Как узнать чипсет материнской платы
Материнская плата – мозг и сердце компьютера, которые связывают воедино все ключевые элементы системы. Делается это при помощи чипсета, который регулирует все входящие и исходящие сигналы, распределяя их по необходимым маршрутам. Что такое чипсет и как его найти в материнской плате, мы разберемся ниже.
Что такое чипсет в материнке
Чипсет – набор микросхем, собранных воедино для взаимодействия процессора компьютера с остальными модулями. Без него такое взаимодействие невозможно, так как процессор не в состоянии передавать команды другим элементам напрямую. Таким образом, чипсет выполняет роль регулировщика. Он указывает направление, но не влияет на работу. Выбирая материнскую плату, для своего компьютера, обращайте внимание не только на сокет, но и на чипсет.
Функции чипсета
Основная функция – контроль и перераспределение сигналов. В зависимости от модели блока микросхем, определяются следующие характеристики:
Подводя итоги вышесказанному, делаем вывод, что чипсет позволяет работать системе:
Устройство
Итак, в общих чертах мы разобрались что такое материнская плата и для чего ей нужен чипсет. Но, как он устроен до сих пор остается неясно. Давайте исправим эту оплошность. Заводя разговор о устройстве чипсета, в первую очередь определитесь о какой модели идет речь – старой или новой. Это имеет принципиальное значение.
Старые модели построены на взаимодействии двух отдельных блоков микросхем. Они назывались Северный и Южный мост. Название отражает их расположение на МП, относительно других элементов. Северный мост выполняет функции:
В свою очередь, Южный мост позволяет:
Обратите внимание! Работа с различными элементами у каждого моста реализуется посредством системных шин, с различной пропускной способностью.
Новые модели построены по другой архитектуре, в которой Северный мост интегрируется в процессор и в качестве самостоятельного элемента остается только Южный мост. Такая технология позволяет увеличить скорость обработки и передачи информации, увеличивая быстродействие. Кроме того, использование технологии интегрированного моста дает возможность:
Где находится
Расположение чипсета нетрудно определить по названию его мостов. Северный мост располагается в верхней части МП, в непосредственной близости от процессора. Выглядит он как большая микросхема, оснащенная системой охлаждения в виде радиатора, или радиатора и кулера. Это необходимо по причине постоянных перегревов. Новые модели МП могут не иметь обособленного Северного моста, так как он интегрирован в процессор.
Южный мост располагается в нижней части материнской платы, и его микросхема также оснащена системой охлаждения. Нагрузка на южный мост не такая существенная, поэтому в большинстве моделей в качестве охлаждения выступает один радиатор. Некоторые производители и вовсе не оснащают микросхему персональными элементами охлаждения.
Температура
Из-за повышенных нагрузок на чипсет, особенно на его Северный мост, микросхемы постоянно перегреваются. Для поддержания рабочей температуры чипсета, а также предотвращения перегрева, на чипсет устанавливается система охлаждения. При интенсивной работе на ПК, пользователю рекомендуется время от времени проверять температуру ключевых узлов, для предотвращения форс-мажорных ситуаций.
Нормальная температура
Нормальной температурой считается диапазон в 55 – 70о. Индивидуальные показатели у каждой материнской платы разные и все зависит от производителя. При необходимости узнать рабочую температуру, обратитесь за помощью к официальному производителю. Интересующая вас информация находиться на его сайте, в разделе описания устройства. В крайнем случае обращайтесь в службу технической поддержки.
Пользователи, которые задаются вопросом как узнать температуру чипсета, могут выяснить это следующими способами:
В качестве программ подойдут:
Они считывают данные, поступающие на термодатчик устройства и отображают их на экране. Минус такого метода заключается в том, что программы работают не со всеми датчиками.
Алгоритм ручной проверки:
Важно! Действия совершаются после обесточивания системы. Не лезьте щупом к микросхемам, если ПК подключен к розетке.
После замены термопасты, проведите повторные замеры. Если температура не снизилась – устанавливайте на радиатор дополнительное охлаждение в виде кулера.
Охлаждение
Охлаждение реализуется двумя устройствами:
Северный мост комплектуются обоими устройствами, а Южный только радиатором.
Как узнать чипсет материнской платы на ноутбуке
Определение классификации чипсета материнской платы на ноутбуке производится следующим образом:
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.
Простыми словами
Давайте ещё раз простыми словами про то, что же такое чипсет, и для чего он вообще нужен на системной плате. Чипсеты необходимы для правильного обмена информации между внутренними подключенными устройствами к материнской плате. Например, у нас есть видеокарта и процессор, которые должны взаимодействовать друг с другом для правильной работы.
Процессор и видеокарта подключены как раз к материнской плате. И вот на материнской плате есть целая система плат, микропроцессоров и микросхем, за счет которых и выполняется правильный обмен информации – это и есть чипсет. Далее мы разберем данное понятие чуть поподробнее, а также я покажу – где же он находится.
Рассмотрим на примере
Теперь давайте взглянем на чипсет. Взгляните на картинку ниже – у данной материнской платы можно увидеть два моста: южный и северный. Первый находится чуть ближе к процессору, а второй чуть ниже.
Теперь давайте посмотрим – за что же отвечает северный и южный чипсеты.
Ориентироваться на архитектуру нижней картинки не стоит, так как она уже немного устарела, но все же она наглядно показывает работу чипсетов.
Современные и старые чипсеты напрямую влияют на производительность материнской платы и ПК в целом. Также производительность зависит от пропускной способности шины, на которой они установлены – в мануалах часто обозначают данный показатель как FSB или Front Side Bus. Среди обычных пользователей могут встретиться также и другие названия: частота шины, скорость шины и т.д.
В целом производительность шины зависит от двух понятий:
В итоге у нас выходит два показателя: частота и ширина. Расскажу на примере – представьте, что у нас в порту есть грузчики, которые должны непрерывно таскать коробки из одного места в другой. Вот количество грузчиков – это частота. А количество коробок, которое они могут унести за раз – это ширина.
Но чтобы не оперировать сразу двумя величинами придумали третью, которая получается при умножении частоты на ширину. Получается как раз та самая пропускная способность шины, и измеряется она в гигабайтах в секунду (ГБ/c или GB/s). Как видите из нижней картинки, пропускная способность у разных шин с разными устройствами может быть разной.
Северный же мост также связан с оперативной памятью, так как без неё нормальная работа в системе просто невозможна. Это происходит через специальную шину RAM Bus. Данная шина имеет 128 контактов, плюс одну интересную фишку – она работает в двухканальном режиме.
То есть если вы подключите одну плашку памяти в один канал, то она будет задействовать только половину этих контактов, и в результате будет работать в два раза медленнее. Именно поэтому чаще всего покупают две плашки и подключают их в два разных канала. На материнской плате они обычно обозначены разным цветов слотов для оперативной памяти.
Новая архитектура
Современные материнские платы не имеют северного моста. Производители просто убрали его и перенесли данную задачу на сам процессор, что увеличило пропускную способность и производительность современных ПК в несколько раз.
Для связки используется шина QPI (QuickPath Interconnect). Также для работы видеокарты используется шина PCI, которая перекочевала в сам процессор и контролируется им же. Теперь в мануалах вы также моете встретить такой параметр как количество трансферов в секунду. Данный показатель характеризует не количество данных, переданных за раз, а именно количество операций в секунду. Может иметь обозначение – как МТ/с или ГТ/с.
ПРИМЕЧАНИЕ! Самое главное, что нужно запомнить, так это то, что современная архитектура предполагает полное слияние северного чипсета в процессор.
Производители
Производители чипсетов практически не меняются, но в последнее время на рынок поступило достаточно много компаний из Китая. Ранее же были известны только компании: AMD, Intel и NVidia. Давайте теперь рассмотрим самых популярных производителей. Мы будем разбирать маркировки, которые присутствуют в названиях и что они означают.
Intel
| X | Игровые. |
| P | Мощные компьютеры для большого количество операций и вычислений. Например для искусственного интеллекта или рендеринга. |
| G | Обычные компьютеры для работы и офиса. |
| B, Q | Бизнес модели с дополнительной функцией удаленного управления и контроля. Часто используются в юридических и экономических компаний. |
| H | Обычные модели – без каких-то определенных фишек. |
| P 67 | Для разгона и оверклокинга на профессиональном уровне. |
| Z | Данная модель объединяет сразу несколько вариантов букв. |
Некоторые из данных материнских плат имеют сразу встроенную видеокарту – чаще это используется на офисных машинах, так как при такой комплектации нет смысла устанавливать какие-то мощные видеоадаптеры. Для игровых моделей в процессоре полностью убрали поддержку встроенного видеоконтроллера, так как он просто не нужен.
| G и V | Есть поддержка встроенного видеоадаптера. |
| X, GX | Есть поддержка двух видеокарт, но на половинную мощность. То есть даже если вы установите две карты, то прироста производительности не будет. |
| FX | Поддержка двух видеокарт с увеличением производительности. |
Как выбрать?
Рейтинги чипсетом и материнских плат постоянно пополняются. Как я и говорил ранее, на рынок совсем недавно поступили неплохие модели из Китая. Самое главное вам нужно решить – для чего именно вам нужен ПК. Если вы собираетесь просто на нем работать, то вам нужно брать интегрированную материнскую плату со встроенной видеокартой.
Если же вы будете брать ПК для разгона, то нужно смотреть соответствующие модели материнок. Для игр есть отдельное железо. Также нужно смотреть на сокет и пропускную способность шины. Советовать что-то я не буду, так как данный ТОП постоянно меняется и пополняется все более новыми моделями, но советую посмотреть вот это видео.
Назначение чипсета материнской платы ПК
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).
Состав «набора микросхем»
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.
Что такое чипсет? Разбор на примере Intel TigerLake H45
Смартфоны, планшеты и прочие мобильные гаджеты приучили нас к такой схеме: есть чип, на котором должно поместиться всё — центральный процессор, графический, нейронный, всякие сигнальные процессоры, Wi-Fi и прочее. Такая компоновка называется SoC или система на кристалле, или однокристальная система.
И кажется, что это самый правильный метод компоновки микросхем. Ведь так мы получаем самые маленькие задержки, всё занимает меньше места, меньше потребляет энергии и так далее. Но что хорошо для мобильника, не всегда хорошо для компьютера. Поэтому сегодня мы поговорим про серых кардиналов печатных плат — про чипсеты.
Что это такое? И сколько их нужно для счастья? Разберемся, как устроены процессоры для компьютеров. Отыщём куда с материнской платы пропали мосты? И выясним как быстрые SSD повлияли на процессоры.
Один чип не всегда хорошо
Так почему же один чип — не всегда хорошо? В отличие от мобильников, ПК и ноутбуки куда более сложные и универсальные устройства. Мы ожидаем что, процессор в компьютере будет поддерживать любые видеокарты и прочие железки. Мы ожидаем, что сможем подключить к компьютеру кучу разной периферии: мониторы, клавиатуры, флешки, жесткие диски — и всё это будет работать через разные порты.
С мобильниками всё попроще и куда более предсказуемо. Поэтому мобильные платформы проще сами по себе. От них не требуется поддержка всего и вся, поэтому всё на один кристалл.
Яркий тому пример чип Apple M1, выросший из мобильной платформы. Это прекрасная, плотно интегрированная однокристальная система, но с рядом ограничений. Вся оперативка распаяна, а из разъемов есть только два USB4 и те работают не на полной скорости. Как понимаете такое решение не тянет на универсальность.
Поэтому в ПК и ноутбуках вместо того, чтобы запихивать всё на один кристалл куда разумнее распределить ключевые функции между несколькими чипами, которые будут работать совместно с центральным процессором.
Собственно, набор вот этих дополнительных чипов помощников и называется чипсетом.
Intel TigerLake H45
Для начала небольшое вступление. Поводом для ролка послужил выход новых процессоров Intel для ноутбуков Tiger Lake-H.
Это первые действительно мощные ноутбучные процессоры Intel на их лучшем на текущем момент техпроцессе 10 нм SuperFIN.
Дело в том, что прошлогодние процессоры уже были очень хороши по одноядерной производительности. Но они проигрывали решениям от AMD в многопотоке, потому что поддерживали максимум 4 ядра и 8 потоков. Но теперь Tiger Lake-H — 8-ядерные процессоры, которые очень мощные, судя по тестам, которые мы поглядели в сети. Это неудивительно: удачная архитектура ядра Willow Cove, 24 МБ кэша 3-го уровня, и возможность разгоняться до 5 ГГц в режиме Turbo Boost для старшего процессора в линейке.
В общем, зверские процессоры, но помимо мощности у них есть еще одна особенность. Очень любопытная двухчиповая компоновка, о которой мы и хотим рассказать подробнее.
Откуда это взялось?
Северный и южный мост
Раньше среди компьютерных платформ самым распространённым было трехчиповое решение: центральный процессор и два моста.
Вы наверняка помните какие: северный мост и южный мост. И наверняка, вы помните ту боль, когда какой-то из этих мостов сгорал. Ведь в этом случае нужно было менять всю материнскую плату. Ведь северным и южным мостом назвали два контроллера, которые отвечали за работу всех компонентов материнской платы. Зачем они были нужны?
Северный мост подсоединяется напрямую к процессору и обычно содержал в себе контроллер памяти, имел прямой доступ к графической карте или даже имел на борту встроенный видеоадаптер.
А также к северному мосту был подключен южный мост. Южный мост был медленнее северного и к нему подводилась менее требовательная к скорости периферия: шины USB, PCI, SATA, все устройства ввода-вывода, Ethernet, аудио и прочее.
Но прогресс не стоял на месте и в процессе миниатюризации компонентов схему сократили до двух чипов. Распределив все функции между чипом с центральным процессором и чипсетом, который в процессорах Intel получил название “Platform Controller Hub» или PCH.
Вот этот второй кусок кремния который часто красуется рядом с центральным процессором и есть PCH. Хотя он может быть распаян и в другом месте где-то на материнской плате.
TigerLake H45
Но самое интересное во всём этом рассказе не то, что чипов было три, а стало два. А то какие функции эти чипы теперь выполняют. Ведь в последнее время требования к современным процессорам усложнились и сильно изменились. И во многом виной тому консоли нового поколения.
Вот посмотрите как устроены новые процессоры Intel для мощных ноутбуков Tiger Lake H.
К ЦП тут напрямую подходят целых 20 линий PCI-e 4.0, которые обеспечивают пропускную способность чуть больше чем в 39 Гигабайт/с. И это очень много. По скорости это равно 40 линиям PCI-e 3.0. И это гораздо больше новый AMD Ryzen 5000 серии, которые располагают только 16-ю линиями PCI-e 3.0. Но зачем нужна такая скорость?
“Чтобы раскрыть потенциал максимально производительных видеокарт. Топовые Nvidia RTX требуют PCI-E 4.0 для того чтобы пропускная способность интерфейса подключения не стала узким местом”
В первую очередь, для реализации двух очень важных технологий: Microsoft DirectStorage и Resizable Bar от Nvidia.
Технология DirectStorage позволяет значительно ускорить операции ввода вывода информации с быстрых SSD-дисков. Грубо говоря благодаря этой технологии появляется возможность напрямую подгружать данные с SSD-дисков в процессор, минуя оперативную память и используя SSD вместо ОЗУ.
Изначально технология была представлена как часть архитектуры Xbox Velocity для новых консолей. Она позволяет максимизировать производительность на протяжении всего конвейера от NVMe-диска до графического процессора и в первую очередь нужна для молниеносной загрузки игр и подгрузки игровых ассетов на лету.
Но в ближайшем будущем DirectStorage API станет частью Windows, что позволит прокачать не только игры на Windows, но и загрузку самой Windows, да и вообще любого софта, который будет поддерживать этот API.
DirectStorage тесно связана с другой технологией — Resizable Bar от Nvidia, которая позволяет процессору обращаться ко всему объёму видеопамяти обеспечивая более эффективный обмен данными между центральным процессором и видеокартой.
Иными словами эти технологии позволят крутить данные между SSD, центральным и графическим процессорами с максимальной эффективностью, превращая всю эту связку в единый организм.
И новые Intel TigerLake серии H в этом плане дают огромную свободу. Производители ноутбуков могут придумывать любые конфигурации для разных задач. Могут выделить 16 линий PCI-e 4.0 под дискретную видеокарту и оставить 4 линии для NVMe SSD. Либо пойти другим путём — оставить 8 линий видеокарте, а остальные 8 линий разделить между двумя NVMe SSD в массиве RAID 0, что позволит обеспечить просто запредельные скорости работы SSD.
Проверим как это работает на практике прямо сейчас. У меня для теста есть ASUS ROG Zephyrus M16 в конфигурации Intel i7-11800H. Это как раз 8-ядерный Tiger Lake-Р. Еще тут 16ГБ оперативки, SSD на 1 ТБ.
Скорости тут действительно очень высокие. Но при желании в ноутбуке этот показатель можно увеличить в два раза, добавив второй SSD в свободный слот и объединить их в RAID 0. Новым консолям такие скорости даже и не снились.
Ну и самое неожиданное в новых Intel TigerLake: ко второму чипу PCH проведено еще 36 линий PCI-e 3.0, из них 12 выделено под USB и 24 свободных. Это позволяет реализовать вообще свободное подключение вообще любой переферии. Иными словами в ноутбуках с Tiger Lake-H можно хоть всё свободное место на корпусе утыкать разными портами. Можно одновременно воткнуть четыре Thunderbolt 4 порта, 10 USB 2.0 или 4 USB 3.0 и еще кучу всего.
К примеру, посмотрите, на разъёмы в этом ноуте. Тоже совсем не кисло.
Добавим сюда поддержку нового Wi-Fi 6E который работает в диапазоне 6 ГГц. В России пока стандарт не поддерживается. Но в целом Intel TigerLake позволяют создавать на своей базе ультимативные решения для профессионалов и энтузиастов с запасом на будущее. И такая гибкость безусловно стала возможна благодаря двухчиповой компановке.
Выводы
В целом, новые чипы Tiger Lake-H и в целом Intel 11-го поколения получились действительно очень интересными: мощные, с технологическим запасом на будущее. Также тут есть возможность реализовать потенциал в самых различных конфигурациях от чего наши гиковские сердца бесконечно радуются.
