Чипсет материнской платы что это такое

Какой чипсет выбрать для материнской платы

В этой публикации, друзья, рассмотрим, какой чипсет выбрать для материнской платы при комплектации современной сборки ПК. Мы поговорим о том, что это вообще за компонент такой, что он определяет, какие бывают чипсеты, чем они отличаются один от другого. У нас на сайте есть рубрика «Комплектуем ПК», где мы периодически публикуем статьи о комплектации сборок на базе различного компьютерного железа. И там мы предлагаем оптимально подобранные под процессор и бюджет на покупку компьютера варианты материнских плат. Но если вы вникните в суть такого их компонента, как чипсет, вы сможете выбрать сами свою идеальную материнку, максимально грамотно вложив денежные средства, как вы это видите. Что же, давайте приступим.

Тогда как процессор ПК непосредственно сообщается с оперативной памятью и графикой, коммуникации с иными составляющими ПК осуществляются опосредовано через чипсет. Чипсет – это базис материнской платы. Чипсет являет собой интегрированный в материнку набор чипов (микросхем). Эти чипы разбросаны по всему текстолиту материнки и соединены между собой чипсетными линиями. Чипы отвечают за разные возможности компьютера и осуществляют коммуникацию процессора с устройствами как то: жёсткие диски, системы питания и охлаждения, сетевые, звуковые, прочие периферийные устройства.

Чипсет определяет технические и функциональные возможности ПК, в частности:

• Частоту системной шины,
• Одноканальный или двухканальный режим оперативной памяти,
• Возможность разгона процессора и оперативной памяти,
• Поколение и линии PCI-E,
• Число портов SATA,
• Число USB,
• Наличие сетевых устройств – только Ethernet-модуль или и он, и Wi-Fi,
• Поддержку RAID,
• Реализацию интерфейсов типа Thunderbolt и т.п.,
• Программные технологии типа виртуализации, эмуляции TPM и т.п.

Материнские платы в своём названии содержат указание на чипсет, являющийся их базисом.

Чипсет заточен под сокет процессора, определяет поколения, семейства, архитектуру поддерживаемых процессоров, сужая совместимость по сокету. Чипсеты производят компании Intel и AMD под материнские платы для ПК на базе своих процессоров.

Зачем нужен чипсет

Главный чип на материнской плате – это процессор (ЦПУ), он отдает команды остальным устройствам, но не может сделать это напрямую. Чипсет связывает ЦПУ с остальными системами: оперативной памятью (ОЗУ), системой ввода вывода, адаптерами и контролерами периферийных устройств. Связь осуществляется через систему шин.

Общая схема чипсета материнской платы

Для соединения с разными компонентами служат разные шины:

• c процессором – системная шина;
• c памятью – шина памяти (Memory Bus);
• с графическим адаптером – PCI, PCI -Express или AGP;
• с устройствами LPT, PS/2 – шина Low Pin Count.

Чипсет контролирует только взаимодействие систем, но не вмешивается в их работу.

• количество компонентов в подсистемах: возможное количество процессоров, слотов памяти, графических адаптеров, слотов расширения и портов на материнской плате.
• частоту шины и разрядность, через которую он связывается с подсистемой;
• можно ли повышать характеристики отдельных подсистем: тактовую частоту процессора(ов), напряжения памяти;
• поддержку технологии подсистемами: режим сдвоенной работы видеокарт – CrossFire и SLI; режим сдвоенной работы памяти – DUAL RAM, кэширование на SSD – Smart Response Technology.
• поддержку взаимодействия со специальными или устаревшими контроллерами: RAID, PCI,AGP.

Чипсет обеспечивает: быстродействие, расширяемость и стабильность работы в разных режимах компьютера.

Как узнать модель и характеристики чипсета

Если вы приобретаете материнскую плату, то должны уже иметь в своем активе процессор, либо твердую уверенность в его приобретении.От того, какой мощностью обладает чип и насколько силен его разгонный потенциал, подбирается соответствующий чипсет.

Чипсет	Intel	AMD
Для офисных ПК	H310	A320
Для игровых и мультимедийных ПК	B360, H370	B350
Для корпоративного сектора	Q370	—
Для энтузиастов	Z370	X370/X470
Для мощных профессиональных станций	X299	X399

В этой табличке указаны актуальные на данный момент платформы 1151v2, 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD).

Производители и модели

Производство чипсета – это высокотехнологичный процесс, немногим менее сложный, чем производство процессоров, поскольку от качества чипсета и от набора тех функций, которые он поддерживает, зависят характеристики компьютера, а также его бесперебойная работа. Поэтому их производителей этих наборов микросхем сейчас в мире не так уж много – как правило, это фирмы, производящие сами процессоры – Intel и AMD, а также компании NVIDIA, VIA и SIS.

В настоящее время разработано очень много различных моделей чипсетов. Как правило, определенные модели чипсетов предназначены для работы с определенными процессорами или линейками процессоров. Если вы хотите узнать название модели чипсета своей материнской платы, то следует помнить, что название модели чипсета пишется на микросхеме северного моста.

Печатаем транзисторы

Когда диски отполированы, на них можно формировать процессоры. Процесс очень похож на то, как раньше печатали чёрно-белые фотографии: брали плёнку, светили сверху лампой, а снизу клали фотобумагу. Там, куда попадал свет, бумага становилось тёмной, а те места, которые закрыло чёрное изображение на плёнке, оставались белыми.

С транзисторами всё то же самое: на диск наносят специальный слой, который при попадании света реагирует с молекулами диска и изменяет его свойства. После такого облучения в этих местах диск начинает проводить ток чуть иначе — сильнее или слабее.

Чтобы так поменять только нужные участки, на пути света помещают фильтр — прямо как плёнку в фотопечати, — который закрывает те места, где менять ничего не надо.

