नॉर्थब्रिज (कंप्यूटिंग)

कंप्यूटिंग में, एक नॉर्थब्रिज (होस्ट ब्रिज या मेमोरी कंट्रोलर हब भी) दो चिप्स में से एक है जिसमें निजी कंप्यूटर मदरबोर्ड पर कोर लॉजिक चिपसेट आर्किटेक्चर शामिल है। उच्च-प्रदर्शन कार्यों को संभालने के लिए एक नॉर्थब्रिज सीधे CPU  से  सामने की ओर बस  (FSB) के माध्यम से जुड़ा होता है, और आमतौर पर धीमी साउथब्रिज (कंप्यूटिंग) के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है। केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई और मदरबोर्ड के अन्य भागों के बीच संचार का प्रबंधन करने के लिए। 2010 के बाद से, डाई सिकुड़न और बेहतर ट्रांजिस्टर घनत्व ने चिपसेट एकीकरण को बढ़ाने की अनुमति दी है, और नॉर्थब्रिज द्वारा किए गए कार्यों को अब अक्सर अन्य घटकों (जैसे साउथब्रिज या स्वयं सीपीयू) में शामिल किया जाता है। 2019 तक, इंटेल और एएमडी दोनों ने चिपसेट जारी किए थे जिसमें सभी नॉर्थब्रिज कार्यों को सीपीयू में एकीकृत किया गया था। आधुनिक इंटेल कोर प्रोसेसर में सीपीयू डाई पर नॉर्थब्रिज एकीकृत होता है, जहां इसे अनकोर के रूप में जाना जाता है।

पुराने इंटेल आधारित पीसी पर, एकीकृत ग्राफिक्स से लैस होने पर नॉर्थब्रिज को बाहरी मेमोरी कंट्रोलर हब ("एमसीएच") या ग्राफिक्स और मेमोरी कंट्रोलर हब ("जीएमसीएच") भी नामित किया गया था। तेजी से ये कार्य सीपीयू चिप में ही एकीकृत हो गए, स्मृति और ग्राफिक्स नियंत्रकों के साथ शुरुआत। 2011 में पेश किए गए सैंडी ब्रिज और एएमडी त्वरित प्रसंस्करण इकाई प्रोसेसर के लिए, नॉर्थब्रिज के सभी कार्य सीपीयू पर रहते हैं। संबंधित साउथब्रिज का नाम इंटेल द्वारा प्लेटफार्म नियंत्रक हब और एएमडी द्वारा फ्यूजन नियंत्रक हब  के रूप में रखा गया था। एएमडी एफएक्स सीपीयू को बाहरी नॉर्थब्रिज और साउथब्रिज चिप्स की आवश्यकता बनी रही।

ऐतिहासिक रूप से, सभी घटकों को एक डाई (एकीकृत सर्किट) पर एकीकृत करने की कठिनाई के कारण सीपीयू, नॉर्थब्रिज और साउथब्रिज चिप्स के बीच कार्यों को अलग करना आवश्यक था। हालांकि, जैसे-जैसे समय के साथ सीपीयू की गति बढ़ती गई, सीपीयू और उसके समर्थन चिपसेट के बीच डेटा संचार के कारण होने वाली सीमाओं के कारण एक वॉन न्यूमैन अड़चन सामने आई। एकीकृत नॉर्थब्रिज के लिए रुझान -2000 के दशक के अंत के करीब शुरू हुआ - उदाहरण के लिए, 2010 मैकबुक एयर में एनवीडिया ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट #GeForce 300M .283xxM.29 सीरीज जीपीयू की सूची नॉर्थब्रिज/साउथब्रिज/जीपीयू कॉम्बो चिप थी।

सिंहावलोकन
नॉर्थब्रिज आमतौर पर सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट, कुछ मामलों में रैंडम एक्सेस मेमोरी, और पीसीआई एक्सप्रेस (या त्वरित ग्राफिक्स पोर्ट) वीडियो कार्ड और साउथब्रिज (कंप्यूटिंग) के बीच संचार को संभालता है।  कुछ नॉर्थब्रिज में एकीकृत वीडियो नियंत्रक भी होते हैं, जिन्हें इंटेल सिस्टम में ग्राफिक्स और मेमोरी कंट्रोलर हब (जीएमसीएच) के रूप में भी जाना जाता है। क्योंकि अलग-अलग प्रोसेसर और रैम को अलग-अलग सिग्नलिंग की आवश्यकता होती है, एक दिया गया नॉर्थब्रिज आमतौर पर केवल एक या दो वर्गों के सीपीयू और आम तौर पर केवल एक प्रकार की रैम के साथ काम करेगा।

कुछ चिपसेट ऐसे हैं जो दो प्रकार की रैम को सपोर्ट करते हैं; आम तौर पर, ये तब उपलब्ध कराए जाते हैं जब एक नए मानक में बदलाव होता है। उदाहरण के लिए, 2002 Nvidia nForce2 चिपसेट से नॉर्थब्रिज केवल DDR SDRAM के साथ संयुक्त सॉकेट ए प्रोसेसर के साथ काम करता है।

व्युत्पत्ति
नाम एक मानचित्र के फैशन में वास्तुकला को चित्रित करने से लिया गया है। अधिकांश सामान्य प्रयोजन भौगोलिक मानचित्रों पर उत्तर की तुलना में सीपीयू मानचित्र के शीर्ष पर होगा। सीपीयू अन्य सिस्टम उपकरणों के उत्तर में स्थित एक तेज पुल (नॉर्थब्रिज) के माध्यम से चिपसेट से जुड़ा होगा। इसके बाद नॉर्थब्रिज बाकी चिपसेट से स्लो ब्रिज (साउथब्रिज) के जरिए जुड़ा होगा, जो अन्य सिस्टम उपकरणों के दक्षिण में स्थित है।



overclocking
नॉर्थब्रिज एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि कंप्यूटर कितनी दूर तक ओवरक्लॉकिंग कर सकता है, क्योंकि इसकी आवृत्ति आमतौर पर सीपीयू के लिए आधार रेखा के रूप में उपयोग की जाती है ताकि इसकी अपनी ऑपरेटिंग आवृत्ति स्थापित हो सके। यह चिप आमतौर पर अधिक गर्म हो जाती है क्योंकि प्रोसेसर की गति तेज हो जाती है, जिसके लिए अधिक शीतलन की आवश्यकता होती है। सीपीयू ओवरक्लॉकिंग की एक सीमा है, क्योंकि डिजिटल सर्किट भौतिक कारकों द्वारा सीमित होते हैं जैसे कि ट्रांजिस्टर का बढ़ना, गिरना, देरी और भंडारण समय स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर, वर्तमान लाभ बैंडविड्थ उत्पाद, परजीवी समाई और प्रसार देरी, जो बढ़ने के साथ बढ़ता है (अन्य कारकों के बीच) ऑपरेटिंग तापमान; फलस्वरूप अधिकांश ओवरक्लॉकिंग अनुप्रयोगों में आवृत्ति गुणक और बाहरी क्लॉक सेटिंग पर सॉफ़्टवेयर द्वारा लगाई गई सीमाएँ होती हैं। इसके अतिरिक्त, गर्मी एक प्रमुख सीमित कारक है, क्योंकि सीपीयू के अंदर क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर को ठीक से सक्रिय करने के लिए उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है और यह उच्च वोल्टेज बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा करता है, जिसके लिए डाई पर अधिक थर्मल समाधान की आवश्यकता होती है।

विकास
प्रोसेसर डिजाइन में समग्र प्रवृत्ति कम घटकों पर अधिक कार्यों को एकीकृत करने की रही है, जिससे समग्र मदरबोर्ड लागत घट जाती है और प्रदर्शन में सुधार होता है। स्मृति नियंत्रक, जो सीपीयू और रैम के बीच संचार को संभालता है, एएमडी द्वारा उनके एएमडी के8 प्रोसेसर और इंटेल द्वारा उनके नेहलेम ( microआर्किटेक्चर ) प्रोसेसर के साथ शुरू करके प्रोसेसर डाई (एकीकृत सर्किट) पर ले जाया गया था। सीपीयू डाई पर मेमोरी कंट्रोलर को एकीकृत करने के फायदों में से एक सीपीयू से मेमोरी में विलंबता को कम करना है।

इस तरह के परिवर्तन का एक अन्य उदाहरण AMD K8 सिस्टम के लिए Nvidia का nForce3 है। यह एक सामान्य साउथब्रिज (कंप्यूटिंग) की सभी विशेषताओं को त्वरित ग्राफिक्स पोर्ट (एजीपी) पोर्ट के साथ जोड़ती है और सीधे सीपीयू से जुड़ती है। nForce4 बोर्डों पर इसे मीडिया संचार प्रोसेसर (एमसीपी) के रूप में विपणन किया गया था।

AMD Accelerated Processing Unit प्रोसेसर में प्रोसेसर कोर, मेमोरी कंट्रोलर, हाई स्पीड PCI एक्सप्रेस इंटरफ़ेस (आमतौर पर ग्राफिक्स कार्ड के लिए), और एकीकृत ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (iGPU) के साथ CPU चिप पर नॉर्थब्रिज फ़ंक्शंस का पूर्ण एकीकरण होता है। यह AMD K8 का विकास था, क्योंकि AMD64 में मेमोरी कंट्रोलर को CPU डाई पर एकीकृत किया गया था।

नॉर्थब्रिज को 2011 में इंटेल सैंडी ब्रिज माइक्रोआर्किटेक्चर द्वारा पेश किए गए सिस्टम एजेंट द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जो अनिवार्य रूप से सभी पिछले नॉर्थब्रिज कार्यों को संभालता है। इंटेल के सैंडी ब्रिज प्रोसेसर में प्रोसेसर कोर, मेमोरी कंट्रोलर, हाई स्पीड पीसीआई एक्सप्रेस इंटरफेस और इंटीग्रेटेड ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग युनिट  (जीपीयू) के साथ सीपीयू चिप पर नॉर्थब्रिज फ़ंक्शंस का पूर्ण एकीकरण है। यह वेस्टमेरे आर्किटेक्चर का एक और विकास था, जिसमें पैकेज में एक सीपीयू और जीपीयू सिस्टम भी शामिल था। यह 2 था के साथ शुरू होने वाले हालिया एएमडी प्रोसेसर ने सीपीयू के बाहर कुछ आई/ओ फ़ंक्शन को सीपीयू के समान मल्टी-चिप मॉड्यूल पैकेज पर आई/ओ डाई पर स्थानांतरित कर दिया है। इस डाई को आमतौर पर नॉर्थब्रिज का हिस्सा नहीं माना जाता है, क्योंकि यह सीपीयू के समान पैकेज में है, लेकिन यह कुछ समान कार्य करता है।

यह भी देखें

 * साउथब्रिज (कंप्यूटिंग)
 * चिपसेट
 * इंटेल प्रबंधन इंजन (एमई)