Чипсет

Чипсет (chipset) – набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами.

Раньше компьютер имел до 2-х сотен микросхем на материнской плате. Современные компьютеры до появления процессоров Core i3/i5/i7 имели две большие микросхемы чипсета, либо одну микросхему :

1. Трехчиповая компоновка (третий чип – процессор):

   • северный мост (North Bridge) – один из двух вариантов:

     • контроллер-концентратор памяти (MCH), который обеспе чивает работу процессора с памятью и с видеоподсистемой или
     • контроллер ввода-вывода (IOH) – для процессоров с интегрированным контроллером памяти;
   • южный мост (South Bridge) – контроллер-концентратор ввода-вывода (ICH), обеспечивающий работу с внешними устройствами.
2. Двухчиповая компоновка компьютеров с процессорами Core i3/i5/i7 – используется только одна большая микросхема чипсета (PCH – Platform Controller Hub), обеспечивающая работу с внешними устройствами.

Разработкой чипсетов для настольных ПК занимаются 5 компаний: Intel, AMD, NVIDIA, VIA и SIS.

Выбор типа чипсета зависит от процессора, с которым он работает, и определяет вид других устройств ПК (оперативной памяти, видеокарты, винчестера и пр.). Для процессоров Intel можно найти список рекомендованных материнских плат, построенных на определенных чипсетах.

Например, для процессоров Core 2 Duo E8600 в список совместимых входят чипсеты Intel® G31, G33, G35, G45, Q35, Q43, Q45, P45, X38, X48 и материнские платы на их основе (первая цифра в номере – серия чипсета).

Помимо поддержки двух и четырехъядерных процессоров Intel Core, большинство чипсетов 3-ей, 4-ой и 5-ой серий поддерживают тип памяти DDR3 (наряду с традиционной DDR2), новое поколение интерфейса PCI Express 2.0 с удвоенной пропускной способностью графики, а также работают с новой технологией Intel Turbo Memory для ускорения загрузки приложений. Чипсеты с буквой G и Q в обозначении имеют интегрированную графику с полноценной аппаратной поддержкой DirectX10,

все чипсеты этих серий имеют интегрированную аудиоподсистему High Definition Audio.

Принципиальная схема трехчипового чипсета Intel® G45 Express приведена на рисунке 2.7 (информация с сайта фирмы Intel).

Рисунок 2.7. Принципиальная схема чипсета Intel® G45 Express

На схеме чипсета Intel® G45 Express мы видим:

• системная шина (FSB – front side bus) может работать с частотой 1333/1066/800 МГц и поддерживает скорость работы процессора (Intel® CoreTM2 Quad, Intel® CoreTM2 Duo и др.) с контроллером-концентратором памяти (G45 GMCH) 10,6 Гбит/с;
• MCH имеет 2 контроллера для работы с памятью типа DDR3 (скорость 8,5 Гбит/с) или DDR2 (6,4 Гбит/с) – двухканальная память, скорость работы увеличивается при использовании двух модулей памяти;
• MCH имеет интегрированную видеоподсистему Intel® Graphics Media Accelerator X4500HD с поддержкой Microsoft DirectX 10, Shader Model 4.0 и OpenGL 2.0 (поддерживают высокий уровень качества Windows Vista Aero). Поддерживаются интерфейсы с оборудовани ем HDMI, DVI, HDCP, MEC;
• поддержка портов HDMI (интерфейс мультимедиа высокого разре шения), DisplayPort (с разрешением до 2560 × 1600) и DVI;
• MCH поддерживает интерфейс работы с видеокартами PCI Express 2.0 Graphics x16, скорость работы 16 Гбит/с;
• MCH через межчипсетную шину DMI обменивается информацией с контроллером-концентратором ввода-вывода (ICH10) со скоростью 2 Гбит/с;
• ICH поддерживает до 12-ти портов USB 2.0 для подключения внеш них устройств (скорость работы 480 Мбит/с каждый);
• ICH поддерживает работу с шестью слотами PCI Express x1 для подключения плат различных внешних устройств (скорость работы 500 Мбит/с);
• ICH имеет интегрированный сетевой адаптер Intel Gigabit LAN Connect;
• ICH обеспечивает работу с интегрированной 8-ми канальной (7.1) аудиоподсистемой типа High Definition Audio;
• ICH поддерживает до 6-ти контроллеров Serial ATA (SATA) (ско рость работы 3 Гбит/с каждый) для подключения дисковых устройств. Таким образом, для материнских плат, созданных на основе данного чипсета, характерно использование памяти типа DDR3 или DDR2, винчестеров SATA, они имеют интегрированные видеоподсистему, аудиоподсистему и один или два гигабитных сетевых адаптера.

Для процессоров Intel® CoreTM i3/i5/i7 (в которых контроллеры памяти и графический процесссор на одном кристалле с основным процессором) предназначены чипсеты в виде одной микросхемы (бывший контроллер-концентратор ввода-вывода). Для 1-го поколения – чипсеты 5-й серии, для 2-го – 6-й серии, для 3-го – 7-й серии, для 4-го – 8-й сении.

Для любителей разгона выпускаются модели Z-линейки, мейнстрим получил чипсеты H-серии, бизнес модификации – Q и B.

Принципиальная схема одночипового набора микросхем чипсета Intel® H77 Express для процессора Intel® Core 3-го поколения показана на рисунке 2.8, его фото – на рисунке 2.9.

Рисунок 2.8. Блок-схема чипсета Intel® H77 Express для процессора Intel® CoreTM 3-го поколения

Особенности и преимущества чипсета Intel® H77 Express:

Поддержка 3-го	Поддерживает 3-го поколения Intel Core, процессоры с поколения Intel Core процессоров технологией Turbo Boost Technology 2.0, процессор Intel Pentium процессор, и процессором Intel Celeron. Intel H77 Express набор Микросхем также поддерживает функции оверклокинга (разгона) 3-го поколения процессора Intel Core.
Intel® Rapid Storage Technology	С добавлением дополнительных жестких дисков, обеспечивает более быстрый доступ к цифровым фотографиям, аудио- и видеофайлам с помощью RAID 0, 5 и 10, а также повышенную защиту данных жесткого диска с помощью RAID 1, 5 и 10. Поддержка внешнего SATA (eSATA) обеспечивает полный интерфейс SATA, скорость за пределы корпуса, до 3 ГБ/сек.
Intel® Smart Response	Реализует кэширование ввода/вывода, быструю загрузку приложений и быстрый доступ к данным пользователя.
Intel® Smart Connect	Обеспечивает более быстрое обновление приложений в состояние низкого энергопотребления.
Intel® Rapid	Позволяет быстро выводить систему из режима гибернации.
Universal Serial Bus 3.0	Встроенная поддержка стандарта USB 3.0, обеспечивает значительное увеличение производительности передачи данных со скоростью до 5 гигабит в секунду (Гбит / с) с 4 портами USB 3.0.
Serial ATA (SATA) 6 Гбит/сек	Следующее поколение высокоскоростного интерфейса хранения данных с поддержкой до 6 Гбит/сек скорости передачи данных
eSATA	SATA-интерфейс, предназначенный для подключения внешних устройств SATA. Обеспечивает скорость передачи до 3 ГБ/сек
PCI Express 2.0 интерфейс	Предлагает до 5 GT/s для быстрого доступа к периферийным устройствам и сетевым до 8 слотов PCI Express 2.0 x1, конфигурируемый как x2 и x4 в зависимости от конструкции системной платы.

Рисунок 2.9. Внешний вид чипсета Intel® H77 Express

Рисунок 2.9’. Блок-схема чипсета Intel® H87 Express для процессора Intel® Core 4-го поколения