Что такое системная микросхема чипсет и какие функции она выполняет

Обновлено: 07.07.2024

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.

↑ Какой чипсет выбрать для материнской платы

↑ Что такое чипсет

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.

↑ Какие бывают чипсеты

Для разных классов процессоров Intel и AMD есть свои классы чипсетов – десктопные, серверные, для высокопроизводительных систем. У чипсетов есть серии, это, по сути, их поколения: из актуальных это 300-я, 400-я, 500-я серия у AMD, а у Intel - 400-я, 500-я и новейшая 600-я. Чем больше серия, тем она новее. Серии работают с определёнными поколениями процессоров. Чипсеты очень скупы на поддержку современных поколений PCI-E, и актуальное PCI-E 4.0 поддерживают только 500-я серия AMD и новейшая 600-я серия Intel. В каждой серии есть чипсеты для разного сегмента компьютеров. В названиях чипсетов закодированы указание на серию и принадлежность к определённому сегменту компьютеров, а, соответственно, на реализацию технических возможностей. Возьмём, к примеру, современнейший чипсет Intel Z690 под сокет LGA 1700: в нём Z – это буква принадлежности к сегменту продвинутых Z-чипсетов, а 6 – указание на 600-ю серию чипсетов. На сегмент чипсета в основном указывает первая буква в названии.

У чипсетов Intel такие сегменты:

H, если это чипсеты типа H410 или H510 -

Бюджетный пользовательский сегмент без возможности разгона и с минимальным числом линий PCI-E

400-я серия – H410, H420E

500-я серия – H510

Средний пользовательский сегмент без возможности разгона процессора, но с возможностью разгона оперативной памяти начиная с 500-й серии. Максимальное число линий PCI-E больше, чем у H410/H510

400-я серия – B460

500-я серия – B560

H, если это чипсеты типа H470 или H570

Выше среднего пользовательский сегмент без возможности разгона процессора, но с возможностью разгона оперативной памяти начиная с 500-й серии. Максимальное число линий PCI-E больше, чем у B-чипсетов

400-я серия – H470

500-я серия – H570

Сегмент серверов и рабочих станций без возможности разгона

400-я серия – Q470, Q470E

500-я серия – Q570

Сегмент серверов и рабочих станций с возможностью разгона процессора и оперативной памяти

400-я серия – W480, W480E

500-я серия – W580

Максимальный пользовательский сегмент с возможностью разгона процессора и оперативной памяти, с максимально возможным числом линий PCI-E.

400-я серия – Z490

500-я серия – Z590

600-я серия – Z690

Этот же принцип сегментирования можем наблюдать у чипсетов компании AMD. В их названиях буква отвечает за сегмент компьютеров, а первая цифра модели – за серию: 300-я, 400-я, 500-я серия. Только у AMD другие буквы соответствия сегментам:

Бюджетный пользовательский сегмент без возможности разгона и с минимальным числом линий PCI-E

300-я серия – A 300, A 320

500-я серия – A 520

Средний пользовательский сегмент с возможностью разгона процессора и оперативной памяти. Максимальное число линий PCI-E больше, чем у A-чипсетов

300-я серия - B300, B350

400-я серия – B450

500-я серия – B550, B550A

Продвинутый пользовательский сегмент с возможностью разгона процессора и оперативной памяти, с максимально возможным числом линий PCI-E.

300-я серия – X300, X370

400-я серия – X470

500-я серия – X570

Детальные характеристики актуальных чипсетов можно посмотреть на сайте AMD .

↑ 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.

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:

Чипсет - это набор микросхем, которые выполняют совместную работу заданных функций и являются связующим звеном между различными частями и комплектующими компьютера. Он соединяет центральный процесор, память, слоты PCI-e, устройства ввода-вывода, устройства хранения данных, разъемы USB и т.п. по средством многоуровневой системы шин связи, как через себя, так и через иные контроллеры.

Для чего это нужно?

Как говорилось выше это связующее звено. Но почему нельзя обойтись без него, сэкономить немного места на материнской плате и радоваться, не меняя мат. плату, ежегодно, под новые процессоры и другие комплектующие?

Просто большинство ЦП не умеют взаимодействовать со многими устройствами напрямую, для этого и нужен чипсет. В свою очередь чипсет определяет функциональность, тип процессора, который можно поставить в паре с ним, объем памяти и ее частоты, количество и скорость дополнительного оборудования в дополнительных слотах PCI-e, количество и разрядность некоторых шин и т.п.

Отсюда вытекает, что чипсет одна из важнейших составляющих ПК, основа, которая относительно влияет на быстродействие и стабильность работы оборудования.

Какие бывают?

На сегодняшний день актуальные чипсеты (от бюджета, до топа) :

H310
B360
H370
Q370
Z370
Н410 (минимум функционала, для офиса и игровых систем с одной видеокартой)
B460 (очень похож на B360, но имеет больше линий PCI-e)
H470 (основное преимущество - интегрированный модуль WI-FI)
Q470 (отличия от топовой Z490, в отсутствии возможности разгона)
W480 (позиционируется как чипсет для рабочих станций)
Z490

Линейка "Z" отличается возможностью разгона не только ЦП, но и других комплектующих, а так же умеет управлять процессорными линиями PCI-e

A320
B350
X370
B450
X470
X570 (поддержка PCI-e 4.0)

Линейка "X" считается самой функциональной. Разгон возможен на всех чипсетах, исключение только линейка "А".

Физически, чипсет представляет собой одну или несколько больших микросхем на материнской плате и несколько вспомогательных микросхем, размерами поменьше. Эти микросхемы в процессе работы нагреваются, поэтому производители материнских плат устанавливают на них радиаторы для охлаждения.

Блок-схема чипсета

В силу сложившихся инженерных традиций, основные микросхемы чипсета получили название: Северный мост и Южный мост.

Основная функция Северного моста:

Связь процессора с памятью, видеокартой и южным мостом.

Основная функция Южного моста:

Обеспечивает связь процессора, со всеми остальными устройствами (жесткие диски, карты расширения, usb устройства и т.д).

В настоящее время существуют процессоры, которые сами могут выполнять функции северного моста. Поэтому в материнских платах для таких процессоров, северного моста нет, есть только южный!

Основные производители чипсетов:

Характеристики чипсета, которые влияют на производительность компьютера

Скорость работы шины данных:

Шина данных имеет две характеристики, частота и ширина.

Например: 1333 МГц, 1600 МГц

Например: 1 Байт, 2 Байта.

Пропускная способность шины данных

Трансферы в секунду

Этот параметр так же относится к пропускной способности но уже означает не объем, а количество операций, которая шина может передать в секунду.

Обычно число трансферов в секунду, в два раза больше частоты шины данных.

Например: 5200 MT/с, 5200 MT/s (Мегатрансферы в секунду)

5.2 ГТ/с, 5.2 GT/s (Гигатрансферы в секунду)

В описании материнской платы, указывается максимально возможная скорость работы шины данных, которая связывает процессор и чипсет. В действительности, скорость работы шины будет зависеть от установленного процессора. Это связано с тем, что процессор имеет такую же характеристику, как частота шины или скорость работы шины. Если она ниже чем у чипсета, то скорость работы шины данных будет такая, как у процессора.

Как обозначается чипсет в описании платы

Характеристики чипсета в кратком описании:

ASUS P7 H55 -V;S1156; без FFD!; Поддержка Core i3,i5,i7; HH5 ; 4DDR3(2200*); 1xP-Ex16, 3xP-Ex1; 3xP; 8ch-Sound; GigaLan; 6xSATAII; 1xATA100; ATX

Обычно чипсет уже указан в названии материнской платы: ASUS P7 H55 -V и далее он указан в кратком описании после сокета, и уже более подробно в полном описании платы.

Как вы, уже наверное, знаете, основными устройствами компьютера являются процессор и оперативная память (ОЗУ), а располагаются они на материнской плате. Но помимо них на системной плате находится и еще один важный компонент, а именно, чипсет материнской платы. Чипсет представляет собой комплект из нескольких микросхем, предназначенных для управления работой всех функциональных элементов материнской платы. Помимо этого, чипсет является элементом, в котором «зашит» тот или иной набор функций и возможностей, которыми располагает материнская плата.

Чипсеты в современном понимании этого слова впервые появились в персональных компьютерах платформы Amiga Atari. На платформе Intel первый чипсет появился в компьютерах PC/AT (на базе процессоров i80286).

Вообще говоря, слово «чипсет» (chipset) в переводе с английского переводится как «набор микросхем». Как правило, однако, в современных компьютерах этот набор состоит из небольшого числа элементов – обычно это 2, иногда 3 микросхемы. А многие современные чипсеты, в частности некоторые чипсеты Intel, вообще обходятся всего лишь одним контроллером.

В традиционной схеме чипсет состоит из двух микросхем со вполне устоявшимся набором функций. Традиционно эти две микросхемы носят название «южный мост» и «северный мост». Это название пошло от того, что обычно «северный» чип располагается в верхней части материнской платы, а «южный» – соответственно, в нижней. Мостами эти микросхемы называются не случайно, поскольку именно через них идет связь между всеми элементами компьютера, такими как процессор, оперативная память, шины ввода-вывода, шины накопителей, и.т.д. Но северный и южный мосты – это, скорее, обиходный термин. Формальное название, которое носит северный мост – контроллер-концентратор памяти, а южный – контроллер-концентратор ввода/вывода.

Северный и южный мост связывает специальная шина для обмена данными. Если раньше эти данные передавались по шине ввода-вывода, такой как PCI, то сейчас у каждого производителя чипсетов для этой цели существует высокоскоростная шина своего собственного формата.

Схема взаимодействия чипсета со всеми элементами материнской платы.

Основные функции

Как уже было сказано, в функции chipset-а входит интеграция различных устройств, расположенных на системной плате – памяти, процессора, шин в/в, портов, и.т.д. и координация их взаимодействия. Также чипсет часто содержит встроенную систему видео- и аудиовывода и сетевой контроллер.

Южный и северный мосты отвечают за различные функции. В ведении северного моста находятся высокоскоростные устройства, такие, как процессор, память, шина PCI-E. Также в северном мосту располагается встроенная видеосистема. Южный мост ответственен за всю остальную периферию, как правило, низкоскоростную. Это шины PCI, SATA, USB и многие другие. Кстати, если вспомнить, что северный мост зовется контроллером памяти, то часто это правило не соблюдается, поскольку во многих моделях чипсетов управление памятью не входит в функции северного моста, а осуществляется за счет возможностей центрального процессора.

На многих материнских платах существует также небольшая микросхема Super I/O, ответственная за низкоскоростные порты, такие, как LPT и PS/2. Южный мост и контроллер Super I/O соединяет специальная шина.

Северный мост, chipset Intel 815

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.

Заключение

Чипсет – это набор микросхем, обеспечивающий интеграцию и координирующий работу основных систем персонального компьютера, расположенных на системной плате. Чипсет определяет возможности персонального компьютера и те функции, которые он поддерживает, кроме того, от надежной работы чипсета зависит производительность компьютера и его бесперебойная работа.

Читайте также: