Chipsety

Czym jest chipset? Jakie są jego funkcje i jakie ma znaczenie? Jaki jest jego wpływ na wydajność komputera?

"Chipset" to nazwa nadana do zestawu żetonów (stąd jego nazwa) używane na płycie głównej.

W pierwszych komputerów, płyta używana dyskretnych układów scalonych. Dlatego potrzebne było wiele chipy tworzyć wszystkie niezbędne obwody do podejmowania pracy komputera.

Po pewnym czasie, producenci chipów zaczął integrować kilka żetonów do dużych wiórów. Zamiast wymogu dziesiątki drobnych wiórów, płyta główna może teraz być zbudowana przy użyciu tylko pół tuzina dużych żetonów.

Około połowy lat 1990-tych, płyty główne wykorzystujące jedynie dwa lub nawet jeden wielki układ może być zbudowany. Na rysunku 2 widać płytę główną dla procesorów klasy 486 circa 1995 przy użyciu tylko dwóch dużych żetonów we wszystkie niezbędne funkcje, dzięki czemu pracę płyty głównej.

Wraz z wydaniem magistrali PCI, nowa koncepcja, która jest nadal używany w dzisiejszych czasach, może być użyta po raz pierwszy: korzystanie z mostów. Zwykle płyty mają dwa duże nieregularne: mostka północnego i południowego mostka. Zdarza się, że niektórzy producenci chipów może integrować północy i południa mosty w jednym chipie; w tym przypadku, płyta będzie miała tylko jeden duży układ scalony. Lub, w zależności od architektury procesora, może wymagać jedynie południową procesor mostu.

Powyżej płyta główna dla procesorów 486-klasowych; Model ten wykorzystuje tylko dwa duże żetony

Obecnie jednak tylko Intel, AMD i VIA wciąż produkuje chipsety, a oni tylko projektują produkty dla płyt głównych, które używają swoich procesorów. (VIA również wykorzystywane do projektowania chipsetów dla procesorów zarówno z Intel i AMD.) Inne firmy, które były stosowane do wytwarzania m.in. chipsety ATI, Nvidia, VIA, SIS, Uli / Ali UMC oraz Opti.

Częstym zamieszaniem jest mieszanie się z producentem chipsetu  producenta płyty głównej. Na przykład, ponieważ płyta główna wykorzystuje chipset produkowany przez firmę Intel, nie oznacza, że ​​Intel wyprodukował ten dział. ASUS, Gigabyte, MSI, ECS, ASRock, Biostar, a także Intel, to tylko niektóre z wielu producentów płyt głównych obecnych na rynku. Więc, producent chipsetów płyt głównych kupuje od producenta chipsetu i buduje płyty.

Mostek północny

Układ mostkowy północ, zwana również MCH (Memory Controller Hub), to podłączyć bezpośrednio do CPU i ma w zasadzie następujące funkcje:

Kontroler pamięci (jeśli jest dostępny)

Kontroler PCI Express (jeśli są dostępne)

kontroler magistrali AGP (jeśli są dostępne)

Interfejs do przesyłania danych z układem mostka południowego

Obecne procesory Intela mają zintegrowany kontroler pamięci oraz zintegrowany kontroler PCI Express, co oznacza, że ​​te procesory mają zintegrowany układ mostka północnego; w związku z tym, że nie wymagają tego układu na płycie głównej. Procesory AMD mają zintegrowany kontroler pamięci, ale nie mają zintegrowanego kontrolera PCI Express. Z tego powodu, procesory AMD wciąż wymagają zewnętrznego chipa Mostu Północnego z tym składnikiem. AMD twierdzi, że jej procesory mają "zintegrowany mostek północny", ale  naprawdę oznacza to, że procesory mają zintegrowany kontroler pamięci. Stwarza to wiele zamieszania. Wielu użytkowników nie rozumie, dlaczego płyty główne dla procesorów AMD posiada układ mostka północnego, jeżeli producent  procesora CPU twierdzi, że posiada zintegrowany układ mostka północnego.

Mostek południowy

Na południu układ mostka, zwany także ICH (I / O Controller Hub) lub PCH (Platform Controller Hub) jest połączony z mostkiem północnym (lub CPU, w przypadku obecnego Intela) i jest odpowiedzialny za sterowanie I / O urządzenia i przyrządy pokładowe, takie jak:

 

Porty bagażu (porty równoległe i Serial ATA)

porty USB

dźwięku na płycie (*)

Na pokładzie LAN (**)

magistrali PCI (jeśli są dostępne)

ścieżek PCI Express (jeśli są dostępne)

Zegar czasu rzeczywistego (RTC)

pamięci CMOS

starsze urządzenia, takie jak kontroler przerwań i kontroler DMA

sloty ISA na starych płytach

(*) Jeżeli mostek południowy posiada wbudowany kontroler audio, będzie musiał mieć zewnętrzny procesor o nazwie kodek (skrót koder / dekoder) do pracy.

(**) Jeżeli mostek południowy posiada wbudowany kontroler sieci, będzie musiał mieć zewnętrzny procesor o nazwie "PHY" (skrót od "fizycznych") do pracy. Większość płyt użyć zewnętrznego kontrolera sieciowego są podłączone do południowego układu mostka poprzez PCI Express x1 pasie.

Inne zintegrowane urządzenia płyta może mieć dodatkowe, takie jak USB, SATA oraz kontrolery sieci, zostanie połączony z mostkiem południowym chipie przez poszczególnych pasach PCI Express x1. (Na niektórych płytach te urządzenia mogą być podłączone do mostka północnego zamiast chipa, jeśli kontroler PCI Express wbudowane w układ mostka północnego ma wiele ścieżek PCI Express).

Mostek południowy jest również przyłączony do dwóch innych układów dostępne na płycie: chip ROM, znany także jako układ BIOS (BIOS jest jednym z programu zapisanego wewnątrz tego układu) i układ / O Super I, który jest odpowiedzialny za kontrolowania urządzeń starszych, takich jak porty szeregowe, port równoległy, napędy dyskietek oraz PS / 2 porty dla klawiatury i myszy.

Inter-Bridge-Architecture

Kiedy koncepcję mostu zaczęto stosować w komunikacji pomiędzy mostkiem północnym i południowym to  została ona wykonana za pośrednictwem magistrali PCI. Problem z tego podejścia jest taki, że przepustowość dostępna dla magistrali PCI (132 MB / s ) zostaną podzielone między wszystkie urządzenia PCI w systemie i wszystkie urządzenia podpięte do południowego mostu, zwłaszcza dyski twarde.

Dla wysokiej klasy kart graficznych, rozwiązaniem było utworzenie nowej magistrali podłączony bezpośrednio do mostka północnego, zwany AGP (Accelerated Graphics Port). W ten sposób karta graficzna nie była podłączona do magistrali PCI i  nie została naruszona.

Ostateczne rozwiązanie nastąpiło, gdy producenci chipsetów rozpoczęli pracę wykorzystując nowe podejście: pomocą dedykowanego połączenia wysokiej prędkości pomiędzy północnym i południowym mostów i podłączania urządzeń PCI do południowego mostu.Standardowe gniazda PCI, jeśli są dostępne, są połączone z mostkiem południowym. ścieżki PCI Express mogą być dostępne zarówno na północnym układzie mostka południowego i układzie mostka. Zazwyczaj pasy PCI Express dostępne na północnym układzie mostka wykorzystywane są do kart graficznych, natomiast pasy dostępne na południowym układzie mostka służą do łączenia wolniejszych szczelin i pokładowych urządzeń, takich jak dodatkowe USB, SATA i sterowników sieciowych.

Źródła : http://www.hardwaresecrets.com/everything-you-need-to-know-about-chipsets/4/  
oraz google grafika

Słownik :Chipset – grupa specjalistycznych układów scalonych, które są przeznaczone do wspólnej pracy. Mają zazwyczaj zintegrowane oznaczenia i zwykle sprzedawane jako jeden produkt.

Mostek południowy (eng. southbridge) – element współczesnych chipsetów, realizujący połączenie procesora do wolniejszej części wyposażenia mikrokomputera

Mostek północny (eng. northbridge) – element współczesnych chipsetów, realizujący połączenia pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną, magistralą AGP lub PCI Express i mostkiem południowym.

Autorzy : Krzysztof Klimek, Piotr Bednarczyk, Kacper Hajnos