Производительность всего компьютера определяется не только параметрами процессора, видеокарты, накопителей, оперативной памяти, но и также в значительной степени функциональными и техническими возможностями самой материнской платы.
Материнские платы являются высокотехнологичными устройствами, отвечающими за обмен информацией между его функциональными узлами. Например, между процессором и видеокартой, накопителем, оперативной памятью, сетевым контроллером, звуковым контроллером и другими узлами. Непосредственно за обмен информацией отвечает так называемый набор микросхем (чипсет), размещенный на материнской плате, по сути, являющийся коммуникационным устройством процессора. Он определяет поколения поддерживаемых процессоров. Возможность разгона процессора и оперативной памяти, или отсутствие оной. Количество портов SATA, NVMe, USB, и их пропускную способность. Количество линий PCI-E и конфигурации распределения их между соответствующими разъемами, в зависимости от вариаций подключения в них устройств.
В устаревших материнских платах чипсет состоял из двух основных микросхем, называемых северным и южным мостом. Они располагались на самой материнской плате.
Северный мост отвечал за обмен данными между процессором и оперативной памятью, а также видеокартой, или же двумя видеокартами, которые находились в первых двух разъемах PCI-Express, то есть с самыми высокопроизводительными компонентами.
Южный мост, за обмен данными процессора с более медленными компонентами, накопителями, аудио контроллером, USB устройствами, устройствами использующими PCI порты, и в некоторых моделях материнских плат с третьим, менее скоростным разъемом PCI-Express для видеокарты.
Такой реализации чипсета, присущ ряд недостатков, которые стали сильно проявляться с ростом производительности процессоров последующих поколений, при которой увеличивалась скорость их обмена с оперативной памятью и видеокартами. Расположение северного моста на материнской плате создавало достаточно длинные линии обмена данными процессора с оперативной памятью и видеокартами. Ну а поскольку скорость распространения электрического сигнала в проводниках ограничена, то и время запаздывания сигнала было достаточно большим. Чем длиннее линия обмена, тем больше запаздывание сигнала, из-за этого возникало ограничение в скорости обмена данными.
В чипсетах современных материнских плат северный мост отсутствует, он интегрирован в сам центральный процессор.
Благодаря этому, длина линий обмена данными с оперативной памятью и видеокартой минимизирована. В этом случае линии обмена соединяют их с процессором напрямую, по наикратчайшему пути. Это приводит к уменьшению задержек обмена данными, то есть к увеличению скорости обмена. Тем самым реализуя весь имеющийся скоростной потенциал современных процессоров, оперативной памяти и видеокарт. Но южный мост так и остался на материнской плате, который перестали так называть и теперь его называют чипсетом.
Как чипсеты делятся по функциональным возможностям и чем различаются
Все чипсеты AMD и Intel в пределах одного поколения имеют определенное количество версий с различными функциональными возможностями и разной стоимостью. Причем из поколения в поколение их разнообразие и количество может несколько меняться. Например, чипсеты Intel для десктопных компьютеров 400 и 500 серий по функциональным возможностям делятся на W480 (W580), Q470 (Q570), Z490 (Z590), H470 (H570), B460 (B560), H410 (H510).
Чипсеты Intel
В качестве примера рассмотрим наиболее актуальные чипсеты 500 серии. Технические характеристики чипсетов приведены в таблице ниже:
Чипсет H570 является классом ниже, предтопом, основным отличием которого от топовой версии является отсутствие разгона процессора. Количество линий обмена данными DMI 3.0 осталось таким же, как и у топовой версии, да и в остальном он мало чем уступает чипсету Z590.
Материнские платы на этом чипсете являются достаточно производительными решениями, вполне подходящими для требовательных геймеров. Чипсет H570 хорошо подойдет для топовых процессоров с заблокированным множителем, то есть, без возможности разгона.
Чипсет В560 является середнячком. В нем также отсутствует возможность разгона процессора. Количество линий DMI 3.0 уменьшено с 8 до 4, из-за чего скорость обмена процессора с периферией снизилась с 8 до 4 ГБ/с. Количество линий PCIe 3.0 составляет 12, что в 2 раза меньше, чем у топовой версии.
Чипсет Н510 является самой младшей и соответственно самой простой версией, рассчитанной на офисное использование. Она не имеет разгона ни оперативной памяти, ни процессора. Количество линий PCIe 3.0 самое минимальное и составляет 6 линий, что в 4 раза меньше, чем у топовой версии. Отсутствуют 4 процессорные линии PCIe 4.0 для быстродействующих накопителей, имеется только 16 линий для видеокарты. Только в этой версии чипсета вместо четырех слотов оперативной памяти присутствуют два. Модуль VRM маломощный. Такая материнская плата подойдет только для самых слабых процессоров.
Чипсеты W580 и Q570 предназначены для серверов и рабочих станций. Они «заточены» для работы с процессорами Intel Xeon и для обычного пользователя интереса не представляют.
Чипсеты AMD
В лагере AMD, в качестве примера рассмотрим последние версии чипсетов для платформы АМ4, их три: X570, B550, A520. Технические характеристики чипсетов приведены в таблице ниже:
Чипсет имеет 16 линий PCIe 4.0, половина из которых может использоваться для портов SATA3. Для обмена данными чипсета с процессором используются 4 линии PCIe 4.0, у предыдущей версии чипсета X470 для этого использовались линии PCIe 3.0. Для обмена процессора с высокоскоростным NVMe SSD накопителем используются 4 процессорные линии PCIe 4.0, и для обмена с видеокартами 16 процессорных линий с конфигурациями 1х16 или 2х8. Чипсет Х570 является оверклокерским и идеально подойдет для разгона топовых процессоров.
Чипсет B550 является средним сегментом, материнские платы на его базе имеют достаточно мощный модуль VRM. Как и у топовой версии чипсета, поддерживается разгон оперативной памяти и процессора. Поддержка процессоров предыдущих поколений начинается с Zen 2 (Ryzen 3000-й серии) без встроенной графики. Причем предыдущая версия чипсета B450 поддерживала все поколения процессоров, правда для процессоров Zen 3 требовалась обновление BIOS-a.
Чипсет A520 является бюджетным сегментом, материнские платы на его базе имеют маломощный модуль VRM. Отсутствует возможность разгона процессора, разгон оперативной памяти реализован. Поддержка процессоров предыдущих поколений начинается с Zen 2 (Ryzen 3000-й серии) без встроенной графики, как и у чипсета B550.
Чипсет напрочь лишен поддержки линий обмена PCIe 4.0, и поддерживает только линии PCIe 3.0, через которые общается со всеми абонентами. Количество линий обмена чипсета уменьшено вообще до 6, и количество разъемов на плате стало еще меньше. Отсутствует возможность работы с двумя видеокартами. Этот чипсет подойдет для работы со слабыми и средними по производительности моделями процессоров без возможности их разгона.
Ну и сами понимаете, что не нужно к топовому процессору подбирать самую бюджетную и слабую материнскую плату, нельзя материнскую плату покупать на сдачу. Или, наоборот, в топовую материнскую плату устанавливать слабый, бюджетный процессор. Ну разве только в том случае, если бюджетный процессор установлен до предстоящего в ближайшем будущем апгрейда.
Надеюсь, моя статья оказалась для вас полезна.