什么是“芯片组”,为什么要关心?

你可能听说过“芯片组”这个术语在谈论新电脑时被抛在脑后,但究竟是什么芯片组,它如何影响你的电脑性能?

概括地说,芯片组的作用类似于主板的通讯中心及交通管制,并最终确定哪些组件是与主板,包括兼容的CPU内存 ,硬盘驱动器和图形卡。 这也决定了你的未来扩展选项,并且如果有的话,你的系统什么程度, 可以超频

这三个标准是重要的,当考虑哪个主板要买。 让我们谈谈一下为什么。

芯片组的简史

芯片Ahoy! 一个旧学院的IBM PC主板大约1981年。

在计算机虚拟化的日子里,PC主板由许多分立的集成电路组成。 这通常需要单独的芯片来控制每个系统组件:鼠标,键盘,图形,声音等。

你可以想象,拥有所有这些各种各样的芯片散落是相当低效的。

为了解决这个问题,计算机工程师需要设计一个更好的系统,并开始将这些不同的芯片集成到更少的芯片。

随着的到来PCI总线 ,全新的设计出现了:桥。 取而代之的是一堆芯片,主板想出了一个北桥南桥 ,其中包括了只有两个芯片非常具体的职责和目的。

北桥芯片被称为例如,因为它位于顶部,或主板的北方,一部分。 该芯片直接连接到CPU,并作为系统高速组件的通信中间人:RAM(内存控制器),PCI Express控制器,以及老式主板设计,AGP控制器。 如果这些组件想要与CPU通信,他们必须先通过北桥。

随着时间的推移,主板设计变得越来越高效。

所述南桥 ,另一方面,位于朝向主板的底部(南部)。 南桥负责处理性能较低的组件,例如PCI总线socket(用于扩展卡),SATA和IDE连接器(用于硬盘驱动器),USB端口,板载音频和网络等。

为了使这些组件与CPU通信,他们必须首先通过南桥,然后去到北桥,并从那里到CPU。

这些芯片被称为“芯片组”,因为它确实是一组芯片。

稳定的三月走向全面整合

旧的传统北桥和南桥芯片组设计显然可以改进,并且稳步地让位给今天的“芯片组”,这真的不是一组芯片。

相反,旧的北桥/南桥架构已被转让到更现代的单芯片系统。 许多组件,如存储器和图形控制器,现在被集成到CPU中并由CPU直接处理。 随着这些较高优先级的控制器功能移动到CPU,任何剩余的任务被卷入一个剩余的南桥式芯片。

Intel的X99芯片组的原理为您提供了它的功能和系统潜在的想法。

例如,新的英特尔系统包括一个平台控制器中枢 ,即PCH,这实际上是在主板上的一个芯片,假设老南桥芯片一旦处理的职责。

然后,PCH连接到通过东西CPU称为直接媒体接口 ,或DMI。 DMI实际上不是一个新的创新,并且是2004年以来将英特尔系统上的北桥连接到南桥的传统方式。

AMD芯片组都不是太大的不同,与老南桥现在被戏称为融合控制器集线器或FCH。 在AMD系统CPU和FCH然后,经由彼此连接统一媒体接口或UMI 它基本上与英特尔的架构相同,但名称不同。

来自英特尔和AMD的许多CPU也内置了集成显卡,因此您不需要专用的显卡(除非您正在进行更密集的任务,如游戏或视频编辑)。 (AMD把这些芯片作为加速处理单元 ,或辅助动力装置,而不是CPU的,但是这更像是一个营销术语,帮助人们AMD处理器与集成显卡和那些没有区别的。)

所有这些意味着,存储控制器(SATA端口),网络控制器和所有以前性能较低的组件现在只有一跳。 它们不是从南桥到北桥到CPU,而是从PCH(或FCH)跳到CPU。 因此, 等待时间被减少,并且系统是更加敏感。

您的芯片组确定哪些部分兼容

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好吧,所以现在你有一个基本的想法,什么是芯片组,但为什么你应该关心?

正如我们在开头所述,您的计算机的芯片组确定三个主要的事情:组件兼容性(您可以使用什么CPU和RAM?),扩展选项(可以使用多少PCI卡?)和超频性。 让我们更详细地谈谈每一个 - 从兼容性开始。

组件选择很重要。 您的新系统将是最新一代的英特尔酷睿i7处理器,还是你愿意解决一些更旧(更便宜)的东西? 你想要更高的主频DDR4内存或DDR3是好吗 你连接多少硬盘驱动器和什么样的? 您需要内置Wi-Fi,还是将使用以太网? 您将运行多个显卡,还是单个显卡与其他扩展卡? 心中所有的潜在考虑,和更好的芯片组将提供更多(和更新的)选项。

价格也将是一个很大的决定因素。 不用说,系统越大和越坏,它将会花费更多的成本 - 在组件本身和支持它们的主板方面。 如果你正在建造一台电脑,你可能会根据你想要投入的和你的预算来安排你的需求。

您的芯片组确定您的扩展选项

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芯片组也决定扩展卡多少空间(如显卡,电视调谐器,RAID卡,等等),你有你的机器,由于公交车 ,他们使用。

系统组件和外围设备 - CPU,RAM,扩展卡,打印机等 - 通过“总线”连接到主板。 每母板包含几个不同类型的总线 ,它可以在速度和带宽方面有所不同,但为了简单起见,我们可以将其分解为两个:外部总线(包括USB,串行和并行)和内部总线。

现代主板中的主要内部总线被称为的PCI Express (PCIe)的。 PCIe利用“通道”,允许内部组件(如RAM和扩展卡)与CPU通信,反之亦然。

通道是简单的两对有线连接 - 一对发送数据,另一对接收数据。 因此,1x PCIe通道将由四根导线组成,2x带有八根导线,依此类推。 电线越多,可交换的数据越多。 1x连接可以在每个方向上处理250 MB,2x可以处理512 MB等。

两个PCI Express设备之间的链路由通道组成。

多少车道提供给你取决于多少车道本身所具有的主板,以及带宽 CPU可以提供容量(车道数)。

例如,许多英特尔台式机CPU具有16个通道(较新一代的CPU具有28或甚至40个)。 Z170芯片组主板提供另外20,共计36个。

X99芯片组供应8 的PCI Express 2.0通道,以及多达40个的PCI Express 3.0通道,这取决于你使用的CPU。

因此,在Z170主板上,PCI Express 16x显卡本身将占用16个通道。 因此,您可以使用两个一起在Z170板上全速,留下四个车道留下额外的组件。 或者,您可以在16个通道(16x)上运行一个PCI Express 3.0卡,在8个通道(8x)上运行两个卡,或者在8x运行四个卡(如果您购买的主板可以容纳这些卡)。

现在,在一天结束时,这对大多数用户来说并不重要。 在8倍,而不是16倍运行多个卡只能通过降低性能每秒几帧 ,如果在所有。 同样, 你不可能看到的PCIe 3.0和PCIe 2.0之间的任何差异或者,在大多数情况下, 小于10% 。

但是,如果你计划有很多的扩展卡,就像两个显卡,电视调谐器,以及Wi-Fi卡,您可以填写一个主板非常快。 在许多情况下,在耗尽所有PCIe带宽之前,您将耗尽socket。 但在其他情况下,你需要确保你的CPU和主板有足够的车道来支持你想要添加的所有卡(或者你会跑出车道,有些卡可能不工作)。

您的芯片组决定您的电脑的超频能力

超频

因此,您的芯片组确定哪些部分与您的系统兼容,以及可以使用多少扩展卡。 但还有一个主要的事情,它决定:超频。

超频只是意味着推组件的时钟速率高于其设计运行 许多系统调整者选择超频他们的CPU或GPU以提高游戏或其他性能,而不花更多的钱。 这可能看起来像一个没有脑子,但随着速度的增加带来更高的功率使用和热输出,这可能导致稳定性问题,并降低您的部件的使用寿命。 这也意味着你需要更大的散热器和风扇(或液体冷却),以确保一切都保持凉爽。 这绝对不是为了微弱的心。

这里的东西,但是:只有某些CPU是超频的理想选择(一个好的起点是英特尔和AMD的型号,K在他们的名字)。 此外,只有某些芯片组可能允许超频,并且一些可能需要特殊固件来启用它。 所以如果你想超频,你需要考虑芯片组,因为你购买主板。

芯片组允许超频将具有必需的控制(电压,乘法器,基时钟等)在它们的UEFI   BIOS来提高CPU的时钟速度。 如果芯片组不处理超频,那么这些控制将不在那里(或者如果它们是,他们将是无用的),你可能已经花了你辛苦赚来的现金在一个CPU,基本上锁定在它的广告速度。

因此,如果超频是一个严肃的考虑,那么它提前知道哪些芯片组更适合它的开箱即用。 如果您需要进一步的方向是,再就是购买指南的一群在那里,它会告诉你毫不含糊其中Z170主板X99主板 (或任何其他超频芯片组)将工作最适合你。

如何比较购买主板

这里是一个好消息:你真的不需要知道关于每个芯片组的一切选择一个主板。 当然,你可以研究各种现代化的芯片组,英特尔的决定之间的业务主流性能价值的芯片组,或学习所有关于AMD的A系列9系列 或者,你可以只让喜欢的网站新蛋为你做繁重。

假设你想用一代英特尔处理器构建一个强大的游戏机。 你会前往新蛋像一个网站,使用导航树来缩小池下降到英特尔主板 然后,您可以使用边栏进一步缩小您的搜索范围(取决于您的PC是多大),CPUsocket(取决于您打开使用哪个CPU),甚至可能缩小Branded或价格,如果你想要的。

从那里,点击通过一些剩余的主板,并检查“比较”框下面的看起来不错。 一旦选择了几个,点击“比较”按钮,你将能够比较它们逐个功能。

让我们从这个微星主板Z170本X99主板微星 ,例如。 如果我们把它们都插入Newegg的比较功能,我们看到一个有很多特征的图表:

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你可以看到一些由于芯片组的差异。 该Z170板最多可容纳64 GB的DDR4内存 ,而X99主板可能需要多达128GB。 在Z170板具有四个16倍的PCI Express 3.0socket,但此它可以处理是一个最大处理器核心i7-6700K ,其在16个通道马克塞斯总共36. X99板,另一方面,可容纳40的PCI Express 3.0通道,如果你有一个昂贵的处理器,如酷睿i7 6850的CPU 对大多数用户来说,这并不重要,但如果你有一堆扩展卡,你需要计算车道,并确保你选择的板有足够的带宽。

显然,X99系统更强大 - 但是当你看看这些比较图表,你需要问自己实际需要什么功能。 Z170芯片组最多可接受8个SATA设备,此特定主板包含大量其他功能,使其成为强大的游戏PC的有吸引力的前景。 X99芯片组只有当你需要一个严重的CPU,四个或更多的内核,超过64 GB的内存,或者你需要很多扩展卡时才需要。

你甚至可以发现,当你比较主板,你可以再回答更远的事情。 也许你最终会考虑一个更温和的Z97系统 ,将处理高达32 GB的DDR3内存,相当能16车道的酷睿i7 4790K CPU ,和一个PCI Express 3.0显卡全速运行。

这些芯片组之间的折衷是显而易见的,每个升序芯片组,你有更好的CPU,RAM和图形选项的选择,更不用说每个。 但成本也明显上升。 幸运的是,你不必知道每个芯片组的内部和外部,在潜水之前 - 你可以使用这些比较图表来比较功能。

(需要注意的是,虽然新蛋很可能会做你的比较最好的网站,有很多其他伟大的商店,从-包括购买零件亚马逊弗莱的 ,和微型中心 )。

这些比较图表不会讨论的唯一的东西,通常是超频能力。 它可能提到某些超频功能,但你也应该深入到评论,并做一点谷歌,以确保它可以处理超频。


记住,当考虑任何组件,主板或其他,请确保您进行尽职调查。 不只是依靠用户评论,花一些时间谷歌实际硬件审查,看看专业人士对他们的感觉。

除了绝对必需品(RAM,图形和CPU),任何芯片组都应该满足您的所有基本需求 - 无论是板载音频,USB端口,LAN,传统连接器等。 但是,你得到的是,将取决于主板本身和制造商决定包括的功能。 所以如果你绝对想要像蓝牙或Wi-Fi的东西,而你正在考虑的电路板不包括它,你将不得不购买它作为一个额外的组件(这通常会占用一个USB或PCI Expresssocket)。

系统建设本身就是一门艺术,而且它比我们今天在这里谈论的还多。 但希望这能让您更清楚地了解芯片组是什么,为什么它是重要的,以及在为新系统选择主板和组件时需要考虑的一些注意事项。

图片来源: 阿尔乔姆Merzlenko /图网, 德国 /维基百科, 拉斯洛Szalai /维基百科, 英特尔mrtlppage / Flickr后, V4711 /维基百科

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