Какво е „чипсет“ и защо трябва да ми пука?

Вероятно сте чували, че терминът „чипсет“ се разменя, когато се говори за нови компютри, но какво точно представлява чипсетът и как влияе на производителността на вашия компютър?

Накратко, чипсетът действа като комуникационния център на дънната платка и контролера на трафика и в крайна сметка определя кои компоненти са съвместими с дънната платка - включително CPU, RAM, твърди дискове и графични карти. Той също така диктува бъдещите ви възможности за разширяване и до каква степен, ако има такива, вашата система може да бъде овърклокната.

Тези три критерия са важни при обмислянето коя дънна платка да купите. Нека поговорим малко защо.

Кратка история на чипсетите

Още по времето на компютърните дънки дънните платки на компютрите се състоеха от много дискретни интегрални схеми. Това обикновено изискваше отделен чип или чипове за управление на всеки системен компонент: мишка, клавиатура, графика, звуци и т.н.

Както можете да си представите, разпръскването на всички тези различни чипове беше доста неефективно.

За да се справят с този проблем, компютърните инженери трябваше да създадат по-добра система и започнаха да интегрират тези различни чипове в по-малко чипове.

С появата на PCI шината се появи нов дизайн: мостове. Вместо куп чипове, дънните платки идват със северния и южния мост , които се състоят само от два чипа с много специфични задължения и цели.

Чипът Northbridge беше известен като такъв, тъй като се намираше в горната или северната част на дънната платка. Този чип е бил директно свързан към процесора и е действал като посредник за комуникация за по-високоскоростните компоненти на системата: RAM (контролери на паметта), контролер PCI Express и на по-старите дизайни на дънната платка AGP контролера. Ако тези компоненти искаха да говорят с процесора, първо трябваше да преминат през северния мост.

Южният мост, от друга страна, беше разположен към дъното (южната част) на дънната платка. Южният мост беше отговорен за работа с по-ниско ефективни компоненти, като слотове за PCI шина (за разширителни карти), SATA и IDE конектори (за твърди дискове), USB портове, вграден аудио и мрежи и др.

За да могат тези компоненти да говорят с процесора, първо трябваше да преминат през южния мост, който след това отиде до северния мост, а оттам към процесора.

Тези чипове започнаха да се наричат ​​„чипсет“, тъй като това беше буквално набор от чипове.

Устойчивият марш към пълна интеграция

Старият традиционен дизайн на чипсет на северния и южния мост очевидно би могъл да бъде подобрен и стабилно да отстъпи място на днешния „чипсет“, който всъщност изобщо не е набор от чипове.

Вместо това старата архитектура на северния мост / южния мост отстъпи на по-модерна, едночипова система. Много компоненти, като контролери за памет и графика, вече са интегрирани и се обработват директно от процесора. Тъй като тези функции с по-висок приоритет на контролера се преместиха в процесора, всички останали задължения бяха прехвърлени в един оставащ чип в стил Southbridge.

Например, по-новите системи на Intel включват Platform Controller Hub или PCH, който всъщност е един чип на дънната платка, който поема задълженията на стария чип на южния мост веднъж.

След това PCH се свързва към процесора чрез нещо, наречено Direct Media Interface или DMI. DMI всъщност не е нова иновация и е традиционният начин за свързване на северния мост с южния мост на системи Intel от 2004 г. насам.

Чипсетите на AMD не са толкова различни, тъй като старият южен мост сега е наречен Fusion Controller Hub или FCH. CPU и FCH на AMD системите след това се свързват помежду си чрез Unified Media Interface или UMI. По същество това е същата архитектура като тази на Intel, но с различни имена.

Много процесори от Intel и AMD също се предлагат с вградена вградена графика, така че не се нуждаете от специална графична карта (освен ако не правите по-интензивни задачи като игри или редактиране на видео). (AMD нарича тези чипове по-скоро като ускорени процесори или APU, а не като процесори, но това е по-скоро маркетингов термин, който помага на хората да различават AMD процесори с вградена графика и такива без.)

Всичко това означава, че неща като контролерите за съхранение (SATA портове), мрежовите контролери и всички онези по-малко ефективни компоненти сега имат само един хоп. Вместо да преминават от южния мост към северния мост към процесора, те могат просто да прескочат от PCH (или FCH) към процесора. Следователно, латентността е намалена и системата е по-отзивчива.

Вашият чипсет определя кои части са съвместими

Добре, така че сега имате основна идея какво е чипсет, но защо трябва да ви пука?

Както посочихме в началото, чипсетът на вашия компютър определя три основни неща: съвместимост на компонентите (какъв процесор и RAM можете да използвате?), Опции за разширяване (колко PCI карти можете да използвате?) И овърклок. Нека да поговорим за всеки от тях малко по-подробно - започвайки от съвместимостта.

СВЪРЗАНИ: Каква е разликата между DDR3 и DDR4 RAM?

Изборът на компонент е важен. Ще бъде ли новата ви система от последно поколение процесор Intel Core i7 или сте готови да се задоволите с нещо малко по-старо (и по-евтино)? Искате ли DDR4 RAM с по-висока честота или DDR3 е добре? Колко твърди диска свързвате и какъв? Нуждаете ли се от вграден Wi-Fi или ще използвате Ethernet? Ще използвате ли няколко графични карти или една графична карта с други разширителни карти? Умът се заблуждава при всички потенциални съображения и по-добрите чипсети ще предлагат повече (и по-нови) опции.

Цената също ще бъде голям определящ фактор и тук. Излишно е да казвам, че колкото по-голяма и лоша е системата, толкова повече ще струва - както по отношение на самите компоненти, така и на дънната платка, която ги поддържа. Ако изграждате компютър, вероятно ще изложите нуждите си въз основа на това, което искате да вложите в него, и вашия бюджет.

Вашият чипсет определя вашите опции за разширяване

Чипсетът също така диктува колко място за разширителни карти (като видео карти, телевизионни тунери, RAID карта и т.н.) имате във вашата машина, благодарение на шините, които използват.

Системните компоненти и периферни устройства - CPU, RAM, разширителни карти, принтери и др. - се свързват към дънната платка чрез „шини“. Всяка дънна платка съдържа няколко различни типа шини, които могат да варират по отношение на скоростта и честотната лента, но за по-голяма простота можем да ги разделим на две: външни шини (включително USB, серийни и паралелни) и вътрешни шини.

Основната вътрешна шина, намираща се на съвременните дънни платки, е известна като PCI Express (PCIe). PCIe използва „ленти“, които позволяват на вътрешните компоненти като RAM и разширителни карти да комуникират с процесора и обратно.

Лентата е просто две двойки жични връзки - едната двойка изпраща данни, а другата получава данни. И така, 1x PCIe лента ще се състои от четири проводника, 2x има осем и т.н. Колкото повече проводници, толкова повече данни могат да се обменят. 1x връзка може да обработи 250 MB във всяка посока, 2x може да обработи 512 MB и т.н.

Колко ленти са на ваше разположение, зависи от това колко ленти има самата дънна платка, както и от капацитета на честотната лента (брой ленти), който CPU може да достави.

Например, много настолни процесори на Intel имат 16 ленти (процесори от по-ново поколение имат 28 или дори 40). Дънните платки с чипсет Z170 осигуряват още 20, общо 36.

Чипсетът X99 предлага 8 ленти PCI Express 2.0 и до 40 ленти PCI Express 3.0, в зависимост от използвания процесор.

По този начин, на дънна платка Z170, графичната карта PCI Express 16x ще използва 16 ленти сама по себе си. В резултат на това можете да използвате две от тях заедно на дъска Z170 с пълна скорост, оставяйки ви четири ленти, останали за допълнителни компоненти. Като алтернатива можете да използвате една карта PCI Express 3.0 над 16 ленти (16x) и две карти над 8 ленти (8x) или четири карти при 8x (ако закупите дънна платка, която може да побере толкова много).

Сега, в края на деня, това няма да има значение за повечето потребители. Пускането на множество карти при 8x вместо 16x само намалява производителността с няколко кадъра в секунда, ако изобщо е така. По същия начин е малко вероятно да видите каквато и да е разлика между PCIe 3.0 и PCIe 2.0, или в повечето случаи по-малко от 10%.

Но ако планирате да имате много разширителни карти - като две графични карти, телевизионен тунер и Wi-Fi карта, можете да напълните дънна платка доста бързо. В много случаи ще останете без слотове, преди да изчерпите цялата си PCIe честотна лента. Но в други случаи ще трябва да се уверите, че процесорът и дънната ви платка имат достатъчно ленти, за да поддържат всички карти, които искате да добавите (или ще останете без ленти и някои карти може да не работят).

Вашият чипсет определя способността на вашия компютър за овърклок

Така че вашият чипсет определя кои части са съвместими с вашата система и колко разширителни карти можете да използвате. Но има още едно основно нещо, което определя: овърклок.

СВЪРЗАНИ: Какво е овърклок? Ръководството за начинаещи за разбиране как отрепки ускоряват своите компютри

Овърклокът просто означава избутване на тактовата честота на даден компонент по-висока, отколкото е проектирана да работи. Много системни ощипвачи избират да овърклокват процесора или графичния си процесор, за да увеличат играта или друга производителност, без да харчат повече пари. Това може да изглежда безпроблемно, но заедно с това увеличаване на скоростта идва по-голямото потребление на енергия и топлинната мощност, което може да причини проблеми със стабилността и да намали продължителността на живота на вашите части. Това също означава, че ще ви трябват по-големи радиатори и вентилатори (или течно охлаждане), за да сте сигурни, че всичко ще остане хладно. Определено не е за хора със слаби сърца.

Ето какво е това: само някои процесори са идеални за овърклок (добро място за начало е с модели на Intel и AMD с име K в техните имена). Освен това само някои чипсети могат да позволят овърклок, а някои може да изискват специален фърмуер, за да го активират. Така че, ако искате да овърклоквате, ще трябва да вземете предвид чипсета, докато пазарувате дънни платки.

Чипсетите, които позволяват овърклок, ще имат необходимите контроли (напрежение, множител, базов часовник и др.) В своите UEFI или  BIOS, за да увеличат тактовата честота на процесора. Ако чипсетът не се справи с овърклок, тогава тези контроли няма да ги има (или ако са, те ще бъдат почти безполезни) и може би сте похарчили трудно спечелените си пари за процесор, който е основно заключен рекламирана скорост.

Така че, ако овърклокът е сериозно съображение, тогава си струва да знаете предварително кои чипсети са по-подходящи за него веднага. Ако имате нужда от по-нататъшна посока, тогава има куп ръководства за купувачи, които ще ви кажат по несигурен начин кои дънни платки Z170 или дънни платки X99 (или друг овърклокващ чипсет) ще работят най-добре за вас.

Как да сравним Магазин за дънна платка

Ето добрата новина: всъщност не е нужно да знаете всичко за всеки чипсет, за да изберете дънна платка. Разбира се, бихте могли да проучите всички съвременни чипсети, като решите между чиповете на бизнеса, мейнстрийма, производителността и стойността на Intel, или да научите всичко за серията A и 9 от AMD. Или можете просто да оставите сайт като Newegg да ви вдигне тежко.

Да предположим, че искате да създадете мощна игрална машина с текущо поколение процесор Intel. Можете да се насочите към сайт като Newegg, използвайте дървото за навигация, за да стесните вашия басейн до дънни платки на Intel. След това бихте използвали страничната лента, за да стесните допълнително търсенето си по фактор на формата (в зависимост от това колко голям искате да бъде компютърът), процесорен сокет (в зависимост от това кой процесор (и) сте отворени за използване) и може би дори стеснете го по марка или цена, ако искате.

Оттам кликнете върху някои от останалите дънни платки и поставете отметка в квадратчето „Сравнение“ под тези, които изглеждат добре. След като изберете няколко, щракнете върху бутона „Сравнение“ и ще можете да ги сравнявате по отделни характеристики.

Да вземем например тази платка Z170 от MSI и тази платка X99 от MSI. Ако ги включим и в функцията за сравнение на Newegg, ще видим диаграма с много функции:

Можете да видите някои от разликите, дължащи се на чипсет. Платката Z170 може да побере до 64 GB DDR4 RAM, докато платката X99 може да заеме до 128 GB. Платката Z170 има четири 16x PCI Express 3.0 слота, но максималният процесор, с който може да се справи, е Core i7-6700K, който достига до 16 ленти за общо 36. Платката X99, от друга страна, може да побере нагоре до 40 ленти PCI Express 3.0, ако имате скъп процесор като Core i7-6850 CPU. За повечето потребители това няма значение, но ако имате куп разширителни карти, ще трябва да преброите лентите и да се уверите, че избраната от вас дъска има достатъчно честотна лента.

Очевидно системата X99 е по-мощна, но докато преглеждате тези таблици за сравнение, ще трябва да се запитате какви функции всъщност имате нужда. Чипсетът Z170 ще приеме до осем SATA устройства и тази конкретна дънна платка включва множество други функции, които я правят привлекателна перспектива за мощен компютър за игри. Чипсетът X99 е необходим само ако имате нужда от сериозен процесор с четири или повече ядра, повече от 64 GB RAM или имате нужда от много разширителни карти.

Дори можете да откриете, когато сравнявате дънни платки, че можете да наберете нещата още по-далеч. Може би в крайна сметка обмисляте по-скромна система Z97, която ще се справи с до 32 GB DDR3 RAM, доста способен процесор Core i7-4790K с 16 ленти и една графична карта PCI Express 3.0, работеща с пълна скорост.

Компромисите между тези чипсети са очевидни: с всеки възходящ чипсет имате избор от по-добри CPU, RAM и графични опции, да не говорим за повече от всеки. Но и разходите се увеличават значително. За щастие, не е нужно да знаете тънкостите на всеки чипсет, преди да се потопите - можете да използвате тези таблици за сравнение, за да сравнявате функция по функция.

(Имайте предвид, че докато Newegg вероятно е най-добрият сайт за сравнения, има много други страхотни магазини, от които можете да закупите частите - включително Amazon, Fry's и Micro Center).

Единственото нещо, което тези диаграми за сравнение обикновено няма да обсъждат, е способността за овърклок. Той може да споменава някои функции за овърклок, но също така трябва да се задълбочите в рецензиите и да потърсите малко, за да сте сигурни, че може да се справи с овърклок.

Не забравяйте, че когато обмисляте каквито и да било компоненти, дънни платки или други, уверете се, че сте направили необходимата си грижа. Не разчитайте само на потребителски рецензии, отделете малко време на реалните хардуерни рецензии на Google, за да видите как се чувстват професионалистите към тях.

Освен крайните нужди (RAM, графика и процесор), всеки чипсет трябва да отговаря на всички ваши съществени нужди - независимо дали става дума за вграден аудио, USB портове, LAN, стари конектори и т.н. Какво ще получите обаче ще зависи от самата дънна платка и характеристиките, които производителят е решил да включи. Така че, ако абсолютно искате нещо като Bluetooth или Wi-Fi, а платката, която обмисляте, не го включва, ще трябва да го купите като допълнителен компонент (който често заема един от тези USB или PCI Express слотове ).

Изграждането на система е изкуство само по себе си и има доста повече от това, за което говорихме днес тук. Но дано това ви даде по-ясна представа за това какво представлява чипсет, защо е важен и някои от съображенията, които трябва да вземете предвид при избора на дънна платка и компоненти за нова система.

Кредити за изображения: Артем Мерзленко / Bigstock, немски / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia