Prawdopodobnie słyszałeś, jak termin "mikroukłady" był rzucany wokół nowych komputerów, ale czym właściwie jest mikroukład i jak wpływa on na wydajność komputera?
W skrócie, chipset działa jak centrum komunikacyjne na płycie głównej i kontroler ruchu, i ostatecznie określa, które komponenty są kompatybilne z płytą główną - w tym procesorem, pamięcią RAM, dyskami twardymi i kartami graficznymi. To także dyktuje przyszłe opcje rozszerzenia i do jakiego stopnia, jeśli w ogóle, twój system może być przetaktowany.
Te trzy kryteria są ważne przy rozważaniu zakupu płyty głównej. Porozmawiajmy trochę o tym, dlaczego.
Chips Ahoy! Stara szkolna płyta główna IBM PC z 1981 roku. W czasach komputerowych, płyty główne PC zawierały wiele dyskretnych układów scalonych. Wymagało to na ogół oddzielnego układu scalonego lub układów scalonych do sterowania każdym elementem systemu: myszą, klawiaturą, grafiką, dźwiękiem i tak dalej.
Jak można sobie wyobrazić, posiadanie tych wszystkich rozrzuconych żetonów było dość nieefektywne.
Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie komputerowi musieli opracować lepszy system i zaczęli integrować te różne układy w mniejszej liczbie układów.
Wraz z pojawieniem się magistrali PCI pojawił się nowy projekt: mosty. Zamiast kupy żetonów, płyty główne pochodziły z most Północny i a Southbridge, który składał się z zaledwie dwóch chipów z bardzo specyficznymi obowiązkami i celami.
Chip północnego mostu był znany jako taki, ponieważ znajdował się w górnej lub północnej części płyty głównej. Chip ten był bezpośrednio podłączony do procesora i działał jako pośrednik komunikacji dla szybszych komponentów systemu: pamięci RAM (kontrolery pamięci), kontrolera PCI Express i starszych modeli płyt głównych, kontrolera AGP. Jeśli te komponenty chciałyby porozmawiać z procesorem, musiały najpierw przejść przez most północny.
Konstrukcja płyty głównej z biegiem czasu stawała się coraz bardziej wydajna. Natomiast południowy most znajdował się w dolnej części (południowej części) płyty głównej. Most południowy był odpowiedzialny za obsługę podzespołów o niższej wydajności, takich jak gniazda magistrali PCI (dla kart rozszerzeń), złącza SATA i IDE (dla dysków twardych), porty USB, wbudowane systemy audio i sieciowe oraz wiele innych.
Aby te komponenty mogły komunikować się z procesorem, musiały najpierw przejść przez most południowy, który następnie przeszedł do mostka północnego, a stamtąd do procesora.
Chipy te zaczęto nazywać "chipsetem", ponieważ był to dosłownie zbiór żetonów.
Stary tradycyjny układ chipsetu na mostku północnym i południowym mógłby oczywiście ulec poprawie i stopniowo ustąpił miejsca dzisiejszemu "chipsetowi", który w rzeczywistości nie jest wcale zestawem żetonów.
Zamiast tego, stara architektura mostka północnego / południowego przechyliła się do bardziej nowoczesnego, jednoukładowego systemu. Wiele komponentów, takich jak kontrolery pamięci i grafiki, jest teraz zintegrowanych i obsługiwanych bezpośrednio przez procesor. Ponieważ te funkcje kontrolera o wyższym priorytecie zostały przeniesione do procesora, wszelkie pozostałe obowiązki zostały przeniesione do jednego pozostałego układu w kształcie mostka południowego.
Układ mikroukładu Intel X99 daje wyobrażenie o jego funkcjach i potencjale systemu. Na przykład nowsze systemy Intela zawierają kontroler platformy lub PCH, który jest w rzeczywistości pojedynczym chipem na płycie głównej, który przyjmuje obowiązki starego układu Southbridge.
PCH jest następnie podłączany do CPU przez coś, co nazywa się Direct Media Interface lub DMI. DMI w rzeczywistości nie jest nową innowacją i jest tradycyjnym sposobem łączenia mostka północnego z mostkiem południowym w systemach Intela od 2004 roku.
Chipsety AMD nie różnią się zbytnio od siebie, ponieważ stary mostek południowy jest obecnie nazywany koncentratorem Fusion Controller Hub lub FCH. Procesor i FCH w systemach AMD są następnie połączone ze sobą za pośrednictwem interfejsu Unified Media Interface lub UMI. Jest to w zasadzie taka sama architektura jak Intel, ale z różnymi nazwami.
Wiele procesorów z procesorów Intel i AMD ma wbudowaną zintegrowaną grafikę, więc nie potrzebujesz specjalnej karty graficznej (chyba że robisz bardziej intensywne zadania, takie jak granie lub edycja wideo). (AMD odnosi się do tych układów jako jednostek przyspieszonego przetwarzania lub jednostek APU, a nie do procesorów, ale jest to raczej termin marketingowy, który pomaga odróżnić procesory AMD od zintegrowanych układów graficznych od tych bez).
Wszystko to oznacza, że rzeczy takie jak kontrolery pamięci (porty SATA), kontrolery sieciowe i wszystkie te wcześniej działające komponenty mają teraz tylko jeden skok. Zamiast przechodzić od mostka południowego do mostka północnego do procesora, mogą po prostu przeskoczyć z PCH (lub FCH) do procesora. W konsekwencji zmniejsza się opóźnienie i system reaguje szybciej.
Okay, więc teraz masz podstawowe pojęcie o tym, czym jest mikroukład, ale dlaczego powinno Cię to obchodzić?
Jak opisaliśmy na początku, mikroukład twojego komputera określa trzy główne rzeczy: kompatybilność komponentów (jakiego CPU i RAM możesz użyć?), Opcje rozbudowy (ile kart PCI możesz użyć?) I możliwość overclockingu. Porozmawiajmy o każdym z nich w nieco bardziej szczegółowy sposób - zaczynając od zgodności.
Wybór komponentów jest ważny. Czy twój nowy system będzie procesorem Intel Core i7 najnowszej generacji, czy też chcesz się zadowolić czymś starszym (i tańszym)? Czy chcesz mieć wyższą taktowaną pamięć RAM DDR4, czy też DDR3 jest w porządku? Ile dysków twardych łączysz i jakie? Czy potrzebujesz wbudowanej sieci Wi-Fi, czy też korzystasz z Ethernetu? Czy będziesz obsługiwał wiele kart graficznych lub jedną kartę graficzną z innymi kartami rozszerzeń? Umysł bagatelizuje wszelkie potencjalne uwarunkowania, a lepsze chipsety oferują więcej (i nowszych) opcji.
Również cena ma tu duże znaczenie. Nie trzeba dodawać, że im większy i gorszy system, tym więcej będzie kosztować - zarówno pod względem samych komponentów, jak i płyty głównej, która je obsługuje. Jeśli budujesz komputer, prawdopodobnie określisz swoje potrzeby na podstawie tego, co chcesz w nim umieścić, i budżetu.
Chipset decyduje również o tym, ile miejsca na karty rozszerzeń (jak karty wideo, tunery telewizyjne, karty RAID itd.) Masz w swoim komputerze dzięki zastosowanym autobusom.
Komponenty systemu i urządzenia peryferyjne - procesor, pamięć RAM, karty rozszerzeń, drukarki itp. - łącz się z płytą główną za pośrednictwem "autobusów". Każda płyta główna zawiera kilka różnych rodzajów magistrali, które mogą różnić się szybkością i przepustowością, ale dla uproszczenia możemy podzielić je na dwie: zewnętrzne magistrale (w tym USB, szeregowe i równoległe) i wewnętrzne magistrale.
Główny wewnętrzny autobus znajdujący się na nowoczesnych płytach głównych jest znany jako PCI Express (PCIe). PCIe wykorzystuje "pasy", które umożliwiają wewnętrznym komponentom, takim jak pamięć RAM i karty rozszerzeń, komunikację z procesorem i odwrotnie.
Ścieżka to po prostu dwie pary połączeń przewodowych - jedna para wysyła dane, druga otrzymuje dane. Tak więc, 1x szyna PCIe będzie składać się z czterech przewodów, 2x ma osiem i tak dalej. Im więcej przewodów, tym więcej danych można wymienić. Połączenie 1x może obsłużyć 250 MB w każdym kierunku, 2x może obsłużyć 512 MB, itp.
Połączenie między dwoma urządzeniami PCI Express składa się z pasów. Ile dostępnych pasów zależy od tego, ile pasów ma sama płyta główna, a także przepustowość (liczba pasów), którą może dostarczyć CPU.
Na przykład wiele procesorów Intel z procesorami Intel ma 16 pasów (procesory najnowszej generacji mają 28 lub nawet 40). Płyty główne z chipsetem Z170 zapewniają kolejne 20, w sumie 36.
Chipset X99 zapewnia 8 pasm PCI Express 2.0 i do 40 pasów PCI Express 3.0, w zależności od używanego procesora.
Tak więc, na płycie głównej Z170, karta graficzna PCI Express 16x będzie sama zużywać 16 pasów. W rezultacie możesz użyć dwóch z nich na płycie Z170 z pełną szybkością, pozostawiając cztery pozostałe linie dla dodatkowych komponentów. Alternatywnie można uruchomić jedną kartę PCI Express 3.0 na 16 pasmach (16x) i dwie karty na 8 pasach (8x) lub cztery karty na 8x (jeśli kupisz płytę główną, która może pomieścić tak wiele).
Teraz, na koniec dnia, nie będzie to miało znaczenia dla większości użytkowników. Uruchamianie wielu kart przy 8x zamiast 16x zmniejsza wydajność tylko o kilka klatek na sekundę, jeśli w ogóle. Podobnie jest mało prawdopodobne, aby zobaczyć różnicę między PCIe 3.0 i PCIe 2.0, w większości przypadków, mniej niż 10%.
Ale jeśli planujesz mieć los kart rozszerzeń - jak dwie karty graficzne, tuner telewizyjny i karta Wi-Fi - możesz dość szybko zapełnić płytę główną. W wielu przypadkach zabraknie Ci gniazd, zanim wyczerpiesz całą przepustowość PCIe. Ale w innych przypadkach musisz upewnić się, że twój procesor i płyta główna mają wystarczającą liczbę pasów, aby obsłużyć wszystkie karty, które chcesz dodać (albo skończy Ci się pas, a niektóre karty mogą nie działać).
Tak więc twój chipset określa, które części są kompatybilne z twoim systemem i ile kart rozszerzeń możesz użyć. Ale jest jeszcze jedna ważna rzecz, o której decyduje: przetaktowanie.
Overclocking oznacza po prostu przesunięcie częstotliwości taktowania komponentu o więcej, niż zostało zaprojektowane do działania. Wielu programistów tweakerów decyduje się na przetaktowanie swojego procesora lub procesora graficznego w celu zwiększenia wydajności gry lub innej wydajności bez wydawania więcej pieniędzy. Może się to wydawać bezsensowne, ale wraz z tym wzrostem prędkości wiąże się większe zużycie energii i moc cieplna, co może powodować problemy ze stabilnością i skracać żywotność twoich części. Oznacza to również, że będziesz potrzebować większych radiatorów i wentylatorów (lub chłodzenia cieczą), aby wszystko pozostało chłodne. To zdecydowanie nie dla osób o słabym sercu.
Oto jednak: tylko niektóre procesory są idealne do przetaktowywania (dobrym miejscem do rozpoczęcia jest Intel i AMD z K w ich nazwach). Co więcej, tylko niektóre chipsety mogą zezwalać na przetaktowywanie, a niektóre mogą wymagać specjalnego oprogramowania układowego, aby je włączyć. Więc jeśli chcesz przetaktować, musisz wziąć pod uwagę chipset podczas zakupów płyt głównych.
Chipsety pozwalające na przetaktowywanie będą wymagały odpowiednich kontrolek (napięcie, mnożnik, zegar bazowy itd.) W swoim UEFI lub BIOS, aby zwiększyć prędkość zegara procesora. Jeśli chipset nie poradzi sobie z overclockingiem, te elementy sterowania nie będą dostępne (lub jeśli są, będą prawie bezużyteczne) i możesz spędzić ciężko zarobione pieniądze na procesorze, który jest zasadniczo zablokowany na swoim reklamowana prędkość.
Więc jeśli przetaktowanie jest poważnym czynnikiem, warto wiedzieć, które chipsety są dla niego bardziej odpowiednie od razu po wyjęciu z pudełka. Jeśli potrzebujesz dalszego ukierunkowania, jest tam mnóstwo przewodników kupujących, którzy powiedzą Ci w nieokreślony sposób, że płyty główne Z170 lub płyty główne X99 (lub jakikolwiek inny chipset overclockable) będą działać najlepiej dla ciebie.
Oto dobra wiadomość: nie musisz wiedzieć wszystkiego o każdym mikroukładzie, aby wybrać płytę główną. Jasne, ty mógłby badaj wszystkie współczesne chipsety, decydując się na chipsety Intela, mainstream, performance i value, lub ucz się wszystkiego o AMD A Series i 9 Series. Lub możesz po prostu pozwolić stronie jak Newegg zrobić ciężkie podnoszenie dla ciebie.
Załóżmy, że chcesz zbudować potężną maszynę do gier z procesorem Intel nowej generacji. Udasz się do witryny takiej jak Newegg, użyj drzewa nawigacji, aby zawęzić pulę do płyt głównych Intel. Następnie skorzystasz z paska bocznego, aby jeszcze bardziej zawęzić wyszukiwanie według współczynnika kształtu (w zależności od tego, jak duży ma być komputer), gniazda procesora (w zależności od tego, z jakich procesorów jesteś otwarty), a może nawet zawęzić go według marki lub ceny, jeśli chcesz.
Następnie kliknij pozostałe płyty główne i zaznacz pole "Porównaj" pod tymi, które wyglądają dobrze.Po wybraniu kilku, kliknij przycisk "Porównaj", a będziesz mógł porównać je według funkcji.
Weźmy na przykład tę płytkę Z170 z MSI i tę tablicę X99 z MSI. Jeśli podłączymy je do funkcji porównania Newegg, zobaczymy wykres z mnóstwem funkcji:
Możesz zobaczyć niektóre różnice wynikające z chipsetu. Płyta Z170 może pomieścić do 64 GB pamięci DDR4 RAM, a płyta X99 może zajmować do 128 GB. Płyta Z170 ma cztery 16-krotne gniazda PCI Express 3.0, ale maksymalny procesor, którym może obsłużyć, to Core i7-6700K, który ma maksymalnie 16 pasów, łącznie 36. Z drugiej strony, tablica X99 może pomieścić do 40 pasów PCI Express 3.0, jeśli masz drogi procesor, taki jak Core i7-6850. Dla większości użytkowników nie ma to znaczenia, ale jeśli masz kilka kart rozszerzeń, musisz liczyć pasy i upewnić się, że wybrana deska ma wystarczającą przepustowość.
Oczywiście system X99 jest potężniejszy - ale gdy przejrzysz te wykresy porównawcze, musisz zadać sobie pytanie, jakie funkcje rzeczywiście potrzebujesz. Chipset Z170 będzie akceptował do ośmiu urządzeń SATA, a ta płyta główna zawiera wiele innych funkcji, które czynią ją atrakcyjną perspektywą dla wydajnego komputera do gier. Chipset X99 jest potrzebny tylko wtedy, gdy potrzebujesz poważnego procesora z czterema lub więcej rdzeniami, więcej niż 64 GB pamięci RAM lub potrzebujesz wielu kart rozszerzeń.
Możesz nawet znaleźć, porównując płyty główne, że możesz wybierać rzeczy jeszcze dalej. Być może skończy się rozważenie bardziej skromnego systemu Z97, który obsłuży do 32 GB pamięci RAM DDR3, całkiem sprawnego 16-paskowego procesora Core i7-4790K i jednej karty graficznej PCI Express 3.0 działającej z pełną prędkością.
Kompromisy między tymi chipsetami są oczywiste: przy każdym rosnącym mikroukładzie masz wybór lepszych procesorów, pamięci RAM i opcji graficznych, nie wspominając o każdym z nich. Ale koszty rosną również znacznie. Na szczęście przed nurkowaniem nie musisz znać tajników każdego chipsetu - możesz użyć tych wykresów porównawczych, aby porównać cechy według funkcji.
(Zauważ, że chociaż Newegg jest prawdopodobnie najlepszą witryną do porównań, istnieje wiele innych świetnych sklepów, w których można kupić części - w tym Amazon, Fry's i Micro Center).
Jedyne, czego te wykresy porównawcze zwykle nie omawiają, to umiejętność podkręcania. Może wspomnieć o pewnych funkcjach podkręcania, ale powinieneś również zagłębić się w recenzje i trochę googlować, aby upewnić się, że poradzi sobie z overclockingiem.
Pamiętaj, biorąc pod uwagę jakiekolwiek komponenty, płytę główną lub inną, upewnij się, że wykonujesz swoją należytą staranność. Nie polegaj tylko na opiniach użytkowników, poświęć trochę czasu na rzeczywiste recenzje sprzętu Google, aby przekonać się, co myślą o nich profesjonaliści.
Poza absolutnymi potrzebami (RAM, grafika i procesor), każdy mikroukład powinien zaspokoić wszystkie Twoje podstawowe potrzeby - niezależnie od tego, czy jest to dźwięk na pokładzie, porty USB, LAN, starsze złącza i tak dalej. To, co otrzymasz, zależy jednak od samej płyty głównej i funkcji, które producent postanowił uwzględnić. Więc jeśli absolutnie chcesz czegoś takiego jak Bluetooth lub Wi-Fi, a plansza, którą rozważasz, nie zawiera go, będziesz musiał kupić go jako dodatkowy komponent (który często będzie zajmował jedno z tych gniazd Express lub USB) ).
Budowanie systemu jest sztuką samą w sobie, i jest o wiele więcej niż to, o czym dzisiaj mówiliśmy. Miejmy nadzieję, że dzięki temu uzyskasz jaśniejszy obraz tego, czym jest mikroukład, dlaczego jest on ważny, oraz niektóre z rozważań, które musisz wziąć pod uwagę przy wyborze płyty głównej i komponentów dla nowego systemu.
Obraz Kredyty: Artem Merzlenko / Bigstock, niemiecki / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia
