています。ハブアーキテクチャでは、マザーボードにはノースブリッジチップとサウスブリッジチップからなる2ピースのチップセットが搭載されていました。時間の経過とともにCPUの速度は向上し続けましたが、フロントサイドバス（FSB）（CPUとマザーボード間の接続）の帯域幅は向上しなかったため、パフォーマンスボトルネックが発生しました。[ 2 ]
ボトルネックを解消するため、従来のノースブリッジおよびサウスブリッジチップセットに属するいくつかの機能が再配置されました。ノースブリッジとその機能は完全に廃止され、メモリコントローラ、拡張カード用のPCI Expressレーン、その他のノースブリッジ機能は、システムエージェントとしてCPUダイに組み込まれるか（Intel）、I/Oダイとしてプロセッサにパッケージ化されています（AMD Zen 2）。
PCHは、サウスブリッジのすべての機能に加えて、ノースブリッジの残りの機能の一部（クロックなど）を組み込み、サウスブリッジを置き換えます。システムクロックは以前は専用チップに接続されていましたが、現在はPCHに組み込まれています。PCHとCPUの間には、フレキシブルディスプレイインターフェイス（FDI）とダイレクトメディアインターフェイス（DMI）の2つの異なる接続があります。FDIは、チップセットが統合グラフィックスを備えたプロセッサをサポートする必要がある場合にのみ使用されます。Intel Management Engineも、 Nehalemプロセッサと5シリーズチップセットからPCHに移動されました。チップセットには、不揮発性BIOSメモリも含まれています。
ノースブリッジの機能がCPUに統合されたことで、チップセットに必要な帯域幅の大部分が解放された。
このスタイルはネハレムで始まり、キャノンレイクまで、当面の間は続くでしょう。
超低消費電力のHaswellから始まり、モバイルSkylakeプロセッサへと続く過程で、IntelはサウスブリッジIOコントローラをCPUパッケージに組み込み、PCHを廃止して2つのダイを持つシステムインパッケージ（SiP）設計を採用しました。大きい方のダイがCPUダイ、小さい方のダイがPCHダイです。[ 3 ] DMIではなく、これらのSOPはPCIeレーン、統合コントローラからのSATA、USB、HDAライン、およびセンサー用のSPI/ I²C /UART/GPIOラインを直接公開します。PCH互換CPUと同様に、DisplayPort、RAM、 SMBusラインは引き続き公開されます。ただし、完全に統合された電圧レギュレータはCannon Lakeまで搭載されません。
AMDにおけるPCHに相当するものはFCHと呼ばれています。これはUMIバスを介してCPUに接続され、サウスブリッジ機能を提供します。[ 4 ]
AMDは、2015年にExcavator Carrizoコアでデスクトップおよびサーバープロセッサにシステムオンチップ（SoC）設計を採用しました。 [ 5 ]「チップセット」と呼ばれるものは、PCIeスイッチ（使用可能なPCIeレーンの数を拡張する）、USBホスト、および/またはSATAホストの機能を組み合わせた特別なPCIeデバイスです。このデバイスは、専用のPCIeリンクを介してCPUに接続されます。[ 6 ] Zen 2（2019年）以降の非HEDTデスクトッププロセッサは、歩留まりを向上させるために、CPUとI/Oダイが分離されたMCM設計（システムインパッケージ）を使用しています。[ 7 ]
AMDのサーバーおよびノートPC用CPUは、チップセットを必要としない自己完結型のシステムオンチップ（SoC）設計を採用している。 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
Intel 5シリーズチップセットは、PCHを初めて搭載したチップセットでした。この最初のPCHは、Ibex Peakというコードネームで呼ばれています。
これには以下のバリエーションがあります。
Langwellは、 Moorestown MID /スマートフォンプラットフォームのPCHのコードネームです。[ 11 ] [ 12 ] Atom Lincroftマイクロプロセッサ用。
これには以下のバリエーションがあります。
Tiger Pointは、 Atom Pineviewマイクロプロセッサ向けのPine TrailネットブックプラットフォームチップセットにおけるPCHのコードネームである。
これには以下のバリエーションがあります。
Topcliffは、 Atom Tunnel Creekマイクロプロセッサ向けQueens Bay組み込みプラットフォームチップセットに搭載されているPCHのコードネームです。
他のPCHとは異なり、PCIeを介してプロセッサに接続します。
これには以下のバリエーションがあります。
Cougar Pointは、モバイル、デスクトップ、ワークステーション、サーバープラットフォーム向けのIntel 6シリーズチップセットに搭載されているPCHのコードネームです。Sandy Bridgeプロセッサとの関連性が最も高いです。
これには以下のバリエーションがあります。
Cougar Point のリリース後最初の月である 2011 年 1 月に、Intel は設計上のエラーが発見されたというプレスリリースを発表しました。具体的には、3 Gbit/s PLLクロックツリーのトランジスタに過大な電圧がかかっていました。その結果、 ハードドライブや光学ドライブなどのストレージデバイスによく使用される 3 Gbit/s SATA ポートで 3 年以内に 5 ～ 15% の故障が発生すると予測されました。このバグはチップセットのリビジョン B2 に存在し、B3 で修正されました。Z68 には、B2 リビジョンがリリースされなかったため、このバグはありませんでした。6 Gbit/s ポートは影響を受けませんでした。このバグは、3 Gbit/s SATA ポートしか搭載していない H61 チップセットで特に問題となりました 。IntelはOEMを通じて、影響を受けるすべての製品を 7 億ドルの費用で修理または交換する予定です。[ 13 ] [ 14 ]
Cougar Point チップセットを使用したマザーボードは、ほぼすべて Sandy Bridge、そして後に Ivy Bridge プロセッサに対応するように設計されていました。ASRockは、P67 チップセットをベースにしたLGA 1156プロセッサ用マザーボード P67 Transformer を 1 枚製造しました。これは、LGA 1156 ソケットを使用するLynnfield Core i5/i7 および Xeon プロセッサのみをサポートしています。Cougar Point チップセットのリビジョン B2 がリコールされた後、ASRock は P67 Transformer マザーボードのアップデートを行わないことを決定し、製造中止となりました。中国の小規模メーカーの中には、H61 チップセットを使用した LGA 1156 マザーボードを製造しているところもあります。
Whitney Pointは、 Atom Lincroftマイクロプロセッサ向けのOak TrailタブレットプラットフォームにおけるPCHのコードネームである。
これには以下のバリエーションがあります。
Panther Point は、モバイルおよびデスクトップ向けのIntel 7 シリーズ チップセットの PCH のコードネームです。これは、 Ivy Bridgeプロセッサと最も密接に関連しています。これらのチップセット(PCH HM75 を除く) には、 USB 3.0が統合されています。[ 15 ]
これには以下のバリエーションがあります。
Cave Creekは、 Crystal ForestプラットフォームやGladden [ 16 ]またはSandy Bridge-EP/EN [ 17 ]プロセッサと最も密接に関連するPCHのコードネームです。
Patsburgは、 LGA 2011ソケットを使用するサーバーおよびワークステーション向けのIntel 7シリーズチップセットのPCHのコードネームです。当初は、 Waimea Bayプラットフォームのデスクトップ愛好家向けSandy Bridge-Eプロセッサ用のIntel X79の一部として2011年に発売されました。[ 18 ]その後、Patsburgは、 2012年初頭に発売されたSandy Bridge-EPサーバープラットフォーム（プラットフォームのコードネームはRomley、CPUのコードネームはJaketownで、最終的にXeon E5-2600シリーズとしてブランド化されました）に使用されました。 [ 19 ]
2013年秋に発売されたIvy Bridge-E /EPプロセッサ（後者はXeon E5-2600 v2シリーズとしてブランド化されている）もPatsburgに対応しており、通常はBIOSアップデートで動作する。[ 20 ] [ 21 ]
パッツバーグには以下のバリエーションがあります。
Coleto Creekは、 Highland ForestプラットフォームおよびIvy Bridge-EP [ 22 ]プロセッサと最も密接に関連するPCHのコードネームです。
Lynx PointはIntel 8 シリーズ チップセットの PCH のコードネームで、 LGA 1150ソケットを備えたHaswellプロセッサと最も密接に関連しています。[ 23 ] Lynx Point チップセットは、主にDirect Media Interface (DMI) インターフェイスを介してプロセッサに接続します。[ 24 ]
以下のバリアントが利用可能です: [ 25 ]
さらに、Haswell Refreshプロセッサもサポートする、 Wildcat Pointとしても知られる以下の新しいバリアントも利用可能です。 [ 26 ]
設計上の欠陥により、Lynx Point の統合USB 3.0コントローラに接続されたデバイスが、システムが S3 状態 ( RAM へのサスペンド)から復帰する際に切断され、データが失われることはないものの、USB デバイスを再接続する必要が生じます。[ 27 ] [ 28 ]この問題は、Lynx Point チップセットの C2ステッピング レベルで修正されています。[ 29 ]
Wellsburgは、 Haswell-E（Core i7 Extreme）、Haswell-EP（Xeon E5-16xx v3およびXeon E5-26xx v3）、およびBroadwell-EP （Xeon E5-26xx v4）プロセッサをサポートするC610シリーズPCHのコードネームです。一般的にPatsburgと同様で、Wellsburgは フルロード時でも最大7Wしか消費しません。 [ 30 ]
ウェルズバーグには以下のバリエーションがあります。
Sunrise Pointは、 Intel 100シリーズチップセットに搭載されているPCHのコードネームであり、 LGA 1151ソケットを搭載したSkylakeプロセッサと最も密接に関連している。
以下のバリアントが利用可能です: [ 31 ]
Union Pointは、 Intel 200シリーズチップセットのPCHのコードネームであり、 LGA 1151ソケットを搭載したKaby Lakeプロセッサと最も密接に関連している。
以下のバリアントが利用可能です: [ 32 ]
Lewisburgは、 LGA 2066ソケット対応のSkylake-X / Kaby Lake-Xプロセッサ（「Skylake-W」Xeon）をサポートするC620シリーズPCHのコードネームです。
ルイスバーグには以下のバリエーションがあります。
Basin Fallsは、 Skylake-X / Kaby Lake-Xプロセッサ（Core i9 Extremeおよび「Skylake-W 」Xeon）をサポートするC400シリーズPCHのコードネームです。Wellsburgとほぼ同様で、Basin Fallsはフルロード時でも最大6Wしか消費しません 。
ベイスン滝には、以下のバリエーションがあります。
Cannon Pointは、 Intel 300シリーズチップセットのPCHのコードネームであり、 LGA 1151ソケットを備えたCoffee Lakeプロセッサと最も密接に関連しています。[ 33 ]
以下のバリアントが利用可能です: [ 34 ]
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