Co je to „Chipset“ a proč by mě to mělo zajímat?

Pravděpodobně jste už slyšeli, jak se pojem „čipová sada“ promlouvá, když hovoříte o nových počítačích, ale co přesně je to čipová sada a jak ovlivňuje výkon vašeho počítače?

Stručně řečeno, čipová sada funguje jako komunikační centrum a řadič provozu základní desky a nakonec určuje, které komponenty jsou kompatibilní se základní deskou - včetně CPU, RAM, pevných disků a grafických karet. Také určuje vaše budoucí možnosti rozšíření a do jaké míry, pokud vůbec, může být váš systém přetaktován.

Tato tři kritéria jsou důležitá při zvažování, kterou základní desku koupit. Promluvme si trochu o tom, proč.

Stručná historie čipových sad

V dobách počítačů se základní desky PC skládaly ze spousty diskrétních integrovaných obvodů. To obecně vyžadovalo samostatný čip nebo čipy pro ovládání jednotlivých komponent systému: myši, klávesnice, grafiky, zvuků atd.

Jak si dokážete představit, mít roztroušené všechny ty různé čipy bylo docela neefektivní.

Aby bylo možné tento problém vyřešit, museli počítačoví inženýři vymyslet lepší systém a začali tyto různorodé čipy integrovat do méně čipů.

S příchodem sběrnice PCI se objevil nový design: mosty. Namísto hromady čipů byly základní desky vybaveny Northbridge a Southbridge , které se skládaly pouze ze dvou čipů s velmi specifickými povinnostmi a účely.

Čip Northbridge byl známý jako takový, protože byl umístěn v horní nebo severní části základní desky. Tento čip byl přímo připojen k CPU a fungoval jako prostředník komunikace pro komponenty s vyšší rychlostí systému: RAM (řadiče paměti), řadič PCI Express a na starších deskách desek řadič AGP. Pokud tyto komponenty chtěly mluvit s CPU, musely nejprve projít severním mostem.

Southbridge, na druhé straně, byl umístěn směrem ke spodní části (jižní část) základní desky. Southbridge byl zodpovědný za zpracování méně výkonných komponent, jako jsou sloty sběrnice PCI (pro rozšiřující karty), konektory SATA a IDE (pro pevné disky), USB porty, integrovaný zvuk a síť a další.

Aby tyto komponenty mohly mluvit s CPU, musely nejprve projít southbridge, který pak šel na northbridge a odtud na CPU.

Tyto čipy se začaly označovat jako „chipset“, protože to byla doslova sada čipů.

Stabilní pochod k úplné integraci

Starý tradiční design čipové sady Northbridge a Southbridge by se samozřejmě mohl vylepšit a postupně ustupoval dnešní „čipové sadě“, což ve skutečnosti vůbec není sada čipů.

Místo toho se stará architektura Northbridge / Southbridge vzdala modernějšího systému s jedním čipem. Mnoho komponent, jako jsou řadiče paměti a grafiky, je nyní integrováno do CPU a je s nimi manipulováno přímo. Když se tyto funkce řadiče s vyšší prioritou přesunuly na CPU, všechny zbývající povinnosti byly vráceny do jednoho zbývajícího čipu ve stylu Southbridge.

Například novější systémy Intel obsahují Platform Controller Hub nebo PCH, což je ve skutečnosti jediný čip na základní desce, který přebírá povinnosti, které starý čip Southbridge kdysi zpracovával.

PCH je pak připojen k CPU prostřednictvím něčeho, co se nazývá Direct Media Interface nebo DMI. DMI ve skutečnosti není novou inovací a je tradičním způsobem propojení systémů Northbridge a Southbridge v systémech Intel od roku 2004.

Čipové sady AMD se příliš neliší, přičemž starý southbridge se nyní nazývá Fusion Controller Hub nebo FCH. CPU a FCH v systémech AMD jsou pak navzájem propojeny prostřednictvím rozhraní Unified Media Interface nebo UMI. Je to v podstatě stejná architektura jako Intel, ale s jinými jmény.

Mnoho procesorů od společnosti Intel i AMD je také vybaveno integrovanou grafickou kartou, takže nepotřebujete speciální grafickou kartu (pokud neděláte náročnější úkoly, jako je hraní her nebo úpravy videa). (AMD tyto čipy označuje jako akcelerované procesní jednotky neboli APU, nikoli CPU, ale jedná se spíše o marketingový výraz, který lidem pomáhá rozlišovat mezi CPU AMD s integrovanou grafikou a těmi bez nich.)

To tedy znamená, že věci jako řadiče úložiště (porty SATA), řadiče sítě a všechny dříve méně výkonné komponenty mají nyní pouze jeden směr. Místo toho, aby šli z southbridge na northbridge k CPU, mohou jen skočit z PCH (nebo FCH) do CPU. V důsledku toho se sníží latence a systém bude lépe reagovat.

Vaše čipová sada určuje, které součásti jsou kompatibilní

Dobře, takže teď máte základní představu o tom, co je to chipset, ale proč by vás to mělo zajímat?

Jak jsme uvedli na začátku, čipová sada vašeho počítače určuje tři hlavní věci: kompatibilitu komponent (jaký procesor a RAM můžete použít?), Možnosti rozšíření (kolik karet PCI můžete použít?) A přetaktovatelnost. Promluvme si o každém z nich trochu podrobněji - počínaje kompatibilitou.

SOUVISEJÍCÍ: Jaký je rozdíl mezi DDR3 a DDR4 RAM?

Výběr komponent je důležitý. Bude vaším novým systémem procesor Intel Core i7 nejnovější generace, nebo jste ochotni se spokojit s něčím trochu starším (a levnějším)? Chcete vyšší taktovanou DDR4 RAM, nebo je DDR3 v pořádku? Kolik pevných disků připojujete a jaké? Potřebujete integrovanou Wi-Fi nebo používáte Ethernet? Budete používat více grafických karet nebo jednu grafickou kartu s jinými rozšiřujícími kartami? Mysl bere na vědomí všechny potenciální úvahy a lepší čipové sady nabídnou více (a novější) možnosti.

Cena zde bude také velkým určujícím faktorem. Není nutné říkat, že čím větší a drsnější bude systém, tím více bude stát - jak z hlediska samotných komponent, tak z hlediska základní desky, která je podporuje. Pokud stavíte počítač, pravděpodobně rozložíte své potřeby podle toho, co do něj chcete dát, a podle vašeho rozpočtu.

Vaše čipová sada určuje možnosti rozšíření

Čipová sada také diktuje, kolik místa pro rozšiřující karty (jako jsou grafické karty, televizní tunery, karty RAID atd.) Máte ve svém zařízení díky sběrnicím, které používají.

Systémové komponenty a periferní zařízení - CPU, RAM, rozšiřující karty, tiskárny atd. - se k základní desce připojují pomocí „sběrnic“. Každá základní deska obsahuje několik různých typů sběrnic, které se mohou lišit z hlediska rychlosti a šířky pásma, ale pro zjednodušení je můžeme rozdělit na dvě: externí sběrnice (včetně USB, sériové a paralelní) a interní sběrnice.

Primární interní sběrnice nalezená na moderních základních deskách je známá jako PCI Express (PCIe). PCIe využívá „pruhy“, které umožňují interním komponentám, jako je RAM a rozšiřující karty, komunikovat s CPU a naopak.

Dráha je jednoduše dva páry kabelových připojení - jedna dvojice odesílá data, druhá přijímá data. Pás 1x PCIe se tedy bude skládat ze čtyř vodičů, 2x má osm atd. Čím více vodičů, tím více dat lze vyměnit. 1x připojení zvládne 250 MB v každém směru, 2x zvládne 512 MB atd.

Kolik pruhů, které máte k dispozici, závisí na tom, kolik pruhů má samotná základní deska, a také na kapacitě šířky pásma (počet pruhů), kterou může CPU poskytnout.

Například mnoho stolních procesorů Intel má 16 linek (procesory novější generace mají 28 nebo dokonce 40). Základní desky s čipovou sadou Z170 poskytují dalších 20, tedy celkem 36.

Čipová sada X99 dodává 8 linek PCI Express 2.0 a až 40 linek PCI Express 3.0, v závislosti na použitém procesoru.

Na základní desce Z170 tedy grafická karta PCI Express 16x sama využije až 16 pruhů. Výsledkem je, že můžete použít dva z nich společně na desce Z170 při plné rychlosti, takže vám zbývají čtyři pruhy pro další komponenty. Alternativně můžete spustit jednu kartu PCI Express 3.0 na 16 drahách (16x) a dvě karty na 8 drahách (8x) nebo čtyři karty na 8x (pokud si koupíte základní desku, která pojme tolik).

Na konci dne to pro většinu uživatelů nebude vadit. Spuštění více karet 8x místo 16x pouze snižuje výkon o několik snímků za sekundu, pokud vůbec. Podobně je nepravděpodobné, že byste zaznamenali jakýkoli rozdíl mezi PCIe 3.0 a PCIe 2.0, ve většině případů méně než 10%.

Pokud však plánujete mít spoustu rozšiřujících karet - například dvě grafické karty, televizní tuner a kartu Wi-Fi -, můžete základní desku zaplnit docela rychle. V mnoha případech vám dojdou sloty, než vyčerpáte veškerou šířku pásma PCIe. Ale v ostatních případech se budete muset ujistit, že váš procesor a základní deska mají dostatek pruhů pro podporu všech karet, které chcete přidat (nebo vám dojdou pruhy a některé karty nemusí fungovat).

Vaše čipová sada určuje schopnost přetaktování vašeho počítače

Vaše čipová sada tedy určuje, které části jsou kompatibilní s vaším systémem a kolik rozšiřujících karet můžete použít. Určuje však ještě jednu hlavní věc: přetaktování.

SOUVISEJÍCÍ: Co je přetaktování? Průvodce pro začátečníky k pochopení toho, jak geekové zrychlují své počítače

Přetaktování jednoduše znamená posunout taktovací frekvenci komponenty vyšší, než byla navržena pro běh. Mnoho systémových tweetů se rozhodlo přetaktovat svůj CPU nebo GPU, aby zvýšilo herní nebo jiný výkon, aniž by utratilo více peněz. To se může zdát jako samozřejmost, ale spolu s tímto zvýšením rychlosti přichází i vyšší spotřeba energie a tepelný výkon, což může způsobit problémy se stabilitou a snížit životnost vašich dílů. To také znamená, že budete potřebovat větší chladiče a ventilátory (nebo kapalinové chlazení), aby vše zůstalo chladné. Rozhodně to není pro slabé povahy.

Tady je ale věc: pro přetaktování jsou ideální pouze určité procesory (dobré místo pro začátek jsou modely Intel a AMD s názvem K). Kromě toho mohou pouze určité čipové sady umožňovat přetaktování a některé mohou vyžadovat speciální firmware, který jej povolí. Pokud tedy chcete přetaktovat, budete muset při nákupu základních desek vzít v úvahu čipovou sadu.

Čipové sady, které umožňují přetaktování, budou mít v UEFI nebo  BIOSu potřebné ovládací prvky (napětí, multiplikátor, základní hodiny atd.) Ke zvýšení rychlosti procesoru. Pokud čipová sada nezpracovává přetaktování, pak tam tyto ovládací prvky nebudou (nebo pokud jsou, budou téměř nepoužitelné) a možná jste utratili své těžce vydělané peníze za CPU, který je v zásadě uzamčen inzerovaná rychlost.

Pokud je tedy přetaktování vážné, pak se vyplatí předem vědět, které čipové sady se k tomu hodí hned po vybalení. Pokud potřebujete další směr, pak existuje spousta průvodců kupujících, kteří vám s jistotou řeknou, které základní desky Z170 nebo X99 (nebo jakákoli jiná přetaktovatelná čipová sada) pro vás budou nejlépe fungovat.

Jak porovnávat obchod se základní deskou

Tady je dobrá zpráva: k výběru základní desky nemusíte opravdu vědět všechno o každé čipové sadě. Jistě, mohl výzkum všechny moderní čipové sady, rozhodování mezi čipsety Intelu podnikání, hlavního proudu, výkonu a hodnoty, nebo učení všechno o AMD série a 9 Series. Nebo můžete jen nechat stránky jako Newegg, aby za vás provedly těžké práce.

Řekněme, že chcete postavit výkonný herní stroj s procesorem Intel současné generace. Přejdete na web, jako je Newegg, pomocí navigačního stromu zúžíte svůj fond na základní desky Intel. Poté byste pomocí postranního panelu dále zúžili vyhledávání podle tvarového faktoru (v závislosti na tom, jak velký chcete, aby byl počítač), patice CPU (v závislosti na tom, které CPU jste otevřeni) a možná dokonce pokud chcete, zúžit jej podle značky nebo ceny.

Odtud klikněte na některé ze zbývajících základních desek a zaškrtněte políčko „Porovnat“ pod těmi, které vypadají dobře. Jakmile jich vyberete několik, klikněte na tlačítko „Porovnat“ a budete je moci porovnávat podle jednotlivých funkcí.

Vezměme si například tuto desku Z170 od MSI a tuto desku X99 od MSI. Pokud je zapojíme do funkce porovnání Newegg, zobrazí se tabulka s mnoha funkcemi:

Můžete vidět některé rozdíly způsobené čipovou sadou. Deska Z170 pojme až 64 GB paměti DDR4 RAM, zatímco deska X99 až 128 GB. Deska Z170 má čtyři 16x sloty PCI Express 3.0, ale maximální procesor, který zvládne, je Core i7-6700K, který maximálně dosahuje 16 pruhů, celkem 36. Deska X99 se naopak může ubytovat až na 40 linek PCI Express 3.0, pokud máte drahý procesor, jako je procesor Core i7-6850. Pro většinu uživatelů to nebude vadit, ale pokud máte spoustu rozšiřujících karet, budete muset počítat pruhy a ujistit se, že vybraná deska má dostatečnou šířku pásma.

Je zřejmé, že systém X99 je výkonnější - ale při prohlížení těchto srovnávacích tabulek si budete muset položit otázku, jaké funkce ve skutečnosti potřebujete. Čipová sada Z170 pojme až osm SATA zařízení a tato konkrétní základní deska obsahuje řadu dalších funkcí, díky nimž je atraktivní vyhlídkou na výkonné herní PC. Čipová sada X99 je nezbytná, pouze pokud potřebujete seriózní CPU se čtyřmi nebo více jádry, více než 64 GB RAM nebo potřebujete spoustu rozšiřujících karet.

Při srovnání základních desek můžete dokonce zjistit, že můžete věci vytáčet ještě dále. Možná byste nakonec uvažovali o skromnějším systému Z97, který zvládne až 32 GB DDR3 RAM, poměrně schopný 16jádrový procesor Core i7-4790K s 16 pruhy a jednu grafickou kartu PCI Express 3.0 běžící na plnou rychlost.

Kompromisy mezi těmito čipovými sadami jsou zřejmé: s každou vzestupnou čipovou sadou máte na výběr lepší CPU, RAM a grafické možnosti, nemluvě o více z nich. Ale také znatelně rostou náklady. Naštěstí nemusíte znát vstupy a výstupy každé čipové sady, než se ponoříte dovnitř - můžete použít tyto srovnávací tabulky k porovnání jednotlivých funkcí.

(Všimněte si, že i když je Newegg pravděpodobně nejlepším webem pro vaše srovnání, existuje spousta dalších skvělých obchodů, ze kterých si můžete tyto součásti koupit - včetně Amazon, Fry's a Micro Center).

Jedinou věcí, kterou tyto srovnávací tabulky nebudou diskutovat, je obvykle schopnost přetaktování. Může se zmínit o některých funkcích přetaktování, ale měli byste se také zabývat recenzemi a udělat trochu googling, abyste zajistili, že zvládne přetaktování.

Pamatujte, že při zvažování jakýchkoli komponent, základní desky nebo jiných, nezapomeňte provést náležitou péči. Nespoléhejte se pouze na uživatelské recenze, věnujte nějaký čas skutečným hardwarovým recenzím Google, abyste zjistili, jak se o nich profesionálové cítí.

Kromě absolutních nezbytností (RAM, grafika a CPU) by jakákoli čipová sada měla splňovat všechny vaše základní potřeby - ať už jde o integrovaný zvuk, USB porty, LAN, starší konektory atd. To, co získáte, však bude záviset na samotné základní desce a na funkcích, které se výrobce rozhodl zahrnout. Takže pokud absolutně chcete něco jako Bluetooth nebo Wi-Fi a deska, o které uvažujete, to nezahrnuje, budete si ji muset koupit jako další komponentu (která často zabírá jeden z těchto slotů USB nebo PCI express ).

Budování systému je samo o sobě uměním a je v něm mnohem víc, než o čem jsme zde dnes mluvili. Ale doufejme, že vám to poskytne jasnější představu o tom, co je to chipset, proč je to důležité, a některé úvahy, které musíte vzít v úvahu při výběru základní desky a komponent pro nový systém.

Image Kredity: Artem Merzlenko / Bigstock, Němec / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia