Що таке чіпсет і чому я повинен дбати?
Ви, напевно, чули термін "чіпсет", коли розмовляли про нові комп'ютери, але що саме таке чіпсет, і як він впливає на продуктивність вашого комп'ютера?
У двох словах, чіпсет діє як комунікаційний центр материнської плати і контролер дорожнього руху, і в кінцевому підсумку визначає, які компоненти сумісні з материнською платою, включаючи процесор, оперативну пам'ять, жорсткі диски та відеокарти. Вона також диктує ваші майбутні параметри розширення, і в якій мірі, якщо така, ваша система може бути розігнана.
Ці три критерії важливі при розгляді того, яка материнська плата купити. Давайте поговоримо трохи про те, чому.
Коротка історія чіпсетів
Чіпси Ahoy! Старої школи IBM PC материнської плати близько 1981. Ще за часів комп'ютера материнські плати складалися з безлічі дискретних інтегральних схем. Це зазвичай вимагало окремої мікросхеми або чіпів для управління кожною системною складовою: миша, клавіатура, графіка, звуки і так далі.
Як ви можете собі уявити, наявність всіх цих різноманітних мікросхем було досить неефективним.
Щоб вирішити цю проблему, комп'ютерні інженери повинні були розробити кращу систему і почали інтегрувати ці розрізнені мікросхеми в меншу кількість чіпів.
З появою шини PCI з'явився новий дизайн: мости. Замість купки фішок, материнські плати прийшли з північний міст а південний міст, яка складалася з двох чіпів з дуже специфічними обов'язками та цілями.
Чіп північного мосту був відомий як такий, оскільки він знаходився у верхній або північній частині материнської плати. Цей чіп був безпосередньо підключений до центрального процесора і служив посередником у комунікаціях для більш високошвидкісних компонентів системи: RAM (контролери пам'яті), контролер PCI Express і на старих конструкціях материнських плат, контролер AGP. Якщо ці компоненти хотіли поговорити з центральним процесором, їм довелося спочатку пройти через північний мост.
Дизайн материнської плати з часом ставав все більш ефективним. Південний міст, з іншого боку, розташовувався до нижньої (південної частини) материнської плати. Southbridge відповідав за керування нижчими компонентами, такими як слоти шини PCI (для плати розширення), роз'єми SATA і IDE (для жорстких дисків), USB-порти, вбудований аудіо-і мережевий зв'язок..
Для того, щоб ці компоненти розмовляли з центральним процесором, їм довелося спочатку пройти через південний міст, який потім відправився на північний міст, а звідти на центральний процесор.
Ці чіпи стали називати "чіпсетом", тому що це був буквально набір чіпів.
Стійкий березень до повної інтеграції
Старий традиційний дизайн північного мосту і чіпсета на південному мосту, очевидно, можна було б поліпшити, але стабільно поступався місцем сьогоднішньому «чіпсету», який насправді не є набором мікросхем..
Натомість стара архітектура північного мосту / південного мосту поступилася більш сучасній, однокристальній системі. Багато компонентів, такі як контролери пам'яті та графіки, тепер інтегровані в ЦП та обробляються безпосередньо. Оскільки ці функції контролера з більш високим пріоритетом перейшли до центрального процесора, будь-які залишилися мита були згорнуті в один залишився чіп стилю південного мосту.
Схематичний чипсет Intel X99 дає вам уявлення про його особливості та потенціал системи. Наприклад, нові системи Intel включають концентратор контролера платформи або PCH, який є фактично єдиним чіпом на материнській платі, який бере на себе обов'язки старого чіпа південного мосту..
PCH потім підключається до CPU через щось називається Direct Media Interface, або DMI. DMI насправді не є новим інноваційним явищем і є традиційним способом з'єднання північного мосту з південним мостом на системах Intel з 2004 року.
Чіпсети AMD не настільки різні, і старий південний міст зараз називається Fusion Controller Hub або FCH. CPU і FCH на системах AMD потім з'єднуються один з одним через Unified Media Interface або UMI. Це в основному та ж архітектура, що й у Intel, але з різними назвами.
Багато процесорів Intel і AMD мають вбудовану вбудовану графіку, тому вам не потрібна спеціальна відеокарта (якщо ви не займаєтеся більш інтенсивними завданнями, такими як ігри або редагування відео). (AMD позначає ці мікросхеми як прискорені одиниці обробки, або APU, а не процесори, але це більше маркетинговий термін, який допомагає людям розрізняти процесори AMD з інтегрованою графікою та без них.)
Все це означає, що такі речі, як контролери пам'яті (SATA-порти), мережеві контролери, і всі ті, які раніше були менш продуктивними, тепер мають лише один хоп. Замість того, щоб переходити від південного мосту до північного мосту до центрального процесора, вони можуть просто переходити з PCH (або FCH) до центрального процесора. Отже, затримка зменшується, і система більш чутлива.
Ваш набір мікросхем визначає, які компоненти сумісні
Гаразд, так що тепер у вас є основна ідея про те, що таке чіпсет, але чому ви повинні дбати?
Як ми окреслили на початку, чіпсет вашого комп'ютера визначає три основні речі: сумісність компонентів (які процесори і оперативну пам'ять можна використовувати?), Параметри розширення (скільки PCI карт можна використовувати?) І розгортання. Давайте поговоримо про кожну з них дещо більш детально - починаючи з сумісності.
Важливим є вибір компонентів. Чи буде ваша нова система процесором Intel Core i7 останнього покоління, або ви готові домовитися про щось трохи старше (і дешевше)? Ви хочете, щоб оперативна пам'ять DDR4 була вищою, або DDR3? Скільки жорстких дисків ви підключаєте і які? Вам потрібен вбудований Wi-Fi або ви використовуєте Ethernet? Чи будете ви працювати з декількома відеокартами або однією відеокартою з іншими картами розширення? Розум вражає всі можливі міркування, і кращі чіпсети пропонують більше (і нові) варіанти.
Ціна також буде великим визначальним фактором. Само собою зрозуміло, що чим більше система та система, тим більше вона буде коштувати як з точки зору самих компонентів, так і материнської плати, яка їх підтримує. Якщо ви будуєте комп'ютер, ви, ймовірно, збираєтеся викласти ваші потреби на основі того, що ви хочете вкласти в нього і ваш бюджет.
Ваш набір мікросхем визначає параметри розширення
Чіпсет також диктує, скільки місця для карт розширення (наприклад, відеокарти, ТБ-тюнери, RAID-картки тощо) є у вашій машині, завдяки використанню автобусів, які вони використовують.
Системні компоненти і периферійні пристрої - процесор, оперативна пам'ять, плати розширення, принтери і т.д. - підключаються до материнської плати через «автобуси». Кожна материнська плата містить декілька різних типів шин, які можуть змінюватися за швидкістю і пропускною здатністю, але для простоти можна розбити їх на дві частини: зовнішні шини (включаючи USB, послідовний і паралельний) і внутрішні автобуси..
Первинна внутрішня шина, знайдена на сучасних материнських платах, відома як PCI Express (PCIe). PCIe використовує "смуги", які дозволяють внутрішнім компонентам, таким як оперативна пам'ять і плата розширення, спілкуватися з процесором і навпаки.
Доріжка просто дві пари дротових з'єднань - одна пара передає дані, інша отримує дані. Таким чином, 1-смужна PCIe буде складатися з чотирьох дротів, 2x з восьми, і так далі. Чим більше проводів, тим більше даних можна обмінювати. 1 х підключення може обробляти 250 МБ в кожному напрямку, 2х може обробляти 512 МБ тощо.
Зв'язок між двома пристроями PCI Express складається з доріжок. Скільки смуг, доступних для вас, залежить від кількості смуг, які має сама плата, а також від пропускної здатності (кількість смуг), яку може забезпечити процесор.
Наприклад, багато процесорів настільних комп'ютерів Intel мають 16 доріжок (процесори нового покоління мають 28 або навіть 40). Материнські плати чіпсета Z170 забезпечують ще 20, загалом 36.
Чіпсет X99 постачає 8 доріжок PCI Express 2.0 і до 40 доріжок PCI Express 3.0, залежно від використовуваного процесора.
Таким чином, на материнській платі Z170 відеокарта PCI Express 16x використовуватиме до 16 доріжок самостійно. В результаті, ви можете використовувати два з них разом на Z170 борту на повній швидкості, залишаючи вас з чотирма смугами, що залишилися для додаткових компонентів. Крім того, ви можете запустити одну картку PCI Express 3.0 на 16 доріжок (16x) і дві карти по 8 доріжок (8x) або чотири карти на 8x (якщо ви купуєте материнську плату, яка може вмістити стільки ж).
Зараз, в кінці дня, це не має значення для більшості користувачів. Запуск декількох карт у 8х замість 16x зменшує продуктивність лише на кілька кадрів в секунду, якщо взагалі. Аналогічно, ви навряд чи побачите різницю між PCIe 3.0 і PCIe 2.0, або в більшості випадків менше 10%.
Але якщо ви плануєте мати багато плати розширення, такі як дві відеокарти, ТВ-тюнер і карта Wi-Fi, можна швидко заповнити. У багатьох випадках перед вичерпанням всієї пропускної здатності PCIe вичерпаються слоти. Але в інших випадках потрібно переконатися, що на процесорі та материнській платі достатньо доріжок для підтримки всіх карт, які потрібно додати (або вичерпаються смуги, а деякі карти можуть не працювати).
Ваш набір мікросхем визначає можливість розгону комп'ютера
Таким чином, ваш чіпсет визначає, які частини сумісні з вашою системою, і скільки карт розширення можна використовувати. Але є ще одна головна річ, яку він визначає: розгін.
Оверклокінг просто означає, що частота годинника компонента вище, ніж була розроблена для запуску. Багато системних tweakers вибирають розігнати їх CPU або GPU щоб прискорити гра та іншу продуктивність, не витрачаючи більше грошей. Це може здатися непростим, але разом з цим прискорення швидкості приносить більш високе енергоспоживання і тепловиділення, які можуть викликати проблеми зі стабільністю і зменшити термін служби ваших частин. Це також означає, що потрібно більше радіаторів і вентиляторів (або рідинного охолодження), щоб гарантувати, що все залишається прохолодним. Це безумовно не для слабкодухих.
Ось що, втім, єдине: лише деякі процесори ідеально підходять для розгону (хороше місце для початку - з Intel і AMD-моделями з K в їхніх назвах). Крім того, тільки певні набори мікросхем можуть дозволити розгін, а деякі можуть вимагати спеціального програмного забезпечення, щоб увімкнути його. Тому, якщо ви хочете розігнати, вам доведеться брати до уваги чіпсет при купівлі материнських плат.
Набори мікросхем, що дозволяють розгін, матимуть необхідні елементи керування (напруга, множник, базовий годинник тощо) в UEFI абоBIOS для збільшення тактової частоти процесора. Якщо чіпсет не справляється з розгоном, тоді ці елементи керування не будуть там (або, якщо вони є, то вони будуть абсолютно непридатними), і ви, можливо, витратили ваші важко зароблені гроші на процесор, який в основному заблокований. рекламована швидкість.
Тому, якщо розгон є серйозним питанням, тоді варто знати заздалегідь, які чіпсети краще підходять для цього. Якщо вам потрібні подальші напрямки, то там є путівник посібників покупця, які покажуть вам в невизначеному плані, які материнські плати Z170 або материнські плати X99 (або будь-який інший чіпсет для розгону) працюватимуть найкраще для вас.
Як порівняти магазин для материнської плати
Ось гарна новина: вам не потрібно знати все про кожний чіпсет, щоб вибрати материнську плату. Звичайно, ви міг досліджувати всі сучасні чіпсети, вирішуючи між бізнес-процесами Intel, основними, продуктивними і цінними наборами мікросхем, або вивчати все про серії A і серії AMD. Або, ви можете просто дозволити сайту, як Newegg зробити важкий підйом для вас.
Припустимо, ви хочете побудувати потужний ігровий автомат з поточним поколінням процесорів Intel. Ви б відправилися на сайт, як Newegg, використовуйте дерево навігації, щоб звузити пул до материнських плат Intel. Потім використовуйте бічну панель, щоб додатково звузити пошук за форм-фактором (залежно від того, наскільки великим ви хочете, щоб ПК був), сокет процесора (залежно від того, які процесори ви відкриті для використання), і навіть якщо ви хочете, зменшіть його за брендом або ціною.
Звідти клацніть через деякі з інших материнських плат і перевірте вікно “Порівняти” під тими, які добре виглядають. Після того, як ви вибрали декілька, натисніть кнопку "Порівняти", і ви зможете порівняти їх за функцією.
Візьмемо, наприклад, цю плату Z170 від MSI і цієї плати X99 від MSI. Якщо підключити їх до функції порівняння Newegg, ми побачимо діаграму з тонною функцій:
Ви можете побачити деякі відмінності через чіпсет. Дошка Z170 може вмістити до 64 Гб оперативної пам'яті DDR4, а плата X99 може досягати 128 Гб. На платі Z170 є чотири слоти 16x PCI Express 3.0, але максимальним процесором, яким він може працювати, є Core i7-6700K, який виходить на 16 доріжок в цілому 36. Дошка X99, з іншого боку, може вмістити до 40 доріжок PCI Express 3.0, якщо у вас є дорогий процесор, як процесор Core i7-6850. Для більшості користувачів це не має значення, але якщо у вас є купа карт розширення, вам потрібно буде перерахувати смуги і переконатися, що вибрана плата має достатню пропускну здатність.
Очевидно, що система X99 є більш потужною, але коли ви переглядаєте ці порівняльні діаграми, вам доведеться запитати себе, які функції вам дійсно потрібні. Чіпсет Z170 буде приймати до восьми пристроїв SATA, і ця материнська плата містить безліч інших функцій, які роблять його привабливою перспективою для потужного ігрового ПК. Чіпсет X99 необхідний тільки, якщо вам потрібен серйозний процесор з чотирма або більше ядрами, більше 64 ГБ оперативної пам'яті, або вам потрібно багато карт розширення.
Ви навіть можете знайти, як ви порівняєте материнські плати, що ви можете набрати речі назад ще далі. Можливо, ви в кінцевому підсумку розглядаєте більш скромну систему Z97, яка оброблятиме до 32 ГБ оперативної пам'яті DDR3, достатньо потужний 16-смуговий процесор Core i7-4790K і одну графічну карту PCI Express 3.0, що працює на повній швидкості..
Очевидні компроміси між цими наборами мікросхем: з кожним висхідним чіпсетом ви маєте вибір кращих процесорів, оперативної пам'яті та графічних параметрів, не кажучи вже про кожну з них. Але витрати також помітно зростають. На щастя, ви не повинні знати про всі чіпсети перед зануренням, ви можете використовувати ці порівняльні діаграми для порівняння функції за функцією.
(Майте на увазі, що, хоча Newegg, ймовірно, є найкращим сайтом для порівняння, є багато інших великих магазинів, які можуть придбати частини, включаючи Amazon, Fry's і Micro Center).
Єдине, про що ці діаграми порівняння не обговорюватимуть, як правило, це здатність до розгону. Це може вказувати на певні функції розгону, але ви також повинні заглибитися в огляди і трохи попрацювати, щоб переконатися, що він може працювати з розгоном.
Пам'ятайте, що при розгляді будь-яких компонентів, материнської плати або іншим чином, переконайтеся, що ви виконуєте належну перевірку. Не просто покладайтеся на відгуки користувачів, займіть деякий час, щоб фактичні огляди апаратного забезпечення Google виявили, як про них думають.
Крім абсолютних потреб (оперативної пам'яті, графіки та процесора), будь-який набір мікросхем повинен задовольняти всі ваші найважливіші потреби - будь то вбудований звук, USB-порти, локальна мережа, успадковані роз'єми і так далі. Що ви отримуєте, однак, буде залежати від самої материнської плати і функцій, які виробник вирішив включити. Отже, якщо ви абсолютно хочете щось на зразок Bluetooth або Wi-Fi, а плата, яку ви розглядаєте, не включатиме її, вам доведеться купувати її як додатковий компонент (який часто займає один з цих слотів USB або PCI Express). ).
Системне будівництво - це мистецтво само по собі, і для нього є трохи більше, ніж те, про що ми сьогодні говорили. Але, сподіваюся, це дасть вам більш чітке уявлення про те, що таке чіпсет, чому він є важливим, і деякі міркування, які необхідно враховувати при виборі материнської плати та компонентів для нової системи.
Зображення кредитів: Артем Мерзленко / Bigstock, німецька / Wikimedia, Ласло Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia
