Che cosè il chipset? I suoi compiti nel sistema informatico

Se stai cercando di comprarti un PC, prima dovresti imparare un po' su alcune parole gergali specifiche qui, Chipset , in Vietnam, gli utenti sono un po' confusi tra le parole CPU e Chipset. questo è il processore, da cui spesso sentiamo parlare chiamato  chipset, acquista Pen4, pen3, ....  ovvero acquista CPU. In effetti, questo è un termine improprio e il chipset è una cosa molto speciale disponibile sia su schede madri che su schede grafiche discrete. Quindi cos'è un chipset ? Impariamo di più su WebTech360 e sulla storia di questa parola. 

Una breve storia dei chipset e dei nomi dei chipset

Quando si parla di personal computer (PC) basati sul sistema Intel Pentium, la parola " chipset " di solito si riferisce a due chip della scheda madre: il northbridge e il southbridge. Il produttore del chip è generalmente indipendente dal produttore della scheda. Esempi di produttori di chipset per schede PC includono  NVIDIA, ATI, VIA Technologies, SiS, Intel e AMD.

Agli albori dello sviluppo dei computer, le schede madri erano spesso piene di circuiti integrati (IC) con funzioni separate. IC è uno o più chip che controllano ogni componente del sistema come mouse, tastiera, scheda video, audio...

Se su una scheda madre di piccole dimensioni, ma con dozzine di circuiti integrati, è chiaro che la produzione e il funzionamento della scheda madre non saranno efficienti. Pertanto, gli ingegneri informatici hanno trovato un sistema migliore, hanno iniziato a integrare i singoli chip insieme, riducendo notevolmente il numero di chip di controllo sulla scheda madre.

Standard per la trasmissione dei dati tra dispositivi periferici su schede madri PCI (Peripheral Component Interconnect) , è nato un nuovo concetto che è il bridge.

Invece di una serie di chip con una propria funzione, le schede sono dotate di un chip northbridge e southbridge. Le due fiche alle estremità del tabellone svolgono compiti molto diversi.

Northbridge (northbridge) ha preso questo nome perché si trova vicino alla parte superiore, all'estremità nord della scheda madre. È responsabile della connessione diretta alla CPU e funge da intermediario con l'hardware più veloce nel sistema. Include RAM, microcontrollore PCI Express e sulle vecchie schede madri anche microcontrollore AGP (Accelerated Graphics Port).

Se questi componenti hardware vogliono parlare con la CPU, sono costretti a "passare" attraverso il Northbridge.

Southbridge, invece, si trova all'altra o estremità sud della scheda madre ed è responsabile del controllo del funzionamento di hardware più lento come: espansione PCI, connessioni Sata e IDE, porte USB, porte audio, porte di rete. .. E affinché questi hardware possano comunicare con la CPU, devono prima passare attraverso il south bridge, ma poi verso il north bridge e poi la CPU.

Il ponte nord e il ponte sud condividono lo stesso termine:

Ovviamente anche i tradizionali design dei chipset Northbridge e Southbridge sono migliorati nel tempo e dalla fase di formazione del concetto di chipset così com'è oggi.

L'architettura del bridge nord e sud ha lasciato il posto a un sistema più semplice con un solo chip. Alcuni componenti: memoria, microcontrollore della scheda grafica... sono ora integrati e gestiti direttamente dalla CPU.

Pertanto, le funzioni di controllo della priorità vanno alla CPU e il resto dei compiti viene lasciato a un chip come il southbridge.

Tutti i componenti di controllo come microcontrollori di memoria (porte SATA), rete, audio, ecc. sono gestiti da un singolo componente. Invece di passare dal south bridge al north bridge e quindi alla CPU, tutto il resto dell'hardware nel sistema deve solo comunicare tramite PCH o FCH e quindi alla CPU . Il risultato è una latenza significativamente ridotta e un sistema più reattivo.

Il chipset determina la compatibilità hardware:

Il chipset determina tre cose: compatibilità hardware (come la CPU o la RAM che puoi montare sulla scheda madre), opzioni di espansione (quanti dispositivi puoi collegare tramite la porta PCI) e capacità di overclocking (OC). Un po' più di dettaglio:

Prima CPU, secondo chipset : questi 2 componenti vengono sempre studiati e scelti da noi prima, ma il chipset va sempre con la scheda madre, quindi si può dire di scegliere prima la CPU e poi la scheda madre.

Una volta che avremo il chipset o la scheda madre, sapremo come scegliere il resto dell'hardware, come il tipo di RAM (DDR3 o DDR4), ad alta o bassa velocità; quale hard disk e quanti possono essere montati; opzioni della scheda grafica e se supportare o meno più schede (configurazione SLI o CrossFire) e altre opzioni della scheda di espansione.

A causa di questa diversità, il chipset ha anche molte versioni, la versione più avanzata ovviamente supporta più cose e ovviamente più soldi.

Il chipset determina le opzioni di espansione:

Il chipset determina le opzioni hardware di espansione tramite il bus. I componenti hardware e le periferiche si collegano alla scheda madre tramite bus.

Tutte le schede madri supportano diversi tipi di bus e ogni tipo di bus ha velocità e larghezze di banda diverse. Possiamo dividere il bus in due tipi: il bus interno e il bus esterno.

PCI Express (PCIe) è un tipico bus interno e sfrutta corsie per componenti come schede di espansione (schede grafiche, schede audio, schede di rete…), RAM per comunicare con la CPU e viceversa. Nel modo più semplice, una corsia è costituita da due coppie di fili, una che invia dati e l'altra che riceve dati. Pertanto, PCIe x1 avrà 4 fili, PCIe x2 avrà 8 fili... Più fili, più dati vengono scambiati. La connessione PCIe x1 raggiunge una velocità di trasferimento dati di 250 MB/s in ogni direzione, PCIe x2 è di 500 MB/s... Per quanto riguarda le versioni PCIe, ci sarà un post separato, questi parametri corrispondono al PCIe di prima generazione, ovvero il PCIe di prima generazione PCIe 1.x, l'ultima generazione di PCIe è PCIe 4.0, una corsia ha una velocità di quasi 2 GB/s.

Il numero di corsie disponibili sulla scheda madre dipende dalle capacità della CPU e della scheda madre stessa. Ad esempio, molte CPU desktop Intel supportano 16 corsie e alcune delle CPU più recenti e di fascia alta supportano da 28 a 40 corsie. Nel frattempo, le schede madri che utilizzano il chipset Z170 di solito forniscono 20 corsie extra. Quindi, con un sistema CPU che supporta 16 corsie e una scheda madre con 20 corsie, abbiamo un totale di 36 corsie.

Pertanto, se colleghi a questo sistema una scheda grafica che utilizza PCIe x16, utilizzerà fino a 16 corsie. Se attacchi 2 carte che eseguono il doppio ponte, entrambe possono correre insieme a tutta velocità ma ti rimangono solo 4 corsie per gli altri componenti. E se intendi montare una varietà di schede di espansione, devi considerare il supporto della CPU e del chipset. Se esaurisci le corsie e hai ancora uno slot PCIe vuoto, quando aggiungi più schede, non funzionerà.

Il chipset determina la capacità OC del sistema:

Quindi, ora che conosci il ruolo determinante del chipset nella compatibilità hardware e nella scalabilità, ora tocca all'overclocking. Overclocking significa semplicemente spingere il clock degli dei hardware più in alto rispetto al clock predefinito. Proporzionali alla velocità sono il consumo energetico e la produzione di calore, che possono causare instabilità del sistema e ridurre la durata dei componenti. Di conseguenza, il sistema avrà bisogno di una migliore dissipazione del calore, come raffreddamento ad acqua e alimentatori di fascia alta.

Il problema è che solo alcuni tipi di CPU possono essere overcloccati, tipicamente la serie K di Intel e AMD. Inoltre, solo alcuni chipset supportano l'overclocking e alcuni richiedono un firmware speciale per sbloccare le funzionalità di overclocking. Quindi, se vuoi overcloccare il tuo computer, fin dal momento in cui scegli di acquistare l'hardware, devi trovare la scheda madre giusta che utilizzi un chipset overcloccabile.

Il chipset che supporta l'overclocking è necessario per poter controllare gli elementi essenziali durante l'overclocking come voltaggio, moltiplicatore, clock... in UEFI o BIOS per poter spingere la velocità della CPU più in alto di quanto previsto. Se il chipset non può eseguire l'overclock, queste funzionalità non saranno disponibili o, in caso affermativo, non saranno disponibili e potrai utilizzare quella CPU solo alla velocità impostata dal produttore.

Spero che questo articolo ti permetta di capire l'importanza del chipset per altri componenti come CPU, GPU, ... e molti altri componenti. Se hai bisogno di costruire la configurazione del computer, contatta WebTech360 per un buon consiglio.