Что такое чипсет? Его задачи в компьютерной системе

Если вы хотите купить себе ПК, сначала вы должны немного узнать о нескольких конкретных сленговых словах здесь, Чипсет , во Вьетнаме пользователи немного путаются между словами ЦП и Чипсет, это процессор, от которого мы часто слышим называется  чипсет, покупаю пен4, пен3, ....  т.е. покупаю процессор. На самом деле это неправильное название, а чипсет — это особая вещь, которая доступна как на материнских платах, так и на дискретных видеокартах. Так что же такое чипсет ? Давайте узнаем больше о WebTech360 , а также об истории этого слова. 

Краткая история чипсетов и их названий

Когда речь идет о персональных компьютерах (ПК) на базе системы Intel Pentium, слово « чипсет » обычно относится к двум микросхемам основной платы: северному мосту и южному мосту. Производитель чипа обычно не зависит от производителя платы. Примеры производителей наборов микросхем для печатных плат включают  NVIDIA, ATI, VIA Technologies, SiS, Intel и AMD.

На заре развития компьютеров материнские платы часто были оснащены интегральными схемами (ИС) с отдельными функциями. IC — это одна или несколько микросхем, которые управляют каждым компонентом системы, таким как мышь, клавиатура, видеокарта, звук...

Если на плате небольшого размера, но с десятками ИМС, то понятно, что производство и эксплуатация платы не будут эффективными. Поэтому инженеры-компьютерщики нашли более совершенную систему, они стали интегрировать отдельные микросхемы воедино, значительно сократив количество управляющих микросхем на материнской плате.

В стандарте передачи данных между периферийными устройствами на материнских платах PCI (Peripheral Component Interconnect) родилась новая концепция — мост.

Вместо серии чипов с собственными функциями платы оснащены чипами северного и южного мостов. Две микросхемы на концах платы выполняют совершенно разные задачи.

Северный мост (northbridge) получил такое название из-за того, что он расположен ближе к верхнему, северному концу материнской платы. Он отвечает за прямое подключение к ЦП и действует как посредник с высокоскоростным оборудованием в системе. Включает в себя оперативную память, микроконтроллер PCI Express, а на старых материнских платах также микроконтроллер AGP (Accelerated Graphics Port).

Если эти части оборудования хотят общаться с процессором, они вынуждены «проходить» через северный мост.

Южный мост, с другой стороны, расположен на другом или южном конце материнской платы и отвечает за управление работой более медленного оборудования, такого как: расширение PCI, соединения Sata и IDE, порты USB, порты аудио, сетевые порты. .. И для того, чтобы эти аппаратные средства могли общаться с ЦП, они должны сначала пройти через южный мост, а затем к северному мосту, а затем к ЦП.

Северный мост и южный мост имеют один и тот же термин:

Традиционные конструкции чипсетов северного и южного мостов , очевидно, также улучшались с течением времени и по сравнению с этапом формирования концепции чипсета, какой она является сегодня.

Архитектура северного и южного мостов уступила место более простой системе с одним чипом. Некоторые компоненты: память, микроконтроллер графической карты... теперь интегрированы и обрабатываются непосредственно процессором.

Таким образом, функции управления приоритетами переходят к центральному процессору, а остальные задачи остаются за чипом, таким как южный мост.

Все компоненты управления, такие как микроконтроллеры памяти (порты SATA), сеть, аудио и т. д., управляются одним компонентом. Вместо того, чтобы переходить от южного моста к северному мосту, а затем к ЦП, все остальное оборудование в системе должно обмениваться данными только через PCH или FCH , а затем с ЦП . В результате значительно снижается задержка и повышается скорость отклика системы.

Чипсет определяет аппаратную совместимость:

Набор микросхем определяет три вещи: аппаратную совместимость (например, ЦП или ОЗУ, которые можно установить на материнскую плату), возможности расширения (сколько устройств можно подключить через порт PCI) и возможности разгона (OC). Немного подробнее:

Первый ЦП, второй чипсет - эти 2 компонента всегда изучаются и выбираются нами в первую очередь, но чипсет всегда идет с материнской платой, поэтому можно сказать, что сначала выбирают ЦП, а затем материнскую плату.

Когда у нас будет набор микросхем или материнская плата, мы будем знать, как выбрать остальное оборудование, например, какой тип оперативной памяти (DDR3 или DDR4), высокую или низкую скорость; какой жесткий диск и сколько можно установить; параметры видеокарты и поддержка нескольких карт (настройка SLI или CrossFire) и другие параметры карт расширения.

Из-за этого разнообразия чипсет также имеет много версий, самая продвинутая версия, конечно, поддерживает больше вещей и, конечно, больше денег.

Чипсет определяет варианты расширения:

Чипсет определяет аппаратные возможности расширения с помощью шины. Аппаратные компоненты и периферийные устройства подключаются к материнской плате через шины.

Все материнские платы поддерживают разные типы шин, и каждый тип шины имеет разную скорость и пропускную способность. Мы можем разделить шину на два типа: внутренняя шина и внешняя шина.

PCI Express (PCIe) — это типичная внутренняя шина, которая использует линии для таких компонентов, как карты расширения (графические карты, звуковые карты, сетевые карты…), ОЗУ для связи с ЦП и наоборот. Проще говоря, полоса представляет собой две пары проводов, одна из которых отправляет данные, а другая принимает данные. Таким образом, у PCIe x1 будет 4 провода, у PCIe x2 будет 8 проводов… Чем больше проводов, тем больше данных будет обмениваться. Соединение PCIe x1 достигает скорости передачи данных 250 МБ/с в каждую сторону, PCIe x2 — 500 МБ/с… По поводу версий PCIe будет отдельный пост, эти параметры соответствуют PCIe первого поколения т.е. PCIe первого поколения , PCIe 1.x, последнее поколение PCIe — PCIe 4.0, одна полоса имеет скорость почти 2 ГБ/с.

Количество доступных на материнской плате дорожек зависит от возможностей центрального процессора и самой материнской платы. Например, многие процессоры Intel для настольных ПК поддерживают 16 линий, а некоторые из более новых высокопроизводительных процессоров поддерживают от 28 до 40 линий. Между тем, материнские платы, использующие чипсет Z170, обычно предоставляют 20 дополнительных линий. Таким образом, с системой ЦП, поддерживающей 16 линий, и материнской платой с 20 линиями, у нас всего 36 линий.

Поэтому, если вы подключите к этой системе видеокарту с использованием PCIe x16, она будет использовать до 16 линий. Если вы подключите 2 карты, которые запускают двойной мост, обе могут работать вместе на полной скорости, но у вас останется только 4 дорожки для других компонентов. И если вы собираетесь устанавливать различные карты расширения, вам необходимо учитывать поддержку процессора и набора микросхем. Если у вас закончились дорожки и у вас все еще есть пустой слот PCIe, при добавлении дополнительных карт это не сработает.

Чипсет определяет возможность разгона системы:

Итак, теперь, когда вы знаете об определяющей роли чипсета в аппаратной совместимости и масштабируемости, теперь речь идет о разгоне. Разгон просто означает повышение тактовой частоты аппаратных богов выше, чем тактовая частота по умолчанию. Пропорциональны скорости энергопотребление и тепловыделение, что может вызвать нестабильность системы и сократить срок службы компонентов. В результате системе потребуется лучшее рассеивание тепла, например, водяное охлаждение и мощные блоки питания.

Проблема в том, что разгонять можно только определенные типы процессоров, как правило, серии K от Intel и AMD. Кроме того, только некоторые наборы микросхем поддерживают разгон, а для некоторых требуется специальная прошивка, чтобы разблокировать возможности разгона. Поэтому, если вы хотите разогнать свой компьютер, с самого момента покупки аппаратного обеспечения вы должны найти подходящую материнскую плату, в которой используется чипсет с возможностью разгона.

Набор микросхем, поддерживающий разгон, необходим для управления основными параметрами во время разгона, такими как напряжение, множитель, тактовая частота... в UEFI или BIOS, чтобы иметь возможность увеличить скорость процессора выше расчетной. Если чипсет не может разгоняться, эти функции будут недоступны, а если и есть, то они будут недоступны, и вы сможете использовать этот процессор только на скорости, установленной производителем.

Надеюсь, эта статья поможет вам понять важность набора микросхем для других компонентов, таких как ЦП, ГП и многих других компонентов. Если вам нужна конфигурация компьютера для сборки, обратитесь за советом в WebTech360.