Потом получившийся слой покрывают тонким слоем диэлектрика — это вещество, которое не проводит ток, типа изоленты. Это нужно, чтобы слои процессора не взаимодействовали друг с другом. Процесс повторяется несколько десятков раз. В результате получаются миллионы мельчайших транзисторов, которые теперь нужно соединить между собой.

Сокет материнской платы

Сокет – это набор контактов и механизм защиты, которые удерживают процессор на месте и соединяют материнскую плату с доступной вычислительной мощностью. Существуют разные сокеты в зависимости от того, какой процессор поддерживается. Если возникает ситуация, когда процессор и сокет несовместимы, лучший сценарий состоит в том, что компонент физически не сможет соединиться с сокетом, тогда как в худшем случае может быть нанесен непоправимый ущерб любой части системы.

К счастью, легко выяснить и проверить, будет ли рассматриваемый процессор работать с определенной материнской платой. Обычно рекомендуется сначала выбрать процессор, который предоставляет вам необходимый сокет, что делает покупку материнской платы немного проще. Например, для Ryzen 5 3600X потребуется материнская плата AM4 , а для Intel Core i5-9600K – LGA 1151 .

Как выглядят чипсеты современных компьютеров?

Чипсет — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций.

Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие центрального процессора (ЦП) c различными типами памяти, устройствами ввода-вывода, контроллерами и адаптерами ПУ, как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своем составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы шин.

Так как ЦП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. Он включает в себя интерфейс шины процессора и определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора.

Определяет во многом тип, объем, быстродействие и вид поддерживаемой памяти, рабочие частоты различных шин, их разрядность и тип, поддержку плат расширения, их количество и тип, и т. д.

Таким образом, этот набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, во многом определяя ее быстродействие, расширяемость, стабильность работы при различных настройках и условиях, модернизируемость, сферу применения и т. д.

Являясь по сути основой платформы/системной платы, чипсеты встречаются и в других устройствах, например, в сотовых телефонах и сетевых медиаплеерах.

Чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т.н. системный контроллер-концентратор:

1. Контроллер-концентратор памяти — обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной шиной (FSB, HyperTransport или QPI). В современных ЦП (например, Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1) контроллер памяти может быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может интегрироваться графический процессор.
2. Контроллер-концентратор ввода-вывода — обеспечивает взаимодействие между ЦП и жестким диском, картами PCI, низкоскоростными интерфейсами PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.

Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъема LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и, следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.

Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящей из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.

Как производят кремниевые чипы?

Производство кремниевых чипов – это очень сложный высокотехнологичный процесс. Для начала необходимо получить чистый кремний. Естественно, в природе такой не встречается . Поэтому для начала добывается кварц (природный минерал, в котором кремний соединен с кислородом), который затем переплавляется и очищается от мельчайших примесей. В расплавленный кварц опускается микроскопический кристалл кремния. Он служит своего рода «семенем», вокруг которого вырастает большой, цилиндрической формы кремниевый кристалл.

Производство чистого кремния.

С помощью сверхпрочной алмазной пилы кремниевый цилиндр распиливается на тончайшие (не более четверти миллиметра) кружочки. По-английски их называют «вэйферами», что можно перевести на русский язык как «вафелька».

Чистый кремний не пропускает ток, но если на него напылить микроскопические частички металла, то отдельные его области приобретут свойства полупроводника и вокруг этих областей можно построить микроскопические транзисторы. То, что происходит с «вафелькой» далее больше напоминает не сборку электронной аппаратуры, а засветку и проявку фотобумаги.

На кремниевую пластину наносят специальную эмульсию (фоторезист), чувствительную к ультрафиолетовым лучам. Затем сверху накладывают «маску» – нечто вроде пленки-негатива . Темные участки «маски» соответствуют тем местам на будущем чипе, куда необходимо нанести микроскопические частички электронных элементов. Светлые участки указывают на те части кремниевой пластинки, которые должны остаться нетронутыми. Теперь «вэйфер» облучают через «маску» ультрафиолетом. Происходит фотохимическая реакция сродни той, что рождает фотографию на пленке или фотобумаге. Облученные ультрафиолетовыми лучами участки приобретают особые свойства. Эмульсия здесь становится очень стойкой и не растворяется в кислоте. А фрагменты эмульсии, скрывшиеся под темными участками «маски», могут быть легко смыты кислотой. Что собственно и делается.

Теперь кремниевую «вафельку» разогревают в печке и обдувают раскаленным газом, содержащим нужные металлические примеси. Там, где после «кислотной ванны», остался чистый кремний, напыление остается на кремниевой пластинке. В остальных местах кремний прикрыт слоем эмульсии, которой придал стойкость ультрафиолет. Наконец, специальным раствором смываются и эта эмульсия , и у нас остается абсолютно чистая кремниевая пластина с нанесенным в соответствии со схемой напылением.

Чип готов? Ничего подобного! Для того, чтобы кремениевая пластина превратилась наконец в настоящую электронную схему, в которой были бы соединены друг с другом тысячи и миллионы электронных компонентов, всю описанную выше операцию придется повторить много раз: новый слой эмульсии, новая схема-«маска», новое засвечивание ультрафиолетом и новое напыление. Так, слой за слоем формируется электронный чип.

Обычно на одном круглом «вэйфере» напыляются сразу много будущих чипов, имеющих квадратную форму. Когда все готово, «Вафельку» разрезают алмазной пилой. К каждой из полученных кремниевых пластинок приваривают ножки-контакты, и заключают получившийся чип в пластиковый корпус. Теперь осталось смонтировать его на печатной плате устройства, для которого чип предназначен, и – в работу.

©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА