Что такое «набор микросхем» и зачем мне это нужно?

  1. Краткая история чипсетов
  2. Устойчивый марш на пути к полной интеграции
  3. Ваш набор микросхем определяет, какие части совместимы
  4. Ваш набор микросхем определяет параметры расширения
  5. Ваш чипсет определяет возможности разгона вашего ПК
  6. Как сравнить магазин для материнской платы

Вы, наверное, слышали термин «набор микросхем», когда говорили о новых компьютерах, но что такое чипсет и как он влияет на производительность вашего компьютера

Вы, наверное, слышали термин «набор микросхем», когда говорили о новых компьютерах, но что такое чипсет и как он влияет на производительность вашего компьютера?

Короче говоря, чипсет действует как материнская плата коммуникационный центр и контроллер трафика, и в конечном итоге он определяет, какие компоненты совместимы с материнской платой, включая ЦПУ , баран , жесткие диски и видеокарты. Он также определяет ваши будущие возможности расширения и в какой степени, если таковые имеются, вашу систему можно разогнать ,

Эти три критерия важны при выборе материнской платы. Давайте поговорим немного о том, почему.

Краткая история чипсетов

Чипсы Ахой! Старая школа IBM PC материнская плата около 1981 года.

В былые времена компьютерные материнские платы состояли из множества дискретных интегральных микросхем. Обычно для этого требуется отдельный чип или чипы для управления каждым компонентом системы: мышью, клавиатурой, графикой, звуками и так далее.

Как вы можете себе представить, разбрасывать все эти различные фишки было довольно неэффективно.

Чтобы решить эту проблему, компьютерные инженеры должны были разработать лучшую систему и начали интегрировать эти разнородные микросхемы в меньшее количество микросхем.

С появлением Шина PCI появился новый дизайн: мосты. Вместо набора микросхем материнские платы поставлялись с северным и южным мостами , которые состояли всего из двух микросхем с очень конкретными функциями и целями.

Северный мост Чип был известен как таковой, потому что он был расположен в верхней или северной части материнской платы. Этот чип был напрямую подключен к процессору и выступал в качестве посредника для высокоскоростных компонентов системы: ОЗУ (контроллеры памяти), контроллер PCI Express, а на старых моделях материнских плат - контроллер AGP. Если эти компоненты хотели общаться с процессором, им сначала нужно было пройти через северный мост.

Со временем дизайн материнской платы становился все более и более эффективным.

Южный мост с другой стороны, был расположен к нижней (южной части) материнской платы. Южный мост отвечал за работу с менее производительными компонентами, такими как слоты шины PCI (для плат расширения), разъемы SATA и IDE (для жестких дисков), порты USB, встроенные аудио и сетевые устройства и многое другое.

Чтобы эти компоненты могли общаться с процессором, им сначала нужно было пройти через южный мост, который затем перешел на северный мост, а оттуда - в процессор.

Эти чипы стали называться «чипсетами», потому что это был буквально набор микросхем.

Устойчивый марш на пути к полной интеграции

Тем не менее, старый традиционный дизайн чипсета северного и южного мостов, очевидно, мог бы быть улучшен и постепенно уступил место сегодняшнему «чипсету», который на самом деле вовсе не является набором микросхем.

Вместо этого старая архитектура северного / южного мостов уступила место более современной однокристальной системе. Многие компоненты, такие как контроллеры памяти и графики, теперь интегрированы и обрабатываются непосредственно процессором. Когда эти функции контроллера с более высоким приоритетом были перенесены в ЦП, все оставшиеся функции были объединены в один оставшийся чип в стиле южного моста.

Схема чипсета Intel X99

дает вам представление о его особенностях и потенциале системы.

Например, более новые системы Intel включают Концентратор контроллера платформы или PCH, который на самом деле представляет собой единственную микросхему на материнской плате, которая принимает на себя обязанности, которые ранее выполнял старый чип южного моста.

Затем PCH подключается к процессору через то, что называется Прямой медиаинтерфейс или DMI. DMI на самом деле не является новой инновацией, и с 2004 года является традиционным способом соединения северного и южного мостов в системах Intel.

Чипсеты AMD не так уж и отличаются, старый южный мост теперь называют Fusion Controller Hub или FCH. Процессор и FCH в системах AMD затем соединяются друг с другом через Унифицированный медиаинтерфейс или UMI , Это в основном та же архитектура, что и у Intel, но с разными именами.

Многие процессоры Intel и AMD также оснащены встроенной встроенной графикой, поэтому вам не нужна выделенная видеокарта (если вы не выполняете более интенсивные задачи, такие как игры или редактирование видео). (AMD относится к этим чипам как Ускоренные процессоры или APU, а не процессоры, но это больше маркетинговый термин, который помогает людям отличать процессоры AMD со встроенной графикой от процессоров без них.)

Таким образом, все это означает, что такие вещи, как контроллеры хранения (порты SATA), сетевые контроллеры и все эти ранее менее эффективные компоненты, теперь имеют только один переход. Вместо перехода от южного моста к северному мосту к процессору, они могут просто перейти от PCH (или FCH) к процессору. Как следствие, задержка уменьшается и система более отзывчива.

Ваш набор микросхем определяет, какие части совместимы

Ваш набор микросхем определяет, какие части совместимы

Итак, теперь у вас есть базовое представление о том, что такое чипсет, но почему это должно вас волновать?

Как мы уже отмечали вначале, набор микросхем вашего компьютера определяет три основных момента: совместимость компонентов (какой ЦП и ОЗУ вы можете использовать?), Варианты расширения (колько карт PCI вы можете использовать?) И возможность разгона. Давайте поговорим о каждом из них более подробно - начиная с совместимости.

СВЯЗАННЫЕ С: В чем разница между оперативной памятью DDR3 и DDR4?

Выбор компонента важен. Будет ли ваша новая система процессором Intel Core i7 последнего поколения или вы готовы согласиться на что-то более старое (и более дешевое)? Хочешь выше такта ОЗУ DDR4, или все в порядке с DDR3 ? Сколько жестких дисков вы подключаете и какого типа? Вам нужен встроенный Wi-Fi или вы будете использовать Ethernet? Будете ли вы использовать несколько видеокарт или одну видеокарту с другими картами расширения? Мнение ошеломляет всех потенциальных соображений, и лучшие чипсеты предложат больше (и новые) варианты.

Цена будет и здесь важным определяющим фактором. Излишне говорить, что чем больше и хуже система, тем больше она будет стоить - как с точки зрения самих компонентов, так и материнской платы, которая их поддерживает. Если вы создаете компьютер, вы, вероятно, расскажете о своих потребностях в зависимости от того, что вы хотите вложить в него, и вашего бюджета.

Ваш набор микросхем определяет параметры расширения

Ваш набор микросхем определяет параметры расширения

Набор микросхем также определяет, сколько места для карт расширения (например, видеокарт, ТВ-тюнеров, карт RAID и т. Д.) У вас в машине, благодаря Автобусы они используют.

Компоненты и периферийные устройства системы - ЦП, ОЗУ, карты расширения, принтеры и т. Д. - подключаются к материнской плате через «шины». Каждая материнская плата содержит несколько разных типов автобусов , которые могут варьироваться в зависимости от скорости и пропускной способности, но для простоты мы можем разбить их на две части: внешние шины (включая USB, последовательную и параллельную) и внутренние шины.

Основная внутренняя шина на современных материнских платах известна как PCI Express (PCIe). PCIe использует «дорожки», которые позволяют внутренним компонентам, таким как ОЗУ и карты расширения, обмениваться данными с ЦП и наоборот.

Линия - это просто две пары проводных соединений: одна пара отправляет данные, а другая получает данные. Итак, 1x PCIe-полоса будет состоять из четырех проводов, 2x-восемь - и так далее. Чем больше проводов, тем больше данных можно обменять. 1x соединение может обрабатывать 250 МБ в каждом направлении, 2x может обрабатывать 512 МБ и т. Д.

Д

Связь между двумя устройствами PCI Express состоит из полос.

Количество доступных вам дорожек зависит от того, сколько дорожек имеет сама материнская плата, а также пропускная способность емкость (количество полос), которую процессор может доставить.

Например, у многих процессоров Intel для настольных ПК есть 16 дорожек (у процессоров нового поколения 28 или даже 40). Чипсет Z170 Материнские платы обеспечивают еще 20, в общей сложности 36.

Чипсет X99 поставляет 8 PCI Express 2.0 полос до 40 PCI Express 3.0 дорожки, в зависимости от используемого процессора.

Таким образом, на материнской плате Z170 графическая карта PCI Express 16x будет использовать до 16 дорожек сама по себе. В результате вы можете использовать два из них вместе на плате Z170 на полной скорости, оставляя вам четыре полосы для дополнительных компонентов. Кроме того, вы можете использовать одну карту PCI Express 3.0 на 16 линиях (16x) и две карты на 8 линий (8x) или четыре карты на 8x (если вы покупаете материнскую плату, которая может вместить такое количество).

Теперь, в конце концов, это не будет иметь значения для большинства пользователей. Запуск нескольких карт со скоростью 8x вместо 16x снижает производительность только на несколько кадров в секунду , если вообще. Так же, вы вряд ли увидите разницу между PCIe 3.0 и PCIe 2.0 либо, в большинстве случаев, менее 10% ,

Но если вы планируете иметь много плат расширения - например, две видеокарты, ТВ-тюнер и карту Wi-Fi - вы можете довольно быстро заполнить материнскую плату. Во многих случаях у вас закончатся слоты, прежде чем вы исчерпаете всю пропускную способность PCIe. Но в других случаях вам нужно убедиться, что ваш ЦП и материнская плата имеют достаточно линий для поддержки всех карт, которые вы хотите добавить (или у вас закончатся линии, и некоторые карты могут не работать).

Ваш чипсет определяет возможности разгона вашего ПК

Ваш чипсет определяет возможности разгона вашего ПК

Таким образом, ваш чипсет определяет, какие компоненты совместимы с вашей системой, и сколько карт расширения вы можете использовать. Но есть еще одна важная вещь: разгон.

СВЯЗАННЫЕ С: Что такое разгон? Руководство для начинающих, чтобы понять, как гики ускоряют свои ПК

Разгон просто значит подталкивая тактовую частоту компонента выше, чем она была предназначена для запуска , Многие системные твикеры предпочитают разгонять свой процессор или графический процессор, чтобы повысить игровую или другую производительность, не тратя больше денег. Это может показаться легкой задачей, но наряду с этим увеличение скорости приводит к увеличению энергопотребления и теплоотдачи, что может вызвать проблемы со стабильностью и сократить срок службы ваших деталей. Это также означает, что вам понадобятся большие радиаторы и вентиляторы (или жидкостное охлаждение), чтобы все оставалось прохладным. Это определенно не для слабонервных.

Но вот в чем дело: для разгона идеальны только определенные процессоры (для начала лучше всего использовать модели Intel и AMD с буквой K в названии). Кроме того, только определенные наборы микросхем могут разрешать разгон, а для некоторых может потребоваться специальная прошивка для его включения. Поэтому, если вы хотите разогнаться, вам нужно учитывать чипсет при покупке материнских плат.

Чипсеты, которые позволяют разгон, будут иметь необходимые элементы управления (напряжение, множитель, тактовая частота и т. Д.) В своих UEFI или же BIOS увеличить тактовую частоту процессора. Если чипсет не поддерживает разгон, то эти элементы управления не будут присутствовать (или, если они есть, они будут практически бесполезны), и вы, возможно, потратили свои с трудом заработанные деньги на процессор, который в основном заблокирован на его объявленная скорость.

Так что если разгон является серьезным фактором, то стоит заранее узнать, какие чипсеты лучше подходят для него прямо из коробки. Если вам нужно дальнейшее направление, существует множество руководств для покупателей, которые недвусмысленно сообщат вам, что Материнские платы Z170 или же Материнские платы X99 (или любой другой разгоняемый чипсет) будет работать лучше для вас.

Как сравнить магазин для материнской платы

Вот хорошие новости: вам не нужно знать все о каждом чипсете, чтобы выбрать материнскую плату. Конечно, вы можете исследовать все современные чипсеты, выбирая между бизнес , основное направление , спектакль , а также значение чипсеты, или узнать все о AMD Набор а также 9 серия , Или вы можете просто позволить сайту как Newegg сделайте тяжелую работу за вас.

Допустим, вы хотите создать мощный игровой автомат с процессором Intel текущего поколения. Вы бы отправились на сайт, как Newegg, используйте дерево навигации, чтобы сузить свой пул до Материнские платы Intel , Затем вы будете использовать боковую панель для дальнейшего сужения поиска по форм-фактору (в зависимости от того, насколько большим вы хотите быть ПК), сокету ЦП (в зависимости от того, какие ЦП вы открыты для использования) и, возможно, даже сузьте его по бренду или цене, если хотите.

Оттуда, нажмите на некоторые из оставшихся материнских плат и установите флажок «Сравнить» под теми, которые выглядят хорошо. После того, как вы выбрали несколько, нажмите кнопку «Сравнить», и вы сможете сравнить их по функциям.

Давайте принимать это плата Z170 от MSI а также это плата X99 от MSI , например. Если мы подключим их обоих к функции сравнения Newegg, мы увидим диаграмму с множеством функций:

Вы можете увидеть некоторые различия из-за чипсета. Плата Z170 может вместить до 64 ГБ ОЗУ DDR4 в то время как плата X99 может занимать до 128 ГБ. Плата Z170 имеет четыре 16-ти слота PCI Express 3.0, но максимальный процессор, который она может обработать, Core i7-6700K с максимальным количеством каналов 16 на общую сумму 36. С другой стороны, плата X99 может поддерживать до 40 линий PCI Express 3.0, если у вас дорогой процессор, такой как Процессор Core i7-6850 , Для большинства пользователей это не имеет значения, но если у вас есть несколько плат расширения, вам нужно будет подсчитать количество дорожек и убедиться, что на выбранной плате достаточно пропускной способности.

Очевидно, что система X99 более мощная, но когда вы просматриваете эти сравнительные таблицы, вам нужно спросить себя, какие функции вам действительно нужны. Чипсет Z170 может принимать до восьми устройств SATA, и эта конкретная материнская плата обладает множеством других функций, которые делают ее привлекательной перспективой для мощного игрового ПК. Чипсет X99 необходим только в том случае, если вам нужен серьезный ЦП с четырьмя или более ядрами, более 64 ГБ ОЗУ или вам нужно много плат расширения.

При сравнении материнских плат вы можете даже обнаружить, что можете набирать номер еще дальше. Может быть, вы задумаетесь более скромная система Z97 , который будет обрабатывать до 32 ГБ оперативной памяти DDR3, довольно способный 16-полосный процессор Core i7-4790K и одна графическая карта PCI Express 3.0, работающая на полной скорости.

Компромисс между этими чипсетами очевиден: с каждым восходящим чипсетом у вас есть выбор лучших процессоров, оперативной памяти и графических опций, не говоря уже о каждом из них. Но затраты также заметно возрастают. К счастью, вам не нужно знать все входы и выходы каждого чипсета, прежде чем погрузиться в них - вы можете использовать эти сравнительные таблицы для сравнения по функциям.

(Обратите внимание, что, хотя Newegg, вероятно, является лучшим сайтом для ваших сравнений, есть много других отличных магазинов, в которых можно купить детали, включая Амазонка , Фрай , а также Микро Центр ).

Как правило, в этих таблицах сравнения не обсуждается возможность разгона. В нем могут быть упомянуты некоторые функции разгона, но вы должны также изучить обзоры и немного погуглить, чтобы убедиться, что он справится с разгоном.

Помните, что при рассмотрении каких-либо компонентов, материнской платы или другого, убедитесь, что вы проявите должную осмотрительность. Не просто полагайтесь на отзывы пользователей, потратьте некоторое время на реальные обзоры оборудования Google, чтобы узнать, как к ним относятся профессионалы.

Помимо абсолютных потребностей (ОЗУ, графика и ЦП), любой набор микросхем должен удовлетворять все ваши основные потребности - будь то встроенный звук, порты USB, локальная сеть, устаревшие разъемы и т. Д. Однако то, что вы получите, будет зависеть от самой материнской платы и функций, которые производитель решил включить. Поэтому, если вам абсолютно необходимо что-то вроде Bluetooth или Wi-Fi, а на рассматриваемой плате его нет, вам придется купить его в качестве дополнительного компонента (который часто занимает один из этих слотов USB или PCI Express). ).

Системное построение само по себе является искусством, и в нем есть нечто большее, чем то, о чем мы говорили сегодня. Но, надеюсь, это даст вам более четкое представление о том, что такое чипсет, почему он важен, а также некоторые соображения, которые необходимо учитывать при выборе материнской платы и компонентов для новой системы.

Кредиты изображений: Артем Мерзленко / Bigstock, Немецкий / Wikimedia, Ласло Салай / Wikimedia, Intel , mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia

Какой ЦП и ОЗУ вы можете использовать?
?колько карт PCI вы можете использовать?
Будет ли ваша новая система процессором Intel Core i7 последнего поколения или вы готовы согласиться на что-то более старое (и более дешевое)?
Сколько жестких дисков вы подключаете и какого типа?
Вам нужен встроенный Wi-Fi или вы будете использовать Ethernet?
Будете ли вы использовать несколько видеокарт или одну видеокарту с другими картами расширения?