Що таке чіпсет?

Незалежно від того, які інші функції ви можете мати у своєму списку бажань для своєї ідеальної материнської плати, вам завжди доведеться перевіряти одну конкретну функцію. Це чіпсет. Чіпсет визначає сумісність материнської плати з одним або декількома поколіннями ЦП певної марки. Навіть якщо процесор технічно підходить до роз’єму, ви можете виявити, що чіпсет просто несумісний. Але що таке чіпсет і чому він так керує?

Архітектура материнської плати та ЦП

Ще до 2003 року всі материнські плати мали чіпсет із двох частин. Ці дві частини називали північним і південним мостом. Як ви могли здогадатися, ви можете знайти південний міст нижче материнської плати, ніж північний. Центральний процесор був підключений через передню шину до північного мосту, який забезпечував доступ до високошвидкісного підключення. Північний міст забезпечував підключення до оперативної пам’яті та основних шин розширення (PCIe, AGP і PCI).

Північний міст також підключався до південного, який обробляв усе інше, включаючи функції материнської плати, і забезпечував повільніше підключення. Південний міст забезпечував підключення до пристроїв USB, жорстких дисків SATA, Ethernet, аудіопристроїв, дисководів для гнучких дисків і компакт-дисків.

У цій архітектурі будь-який запит до оперативної пам’яті мав залишати центральний процесор і проходити через північний міст, що додавало затримки. У 2003 році AMD випустила 64-розрядні процесори Athlon, які змінили це, інтегрувавши контролер пам’яті безпосередньо в кристал ЦП. Між 2003 і 2011 роками більшість процесорів поступово об’єднували все більше і більше функціональних можливостей північного мосту безпосередньо в кристал ЦП, підвищуючи продуктивність.

Зрештою, коли весь північний міст інтегрований у кристал ЦП, схема іменування більше не мала сенсу. Intel і AMD перейменували південний міст на Platform Controller Hub і Fusion Controller Hub відповідно. Проте материнські плати продовжували продавати мікросхеми як чіпсет.

Сучасний чіпсет

Чіпсет на сучасній материнській платі в основному все ще забезпечує ту саму функціональність, що й оригінальний південний міст. Однак точні деталі змінилися, оскільки деякі технології вимерли. Чіпсет все ще керує роботою материнської плати. Він також забезпечує підключення SATA та аудіофункціональність. Чіпсет також забезпечує деяке підключення USB, а також деякі лінії PCIe. Зазвичай його можна знайти в нижньому правому куті материнської плати, часто під радіатором.

Оновлено з’єднання між ЦП і чіпсетом. Точне підключення різниться, але зазвичай воно пропонує еквівалентну пропускну здатність восьми смуг найшвидшого підключення PCIe, яке підтримує ЦП. Ця загальна пропускна здатність розподіляється між усіма з’єднаннями, які надає чіпсет. Хоча чіпсет, як правило, не має жодного окремого з’єднання, яке могло б наситити повне з’єднання, два чи більше підключених пристроїв можуть це зробити, що призводить до обмеження пропускної здатності.

Сучасні ЦП продовжують тенденцію інтеграції чіпсетів у кристали ЦП, причому деякі канали USB і PCIe надаються безпосередньо з ЦП, переміщені з чіпсета. Як правило, це підключення з найвищою швидкістю, яке пропонує материнська плата. Підключеним пристроям також не потрібно спільно використовувати пропускну здатність, оскільки вони мають прямий доступ до ЦП.

Речі, на які варто звернути увагу

Кожен чіпсет підтримує лише обмежену кількість поколінь ЦП. Чіпсети Intel, як правило, підтримують два покоління. Навпаки, AMD прагне розширити це до трьох, хоча не обов’язково після випуску продукту. Залежно від вашої точки зору, це відкриває або обмежує можливості для заміни ЦП у майбутньому.

Дивлячись на процесор і материнську плату, важливо зробити домашнє завдання. Як правило, один ЦП підтримує більше ніж один чіпсет із висококласними та бюджетними рівнями та деякими проміжними рівнями. Коли ви знаєте, який процесор ви хочете отримати, дослідіть, які чіпсети він підтримує, а потім вирішіть, який рівень ви хочете.

Наприклад, поточні процесори Intel 12-го покоління Core використовують чіпсет серії 600. Є чотири варіанти: H610, B660, H670 і Z690. Схема найменування трохи заплутана, але, якщо ви пам’ятаєте, вам потрібна серія 600, і що більш значні числа краще, це досить просто.

Тут ви можете побачити потенційну проблему. Поточні процесори AMD серії Ryzen 5000 підтримують чіпсети X570, B550 і A520, а також старіші чіпсети X470 і B450. У AMD є чіпсет під назвою B550, у Intel є чіпсет під назвою B660, а його попереднє покоління було ще гіршим, під назвою B560. Для тих, хто не обережний, ці схожі схеми іменування можуть призвести до плутанини.

Чіпсет точно обмежує кількість ліній PCIe і USB-портів, які може запропонувати материнська плата, і швидкість їх роботи. На жаль, виробники материнських плат можуть не використовувати для всіх USB-портів найвищу доступну швидкість. Отже, переконайтеся, що будь-яка материнська плата пропонує необхідне підключення, навіть якщо чіпсет означає, що це має бути.

Висновок

Чіпсет є комунікаційним контролером для відносно повільних комунікаційних шин. Це включає SATA, USB і навіть PCIe. Він призначений для підключення до корпусу та деяких пристроїв, підключених до материнської плати. Усі пристрої, підключені до чіпсета, мають обмежену пропускну здатність до ЦП.

У більшості випадків цієї пропускної здатності має бути більш ніж достатньо. Тим не менш, він може бути насичений великими робочими навантаженнями, що призведе до зниження продуктивності пристроїв. Існують різні рівні наборів мікросхем, які підтримуються більшістю ЦП. Переконайтеся, що ви вибрали рівень, який пропонує можливості підключення, які вам потрібні чи бажані. Не забудьте залишити свої думки в коментарях нижче.