Что такое «набор микросхем» и зачем мне это нужно?
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, набор микросхем действует как центр связи материнской платы и контроллер трафика, и в конечном итоге определяет, какие компоненты совместимы с материнской платой, включая ЦП, ОЗУ, жесткие диски и видеокарты. Он также определяет ваши будущие варианты расширения, и в какой степени, если таковые имеются, ваша система может быть разогнана.
Эти три критерия важны при выборе материнской платы. Давайте немного поговорим о том, почему.
Краткая история чипсетов
Чипсы Ахой! Старая школа IBM PC материнская плата около 1981 года. Еще во времена компьютерных систем материнские платы для ПК состояли из множества дискретных интегральных схем. Обычно для этого требуется отдельный чип или чипы для управления каждым компонентом системы: мышью, клавиатурой, графикой, звуками и т. Д..
Как вы можете себе представить, разбрасывать все эти разные фишки было неэффективно.
Чтобы решить эту проблему, компьютерные инженеры должны были разработать лучшую систему и начали интегрировать эти разнородные чипы в меньшее количество чипов..
С появлением шины PCI появился новый дизайн: мосты. Вместо набора микросхем материнские платы поставлялись с Северный мост и Южный мост, который состоял всего из двух чипов с очень конкретными обязанностями и целями.
Чип северного моста был известен как таковой, потому что он был расположен в верхней или северной части материнской платы. Эта микросхема была напрямую подключена к ЦП и выполняла роль посредника по коммуникациям 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 аудиосистемы и сетевые устройства и многое другое..
Чтобы эти компоненты могли общаться с процессором, им сначала нужно было пройти через южный мост, который затем пошел к северному мосту, а оттуда - к процессору..
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 чипсетов 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 набора микросхем Intel X99 дает представление о его возможностях и возможностях системы. Например, более новые системы Intel включают в себя концентратор платформ, или PCH, который на самом деле представляет собой единый чип на материнской плате, который принимает на себя обязанности старого чипа южного моста после обработки.
Затем PCH подключается к ЦПУ через то, что называется Direct Media Interface или DMI. DMI на самом деле не является новой инновацией и является традиционным способом соединения северного и южного мостов в системах Intel с 2004 года..
Чипсеты AMD не сильно отличаются друг от друга: старый южный мост теперь называется 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 называет эти чипы ускоренными процессорами, или APU, а не процессорами, но это больше маркетинговый термин, который помогает людям отличать процессоры AMD со встроенной графикой от процессоров без таковой.)
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. Следовательно, задержка уменьшается, и система более отзывчива.
Ваш набор микросхем определяет, какие части совместимы
Итак, теперь у вас есть общее представление о том, что такое чипсет, но почему вы должны заботиться?
Как мы отмечали в начале, набор микросхем вашего компьютера определяет три основных момента: совместимость компонентов (какой ЦП и ОЗУ вы можете использовать?), Варианты расширения (сколько карт PCI вы можете использовать?) И разгон. Давайте поговорим о каждом из них более подробно, начиная с совместимости..
Выбор компонентов важен. Будет ли ваша новая система процессором Intel Core i7 последнего поколения или вы готовы согласиться на что-то более старое (и более дешевое)? Хотите оперативную память DDR4 с большей тактовой частотой или DDR3 в порядке? 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 также станет 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, собираетесь изложить свои потребности в зависимости от того, что вы хотите вложить в него и ваш бюджет.
Ваш набор микросхем определяет параметры расширения
Набор микросхем также определяет, сколько места для плат расширения (например, видеокарт, ТВ-тюнеров, карт RAID и т. Д.) У вас в машине благодаря шинам, которые они используют..
Компоненты системы и периферийные устройства - ЦП, ОЗУ, карты расширения, принтеры и т. Д. - подключаются к материнской плате через «шины». Каждая материнская плата содержит несколько разных типов шин, которые могут различаться по 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, встречающаяся на современных материнских платах, называется PCI Express (PCIe). PCIe использует «дорожки», которые позволяют внутренним компонентам, таким как ОЗУ и карты расширения, обмениваться данными с процессором 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..
Связь между двумя устройствами PCI Express состоит из линий. Количество доступных вам линий зависит от того, сколько линий имеет сама материнская плата, а также от пропускной способности (числа линий), которую может обеспечить ЦП..
Например, у многих процессоров Intel для настольных ПК есть 16 дорожек (у процессоров нового поколения 28 или даже 40). Материнские платы на чипсете Z170 предоставляют еще 20, всего 36.
Чипсет X99 обеспечивает 8 линий PCI Express 2.0 и до 40 линий PCI Express 3.0 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 столько).
Теперь, в конце концов, это не будет иметь значения для большинства пользователей. Запуск нескольких карт со скоростью 8x вместо 16x снижает производительность всего на несколько кадров в секунду, если вообще уменьшает. Точно 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 из карт расширения, таких как две видеокарты, ТВ-тюнер и карта Wi-Fi, вы можете довольно быстро заполнить материнскую плату. Во многих случаях у вас закончатся слоты, прежде чем вы исчерпаете всю свою 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
Таким образом, ваш чипсет определяет, какие части совместимы с вашей системой, и сколько карт расширения вы можете использовать. Но есть еще одна важная вещь: разгон.
Разгон просто означает увеличение тактовой частоты компонента выше, чем он был предназначен для работы. Многие системные твикеры предпочитают разгонять свой процессор или графический процессор, чтобы повысить игровую или другую производительность, не тратя больше денег. Это может показаться легким делом, 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 в этом-то и 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. Так что если вы хотите разогнать, вам нужно учитывать чипсет при покупке материнских плат.
Чипсеты, которые допускают разгон, будут иметь необходимые элементы управления (напряжение, множитель, базовые часы и т. Д.) В своем UEFI илиBIOS для увеличения тактовой частоты 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 заявленная 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, какие материнские платы Z170 или X99 (или любой другой разгоняемый чипсет) подойдут вам лучше всего..
Как сравнить магазин для материнской платы
Вот хорошие новости: вам не нужно знать все о каждом чипсете, чтобы выбрать материнскую плату. Конечно ты мог исследовать все современные наборы микросхем, выбирая между Intel, mainstream, производительностью и стоимостью наборов микросхем Intel, или узнать все о AMD A Series и 9 Series. Или вы можете просто позволить сайту, подобному Newegg, сделать тяжелую работу за вас.
Допустим, вы хотите создать мощный игровой автомат с процессором Intel текущего поколения. Вы бы отправились на сайт вроде Newegg, воспользовавшись деревом навигации, чтобы сузить свой пул до материнских плат 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.
Например, возьмем плату Z170 от MSI и плату X99 от MSI. 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 оперативной памяти DDR4, а плата X99 - до 128 ГБ. Плата Z170 имеет четыре 16-кратных слота PCI Express 3.0, но максимальный процессор, который она может обрабатывать, - это Core i7-6700K, который максимально работает на 16 линиях, что в сумме составляет 36. Плата X99, с другой стороны, может вместить до 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 посчитать 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 вы можете набирать номер еще дальше. Возможно, в конечном итоге вы рассматриваете более скромную систему Z97, которая будет обрабатывать до 32 ГБ оперативной памяти DDR3, довольно мощный 16-полосный процессор Core i7-4790K и одну графическую карту PCI Express 3.0, работающую 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 местом для ваших сравнений, есть множество других отличных магазинов, в которых можно купить запчасти, в том числе Amazon, Fry's и Micro Center).
Как правило, в этих таблицах сравнения не обсуждаются возможности разгона. В нем могут быть упомянуты некоторые функции разгона, но вы должны также изучить обзоры и немного погуглить, чтобы убедиться, что он может справиться 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). ).
Построение системы само по себе является искусством, и в этом 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..
Авторы изображений: Артем Мерзленко / Бигсток, Германия / Викимедиа, Ласло Салай / Викимедиа, Интел, mrtlppage / Flickr, V4711 / Викимедиа
