If-Koubou

Kas ir "mikroshēmne" un kāpēc man vajadzētu rūpēties?

Kas ir "mikroshēmne" un kāpēc man vajadzētu rūpēties? (Kā)

Jūs, iespējams, dzirdējāt terminu "mikroshēmojums", ko runāja par jaunajiem datoriem, bet kas precīzi ir mikroshēmojums un kā tas ietekmē jūsu datora veiktspēju?

Īsumā, mikroshēmojums darbojas kā mātesplates komunikāciju centrs un satiksmes vadības dispečers, un tas galu galā nosaka, kuras sastāvdaļas ir saderīgas ar mātesplati, ieskaitot CPU, RAM, cietos diskus un grafiskās kartes. Tas nosaka arī jūsu turpmākās paplašināšanas iespējas un, cik lielā mērā, ja tāda ir, jūsu sistēma var tikt pārslogota.

Šie trīs kritēriji ir svarīgi, apsverot, kuras mātesplates nopirkt. Let's talk mazliet par to, kāpēc.

Īsa mikroshēmojumu vēsture

Chips Ahoy! Vecās skolas IBM PC mātesplatē apmēram 1981. gadā.

Datora sākumā datoru mātesplatēs bija daudz diskrētu integrētu shēmu. Tas parasti prasīja atsevišķu mikroshēmu vai mikroshēmu, lai kontrolētu katru sistēmas komponentu: peli, tastatūru, grafiku, skaņas un tā tālāk.

Kā jūs varat iedomāties, visu šo dažādo žetonu izkaisīšana bija diezgan neefektīva.

Lai risinātu šo problēmu, datora inženieriem vajadzēja izstrādāt labāku sistēmu un sāka integrēt šos atšķirīgos mikroshēmas mazākām mikroshēmām.

Līdz ar PCI autobusa parādīšanos radās jauns dizains: tiltiņi. Tā vietā, ka ķekars ķekars, motherboards ieradās ar Northbridge un a dienvidu tilts, kas sastāvēja no divām mikroshēmām ar ļoti specifiskiem pienākumiem un mērķiem.

Ziemeļrietumu mikroshēma bija pazīstama kā tāda, jo tā bija izvietota augšējā vai ziemeļu daļā mātesplatē. Šī mikroshēma bija tieši savienota ar CPU un darbojās kā komunikācijas starpnieks sistēmas lielākiem ātruma komponentiem: RAM (atmiņas kontrolieriem), PCI Express kontrolieris un vecākiem mātesplates dizainparaugiem - AGP kontrolieris. Ja šie komponenti vēlējās sarunāties ar CPU, vispirms viņiem bija jāiet cauri ziemeļu ielai.

Mātesplates dizains kļuva arvien efektīvāks, jo laiks turpinās.

No otras puses, dienvidu tilts atrodas mātes plates platībā (dienvidu daļa). Dienvidu tilts bija atbildīgs par mazāk darbojošos komponentu, piemēram, PCI autobusu slotu (paplašināšanas karšu), SATA un IDE savienotāju (cieto disku), USB portu, borta audio un tīklu izveidi un citiem pakalpojumiem.

Lai šie komponenti varētu runāt ar CPU, vispirms viņiem bija jāiet cauri dienvidu tilta virzienam, kas pēc tam devās uz ziemeļblindu, un no turienes uz CPU.

Šīs mikroshēmas tika sauktas par "mikroshēmojumu", jo tas bija burtiski mikroshēmu kopums.

Stabila martā ceļā uz pilnīgu integrāciju

Tomēr vecais tradicionālais ziemeļu un dienvidu tilta mikroshēmu dizains, protams, var tikt uzlabots, un tas nepārtraukti aizgāja ar šodienas "mikroshēmojumu", kas patiesībā nav mikroshēmu kopums.

Tā vietā vecā ziemeļu-dienvidu tiltu arhitektūra ir novirzījusies uz mūsdienīgāku, vienkrātušu sistēmu. Daudzi komponenti, piemēram, atmiņas un grafikas kontrolieri, tagad ir integrēti un apstrādāti tieši CPU. Tā kā šīs augstākās prioritātes kontroliera funkcijas tika pārceltas uz CPU, visi atlikušie maksājumi tika pārvesti uz vienu atlikušo dienvidu stila mikroshēmu.

Intel X99 chipset shematisks sniedz jums priekšstatu par tās funkcijām un sistēmas potenciālu.

Piemēram, jaunākās Intel sistēmās ir platformas kontroliera centrmezgls vai PCH, kas patiesībā ir viena mikroshēmas mikroshēma, kas uzņemas pienākumus vecajā dienvidu mikroshēmā.

Tad PCH tiek savienots ar CPU caur kaut ko, ko sauc par Direct Media interfeisu, vai DMI. DMI faktiski nav jauns jauninājums, un tas ir tradicionāls veids, kā savienot Intel apgabalus no ziemeļiem uz dienvidiem no 2004. gada.

AMD mikroshēmojumi nav tik daudz dažādi, jo vecais dienvidu tilts tagad tiek saukts par Fusion Controller Hub vai FCH. Pēc tam AMD sistēmas CPU un FCH savieno viens ar otru, izmantojot vienoto mediju saskarni vai UMI. Tas pamatā ir tāda pati arhitektūra kā Intel, bet ar dažādiem nosaukumiem.

Daudzi gan Intel, gan AMD procesori tiek aprīkoti arī ar iebūvētu integrētu grafiku, tāpēc jums nav nepieciešama īpaša grafiskā karte (ja vien jūs neveicat daudz intensīvākus uzdevumus, piemēram, spēļu vai video rediģēšanu). (AMD atsaucas uz šīm mikroshēmām kā paātrinātās apstrādes vienības vai APU, nevis uz CPU, bet tas vairāk ir mārketinga termins, kas palīdz cilvēkiem atšķirt AMD procesorus ar integrētu grafiku un tiem, kuriem tā nav.)

Tātad tas viss nozīmē, ka tādi materiāli kā uzglabāšanas kontrolieriem (SATA porti), tīkla kontrolieriem un visiem tiem agrāk mazāk funkcionējošajiem komponentiem tagad ir tikai viens hops. Tā vietā, lai dotos no dienvidu tilta uz ziemeļblindu līdz CPU, viņi var vienkārši apgriezties no PCH (vai FCH) uz CPU. Līdz ar to latentais tiek samazināts un sistēma ir atsaucīgāka.

Jūsu mikroshēmne nosaka, kuras daļas ir saderīgas

Labi, tāpēc tagad jums ir pamatideja par to, kas ir mikroshēmojums, bet kāpēc jums rūpēties?

Kā jau tika minēts sākumā, jūsu datora mikroshēmā ir noteiktas trīs galvenās lietas: komponentu savietojamība (kādu CPU un RAM jūs varat izmantot?), Paplašināšanas iespējas (cik daudz PCI karšu jūs varat izmantot?) Un overclockability. Parunāim par katru no šīm nedaudz sīkāk - sākot ar saderību.

Komponentu izvēle ir svarīga. Vai jūsu jaunā sistēma būs jaunākās paaudzes Intel Core i7 procesors, vai arī jūs vēlaties apmierināt kaut ko nedaudz vecāku (un lētāku)? Vai jūs vēlaties lielāku clocked DDR4 RAM, vai arī DDR3 ir labi? Cik daudz cieto disku jūs savienojat un kāda veida? Vai jums ir nepieciešams iebūvēts Wi-Fi vai arī jūs izmantosiet Ethernet? Vai jūs darbināt vairākas grafikas kartes vai vienu grafisko karti ar citām paplašināšanas kartēm? Visu potenciālo apsvērumu dēļ prāta boggles un labākas mikroshēmnes piedāvās vairāk (un jaunākas) iespējas.

Arī cena ir liels noteicošais faktors. Lieki teikt, ka lielāka un sliktāka sistēma, jo vairāk tas maksās gan pašu komponentu, gan mātesplatē, kas tos atbalsta. Ja jūs izveidojat datoru, jūs, iespējams, plānojat savas vajadzības, pamatojoties uz to, ko vēlaties iekļaut tajā un jūsu budžetu.

Jūsu mikroshēmojums nosaka jūsu paplašināšanas opcijas

Chipset diktē arī to, cik liela telpa paplašināšanas kartēm (piemēram, video kartēm, TV uztvērējiem, RAID karti utt.) Jums ir jūsu datorā, pateicoties to izmantotajiem autobusiem.

Sistēmas komponenti un perifērijas ierīces - CPU, RAM, paplašināšanas kartes, printeri utt - savieno ar mātesplatē, izmantojot "autobusi". Katrā mātesplatē ir vairāki dažādi autobusu veidi, kas var atšķirties atkarībā no ātruma un joslas platuma, taču vienkāršības labad mēs varam sadalīt tos divos: ārējie autobusi (tostarp USB, sērijas un paralēles) un iekšējie autobusi.

Galvenais iekšējais autobuss, kas atrodams mūsdienu mātesplatēs, ir pazīstams kā PCI Express (PCIe). PCIe izmanto "joslas", kas ļauj iekšējām sastāvdaļām, piemēram, RAM un paplašināšanas kartēm, lai sazinātos ar CPU un otrādi.

Ceļš ir tikai divi vadu savienojumu pārīši - viens pāra nosūta datus, otra saņem datus. Tātad 1x PCIe josla sastāv no četrām vadiem, 2x ir astoņi un tā tālāk. Jo vairāk vadu, jo vairāk datu var apmainīties. 1x savienojums var apstrādāt 250 MB katrā virzienā, 2x var apstrādāt 512 MB utt.

Saikne starp divām PCI Express ierīcēm sastāv no joslām.

Cik daudz pieejamo joslu ir atkarīga no tā, cik daudz joslu ir mātesplatei, kā arī caur joslas platumu (joslu skaits), ko CPU var piegādāt.

Piemēram, daudziem Intel datorsistēmas centriem ir 16 joslas (jaunākās paaudzes procesori ir 28 vai pat 40). Z170 mikroshēmojumu motherboards nodrošina vēl 20, kopā 36.

X99 mikroshēmojums piegādā 8 PCI Express 2.0 joslas un līdz pat 40 PCI Express 3.0 joslas, atkarībā no jūsu izmantotā CPU.

Tādējādi, izmantojot Z170 mātesplatē, PCI Express 16x grafiskā karte pati par sevi izmantos 16 joslas. Tā rezultātā, jūs varat izmantot divus no šiem kopā uz Z170 kuģa ar pilnu ātrumu, atstājot jūs ar četrām joslām paliek pāri papildu sastāvdaļām. Jūs varat arī palaist vienu PCI Express 3.0 karti pa 16 joslām (16x) un divām kartēm pa 8 joslām (8x) vai četrām 8x kartēm (ja iegādājaties tādu mātesplati, kas var tās uzņemt).

Tagad, dienas beigās, tas nebūs svarīgs vairumam lietotāju. Vairāku karšu darbināšana ar 8x, nevis 16x, tikai samazina veiktspēju par dažiem kadriem sekundē, ja vispār. Tāpat jūs, visticamāk, vairs neuzskatīsit atšķirību starp PCIe 3.0 un PCIe 2.0 vai vairumā gadījumu mazāk par 10%.

Bet, ja jūs plānojat, ka ir partija no izplešanās kartēm, piemēram, divas grafikas kartes, TV uztvērējs un Wi-Fi karte - jūs varat piepildīt mātesplati diezgan ātri. Daudzos gadījumos jums būs jāizmanto laika nišas, pirms izmetiet visu savu PCIe joslas platumu. Taču citos gadījumos jums būs jāpārliecinās, vai jūsu CPU un mātesplatei ir pietiekami daudz joslu, lai atbalstītu visas kartes, kuras vēlaties pievienot (vai jūs darbosieties ārpus joslu, un dažas kartes, iespējams, nedarbosies).

Jūsu mikroshēmojums nosaka datora pārkaršanas spēju

Tātad, jūsu mikroshēmne nosaka, kuras daļas ir savietojamas ar jūsu sistēmu, un cik paplašināšanas kartes jūs varat izmantot. Bet tur ir vēl viens galvenais, ko tas nosaka: overclocking.

Overclocking vienkārši nozīmē, ka detaļas pulksteņa ātrums ir lielāks nekā tas bija paredzēts, lai palaistu. Daudzi sistēmas tweakers izvēlas pārspēt savu CPU vai GPU, lai palielinātu spēļu vai citu veiktspēju, netērējot vairāk naudas. Tas var likties kā neuzmanīgs, bet kopā ar šo ātruma palielinājumu rodas lielāka jaudas izmantošana un siltuma jauda, ​​kas var izraisīt stabilitātes problēmas un samazināt jūsu daļu ekspluatācijas laiku. Tas arī nozīmē, ka jums būs vajadzīgi lielāki radiatori un ventilatori (vai šķidruma dzesēšana), lai nodrošinātu, ka viss paliek vēss. Tas noteikti nav par vāju sirds.

Tomēr ir lieta: tikai daži centrālie procesori ir ideāli piemēroti pārvarēšanai (laba vieta, kur sākt izmantot Intel un AMD modeļus, kuru nosaukumi ir K). Turklāt tikai dažas mikroshēmojumu sistēmas var atļaut pārkaršanu, un dažiem no tiem var būt vajadzīga īpaša programmaparatūra, kas to ļauj. Tātad, ja jūs vēlaties pārtēriņot, jums vajadzētu ņemt vērā mikroshēmojumu, kad iegādājaties mātesplates.

Mikroshēmņos, kas ļauj pārslēgšanai, UEFI būs nepieciešamās vadības ierīces (spriegums, reizinātājs, bāzes pulkstenis utt.) BIOS, lai palielinātu CPU pulksteņa ātrumu. Ja mikroshēmā nepakļaujas pārslodzei, tad šīs kontroles nebūs tur (vai arī tādas būs, tās būs viss, bet nevajadzīgas), un jūs, iespējams, esat iztērējuši savu grūti nopelnīto naudu CPU, kas pamatā ir bloķēts tā reklamētais ātrums.

Tātad, ja pārkaršana ir nopietna problēma, tad ir jāpārzina, kādi mikroshēmojumi ir labāk piemēroti tieši no kastes. Ja jums nepieciešama tālāka virzība, tad tur ir arī pircēju rokasgrāmatas, kas tev skaidri norādīs, kuras Z170 mātesplates vai X99 motherboards (vai kāds cits overclockable mikroshēmojums) vislabāk darbosies jums.

Kā salīdzināt mātesplatē veikalu

Šeit ir labas ziņas: jums nav īsti jāzina viss par katru mikroshēmojumu, lai izvēlētos mātesplatē. Protams, tu varētu izpētīt visas mūsdienu mikroshēmojumu sistēmas, izlemjot par Intel darbību, mainstream, veiktspēju un vērtību mikroshēmojumiem vai apgūt visu par AMD A sēriju un 9 sēriju. Vai arī jūs varētu ļaut vietnei, piemēram, Newegg, veikt smagu pacelšanu jums.

Pieņemsim, ka vēlaties veidot jaudīgu spēļu automātu ar pašreizējās paaudzes Intel procesoru. Jūs dotos uz vietni, piemēram, Newegg, izmantojiet navigācijas koku, lai sašaurinātu savu pusi līdz Intel mātesplatēm. Tad jūs izmantojat sānjoslu, lai turpmāk sašaurinātu meklēšanu pēc formas faktora (atkarībā no tā, cik liela vēlaties, lai būtu dators), CPU ligzda (atkarībā no tā, kuru CPU (-u) jūs izmantojat), un varbūt pat sašauriniet zīmolu vai cenu, ja vēlaties.

No turienes noklikšķiniet uz dažām no atlikušajām mātesplatēm un atzīmējiet lodziņu "Salīdzināt" zem tiem, kas izskatās labi.Kad esat izvēlējies dažus, noklikšķiniet uz pogas "Salīdzināt", un jūs varēsiet tos salīdzināt pēc funkcijām.

Piemēram, ņemsim šo Z170 klāstu no MSI un šīs X99 plates no MSI. Ja mēs savienojam tos gan ar Newegg salīdzināšanas funkciju, mēs redzam tabulu ar tonu funkcijām:

Jūs varat redzēt dažas atšķirības, kas saistītas ar mikroshēmojumu. Z170 dēlis var uzņemt līdz 64 GB DDR4 RAM, savukārt X99 dēlis var sasniegt pat 128 GB. Z170 klāstam ir četri 16x PCI Express 3.0 slots, bet maksimālais procesors, ko tas var apstrādāt, ir Core i7-6700K, kas maksimāli izstaro 16 joslas, kopumā 36. X99 plates, no otras puses, var uzņemt līdz 40 PCI Express 3.0 joslas, ja jums ir dārgs procesors, piemēram, Core i7-6850 CPU. Lielākajai daļai lietotāju tas nebūs svarīgs, bet, ja jums ir vairākas paplašināšanas kartes, jums būs jāaprēķina joslas un pārliecinieties, ka izvēlētajai dēlei ir pietiekami daudz joslas platuma.

Acīmredzot X99 sistēma ir jaudīgāka, taču, skatot šīs salīdzināšanas diagrammas, jums būs jālūdz sev kādas funkcijas jums patiešām ir vajadzīgas. Z170 mikroshēmā tiks pieņemtas līdz pat astoņām SATA ierīcēm, un šī konkrētā mātesplate ietver daudzas citas funkcijas, kas padara to par pievilcīgu izredzi spēcīgam spēļu datoram. X99 mikroshēmojums ir nepieciešams tikai tad, ja jums ir nepieciešams nopietns CPU ar četriem vai vairāk serdeņiem, vairāk nekā 64 GB RAM, vai arī jums ir nepieciešams daudz paplašināšanas karšu.

Jūs, iespējams, pat atradīsit, salīdzinot motherboards, ka jūs varat vēlreiz izsaukt lietas. Varbūt jūs galu galā uzskatāt, ka ir pieticīgāka Z97 sistēma, kas apstrādās līdz pat 32 GB DDR3 RAM, diezgan spējīgu 16 lane Core i7-4790K procesoru un vienu PCI Express 3.0 grafisko karti, kas darbojas pilnā ātrumā.

Kombinācijas starp šīm mikroshēmojumiem ir acīmredzamas: ar katru pieaugošo mikroshēmojumu jūs varat izvēlēties labākus CPU, RAM un grafikas iespējas, nemaz nerunājot par katru no tām. Bet izmaksas ievērojami pieaug arī. Par laimi, jums nav jāzina katra mikroshēmojuma ins un izejas pirms niršanas. Jūs varat izmantot šīs salīdzināšanas diagrammas, lai salīdzinātu funkciju pēc funkcijām.

(Ņemiet vērā, ka, lai gan Newegg visticamāk ir labākā vieta, kur veikt salīdzinājumus, ir daudz citu lielisku veikalu, lai tos varētu iegādāties, piemēram, Amazon, Fry's un Micro Centre).

Vienīgais, ko šajās salīdzināšanas diagrammās netiks apspriest, parasti ir ieslēgšanās spēja. Tas var minēt dažus paātrināšanas paņēmienus, taču jums vajadzētu arī izpētīt pārskatus un veikt nedaudz googligas, lai pārliecinātos, ka tā var pārvarēt ātrumu.

Atcerieties, ka, izskatot komponentus, mātesplatē vai citādi, pārliecinieties, vai veicat rūpīgu pārbaudi. Neatbalstieties tikai uz lietotāju atsauksmēm, uzziniet, kā profesionāļi uzskata, ka viņiem par viņu ir jūtama reāla aparatūras pārskatīšana.

Papildus absolūtām vajadzībām (RAM, grafika un CPU) jebkuram mikroshēmai jāattiecas uz visām jūsu pamatvajadzībām - neatkarīgi no tā, vai tā ir borta audio, USB porti, LAN, mantotie savienotāji un tā tālāk. Tomēr tas, ko jūs saņemsiet, būs atkarīgs no pašas mātesplatē un no tā, ko ražotājs ir nolēmis iekļaut. Tātad, ja jūs absolūti vēlaties kaut ko tādu, piemēram, Bluetooth vai Wi-Fi, un domēna, kuru jūs apsverat, to neiekļauj, jums tas būs jāiegādājas kā papildu komponents (kas bieži vien izmanto vienu no šīm USB vai PCI Express laika nišām )

Sistēmas veidošana ir māksla pati par sevi, un tam ir diezgan daudz vairāk nekā tas, par ko šodien runājām. Bet, cerams, tas jums sniegs skaidrāku priekšstatu par to, kāds ir mikroshēmojums, kāpēc tas ir svarīgi, un dažiem apsvērumiem, kas jāņem vērā, izvēloties mātesplatu un komponentus jaunajai sistēmai.

Attēlu kredīti: Artem Merzlenko / Bigstock, vācu / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia