介紹完擴充介面卡標準之後，主機板相關介紹的「通論」部分就差不多告一段落了 (各種接頭、「機殼線」的介紹與接法、安裝選購相關的內容我打算放在之後的電腦組裝系列連載中介紹)，接下來進入後半段之後我打算談談歷代的晶片組，同時也會觸及到一些之前在 4-1 節中曾經簡單談過的系統架構。
晶片組的前身
如同前面介紹過的，近代晶片組通常由北橋 (Northbridge) 與南橋 (Southbridge) 組成，而當今較新的晶片組則實質上僅剩下南橋單獨一顆組成，從這裡我們可以看出整個趨勢是往整合的方向前進的，而在現代晶片組出現之前，實際上晶片組的功能是散落在多塊晶片當中，以 1987 年的 IBM PC/XT 為例，使用了下面這些 TTL 晶片來達成早期晶片組所提供的功能：
- Intel 8284
適用於 Intel 8086、8088 的時脈產生器 (Clock Generator) 與驅動器 (Driver) - Intel 8288
用於 Intel 8086、8088 的匯流排控制器 (Bus Controller) - Intel 8259
可編程插斷控制器 (Programmable Interrupt Controller) - Intel 8254
可編程計時器 (Programmable Interval Timer) - Intel 8255
並列 I/O 介面 (Parallel I/O Interface) - Intel 8237
直接記憶體存取控制器 (DMA Controller)
後來的 IBM PC/AT 隨著性能提升，更是增加到需要九個晶片之多。這麼多晶片帶來的直接影響當然就是佔據主機板上大量的面積與高昂的製作成本，畢竟相較於處理器本身來說其實這些晶片內部的電晶體分布與電路複雜度都簡單很多，所以隨著半導體技術提升自然很快就會想到，為什麼不把這些簡單的晶片聚集起來變成單一一顆晶片呢？而且從前幾節討論記憶體與處理器的時候我們就知道，電子訊號傳輸經過的實際距離會對性能有影響，整合在一起性能也會有所提升，於是晶片組這個概念就漸漸萌芽了。
晶片組的雛形
最早開始將前面那堆晶片進行整合的歷史應該可以追溯到 Intel 80286、IBM PC/AT 的年代 (1984 年左右)，當時由一家稱為 Chips and Technologies 的公司為 PC/AT 設計了一款由三顆晶片組成的晶片組，稱之為 NEAT (New Enhanced AT) Chipset (值得注意的是，當時 CHIPSet 是這間公司的商標，而且這家公司在 1997 年被 Intel 收購了)。
NEAT Chipset (代號為 CS8221) 由 82C211 CPU 與匯流排控制器、82C212 記憶體控制器、82C206 整合周邊控制器 (Integrated Peripherals Controller, IPC)、82C215 資料/位置緩衝器四顆晶片共同組成，前三顆晶片 (下圖這張主機板配置圖的紅框處，藍框處則是 CPU) 可以提供原先得由前面列的六種晶片才能夠提供的功能。
當時的系統架構圖是長這樣的 (挺複雜的所以我加上了一些標註)：
值得一提的是，Chips and Technologies 這家公司在進入 386 時代 (1993 年) 之後還首創了單一晶片組成晶片組的架構，當時稱為 SCATsx (Single-Chip 386sx AT) 架構，整個系統中心只由一顆 82C836 晶片擔綱 (架構如下圖，看起來簡單多了吧 XD)。
接下來我打算介紹歷代的晶片組，首先要提的是過去 20 年內台灣比較有能見度的晶片組廠商基本上有 Intel 與 AMD、被 AMD 買下來的 ATi、曾經幫 AMD 做過幾年晶片組的 NVIDIA 與出身台灣並且少數能夠同時縱橫 Intel 與 AMD 產品線的 SiS 矽統科技和 VIA 威盛科技這幾家，為了讓時間軸比較平順一點所以我打算分成 Intel 平台與 AMD 平台兩條時間軸，前者以 Intel 自家晶片為主，後者則以 AMD 自家與中間經過一段以 ATi 為正統的發展為主，如果篇幅允許才會旁及一些 SiS 和 NVIDIA 的晶片組，至於 VIA 的產品線則基本上不提。
歷代晶片組介紹－遠古時代
年代起訖：1992 – 1998
Intel 自家開始真正認真投入晶片組設計與生產大致上是從這個時代開始的，在這之前基本上 Intel 對晶片組方面沒有太大的興趣，因此 Intel 並沒有在整合系統晶片的風潮剛開始時就投入這個市場，而是選擇將生產相容型晶片組的權利授權給其他廠商，在 1980 年代後期到 1990 年代初期之間雖然 Intel 有過幾款晶片組產品，但並沒有在市場上留下太多紀錄。
Intel 80486 時期：Intel 420 系列晶片組
早期 Intel 的晶片組在命名上是強調對擴充介面的支援性的，所以當年 Intel 420 系列晶片組是以 PCISet 的名義發售，強調其引入了對 PCI 介面的支援，這個系列在 1992 年 11 月發售，以研發代號為 Saturn 的 82420 PCISet 為首，當時是以三顆晶片組成，分別是被稱為 DPU (Data Path Unit)，主要負責 PCI 匯流排與記憶體資料通道的 82423TX、被稱為 CDC (Cache and DRAM Controller)，負責控制記憶體與快取的 82424TX 和負責周邊設備 I/O、DMA 與 ISA/PCI 之間橋樑的 SIO (System I/O) 82378IB 晶片所組成，看起來有點複雜所以我們還是直接看架構圖吧。
從上圖中應該就可以很明顯知道，CDC 與 DPU 兩顆晶片其實就是後來我們習慣稱呼為北橋的晶片，兩者都是直接與記憶體和處理器溝通的，而 SIO 自然就是負責跟其他周邊設備連接的南橋了，值得注意的是，在那個年代裡 PCI 是「速度很快的擴充介面」，跟今日的 PCI Express 的地位差不多，所以與 PCI 連結的是比較類似北橋的 CDC、DPU 而不是 SIO，SIO 是連接慢速的 ISA 和鍵盤滑鼠之類的慢速介面用的。
之後在 1994 年 03 月 Intel 推出了兩款新的 420 系列晶片組，分別是代號為 Aries 的 80420EX 與代號為 Saturn II 的 80420ZX，從開發代號上可以很明顯知道 80420ZX 基本上就是強化版的 80420TX (上圖這張主機板中間那三顆特大號晶片，上面有印個 i 的就是了)，在架構上沒有甚麼很重大的改變，只是增加對 3.3V 處理器的支援，並將記憶體的支援上限從 128 MB 提高到 160 MB 而已。
至於 80420EX 的改變就比較明顯了，從上圖的架構中可以很明顯的發現，80420EX 只由兩顆晶片組成，其中 82425EX 被命名為 PSC (PCI System Controller)，實際上是同時扮演了 DPU 與 CDC 的功能，可以說根本就是後來我們說的北橋晶片，至於 82426EX 自然就是扮演南橋的角色了 (ISA Bridge)，就 Intel 的說法，80420EX 是面對入門級市場推出的產品，可以見得將晶片組再次濃縮之後可以讓成本再次下降 (下圖這張主機板上，CPU 插槽左邊那兩顆印有 Intel Logo 的大晶片就是 80420EX 晶片組)。
值得注意的是，420 系列晶片組全系列都支援記憶體 Parity 偵錯，並且都使用 FPM 記憶體。
| 晶片組型號 | 420TX | 420EX | 420ZX |
| 開發代號 | Saturn | Aries | Saturn II |
| 組成晶片數 | 3 | 2 | 3 |
| 發佈時間 | 1992/11 | 1994/03 | 1994/03 |
| 記憶體制式 | FPM | FPM | FPM |
| PCI 支援 | 2.0 | 2.0 | 2.1 |
| 最大記憶體容量 | 128MB | 128MB | 160MB |
| 處理器電壓支援 | 5V | 5V/3.3V | 5V/3.3V |
| 最高匯流排時脈 | 33 MHz | 50 MHz | 33 MHz |
| Parity/ECC | Parity | Parity | Parity |
| L2 快取支援 | 異步 | 異步 | 異步 |
Intel Pentium 時期：Intel 430 系列晶片組
進入 Pentium 時代之後，如同先前提過的，電腦架構有了很大的改變，因此晶片組必然也得跟著改朝換代才行，Intel 在 1993 ~ 1997 年之間推出用於搭配 Pentium 處理器的晶片組全部都屬於 430 系列，但由於這段期間挺長的，因此 430 系列晶片組早期的產品與末期的產品實際上差距不小，在介紹上我打算依照時間與特性將其分為前期、中期、後期三個階段。
前期 (1993~1994) 的產品主要有兩款，分別是代號為 Mercury 的 430LX (上圖主機板中那四顆都是) 與代號為 Neptune 的 430NX，在定位上後者是比較高階的產品，較 430LX 晚約一年推出，主要的差異在於前者只能搭配 60 MHz 或 66 MHz 的 Pentium 處理器使用，記憶體上限僅有 192 MB，而後者則可以支援高於 75 MHz 的型號，記憶體上限也提高為 512 MB，並且能夠支援多處理器 (SMP) 技術。
相較於 420 系列的架構，430LX/NX 的架構變得比較複雜，南橋部分的 SIO 大致上與前代相同，但北橋的分工則不太一樣，而且被拆成三顆了，分別由整合了 PCI、快取與記憶體三種控制器的 82434LX/82434NX 與管理系統匯流排與 PCI 匯流排的資料訊號、位置訊號的 LBX (Local Bus Accelerator) 82433LX/82433NX 所組成，值得注意的是 LBX 需要兩顆才夠，因為 Pentium 處理器的資料匯流排、記憶體匯流排的寬度是 64-bit，而 PCI 匯流排的寬度是 32-bit。
中期 (1995~1996) 430 系列晶片組迎來了一次大改版，Intel 在 1995 年 01 月推出了代號為 Triton 的 82430FX 晶片組，架構上與 82430LX/NX 類似，北橋的部分仍然是採三顆組成的方式，但改稱為 82437FX Triton System Controller (TSC) 與兩顆 82438FX Triton Data Path Unit (TDP)，主要的差異出現在 TDP 的部分，從下面這張架構圖中可以看到，現在 TDP 不再需要處理系統匯流排的位置訊號了，TSC 與 TDP 之間還新增了一條被稱為 PLINK 的資料傳輸通道，PCI 匯流排的位置、資料訊號轉由 TSC 處理而不再與 TDP 連結。
除此之外 430FX 還新增了對 EDO RAM、Pipelined Burst SRAM 快取的支援，但對記憶體容量的支援則調降為 128 MB，並且拿掉了對 Parity 與 SMP 多處理器的支援，這些改變同時也造就了 430FX 的價格能夠有所降低，使得以當時來說性能算是很不錯的 430FX 成為第一款真正被大量採用的 Intel 晶片組。
值得注意的是南橋的部分在 430FX 時有了改版，不同於 430LX/NX 使用的 SIO 晶片，430FX 的南橋晶片改為 PIIX (82371FB)，命名的涵義則是 PCI IDE ISA Xcelerator 的縮寫，從名稱上可以知道，是的，從這代開始南橋晶片終於內建 IDE 介面了，同時也加入了對隨插即用 (Plug-and-Play) 的硬體支援。
之後 Intel 又在 1996 年 02 月推出了 Triton 的改版，也就是代號為 Trition II 的 430HX 與 430VX，雖然說是改版，但其實說是補完版也不為過，其中定位高階伺服器市場的 430HX (北橋部分由 82439HX TXC 單一一顆晶片組成，架構見上圖) 補回了在 430FX 上拿掉的 Parity 與 SMP 支援，並且首次加入針對 ECC 記憶體的支援，記憶體容量上限也一舉提高到 512 MB 之譜 (而且還全部都可以支援快取存取)，而以一般市場為主要目標的 430VX (北橋部分由 82437VX System Controller TVX 與 2 顆 82438VX Data Path TDX 組成，架構見下圖) 則是首次納入對 SDRAM 記憶體的支援，並且將南橋晶片再次升級為 PIIX3 (82371SB)，首次納入對 USB 1.0 與 PCI 2.1 的支援，但記憶體支援上限維持 128 MB，且只有前 64 MB 具有快取存取。
後期 (1997 年) 這時 Pentium Pro 已經推出一段時間了，再過不久就是 Pentium II 登場的時刻，因此 Pentium 的時代也就即將迎來尾聲了，Intel 在當年的二月推出了 430TX 晶片組，或許是出於不想打到自家的 Pentium Pro 平台吧？430TX 晶片組並未如同當時人們的預期，作為高階產品 430HX 晶片組的強化後繼者而生，反而是更接近 430VX 的改進版本。
從架構圖上可以很明顯的看到，430TX 又再次回到 420EX 那種由雙晶片組成晶片組的設計，看起來與現代的晶片組規劃像多了，被稱為 MTXC 的北橋晶片 82439TX 同時負責連接處理器、記憶體、快取三者，並且將在 430 系列其他型號中獨立出來的 Data Path 晶片也整合到北橋中了，並且將記憶體容量上限提高到 256 MB (不過支援快取存取的部分依然只有 64 MB)，除此之外的另一個亮點是南橋晶片升級為 PIIX4 (82371AB)，與前作 PIIX3 最大的不同在於 PIIX4 終於加入了對 UltraDMA 技術的支援，硬碟的傳輸速率有了很大的提升。
| 晶片組型號 | 430LX | 430NX | 430FX | 430HX | 430VX | 430TX |
| 開發代號 | Mercury | Neptune | Triton | Triton II | Triton II | Trition TX |
| 組成晶片數 | 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 2 |
| 發佈日期 | 1993/03 | 1994/03 | 1995/01 | 1996/02 | 1996/02 | 1997/02 |
| 記憶體制式 | FPM | FPM | FPM/EDO | FPM/EDO | FPM/EDO/SDRAM | FPM/EDO/SDRAM |
| 最大記憶體容量 | 192 MB | 512 MB | 128 MB | 512 MB | 128 MB | 256 MB |
| 可快取記憶體量 | 192 MB | 512 MB | 64 MB | 512 MB | 64 MB | 64 MB |
| Parity/ECC | Parity | Parity | 無 | 均有 | 無 | 無 |
| 異步 L2 快取 | 支援 | 支援 | 支援 | 支援 | 支援 | 支援 |
| PBurst L2 快取 | 不支援 | 不支援 | 支援 | 支援 | 支援 | 支援 |
| SMP 多處理器 | 不支援 | 支援 | 不支援 | 支援 | 不支援 | 不支援 |
| PCI 支援 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.1 | 2.1 | 2.1 |
| 南橋搭配 | SIO | SIO | PIIX | PIIX3 | PIIX3 | PIIX4 |