southbridge

Le southbridge est une micropuce qui gère les opérations d'entrée/sortie (E/S) sur une carte mère d'ordinateur. Il se situe plus bas dans la hiérarchie du bus que le northbridge, gérant les connexions aux périphériques plus lents : ports USB, contrôleurs de stockage SATA, Ethernet, codecs audio et interfaces héritées comme le PS/2. Il ne se connecte pas directement au CPU ; au lieu de cela, tous ses signaux passent par le northbridge, qui agit comme intermédiaire pour la mémoire et les graphiques.

Le southbridge est apparu dans l'architecture de chipset de l'ère Intel 440BX (fin des années 1990), lorsque la complexité du système a exigé une répartition claire des responsabilités. Le northbridge gérait les tâches à haute vitesse et sensibles à la latence ; le southbridge gérait tout le reste. Cette conception à deux puces a persisté pendant des décennies sur les plateformes Intel, AMD et ARM, car elle simplifiait la disposition de la carte et permettait une optimisation indépendante de chaque fonction.

Fonction et flux de données

Les données du CPU ou de la mémoire destinées à un périphérique USB, un disque dur ou une interface réseau doivent d'abord passer par le northbridge, puis traverser vers le southbridge sur un bus dédié (historiquement le bus PCI, plus tard PCI Express). Le southbridge gère également l'horloge temps réel du système, la mémoire flash BIOS/UEFI et les capteurs thermiques. Sur les anciennes cartes, il contrôlait les états de gestion de l'alimentation. La bande passante entre le northbridge et le southbridge est généralement beaucoup plus faible que la bande passante CPU-mémoire, c'est pourquoi le stockage à haute vitesse (SSD NVMe) a finalement migré directement vers le northbridge ou le CPU lui-même.

Les plateformes modernes ont largement abandonné le southbridge discret. Les chipsets intégrés comme le Platform Controller Hub (PCH) d'Intel et le Promontory d'AMD fusionnent la fonctionnalité du southbridge en une seule puce, ainsi que certaines fonctions du northbridge. Sur les cartes de serveurs et de stations de travail haut de gamme, la fonction du southbridge est parfois répartie sur plusieurs puces contrôleur. Néanmoins, le rôle fonctionnel demeure : tout ce qui n'est pas CPU, mémoire principale ou carte graphique GPU passe par une étape équivalente au southbridge.

Les pannes du southbridge se manifestent généralement par des déconnexions USB, des délais d'attente de stockage, des pertes de paquets Ethernet ou des blocages au démarrage si la puce BIOS ne peut pas être lue. Parce que la puce transporte de nombreuses lignes de signal et fonctionne à 3,3 volts ou moins, elle est vulnérable aux décharges électrostatiques, au stress thermique et au vieillissement des condensateurs sur les rails d'alimentation. Les dommages à un southbridge nécessitent généralement un remplacement complet de la puce, ce qui est au-delà de la réparation sur site sur la plupart des cartes grand public.