Mis on kiibistik ja miks peaks see mind huvitama?

Ilmselt olete uutest arvutitest rääkides kuulnud terminit „kiibistik” laiali visatud, kuid mis on kiibistik ja kuidas see teie arvuti jõudlust mõjutab?

Lühidalt öeldes toimib kiibistik nagu emaplaadi kommunikatsioonikeskus ja liikluskontroller ning see määrab lõpuks, millised komponendid ühilduvad emaplaadiga - sealhulgas protsessor, RAM, kõvakettad ja graafikakaardid. See dikteerib ka teie tulevased laienemisvõimalused ja kui suures ulatuses, kui üldse, saab teie süsteemi kiirendada.

Need kolm kriteeriumi on olulised, kui kaalute, millist emaplaati osta. Räägime natuke sellest, miks.

Kiibistike lühiajalugu

Veel arvuti vanasti koosnesid arvutipõhised emaplaadid paljudest eraldiseisvatest integraallülitustest. Selleks oli tavaliselt vaja iga süsteemi komponendi: hiire, klaviatuuri, graafika, helide jms juhtimiseks eraldi kiipi või kiipe.

Nagu võite ette kujutada, oli kõigi nende erinevate kiipide laialivalgumine üsna ebaefektiivne.

Selle probleemi lahendamiseks pidid arvutiinsenerid välja töötama parema süsteemi ja hakkasid neid erinevaid kiipe integreerima vähemaks kiipideks.

PCI-siini tulekuga tekkis uus disain: sillad. Kiibi asemel tuli emaplaatidele a põhjasild ja a lõunasild, mis koosnes vaid kahest kiibist, millel olid väga konkreetsed ülesanded ja eesmärgid.

Northbridge'i kiip oli sellisena tuntud, kuna see asus emaplaadi ülaosas ehk põhjaosas. See kiip oli otseselt ühendatud protsessoriga ja toimis süsteemi suurema kiirusega komponentide: RAM (mälukontrollerid), PCI Expressi kontrolleri ja vanemate emaplaatide disainide puhul AGP kontrollerina. Kui need komponendid tahtsid protsessoriga rääkida, pidid nad kõigepealt läbima põhjasilla.

Lõuna sild aga asus emaplaadi põhja (lõunaosa) suunas. Southbridge vastutas madalama jõudlusega komponentide, nagu PCI-siini pesade (laienduskaartide jaoks), SATA- ja IDE-pistikute (kõvaketaste jaoks), USB-porti, rongisisese heli ja võrguühenduse ning muu eest.

Selleks, et need komponendid saaksid protsessoriga rääkida, pidid nad kõigepealt läbima lõunasilla, mis seejärel suundus põhjasillale, ja sealt edasi protsessorile.

Neid kiipe hakati nimetama kiibikomplektiks, sest see oli sõna otseses mõttes kiipide komplekt.

Püsiv märts täieliku integratsiooni poole

Vana traditsioonilise Northbridge'i ja Southbridge'i kiibistiku disaini võiks ilmselt paremaks muuta ja see andis kindlalt teed tänasele "kiibistikule", mis tegelikult pole üldse kiipide komplekt.

Selle asemel on vana põhja- / lõunasilla arhitektuur loovutanud moodsama, ühe kiibiga süsteemi. Paljud komponendid, nagu mälu- ja graafikakontrollerid, on nüüd protsessoriga integreeritud ja neid saab otse töödelda. Kui need kõrgema prioriteediga kontrolleri funktsioonid kolisid keskseadmesse, koondati kõik ülejäänud ülesanded ühte järelejäänud lõunasilla stiilis kiipi.

Näiteks sisaldavad uuemad Inteli süsteemid platvormi kontrollerikeskust ehk PCH, mis on tegelikult üks kiip emaplaadil, mis võtab endale ülesanded, mida vana Southbridge'i kiip oli kunagi käsitsenud.

Seejärel ühendatakse PCH protsessoriga, mida nimetatakse otsese meediumiliidese või DMI kaudu. DMI ei ole tegelikult uus uuendus ja see on olnud traditsiooniline viis ühendada Northbridge'i ja Southbridge'i süsteem Inteli süsteemides alates 2004. aastast.

AMD kiibistikud pole nii palju erinevad - vana Southbridge'i nimi on nüüd Fusion Controller Hub ehk FCH. AMD-süsteemide protsessor ja FCH ühendatakse seejärel ühendatud meediumiliidese või UMI kaudu. See on põhimõtteliselt sama arhitektuur nagu Inteli oma, kuid erineva nimega.

Paljud Inteli ja AMD protsessorid on varustatud ka sisseehitatud graafikaga, nii et te ei vaja spetsiaalset graafikakaarti (kui te ei tegele intensiivsemate toimingutega nagu mängimine või videotöötlus). (AMD nimetab neid kiipe pigem kiirendatud töötlemise üksusteks või APU-deks kui protsessoriteks, kuid see on pigem turundusmõiste, mis aitab inimestel eristada integreeritud graafikaga AMD-protsessoreid ja ilma nendeta.)

Kõik see tähendab siis seda, et sellistel asjadel nagu salvestuseregulaatorid (SATA-pordid), võrgukontrollerid ja kõik need varem vähem toimivad komponendid omavad nüüd ainult ühte hüpet. Selle asemel, et minna Southbridge'ilt Northbridge'ile CPU-le, saavad nad lihtsalt hüpata PCH-st (või FCH-st) protsessorisse. Järelikult väheneb latentsus ja süsteem reageerib paremini.

Teie kiibistik määrab, millised osad sobivad

Okei, nii et nüüd on teil põhiidee, mis on kiibistik, aga miks peaksite sellest hoolima?

Nagu me alguses kirjeldasime, määrab teie arvuti kiibistik kolm peamist asja: komponentide ühilduvus (millist protsessorit ja RAM-i saate kasutada?), Laiendusvõimalused (kui palju PCI-kaarte saate kasutada?) Ja kiirendatavus. Räägime neist kõigist natuke üksikasjalikumalt - alustades ühilduvusest.

SEOTUD:Mis vahe on DDR3 ja DDR4 RAM-i vahel?

Komponentide valik on oluline. Kas teie uus süsteem on uusima põlvkonna Intel Core i7 protsessor või olete nõus leppima millegagi, mis on veidi vanem (ja odavam)? Kas soovite kõrgema kellaga DDR4 RAM-i või on DDR3 korras? Mitu kõvaketast ühendate ja millist? Kas vajate sisseehitatud WiFi-ühendust või kasutate Ethernetit? Kas käitate mitut graafikakaarti või ühte graafikakaarti koos teiste laienduskaartidega? Mõistus rabeleb kõigi võimalike kaalutlustega ja paremad kiibistikud pakuvad rohkem (ja uuemaid) võimalusi.

Hind saab ka siin suureks määravaks teguriks. Ütlematagi selge, et mida suurem ja halvem süsteem, seda rohkem see maksma läheb - nii komponentide endi kui ka neid toetava emaplaadi osas. Kui ehitate arvutit, siis tõenäoliselt määrate oma vajadused lähtuvalt sellest, mida soovite sellesse panna ja oma eelarvest.

Teie kiibistik määrab teie laiendamisvalikud

Kiibistik dikteerib ka selle, kui palju ruumi teie laienemiskaartidele (nagu videokaardid, telerituunerid, RAID-kaart jne) teie masinas on tänu nende kasutatavatele bussidele.

Süsteemikomponendid ja lisaseadmed - protsessor, RAM, laienduskaardid, printerid jne - ühenduvad emaplaadiga "busside" kaudu. Igal emaplaadil on mitu erinevat tüüpi bussi, mis võivad kiiruse ja ribalaiuse poolest erineda, kuid lihtsuse huvides võime need jaotada kaheks: välised bussid (sealhulgas USB, jadad ja paralleelsed) ja sisesiinid.

Kaasaegsetel emaplaatidel leitud esmane sisemine siin on tuntud kui PCI Express (PCIe). PCIe kasutab „radasid”, mis võimaldavad sisemistel komponentidel nagu RAM ja laienduskaardid suhelda protsessoriga ja vastupidi.

Rada on lihtsalt kaks paari juhtmega ühendusi - üks paar saadab andmeid, teine ​​andmeid. Niisiis, 1x PCIe rada koosneb neljast juhtmest, 2x on kaheksa jne. Mida rohkem juhtmeid, seda rohkem andmeid saab vahetada. 1x ühendus suudab 250 MB mõlemas suunas, 2x 512 MB jne.

Mitu teile saadaolevat rada sõltub sellest, mitu rada on emaplaadil endal, samuti ribalaiuse võimsusest (sõiduradade arvust), mida protsessor suudab pakkuda.

Näiteks on paljudel Inteli töölauaprotsessoritel 16 rada (uuema põlvkonna protsessoritel on 28 või isegi 40). Z170 kiibistiku emaplaadid annavad veel 20, kokku 36.

X99 kiibistik varustab 8 PCI Express 2.0 rada ja kuni 40 PCI Express 3.0 rada, sõltuvalt teie kasutatavast protsessorist.

Seega kulutab PCI Express 16x graafikakaart emaplaadil Z170 iseenesest 16 rada. Selle tulemusel kasutate Z170 pardal täies kiiruses kahte neist purkidest koos, jättes lisakomponentide jaoks järele neli rada. Teise võimalusena võite kasutada ühte PCI Express 3.0 kaarti üle 16 raja (16x) ja kahte kaarti üle 8 raja (8x) või nelja kaarti 8x (kui ostate emaplaadi, mis mahutab nii palju).

Nüüd, päeva lõpuks, pole see enamiku kasutajate jaoks oluline. Mitme kaardi käitamine 16x asemel 8x vähendab jõudlust vaid mõne kaadri sekundis, kui üldse. Samamoodi ei ole tõenäoline, et näeksite erinevusi PCIe 3.0 ja PCIe 2.0 vahel, enamasti vähem kui 10%.

Aga kui teil on plaanis a palju laienduskaartidest - näiteks kaks graafikakaarti, telerituunerit ja WiFi-kaarti - saate emaplaadi üsna kiiresti täita. Paljudel juhtudel saavad pilud otsa enne, kui kogu oma PCIe ribalaius ammendub. Kuid muudel juhtudel peate veenduma, et teie protsessoril ja emaplaadil on piisavalt sõiduradasid kõigi lisatavate kaartide toetamiseks (või siis sõidurajad saavad otsa ja mõned kaardid ei pruugi töötada).

Teie kiibistik määrab teie arvuti kiirendamise võime

Seega määrab teie kiibistik, millised osad teie süsteemiga ühilduvad, ja kui palju laienduskaarte saate kasutada. Kuid selle määrab veel üks peamine asi: ülekiirendamine.

SEOTUD:Mis on ülekiirendamine? Algajate juhend mõistmaks, kuidas geeksid oma arvutit kiirendavad

Ületamine tähendab lihtsalt komponendi taktsageduse surumist kõrgemale, kui see töötamiseks mõeldud oli. Paljud süsteemihäälestajad otsustavad oma protsessori või graafikaprotsessori kiirendada, et suurendada mängude või muu jõudlust ilma rohkem raha kulutamata. See võib tunduda mõttetu, kuid koos selle kiiruse suurenemisega kaasneb suurem energiakasutus ja soojusvõimsus, mis võib põhjustada stabiilsuse probleeme ja vähendada teie osade eluiga. See tähendab ka, et vajate suuremaid jahutusradiaatoreid ja ventilaatoreid (või vedeliku jahutamist), et kõik jääks jahedaks. See pole kindlasti nõrganärvilistele.

Siin on aga asi: ülekiirendamiseks sobivad ideaalselt ainult teatud protsessorid (alustamiseks on hea Inteli ja AMD mudelid, mille nimed on K). Pealegi võivad ainult teatud kiibistikud lubada ülekiirendamist ja mõned võivad selle lubamiseks vajada spetsiaalset püsivara. Nii et kui soovite kiirendada, peate emaplaatide ostmisel arvestama kiibistikuga.

Kiirendamist võimaldavatel kiibikomplektidel on vajalikud juhtnupud (pinge, kordisti, baaskell jne) UEFI-s või BIOS protsessori taktsageduse suurendamiseks. Kui kiibistik ei tegele kiirendusega, siis neid juhtnuppe pole (või kui on, siis on need kõik kasutud) ja võite olla kulutanud oma raskelt teenitud raha keskprotsessorile, mis on põhimõtteliselt lukustatud reklaamitud kiirus.

Nii et kui ülekiirendamine on tõsine kaalutlus, siis tasub enne tähtaega teada, millised kiibistikud sobivad selle jaoks otse kastist välja. Kui vajate edasisi juhiseid, on seal hulgaliselt ostjate juhendeid, mis ütlevad teile kindlasti, millised Z170 emaplaadid või X99 emaplaadid (või mõni muu ülekiirendatav kiibistik) teile kõige paremini sobib.

Kuidas võrrelda emaplaadi poodi

Siin on hea uudis: emaplaadi valimiseks ei pea tegelikult kõike kiibistikku teadma. Muidugi, sina võiks uurige kõiki kaasaegseid kiibistikke, otsustades Inteli äri, peavoolu, jõudluse ja väärtusega kiibistike vahel või õppides kõike AMD A- ja 9. seeria kohta. Või võite lihtsalt lasta Neweggi-sugusel saidil teie jaoks rasket tõste teha.

Oletame, et soovite ehitada võimsa mängumasina koos praeguse põlvkonna Inteli protsessoriga. Te läheksite sellisele saidile nagu Newegg, kasutage navigeerimispuud, et kitsendada oma basseini Inteli emaplaatideni. Seejärel kasutage külgriba, et veelgi kitsendada oma otsingut vormiteguri (sõltuvalt sellest, kui suureks soovite arvutit saada), protsessori pesa (sõltuvalt sellest, milliseid CPU-sid olete avatud) ja võib-olla isegi kitsendage seda kaubamärgi või hinna järgi, kui soovite.

Sealt klõpsake läbi mõned ülejäänud emaplaadid ja märkige heade väljal olev ruut „Võrdle“. Kui olete mõned välja valinud, klõpsake nuppu „Võrdle” ja saate neid funktsioonide kaupa võrrelda.

Võtame näiteks selle Z170 plaadi MSI-lt ja selle X99-plaadi näiteks MSI-lt. Kui ühendame need mõlemad Neweggi võrdlusfunktsiooniga, näeme diagrammi, kus on palju funktsioone:

Näete mõningaid kiibistikust tulenevaid erinevusi. Z170-plaat mahutab kuni 64 GB DDR4-mälu, X99-plaat aga kuni 128 GB. Z170-plaadil on neli 16x PCI Express 3.0 pesa, kuid maksimaalne protsessor, mida see suudab kasutada, on Core i7-6700K, mis maksimeerib 16 rajal kokku 36-ni. Seevastu X99-plaat mahutab kuni kuni 40 PCI Express 3.0 rada, kui teil on kallis protsessor nagu Core i7-6850 protsessor. Enamiku kasutajate jaoks pole see oluline, kuid kui teil on hunnik laienduskaarte, peate loendama sõidurajad ja veenduma, et valitud plaadil oleks piisavalt ribalaiust.

Ilmselt on X99 süsteem võimsam - kuid neid võrdlusdiagramme vaadates peate endalt küsima, milliseid funktsioone tegelikult vajate. Z170 kiibistik võtab vastu kuni kaheksa SATA-seadet ja see konkreetne emaplaat sisaldab hulgaliselt muid funktsioone, mis muudavad selle võimsa mängutarkvara jaoks atraktiivseks väljavaadeks. X99 kiibistik on vajalik ainult siis, kui vajate tõsist nelja või enama südamikuga protsessorit, rohkem kui 64 GB RAM-i, või vajate palju laienduskaarte.

Emaplaate võrreldes võite isegi leida, et saate asju veelgi tagasi valida. Võib-olla kaalute lõpuks tagasihoidlikumat Z97 süsteemi, mis mahutab kuni 32 GB DDR3 RAM-i, üsna võimeka 16-realise Core i7-4790K protsessori ja ühe täiskiirusel töötava graafikakaardi PCI Express 3.0.

Nende kiibistike vahelised kompromissid on ilmsed: iga tõusva kiibikomplektiga saate valida paremaid protsessoreid, RAM-i ja graafikavõimalusi, rääkimata neist rohkematest. Kuid ka kulud tõusevad märgatavalt. Õnneks ei pea te enne sisse sukeldumist teadma iga kiibistiku häid külgi - saate neid võrdlusdiagramme kasutada funktsioonide kaupa võrdlemiseks.

(Pange tähele, et kuigi Newegg on tõenäoliselt kõige parem sait teie võrdluste tegemiseks, on osi ostmiseks palju muid suurepäraseid poode - sealhulgas Amazon, Fry’s ja Micro Center.)

Ainus asi, mida need võrdlusdiagrammid tavaliselt ei aruta, on kiirendamise võime. Selles võidakse mainida teatud kiirendamise funktsioone, kuid peaksite uurima ka arvustusi ja natuke guugeldama, et see saaks kiirendusega hakkama.

Pidage meeles, et komponentide, emaplaadi või muu kaalumisel veenduge, et teete nõuetekohast hoolsust. Ärge lootke ainult kasutajate arvustustele, leidke mõni aeg Google'i tegelike riistvarauuringute leidmiseks, et näha, mida profid nendesse suhtuvad.

Lisaks absoluutsetele vajadustele (RAM, graafika ja protsessor) peaks iga kiibistik vastama kõigile teie olulistele vajadustele - olgu see siis parda heli, USB-pordid, kohtvõrk, pärandühendused jms. See, mida saate, sõltub aga emaplaadist endast ja funktsioonidest, mille tootja otsustas kaasata. Nii et kui soovite absoluutselt midagi sellist nagu Bluetooth või Wi-Fi ja plaat, mida kaalute, seda ei sisalda, peate selle ostma lisakomponendina (mis sageli võtab ühe neist USB- või PCI-ekspresspesadest) ).

Süsteemi ülesehitamine on omaette kunst ja selles on üsna palju muud, kui see, millest me täna siin rääkisime. Kuid loodetavasti annab see teile selgema pildi sellest, mis on kiibistik, miks see on oluline, ja mõnedest kaalutlustest, mida peate uue süsteemi jaoks emaplaadi ja komponentide valimisel arvestama.

Piltide autorid: Artem Merzlenko / Bigstock, saksa keel / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia