Что такое чипсет в материнской плате простыми словами, и какой лучше выбрать?
Всем доброго времени суток! И на очереди ещё одна интересная тема, которая волнует многие умы, а именно – что такое чипсет на материнской плате, для чего он нужен и как вообще выбрать подходящую «маму» для своего ПК. И начнем с простого определения слова «Чипсет» – это выделенные блоки микросхем, которые отвечают за работу всей материнской платы. Пока не понятно? – Далее расскажу поподробнее!
Если перевести дословно словосочетание «Chipset», то получится два слова: «Chip» – что в переводе так и переводится «Чип», и второе слово «Set», что переводится как «набор». То есть на материнской плате есть определенное количество микросхем, которые и управляют работой нашей материнской платы.
Кто не знает, но материнская плата – это связующее звено всех главных частей компьютера: процессора, видео- и звуковой карты, жесткого диска, привода, оперативной памяти и другого подключенного железа. Именно «материнка» управляет правильной работой всех внутренних комплектующих.
Что такое chipset материнской платы
Что такое чипсет? В вычислительной технике термин «чипсет» обычно относится к набору специализированных микросхем на компьютере, материнской плате или платах расширения. На ПК первым чипсетом для IBM PC AT 1984 года стал чипсет NEAT, разработанный Chips and Technologies для процессора Intel 80286. В домашних ПК, игровых консолях и аркадной игровой аппаратуре 1980-х и 1990-х годов термин использовался для аудио- и графических чипов. Назначение чипсета часто ссылается на определённую пару чипов на основной плате: северный и южный мост. Северный мост соединяет CPU с высокоскоростными устройствами, в том числе ОЗУ и видеокартой, а южный мост соединяется с более низкоскоростными периферийными шинами (такими как PCI или ISA). Во многих современных чипах южный мост уже содержит встроенные периферийные устройства, такие как Ethernet, USB и аудиовыход.
Материнские платы и их чипы часто поступают от разных производителей. К 2018 году производители чипов для ПК и ноутбуков x86 представлены компаниями AMD, Broadcom, Intel, NVIDIA, SiS и VIA Technologies. Компьютеры Apple и Unix традиционно использовали специально разработанные чипы. Для крупных серверов нужен собственный мощный чипсет, поэтому некоторые производители для своих продуктов разрабатывают уникальные платы, отвечающие определённым требованиям. В 1980-х годах Chips and Technologies впервые выпустили чипы, совместимые с ПК. Компьютерные системы, созданные с тех пор, часто используют одинаковые чипсеты материнской платы. Например, NCR 53C9x, недорогой набор микросхем, реализующий интерфейс SCSI, можно найти в Unix-компьютерах, таких как MIPS Magnum.
↑ Какой чипсет выбрать
Друзья, вся эта мудрёность с разнообразием сегментов чипсетов в сухом остатке невероятно проста. Если мы берём компьютер для домашнего использования, это априори как минимум игровой ПК базового уровня. И, соответственно, у нас отметаются чипсеты начальных сегментов, подходящие только для офисных малопроизводительных компьютеров. Следовательно, если мы говорим о платформе Intel, и нам не нужен разгон процессора, мы выбираем материнские платы на чипсетах B и H типа H470/H570. Так мы вложим денежные средства только в нужные нам возможности.
Если процессор будем гнать – то только на чипсете Z, и такие платы будут стоить вполовину дороже, чем на B-чипсете.
Если мы говорим о платформе AMD, то здесь оптимальный вариант – материнка на B-чипсете, она подойдёт даже для неэкстремального разгона, и такие платы будут стоить приемлемо.
Для высокопроизводительных компьютеров и экстремального разгона выбираем плату на чипсете X, которая будет стоить вдвое дороже плат на B-чипсете.
Но, друзья, дорогостоящую плату на Z-чипсете Intel или X-чипсете AMD также придётся взять, даже если мы не будем ничего разгонять, но нам будет нужна возможность подключения SSD-накопителей PCI-E более, чем двух. Из-за ограничений в поставке линий PCI-E материнские платы на базе среднесегментных чипсетов не смогут предложить нам более двух слотов M.2 PCI-E х4, т.е. с полноценными 4-мя линиями.
С сегментами чипсетов всё просто, заморочка же, друзья, кроется в сериях чипсетов. Так, один и тот же сокет у процессора и материнской платы – это ещё не признак их совместимости, и, как упоминалось выше, чипсет работает с определёнными поколениями процессоров и сужает совместимость по сокету. Вот как этот принцип проявлен в процессорах AMD: у современных процессоров Ryzen начиная с их 1-го поколения сокет AM4, но если мы начнём смотреть в спецификациях материнских плат с новыми чипсетами 500-й серии поддерживаемые процессоры, то мы не обнаружим присутствия где-то только 1-го поколения Ryzen, а где-то и 1-го и 2-го поколения. Т.е. если нам нужна материнка под Ryzen 1-го поколения, нужно её брать на чипсете 300-й или 400-й серии. Теперь пример с Intel: у процессоров 10-го и 11-го поколения единый сокет LGA 1200, но чипсеты 400-й серии поддерживают только 10-е поколение процессоров. А чипсеты 500-й серии поддерживают и 10-е, и 11-е поколение. Чипсет должен быть совместим с процессором, и эту совместимость определяют их поколения. Очень важно внимательно юзать спецификации материнской платы и, в частности, отслеживать поддержку платой той модели процессора, которую мы выбрали.
Чем новее чипсет, тем дороже будет материнка. Но, друзья, принцип «чем новее серия чипсета, тем лучше» не всегда оправдан. Если вы не собираетесь менять процессор на более новое поколение, вам не нужна поддержка чипсетом этого нового поколения. Иногда взамен новых каких-то возможностей чипсеты теряют старые. Так, например, чипсет B560 Intel впервые для B-сегмента получил возможность разгона оперативной памяти, но утратил функцию RAID.
Вот это основное, что касается современных чипсетов материнских плат. Чипсет – это базисный ориентир при выборе материнской платы, а как грамотно выбрать её саму, об этом мы напишем в одной из следующих публикаций сайта. А если, друзья, вы хотите экскурс в недавнее прошлое чипсетов, возможно, вы рассматриваете вариант покупки не современного ПК, а б/у-шного, смотрите старые статьи сайта про выбор материнских плат:
Если рассматривать более старые версии (1151v1, AM3), то рассмотрим следующие типы:
| Чипсет | Intel | AMD |
| Для офисных ПК | H110 | 980G |
| Для игровых и мультимедийных ПК | B150/B250/H270 | 970 |
| Для корпоративного сектора | Q170/Q270 | — |
| Для энтузиастов | Z170/Z270 | 990X |
| Для мощных профессиональных станций | X99 | 990FX |
Информация о маркировке чипсета находится на коробке с материнской платой. Что означает та или иная аббревиатура – указано на сайте производителя.Также рекомендуем ознакомиться с описанием каждого набора логики, чтобы иметь представление о том, что он поддерживает:
- количество линий PCI-E;
- количество USB-разъемов;
- количество SATA-портов;
- беспроводные технологии;
- разгон процессора/памяти/видеокарты;
- дополнительные порты расширений и т.д.
- максимальная температура нагрева (актуально для старых чипсетов, которые не распаяны на кристалле процессора);
- тип оперативной памяти.
Как выбирать чипсет?
Существует заблуждение, что чем больше ядер, тем лучше, но это не так.
Напомним, что речь идет об одной из частей системы на кристалле, а именно о центральном процессоре (CPU). CPU занимается общим управлением чипсета и приложениями от трех сторон.
Стоит вспомнить правило, что ограничение роста производительности происходит из-за увеличения количества вычислителей. Джин Амдал сформулировал закон в 1967 году. Поэтому больше ядер — больше энергопотребление.
Иногда из-за большого количества ядер невозможно разместить что-то другое т. к. физический размер чипсета имеет ограничения.
Также важна тактовая частота центрального процессора. Сейчас максимальная частота флагманов достигает 2,45 ГГц и нужна для непродолжительных высоких нагрузок (например, при обработке 4К30 видео, при передаче данных по сети LTE со скоростями до 1 Гбит/с) или для задач бенчмаркинга.
- На каких производителей обратить внимание?
- Qualcom
- Intel
- Samsung
- HiSilicon
- Mediatek
- Spreadtrum
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 устроен чипсет
Чипсет состоит из одной двух или более микросхем. Микросхемы называются мостами (c 1995 года). Традиционный чипсет – двухмостовый. В двухмостовом сегменте чипсет разделен на северный и южный мост.
Северный соединяется непосредственно с процессором и памятью. Южный с одной стороны – с северным через внутреннюю шину, с другой с периферийными контроллерами: слотами расширения PCI; контроллерами женских дисков SATA, IDE; контроллером Ethernet, Audio контроллером и ППЗУ (BIOS).
Схема двухмостового чипсета
В основе каждого моста – контроллер-концентратор.
У северного – это концентратор памяти, который соединен с ЦП через системную шину (FSB для процессоров Intel, HyperTransport для AMD) и обеспечивает взаимодействие ЦП и памяти. Иногда в эту связку добавлена графическая подсистема, которая связана с чипсетом через PCI-Express.
У южного – концентратор ввода-вывода. С ЦП общается через посредника – северный мост. Руководит взаимодействием ЦП и контроллеров жестких дисков (SATA, IDE, SCSI), твердотельных накопителей USB.
Двухмостовый чипсет AMD 760M
Материнская плата MSI на одночиповой конфигурации чипсета Intel H110
Более современная модель чипсета – одномостовая или одночиповая, где северный мост совмещен с процессором. За счет совмещения:
- удешевляется производство;
- освобождается место на материнской плате, которое занимает чип серверного моста;
- уменьшается энергопотребление;
- улучшается теплоотвод от чипа за счет мошной процессорной системы охлаждения.
Лидеры разработки чипсетов
Если говорить о лидерах в области разработки чипсетов системных плат, то, конечно же, на первое место выходит Intel.
Имея большой научно – технический потенциал и передовые разработки в области чипсетов и не только, данная контора не оставляет ни каких шансов для своих конкурентов.
Интересно почитать: Чипсет Intel X79 Express, обзор, возможности.
Основным конкурентом является, конечно же, AMD. Компания также является основным игроком в производстве чипсетов для материнских плат.
Но главное, чего боится Intel, это процессоры AMD, которые в свое время (2003 -2006 года) очень сильно потрепали ему нервы. Но в итоге AMD эту битву проиграл, но это пока.
Не хотелось бы обойти стороной всем известную фирму nVidea, которая основные свои усилия направила на создание видеокарт и графических процессоров. И, скажем, это у них получилось.
Конкурентом у nVidea в этой области является фирма ATi из Канады, но nVidea пока ее опережает.
В последнее время nVidea тоже начала выпускать чипсеты для системных плат, которые можно отнести к одним из самых быстрых.
Если говорить о фирме Via, то еще лет 5 назад это была очень известная фирма, которая постоянно приносила на рынок что-то новое и передовое.
Однако в последнее время в создании чипсетов и процессоров она была сильно потеснена конкурентами и сейчас в этом сегменте рынка играет не значительную роль.
Таким образом, чипсеты материнок еще играют, и будет играть важную роль в дальнейшем развитии компьютерных технологий.
Постоянная конкуренция мировых лидеров в этой области приводит к тому, что с каждым годом мы видим появление на рынке все новых высокотехнологичных наборов микросхем, которые значительно улучшают производительность компьютеров, ноутбуков и других устройств, а также расширяют их функциональные возможности.
