Északi lapkakészlet vs. déli lapkakészlet - különbségek a kettő között

Északi lapkakészlet vs. déli lapkakészlet: Hogyan lehet őket azonosítani? A chipset fogalma az évek során meglehetősen fontos lett, különösen a játékberendezések esetében. A gyártók bevezetik új CPU-kat, és gyakran együtt járnak az új lapkakészletekkel és memóriavezérlőkkel. Ha még mindig nem tudja, miről beszélünk, akkor ebben a cikkben kiküszöböli az ezekkel a fogalmakkal kapcsolatos minden kétséget, belemerülve az alaplap fő jellemzőjébe: a lapkakészletbe.

Mi az a lapkakészlet és mi a jelentősége?

A chipset kifejezés egy chipek készletére vagy egy integrált áramkörre utal, amely számos funkciót képes végrehajtani. Számítógépes szempontból ezek a funkciók az alaplaphoz csatlakoztatott különféle eszközök kezeléséhez és a közöttük lévő kommunikációhoz kapcsolódnak.

A lapkakészletet mindig a központi processzor, a számítógép CPU architektúrája alapján tervezték. Ez az oka annak, hogy amikor a lapkakészletről beszélünk , akkor a vele kompatibilis processzorokról, valamint a kapacitás és a sebesség szempontjából kínált lehetőségekről is beszélnünk kell. Ezért a lapkakészlet a kommunikáció vezérlése és a lapka vagy chipek, amelyek felelősek az adatforgalom irányításáért az alaplapon. CPU-ról, RAM-ról, merevlemez-meghajtókról, PCIe-bővítőhelyekről és végül minden olyan eszközről beszélünk , amely a számítógéphez csatlakoztatható.

Jelenleg két lapkakészletet találunk egy táblán, vagy inkább a fedélzeten és a processzoron, az északi vagy északi hídon, valamint a déli vagy déli hídon. Az ilyen hívás oka a táblán belüli elhelyezkedésük, az első a CPU-hoz legközelebbi tetején (észak) és a második az alján (délen). A lapkakészletnek köszönhetően az alaplapot tekintjük a rendszer fő buszának. Az a tengely, amely képes különféle gyártók és eltérő természetű elemek integrált összekapcsolására , összeférhetetlenségük nélkül. Például Asus kártya Intel CPU-val és Gigabyte grafikus kártyával.

Az első elektronikus tranzisztoron alapuló processzorok, a 4004, 8008 stb. Megjelenése óta megjelenik a chipset fogalma. A személyi számítógépek megjelenésével az alaplapon további chipek használata a RAM, a grafika, a hangrendszer stb. Kezelésére vált népszerűvé. Feladata egyértelmű volt: csökkenti a fő processzor terhelését, és más áramkörökből származtatja , amelyek viszont hozzá kapcsolódtak.

Északi híd: funkciók és jellemzők

Intel G35 North Bridge

Látni fogjuk, hogy az északi és a déli lapkakészlet meghatározza, mi ezek és hogyan működnek mindegyik. A legfontosabbgal kezdjük, amely az északi híd lesz.

Az északi lapkakészlet a legfontosabb áramkör maga a CPU után. Korábban az alaplapon és közvetlenül annak alatt található, szinte mindig hűtőbordaval felszerelt chipet használva. Manapság az északi híd közvetlenül integrálódik az Intel és az AMD processzoraiba, amelyek a személyi számítógépek vezető gyártói.

Ennek a lapkakészletnek a funkciója az összes adatáramlás vezérlése, amely a grafikus kártyáról a CPU-ra vagy a RAM-ra, az AGP buszra (korábban) vagy a PCIe-re (most), valamint magának a Dél-lapkakészletnek az irányítása is. Ezért hívják MCH (memóriavezérlő hub) vagy GMCH (grafikus MCH) néven is, mivel sok északi lapkakészletnek is volt integrált grafikája. Tehát feladata a processzor busz vagy az FSB (elülső oldali busz) működésének ellenőrzése és az adatok megosztása a fent említett elemek között. Jelenleg ezeket az elemeket egyetlen szilícium ágyazza be a processzor belsejébe, de ez nem mindig volt a helyzet.

Az Északi híd alakulása

Az északi híd belső építészete integrálva az AMD Ryzen 3000-be

Kezdetben mind az AMD, mind az Intel táblák, és még más gyártók, például az IBM, ezeket a lapkakészleteket fizikailag a táblán helyezte el. Szembesülve az integrált áramkörök létrehozásának szükségességével, amelyek kevés helyet foglalnak el és csökkentik a processzorok számára a feladatok számát, az egyetlen mód az volt, hogy elválasztják őket, és a CPU-t hozzákapcsolják az FSB-n keresztül.

Bonyolultsága szinte a processzorok szintjén volt, tehát hőt termeltek és hűtőbordakat igényeltek. Ez volt az egyetlen módja annak, hogy a rendszert túlzártsa. Ahelyett, hogy megemelték a CPU-szorzót, az történt az FSB- szorzó megemelése, amely ma BCLK vagy Bus Clock lesz. Ennek köszönhetően a busz végül 400 MHz-ről 800 MHz-re változott, aminek eredményeként a CPU frekvenciája és a RAM is nőtt.

A fő ok, amiért a fő processzorgyártók ezt a lapkakészletet integrálták a processzorukba, annak bevezetésének késleltetése okozta. Mivel a processzorok már meghaladják a 2 GHz-es frekvenciát, a RAM és a RAM közötti késés problémát és jelentős szűk keresztmetszetet jelentett. Ezeknek a funkcióknak egy külön chipen történő tartása hátrányos helyzetbe került.

Az Intel 2011-ben elindította a CPU-ba beépített északi lapkakészlet használatát a Sandy Bridge architektúrából, és a CPU-k Intel Core ix-re történő elnevezésének megváltoztatásával. A Nehalem CPU-knak, mint például az Intel Core 2 Duo és a Quad, még mindig külön északi híd volt tőlük.

És ha az AMD- ről beszélünk, akkor a gyártó már az 2003-as első Athlon 64 processzoroktól kezdte ezt a megoldást használni a HyperTransport technológiával az északi és a déli híd összekapcsolására. Az a gyártó, amely 64 bittel elindította az x86 architektúrát, és jóval a riválisai előtt adna hozzá memóriavezérlőt a CPU-hoz.

Déli híd: funkciók és jellemzők

AMD X570

Az északi lapkakészlet és a déli lapkakészlet összehasonlításának következő eleme a déli híd, vagy ICH (input Controller hub), Intel és FCH (controller hub fusion) esetén AMD esetén.

Azt mondhatjuk, hogy a déli híd a legfontosabb chip az alaplapon, mivel az északi híd átkerült a CPU-ba. Ez az első különbség, mivel jelenleg még telepítve van rá és gyakorlatilag ugyanabban a helyzetben van a kezdetektől. Ez az elektronikus készlet felel a számítógéphez csatlakoztatható különféle bemeneti és kimeneti eszközök koordinálásáért.

A bemeneti-kimeneti eszközökkel megértjük mindazt, amelyet alacsony sebességnek tekintünk a RAM memória buszhoz képest. Beszélünk például az USB portokról, a SATA portokról, a hálózati vagy hangkártyáról, az óráról, sőt az APM és az ACPI energiagazdálkodásról, amelyet szintén a BIOS kezel. Sok csatlakozás van ehhez a chiphez, és a PCIe 3.0 vagy 4.0 busz is csatlakozik hozzá, a CPU generációjától függően.

A lapkakészletek jelenleg nagy teljesítményt szereztek, 1, 5 GHz-et meghaladó sebességgel, és aktív hűtési rendszerekre van szükségük, mint az új generációs AMD X570 esetében. A legerőteljesebbek, mint például a fent említett AMD és az Intel Z390, akár 24 PCIe sávval rendelkeznek, amelyekkel eloszthatják a nagysebességű perifériák, például az M.2 SSD-k és más PCIe bővítőhelyek különféle összeköttetéseit a tábla kiterjesztési területén.

Ez a chip 1991 eleje óta jelen van a helyi busz architektúra koncepciójával. Ebben a PCI busz a diagram közepén volt ábrázolva, felfelé pedig az északi híd, lefelé pedig a déli híd volt, a "lassabb" eszközök felelőse.

A jelenlegi South Chipset és annak fontossága

A lapkakészlet nemcsak a táblán lévő bemeneti / kimeneti eszközöket kezeli, hanem nagyon fontos szerepet játszik a CPU-val való kompatibilitásban is. Valójában a legtöbb esetben a chipsetek megjelennek a piacon megjelenő új CPU-kkal együtt, amelyek építkezésükhöz kapcsolódnak.

Nem mindig ez a helyzet, mivel mind az AMD, mind az Intel rendelkezik olyan processzorkészletekkel, amelyek kompatibilisek a különféle generációs CPU-kkal, bár az esettől függően bizonyos funkciók elérhetők vagy sem. Például az AMD X570 lapkakészlet támogatja a PCIe 4.0-at és az új AMD Ryzen 3000-et. De ha a Ryzen 2000-et egy táblára tesszük, amely szintén kompatibilis, akkor a busz PCIe 3.0 lesz. Ugyanez történik a RAM sebességével és a gyári JEDEC profilokkal. Ez a kompatibilitás nagymértékben függ a BIOS-tól és a firmware-től, mivel végső soron felelős a táblán lévő különféle elemek alapvető paramétereinek kezeléséért.

Aktuális Intel lapkakészletek

lapkakészlet	MultiGPU	busz	PCIe sávok	információ
A 8. és a 9. generációs Intel Core processzorcsatlakozó LGA 1151
B360	nem	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	12x 3.0	Jelenlegi középkategóriás lapkakészlet. Nem támogatja a túllépést, de akár 4x USB 3.1 gen2-et is támogat
Z390	CrossFireX és SLI	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	24x 3.0	Jelenleg erősebb Intel lapkakészlet, amelyet játékra és overclockra használnak. Számos PCIe sáv támogatja a +6 USB 3.1 Gen2 és a +3 M.2 PCIe 3.0-at
HM370	Nem (laptop lapkakészlet)	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	16x 3.0	A játék Notebookban jelenleg leggyakrabban használt lapkakészlet. Van a QM370 változat 20 PCIe sávval, bár kevésbé használt.
Intel Core X és XE processzorokhoz az LGA 2066 foglalatban
x299	CrossFireX és SLI	DMI 3.0 - 7.9 GB / s	24x 3.0	Az Intel lelkes sorozatú processzorainak használt lapkakészlet

Aktuális AMD lapkakészletek

lapkakészlet	MultiGPU	busz	Hatékony PCIe sávok	információ
1. és 2. generációs AMD Ryzen és Athlon processzorokhoz AMD foglalatban
A320	nem	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Ez a termékcsalád legalapvetőbb chipsetje, amely az Athlon APU alapszintű felszereléseire irányul. Támogatja az USB 3.1 Gen2-et, de nem túlliciózus
B450	CrossFireX	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Az AMD középkategóriás lapkakészlete, amely támogatja a túllépést, valamint az új Ryzen 3000-et is
X470	CrossFireX és SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Az X570 megérkezéséig a játéktechnikában leggyakrabban használt. A táblák jó áron, és támogatják a Ryzen 3000-et
2. generációs AMD Athlon és 2. és 3. generációs Ryzen processzorokhoz AM4 foglalatban
X570	CrossFireX és SLI	PCIe 4.0 x4	16x PCI 4.0	Csak Ryzen 1. generációja van kizárva. Ez a legerősebb AMD lapkakészlet, amely jelenleg támogatja a PCI 4.0-at.
TRD aljzattal ellátott AMD Threadripper processzorokhoz
X399	CrossFireX és SLI	PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Az AMD Threadrippers egyetlen elérhető lapkakészlete. Néhány PCI sáv meglepő, mivel a CPU minden súlyt hordoz.

A különbségek összefoglalása az északi és a déli lapkakészlet között

Szintézisként el fogjuk bontani a két lapkakészlet összes funkcióját , hogy még világosabbá tegyük, hogy mindegyik melyiknek szentelt.

AMD Ryzen 3000 - X570 építészet

Az északi lapkakészlet aktuális funkciói

Az idő múlásával az északi lapkakészlet és a déli lapkakészlet funkciói meglehetősen meglepő módon növekedtek. Míg a CPU-kba integrált első verziók csak a RAM memória busz vezérlésével foglalkoztak, most a PCI-Express busz megérkezésével kibővítették lehetőségeiket. Lássuk, mi ezek mind:

• Memóriavezérlő és belső busz: ezek továbbra is a fő funkciók. Az AMD számára az Infinity Fabric busz, az Intel számára a Ring és Mesh busz van. 64 bites busz, amely akár 128 GB RAM-ot képes kezelni kétcsatornás vagy négycsatornás (128 vagy 256 bit láncok egyidejűleg), akár 5100 MHz-ig, az új AMD Ryzen 3000 esetén. Kommunikáció a CPU és a déli híd között: természetesen van a kommunikációs busz a CPU és a déli híd között, amit látunk. Az Intel esetében DMI-nek hívják, és 3.0-s verziójában van, 7, 9 GB / s átviteli sebességgel. Az AMD-hez 4 PCIe 4.0 sávot használjon az új CPU-kban, szintén elérve 7, 9 GB / s-ot. A PCIe sávok egy része: A jelenlegi processzorok, vagy inkább az északi hidak képesek az adatokat közvetlenül a PCIe bővítőhelyekről irányítani. A kapacitást sávokban mérik, és 8 - 48 menetvágó lehet. Ezek egyenesen a PCIe x16 nyílásokba kerülnek a grafikus kártyákhoz és még az M.2 SSD-khez is. Nagy sebességű tárolóeszközök: Valójában ez az északi lapkakészlet egyik funkciója. A tárolóeszköz egy részét a lemez kialakítása és sorozata szerint kezeli. Az AMD mindig csatlakoztat egy M.2 PCIe x4 bővítőhelyet a processzorához, míg az Intel ugyanezt teszi az Intel Optane memóriájához. USB 3.1 Gen2 portok: Még a CPU-hoz csatlakoztatott USB portokat is megtalálhatjuk, különös tekintettel az Intel Thunderbolt 3.0 felületére. Integrált grafika: Hasonlóképpen, sok jelenlegi processzor rendelkezik integrált grafikával vagy IGP-vel, és a fórum I / O paneljére való bejutáshoz a belső vezérlőn keresztül lehet csatlakoztatni egy HDMI vagy DisplayPort portot. Ily módon képesek vagyunk problémákat nélkül lejátszani a 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS felbontású tartalmat. Wi-Fi 6: Ezen felül az új processzorok integrálják a vezeték nélküli hálózati funkciókat közvetlenül az új chipeikbe, és még több funkcionalitást adnak az új Wi-Fi szabványhoz, amely az IEEE 802.11ax protokollal működik .

Intel Core 8. generáció és Intel Z390 architektúra

A déli lapkakészlet aktuális funkciói

A déli híd részén jelenleg mindezen funkciók lesznek:

• Közvetlen busz a CPU-hoz: Mint korábban már említettük, az északi és a déli lapkakészleteket buszon keresztül csatlakoztatják, hogy a releváns adatokat a CPU-nak továbbítsák. Az Intel és az AMD egyaránt ma működik, közel 8 GB / s sebességgel. A PCIe sávok egy része: A PCI sávok másik része, amelyen a CPU nem rendelkezik, a déli híd, sőt, a chipset teljesítményétől függően 8 és 24 között lesznek. Ezekben össze vannak kötve az M.2 PCIe x4 bővítőhelyek, a bővítő PCIe bővítőhelyek és a különböző nagysebességű portok, például az U.2 vagy a SATA Express. USB portok: A legtöbb USB port közvetlenül erre a lapkakészletre fog menni, kivéve bizonyos eseteket, amint már említettük. Jelenleg az USB 2.0, 3.1 Gen1 (5 Gbps) és 3.1 Gen2 (10 Gbps) portról beszélünk . Hálózat és hangkártya: két másik alapvető bővítő elem az ethernet és a hanghálózati kártya, amelyek mindig ehhez a lapkakészlethez vannak csatlakoztatva. SATA portok és RAID támogatás: Hasonlóképpen, a lassú tárolást is mindig a déli hídhoz kell csatlakoztatni. A kapacitás 4 és 8 SATA port között mozog. Ezenkívül lehetőséget nyújt RAID 0, 1, 5 és 10 létrehozására. ISA vagy LPC busz: ez a busz továbbra is érvényes a jelenlegi alaplapokon. Ehhez csatlakoztattuk a párhuzamos és a soros portokat, a PS / 2 egér és a billentyűzet mellett. SPI és BIOS busz: hasonlóan ezt a buszt is karbantartják, hozzáférést biztosítva a BIOS flash tárolójához. SMBus érzékelőkhöz: a hőmérséklet- és az RPM-érzékelőknek buszra is szükségük van az adatok küldéséhez, és ez felel a feladatért. DMA vezérlő: Ez a busz közvetlen hozzáférést biztosít az ISA eszközök RAM memóriájához. ACPI és APM energiagazdálkodás: Végül, a lapkakészlet kezeli az energiagazdálkodás egy részét, nevezetesen az energiatakarékos mód működését a rendszer kikapcsolása vagy felfüggesztése érdekében.

Következtetés az északi és a déli lapkakészlettel kapcsolatban

Nos, ez a cikk eléri ezt a pontot, amelyben részletesen kifejtjük, mire épül az északi és a déli híd. Ezen felül láttuk annak alakulását és mindegyikének funkcióit a jelenlegi alaplapokon.

Néhány hardvercikket hagyunk a tanulás folytatásához:

Ha bármilyen kérdése van, vagy javítást szeretne végezni a tartalommal kapcsolatban, hagyjon nekünk egy megjegyzést a mezőbe. Reméljük, hogy hasznosnak találta.