Mis on kiibistik ja miks peaksin hoolitsema?
Olete ilmselt kuulnud terminit „kiibistik”, mis uutes arvutites rääkis, kuid mis täpselt on kiibistik ja kuidas see mõjutab teie arvuti jõudlust?
Lühidalt öeldes toimib kiibistik nagu emaplaadi kommunikatsioonikeskus ja liikluskorraldaja ning see määrab lõpuks kindlaks, millised komponendid ühilduvad emaplaadi, sealhulgas CPU, RAM, kõvakettade ja graafikakaartidega. Samuti dikteerib see teie edasised laienemisvõimalused ja millises ulatuses saab teie süsteemi ülehelistada.
Need kolm kriteeriumi on olulised, kui kaaluda, millist emaplaati osta. Räägime natuke sellest, miks.
Kiipide lühike ajalugu
Chips Ahoy! Vana kooli IBM PC emaplaat umbes 1981. Arvutiaja möödudes koosnesid PC emaplaadid palju diskreetsetest integraallülitustest. Üldiselt nõudis iga süsteemi komponendi juhtimiseks eraldi kiipi või kiipe: hiirt, klaviatuuri, graafikat, helisid jne.
Nagu võite ette kujutada, oli kõigi nende erinevate kiipide laiali hajutamine üsna ebatõhus.
Selle probleemi lahendamiseks pidid arvuti insenerid välja töötama parema süsteemi ja hakkasid neid erinevaid kiipe integreerima vähem kiipidesse.
PCI bussi tulekuga tekkis uus disain: sillad. Muusikakettide asemel tuli emaplaadid a northbridge ja a southbridge, mis koosnes vaid kahest kiibist, millel on väga spetsiifilised ülesanded ja eesmärgid.
Northbridge'i kiip oli sellisena tuntud, sest see asub emaplaadi ülemisel või põhjapoolsel osal. See kiip ühendati otse CPU-ga ja toimis suhtlusvahendina süsteemi kõrgema kiirusega komponentide jaoks: RAM (mälukontrollerid), PCI Express kontroller ja vanemad emaplaadi kujundused, AGP kontroller. Kui need komponendid soovisid CPUga rääkida, pidid nad kõigepealt läbima põhjaringi.
Emaplaadi disain muutus aja jooksul veelgi tõhusamaks. Southbridge oli seevastu emaplaadi põhjaosa (lõunaosa) suunas. Southbridge oli vastutav madalama jõudlusega komponentide, näiteks PCI-busside (laienduskaartide), SATA- ja IDE-ühenduste (kõvakettad), USB-pordide, heli- ja võrguseadmete ning muu.
Et need komponendid CPU-ga rääkida, pidid nad kõigepealt läbima Southbridge'i, mis seejärel läks põhjaringi ja sealt CPU-sse..
Need kiibid olid tuntud kui „kiibistik“, sest see oli sõna otseses mõttes kiip.
Steady March kogu integratsiooni suunas
Vana traditsioonilist Northbridge'i ja Southbridge'i kiibistiku disaini võib ilmselgelt täiustada ja andis tänapäeva „kiibistikule“ püsiva tee, mis tegelikult ei ole üldse kiipide komplekt.
Selle asemel on vana Northbridge'i / Southbridge'i arhitektuur jõudnud kaasaegsema ühekiibilise süsteemi juurde. Paljud komponendid, näiteks mälu- ja graafikakontrollerid, on nüüd integreeritud CPU-sse ja neid käsitsevad otse. Kuna need kõrgema prioriteediga kontrollfunktsioonid viidi CPU-sse, rulliti kõik ülejäänud maksud ühte ülejäänud Southbridge'i stiilis kiibi.
Intel X99 kiibistiku skeem annab teile ülevaate selle omadustest ja süsteemi potentsiaalist. Näiteks, uuemad Intel süsteemid sisaldavad platvormi kontrollerit või PCH-d, mis on tegelikult üks kiip emaplaadil, mis võtab endale ülesanded, mida vana Southbridge'i kiip on käsitletud.
Seejärel ühendatakse PCH CPU-ga otsese meedialiidese või DMI-ga. DMI ei ole tegelikult uus innovatsioon ja see on olnud traditsiooniline viis ühendada Northbridge'i lõunaosas Intel süsteemides alates 2004. aastast.
AMD kiibistikud ei ole niivõrd erinevad, sest vana Southbridge'i dubleeritakse nüüd Fusion Controller Hub või FCH. Seejärel ühendatakse AMD süsteemide CPU ja FCH üksteisega Unified Media Interface või UMI kaudu. See on põhimõtteliselt sama arhitektuur nagu Intel, kuid erinevate nimedega.
Paljud nii Inteli kui ka AMD CPU-d on sisseehitatud integreeritud graafikaga, nii et te ei vaja spetsiaalset graafikakaarti (kui te ei tegele intensiivsemate ülesannetega, nagu mängimine või video redigeerimine). (AMD viitab nendele kiibidele kiirendatud töötlemisüksustena või APU-dena, mitte CPU-dena, kuid see on rohkem turunduslik termin, mis aitab inimestel eristada integreeritud graafikaga AMD-protsessoreid ja neid, kes seda ei ole.)
Kõik see tähendab, et sellised asjad nagu mälukaardid (SATA pordid), võrgukontrollerid ja kõik need, kes varem olid vähem täitvad komponendid, omavad nüüd ainult ühte lootust. Selle asemel, et minna Southbridge'i põhjaringi CPU-le, saavad nad lihtsalt PCH-st (või FCH-st) CPU-le hüpata. Järelikult väheneb latentsus ja süsteem on tundlikum.
Teie kiibistik määrab, millised osad on ühilduvad
Okei, nii et nüüd on teil põhiidee sellest, mida kiibistik on, aga miks peaksite hoolima?
Nagu me alguses kirjeldasime, määrab teie arvuti kiibistik kolm peamist asja: komponendi ühilduvuse (mida CPU ja RAM saab kasutada?), Laiendusvõimalusi (kui palju PCI-kaarte saab kasutada?) Ja ülekoormatust. Räägime neist kõigist veidi üksikasjalikumalt, alustades ühilduvusest.
Komponentide valik on oluline. Kas teie uus süsteem on uusima põlvkonna Intel Core i7 protsessor, või kas olete valmis mõnda vanemat (ja odavamat)? Kas soovite kõrgemat DDR4 RAM-i või on DDR3? Mitu kõvaketast te ühendate ja millist tüüpi? Kas vajate sisseehitatud Wi-Fi või kasutate Etherneti? Kas teil töötab mitu graafikakaarti või üks graafikakaart koos teiste laienduskaartidega? Meeles on kõik võimalikud kaalutlused ja paremad kiibistikud pakuvad rohkem (ja uuemaid) võimalusi.
Ka siin on hind suur määrav tegur. Ütlematagi selge, et mida suurem ja südamlik süsteem on, seda rohkem maksab see nii komponentide kui ka neid toetava emaplaadi osas. Kui te ehitate arvutit, siis ilmselt kavatsete oma vajadused välja panna, lähtudes sellest, mida soovite selle juurde panna ja oma eelarve.
Teie kiibistik määrab teie laiendusvõimalused
Samuti määrab kiibistik, kui palju ruumi laienduskaartidele (nagu videokaardid, TV-tuunerid, RAID-kaart jne) teie seadmes on tänu nende kasutatavatele bussidele.
Süsteemikomponendid ja välisseadmed - protsessor, RAM, laienduskaardid, printerid jne - ühenduvad emaplaadiga “busside” kaudu. Igal emaplaadil on mitu erinevat tüüpi bussid, mis võivad varieeruda kiiruse ja ribalaiuse poolest, kuid lihtsuse huvides saame need kaheks: välised bussid (sealhulgas USB, seeria- ja paralleelsed) ning sisemised bussid.
Tänapäeva emaplaatidel leitud esmane sisetransport on tuntud kui PCI Express (PCIe). PCIe kasutab "sõidurada", mis võimaldab sisemistel komponentidel, nagu RAM ja laienduskaartidel, CPU-ga suhelda ja vastupidi.
Lane on lihtsalt kaks paari juhtmega ühendusi - üks paar saadab andmeid, teine saab andmeid. Niisiis koosneb 1x PCIe rada neljast juhtmest, 2x on kaheksa ja nii edasi. Mida rohkem juhtmeid, seda rohkem andmeid saab vahetada. 1x ühendus võib käituda 250 MB igas suunas, 2x suudab 512 MB töödelda jne.
Seos kahe PCI Expressi seadme vahel koosneb sõiduradadest. Kui palju sõiduradasid teie käsutuses on, sõltub sellest, kui palju sõiduradasid on emaplaadil, samuti ribalaiuse võimsust (ridade arv), mida CPU suudab pakkuda.
Näiteks on paljudel Intel töölaua CPU-del 16 sõidurada (uuemate põlvkondade protsessoritel on 28 või isegi 40). Z170 kiibistiku emaplaadid pakuvad veel 20, kokku 36-le.
X99 kiibistik varustab 8 PCI Express 2.0 sõidurada ja kuni 40 PCI Express 3.0 sõidurada sõltuvalt kasutatavast protsessorist.
Seega kasutab ZI70 emaplaadil PCI Express 16x graafikakaart kuni 16 sõidurada. Selle tulemusena saate kasutada kahte neist Z170 plaadil täiskiirusel, jättes sulle veel neli sõidurada täiendavate komponentide jaoks. Teise võimalusena saate käivitada ühe PCI Express 3.0 kaardi 16 rida (16x) ja kaks kaarti üle 8 sõiduraja (8x) või neli kaarti 8x juures (kui ostate emaplaadi, mis mahutab nii palju).
Nüüd, päeva lõpus, ei ole see enamiku kasutajate jaoks oluline. Mitme kaardi kasutamine 8x asemel 16x vähendab jõudlust vaid mõne kaadri sekundis, kui üldse. Samuti ei näe te tõenäoliselt mingit erinevust PCIe 3.0 ja PCIe 2.0 vahel, enamasti vähem kui 10%.
Aga kui te kavatsete omada palju laienduskaartide nagu kahe graafikakaardi, TV-tuuneri ja Wi-Fi-kaardi abil saate emaplaadi üsna kiiresti täita. Paljudel juhtudel on teil enne teenindusaegade tühjendamist aegunud teenindusaegu. Kuid teistel juhtudel peate veenduma, et teie protsessoril ja emaplaadil on piisavalt sõidurada, et toetada kõiki kaarte, mida soovite lisada (või kui te sõidate välja ja mõned kaardid ei pruugi töötada).
Teie kiibistik määrab teie arvuti kiirendamise võime
Nii et teie kiibistik määrab, millised osad on teie süsteemiga ühilduvad ja kui palju laienduskaarte saab kasutada. Kuid on veel üks peamine asi, mida see määrab: kiirendamine.
Kiirklahvimine tähendab lihtsalt komponendi kella kiiruse tõstmist kõrgemale, kui see oli mõeldud töötama. Paljud süsteemikõlarid valivad oma CPU-d või GPU-d üle mängimise või muu tulemuse suurendamiseks ilma rohkem raha kulutamata. See võib tunduda närvilisemana, kuid selle kiiruse kasvuga kaasneb suurem energiatarbimine ja soojuse võimsus, mis võib põhjustada stabiilsuse ja vähendada osade eluiga. See tähendab ka seda, et vajate suuremaid jahutusradiaate ja ventilaatoreid (või vedeliku jahutamist), et kõik jääks jahedaks. Kindlasti ei ole see nõrga südamega.
Siin on aga asi: ainult teatud CPU-d on ideaalsed kiirendamiseks (hea koht alustamiseks on Inteli ja AMD mudelite puhul, mille K on nende nimes). Lisaks sellele võivad ainult teatud kiibistikud lubada ülekoormamist ja mõned võivad nõuda spetsiaalset püsivara, et seda lubada. Nii et kui soovite overclocki, peate emaplaatide ostmisel arvestama kiibistikuga.
Kiirklahvidega kiibistikul on oma UEFI-s või vajalikus kontrolliseadmed (pinge, kordaja, põhikell jne).BIOS, et suurendada CPU kella kiirust. Kui kiibistik ei käitu kiirendamisel, siis need kontrollid ei ole olemas (või kui need on, siis on nad kõik, kuid kasutud) ja olete kulutanud oma raskelt teenitud raha CPU-le, mis on põhiliselt lukus reklaamitud kiirus.
Niisiis, kui kiirendamine on tõsine kaalutlus, siis tasub teada, millised kiibistikud sobivad selle jaoks paremini karpist välja. Kui teil on vaja täiendavat suunda, siis seal on olemas palju ostjaid, kes ütlevad sulle, et Z170 emaplaadid või X99 emaplaadid (või mõni muu ülelülitatav kiibistik) teile kõige paremini sobivad.
Kuidas võrrelda emaplaadi kauplust
Siin on head uudised: emaplaadi valimiseks ei pea te kõik kiibistikust midagi teadma. Muidugi, sina võiks uurida kõiki kaasaegseid kiibistikke, otsustades Inteli äritegevuse, peavoolu, jõudluse ja väärtuse kiibistike vahel või õppides kõike AMD A-seeria ja 9-seeria kohta. Või võiksite lihtsalt lasta sellel saidil nagu Newegg teie jaoks rasket tõstmist teha.
Oletame, et tahad ehitada võimsa mänguautomaadi praeguse Inteli protsessoriga. Sa läheksid sellisele saidile nagu Newegg, kasutage navigatsioonipuu, et kitsendada oma basseini kuni Inteli emaplaatide poole. Seejärel kasutaksite külgriba, et veelgi kitsendada oma otsingut vormiteguri järgi (sõltuvalt sellest, kui suur sa tahad, et arvuti oleks), CPU pesa (sõltuvalt sellest, millist CPU-d olete avatud kasutamiseks) ja võib-olla isegi kitsendage seda kaubamärgi või hinna järgi, kui soovite.
Sealt klõpsa läbi mõned ülejäänud emaplaadid ja kontrollige hea väljanägemise all olevat kasti „Võrdle”. Kui olete mõne valinud, klõpsake nupul „Võrdle” ja saate neid võrrelda funktsioonide kaupa.
Võtame näiteks selle Z170 plaadi MSI-lt ja selle X99 plaadilt MSI-lt. Kui ühendame need mõlemad Neweggi võrdlusfunktsiooni, näeme diagrammi, millel on palju funktsioone:
Näete mõningaid erinevusi, mis tulenevad kiibistikust. Z170 plaat mahutab kuni 64 GB DDR4 mälu, samas kui X99 plaat võib võtta kuni 128 GB. Z170 plaadil on neli 16x PCI Express 3.0 pesa, kuid maksimaalne protsessor, mida see suudab käsitseda, on Core i7-6700K, mis maksimaalselt 16 raadiuses kokku 36. Kokku saab X99 plaat mahutada kuni 40 PCI Express 3.0 sõidurada, kui teil on kallis protsessor nagu Core i7-6850 CPU. Enamiku kasutajate jaoks ei ole see oluline, aga kui teil on hulk laienduskaarte, peate loendama rajad ja veenduge, et valitud laual on piisavalt ribalaiust.
Ilmselgelt on X99 süsteem võimsam, kuid kui te vaatate neid võrdlustabeleid, peate endalt küsima, milliseid funktsioone tegelikult vajate. Z170 kiibistik aktsepteerib kuni kaheksa SATA seadet ja see emaplaat sisaldab palju muid funktsioone, mis muudavad selle atraktiivseks väljavaadeks võimas mängumootoris. X99 kiibistik on vajalik ainult siis, kui vajate nelja või enama südamikuga tõsist protsessorit, rohkem kui 64 GB RAM-i või vajate palju laienduskaarte.
Võimalik, et saate emaplaatide võrdlemisel isegi leida, et saate asju veel kaugemale helistada. Võib-olla peate kaaluma tagasihoidlikumat Z97 süsteemi, mis hakkab töötama kuni 32 GB DDR3 RAM-i, mis on üsna võimekas 16-ribaline Core i7-4790K protsessor ja üks PCI Express 3.0 graafikakaart, mis töötab täiskiirusel.
Nende kiibistike vahelised kompromissid on ilmsed: iga tõusva kiibistiku puhul on teil võimalik valida paremaid CPU-sid, RAM-i ja graafikavalikuid, rääkimata rohkem neist. Kuid ka kulud tõusevad märgatavalt. Õnneks ei pea sa enne iga sukeldumise alustamist teadma iga kiibistiku lõhki ja neid saab kasutada nende võrdluskaartide abil, et võrrelda funktsioone.
(Pange tähele, et kuigi Newegg on tõenäoliselt parim võrdlus teie võrdluste tegemiseks, on palju teisi suurepäraseid kauplusi, et osta osi, sealhulgas Amazon, Fry ja Micro Center).
Ainus asi, mida need võrdlustabelid enamasti ei räägi, on ülekoormusvõime. See võib mainida teatavaid ülelülitusfunktsioone, kuid peaksite ka kaevama ülevaadetesse ja tegema vähe googlingi, et tagada, et see suudaks ületundmist käsitseda.
Pidage meeles, et kaaludes kõiki komponente, emaplaati või muul viisil veenduge, et teete oma hoolsuskohustuse. Ärge toetuge lihtsalt kasutajate ülevaatustele, võtke aega Google'i tegelikele riistvaraülevaadetele, et näha, kuidas spetsialistid neid tunnevad.
Lisaks absoluutsetele vajadustele (RAM, graafika ja protsessor) peaks iga kiibistik käsitlema kõiki oma olulisi vajadusi - olgu see siis heli, USB-pordid, LAN, pärandühendused jne. Kuid see, mida sa saad, sõltub emaplaadist ja tootjalt, mida tootja otsustas lisada. Nii et kui te tahate absoluutselt midagi Bluetoothi või Wi-Fi-d ja teie kaalutletav plaat ei sisalda seda, peate ostma selle lisakomponendina (mis võtab sageli ühe neist USB- või PCI-kiirpesadest) ).
Süsteemi ülesehitamine on kunst ise ja iseenesest ning sellele on üsna palju rohkem kui see, mida me siin täna räägime. Loodetavasti annab see teile selgema pildi sellest, mida kiibistik on, miks see on oluline ja mõned kaalutlused, mida peate arvestama, kui valite emaplaadi ja uue süsteemi komponendid.
Pilt Autorid: Artem Merzlenko / Bigstock, saksa / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia
