Чипсет: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
иди
м откат правок 31.40.101.170 (обс.) к версии InternetArchiveBot
Метка: откат
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:Motherboard diagram ru.svg|мини|300px|Схематическое изображение традиционного чипсета материнской платы]]
[[Файл:Motherboard diagram ru.svg|мини|300px|Схематическое изображение традиционного чипсета материнской платы]]
[[Файл:Chipsetfunctions.png|мини|300px|Функции чипсета]]
[[Файл:Chipsetfunctions.png|мини|300px|Функции чипсета]]
'''Чипсе́т''' ({{lang-en|chipset}}) — набор [[Интегральная схема|микросхем]], спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций.

Так, в [[компьютер]]ах чипсет, размещаемый на [[Материнская плата|материнской плате]], выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие [[Центральный процессор|центрального процессора (ЦП)]] c различными типами [[Компьютерная память|памяти]], [[Устройство ввода-вывода|устройствами ввода-вывода]], [[Микроконтроллер|контроллерами]] и [[Адаптер (вычислительная техника)|адаптерами]] [[Периферийное устройство|ПУ]], как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своём составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы [[Шина (компьютер)|шин]].<ref>{{Книга |автор=Авдеев В. А. |заглавие=Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование}}</ref> Так как ЦП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. Он включает в себя интерфейс шины процессора и определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора. Определяет во многом тип, объём, быстродействие и вид поддерживаемой памяти, рабочие частоты различных шин, их разрядность и тип, поддержку плат расширения, их количество и тип, и т. д. Таким образом, этот набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, во многом определяя её быстродействие, расширяемость, стабильность работы при различных настройках и условиях, модернизируемость, сферу применения и т. д. Являясь по сути основой платформы/системной платы,<ref>{{Книга |автор=Мюллер С. |заглавие=Модернизация и ремонт ПК, 19-е изд}}</ref> чипсеты встречаются и в других устройствах, например, в [[Сотовый телефон|сотовых телефонах]] и [[Сетевой медиаплеер|сетевых медиаплеерах]].

== История ==
{{нет ссылок в разделе|дата=2023-01-22}}
{{нет ссылок в разделе|дата=2023-01-22}}
В современном понимании этот термин появился в середине 1980-х. Первопроходцами стали разработчики компьютеров серии [[Amiga]] с чипсетом [[Original Chip Set|OCS]] (позже его сменил [[Enhanced Chip Set|ECS]] и [[AGA]]). Немногим позже компания [[Chips & Technologies]] предложила чипсет CS8220 (основной чип 82C206) для [[IBM PC/AT]]-совместимых систем. Примерно тогда же появились компьютеры серии [[Atari ST]], также созданные с использованием чипсета.

На развитие советской вычислительной техники, при существующих самобытных школах ([[Глушков, Виктор Михайлович|Глушкова]], [[Лебедев, Сергей Алексеевич|Лебедева]], [[Петров, Вячеслав Васильевич|Петрова]], [[Ершов, Андрей Петрович|Ершова]], [[Абрамов, Сергей Михайлович (учёный)|Абрамова]], [[Брусенцов, Николай Петрович|Брусенцова]], [[Каляев, Анатолий Васильевич|Каляева]], [[Шура-Бура, Михаил Романович|Шура-Бура]] и др), существенное влияние оказали успешные разработки зарубежной микроэлектроники, в первую очередь американской. Специфика использования вычислительной техники в СССР и её разработки сыграли свою роль и в разработке отечественных «чипсетов» — ими стали так называемые «наборы микросхем» и «микропроцессорные комплекты». Учитывая состояние развития технологий на момент распада СССР и последующие события в стране, в настоящее время в России существует заметный перевес теоретических разработок над практическими.

== Чипсеты современных компьютеров ==
Чипсет материнских плат [[IBM-PC-совместимый компьютер|современных компьютеров]] состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. ''системный контроллер-концентратор'' ({{lang-en|System Controller Hub}}, [[System Controller Hub|SCH]])):
# ''контроллер-концентратор памяти'' ({{lang-en|Memory Controller Hub}}, MCH<ref>{{Cite web |lang=en |url=http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/313070.htm |title=Intel 5000X Chipset Memory Controller Hub (MCH) — Datasheet |website=www.intel.com |access-date=2023-01-22 |deadlink=no |archive-date=2007-12-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071215025115/http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/313070.htm |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |lang=en |url=http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/313071.htm |title=Intel 5000P/5000V/5000Z Chipset Memory Controller Hub (MCH) — Datasheet |website=www.intel.com |access-date=2023-01-22 |deadlink=no |archive-date=2008-11-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081102030552/http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/313071.htm |url-status=live }}</ref>) или ''[[Северный мост (компьютер)|северный мост]]'' ({{lang-en|northbridge}}) — обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной шиной ([[Front Side Bus|FSB]], [[HyperTransport]] или [[QuickPath Interconnect|QPI]]). В современных ЦП (например, [[Opteron]], [[Itanium]], [[Nehalem]], [[UltraSPARC T1]]) контроллер памяти может быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может интегрироваться [[графический процессор]]<ref>Список чипсетов Intel можно найти здесь: {{Cite web |lang=ru |url=http://www.intel.com/support/ru/graphics/sb/CS-009482.htm |title=Идентификация графического контроллера Intel |website=www.intel.com |access-date=2023-01-22 |deadlink=no |archive-date=2010-02-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100217172028/http://www.intel.com/support/ru/graphics/sb/cs-009482.htm |url-status=live }}. Есть аналогичные серии, выпускаемые основными производителями чипсетов: [[Nvidia]]; [[Advanced Micro Devices|AMD]] (использующей наработки приобретенной её [[ATI Technologies|ATi]]); [[VIA Technologies]] (использующей наработки приобретенной её [[S3 Graphics|S3]]).</ref>;
# ''контроллер-концентратор ввода-вывода'' ({{lang-en|I/O Controller Hub}}, ICH<ref>{{Cite web |lang=en |url=http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/316972.htm |title=Intel I/O Controller Hub 9 (ICH9) Family Datasheet |website=www.intel.com |access-date=2023-01-22 |deadlink=no |archive-date=2008-12-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081228032303/http://www.intel.com/design/chipsets/datashts/316972.htm |url-status=live }}</ref>) или ''[[Южный мост (компьютер)|южный мост]]'' ({{lang-en|southbridge}}) — обеспечивает взаимодействие между ЦП и [[Жёсткий диск|жестким диском]], картами [[PCI]], низкоскоростными интерфейсами [[PCI Express]], интерфейсами [[ATA|IDE]], [[SATA]], [[USB]] и пр.

Иногда в состав чипсета включают микросхему [[Super I/O]], которая подключается к южному мосту по шине [[Low Pin Count]] и отвечает за низкоскоростные порты: [[RS-232|RS232]], [[IEEE 1284|LPT]], [[клавиатура PS/2|PS/2-клавиатуры]] и [[мышь PS/2|мыши]].

Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма [[LGA 1156]] функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину [[Direct Media Interface|DMI]]<ref>{{Cite web |url=http://www.ferra.ru/online/system/91487/ |title=Обзор и тестирование процессоров Intel Core i5-750 и Core i7-870 |date=2009-10-09 |publisher=Ferra.ru |archive-url=https://web.archive.org/web/20100518233107/http://www.ferra.ru/online/system/91487/ |archive-date=2010-05-18 |access-date=2010-05-27 |deadlink=yes}}</ref>.

Создание полноценной вычислительной системы для [[Персональный компьютер|персонального]] и [[Домашний компьютер|домашнего]] компьютера на базе, состоящей из столь малого количества микросхем (чипсет и [[микропроцессор]]) является следствием развития [[Технологический процесс в электронной промышленности|техпроцессов микроэлектроники]] развивающихся по [[Закон Мура|закону Мура]] (см. [[История вычислительной техники|историю вычислительной техники]]).

=== Чипсеты для x86-процессоров ===
В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованы фирмы-производители процессоров. Поэтому ведущими производителями процессоров (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы (так называемые {{lang-en|reference}}-чипсеты) специально для производителей материнских плат. После обкатки на таких чипсетах выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, [[Кросс-лицензирование|кросс-лицензии]]) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.

Список основных производителей чипсетов для архитектуры [[x86]]:
# [[Intel]]: (см. [[Список чипсетов Intel]])
# [[Nvidia|NVidia]]: (см. {{iw|Список чипсетов NVidia|Список чипсетов NVidia|en|Comparison of Nvidia nForce chipsets}})
# [[ATI Technologies|ATI]]/[[Advanced Micro Devices|AMD]]: (см. {{iw|Список чипсетов ATI|Список чипсетов ATI|en|List of ATI chipsets}}, после покупки в 2006 году компании ATi корпорацией AMD, вошла в её состав как графическое подразделение ''AMD Graphics Products Group''; также см. [[Список чипсетов AMD]])
# [[VIA Technologies|VIA]]: (см. {{iw|Список чипсетов VIA|Список чипсетов VIA|en|List of VIA chipsets}})
# [[Silicon Integrated Systems|SiS]]: (см. [[Silicon Integrated Systems#Чипсеты для материнских плат|Чипсеты SiS]])

== Чипсеты ARM ==
== Чипсеты ARM ==
Для систем, использующих процессоры [[ARM (архитектура)|ARM]], также создавались и создаются чипсеты. И если первые образцы (такие как ARM2 для [[Acorn Archimedes]] в составе собственно процессора и чипов IOC, MEMC, VIDC, VIDC20 и более поздний ARM3) были в целом похожи на современные им чипсеты IBM PC, то современные (такие как [[Qualcomm]] [[Snapdragon]] и [[Texas Instruments]] DaVinci), из-за ориентированности на мобильные устройства, заметно отличаются как по структуре, так и по техническим особенностям.
Для систем, использующих процессоры [[ARM (архитектура)|ARM]], также создавались и создаются чипсеты. И если первые образцы (такие как ARM2 для [[Acorn Archimedes]] в составе собственно процессора и чипов IOC, MEMC, VIDC, VIDC20 и более поздний ARM3) были в целом похожи на современные им чипсеты IBM PC, то современные (такие как [[Qualcomm]] [[Snapdragon]] и [[Texas Instruments]] DaVinci), из-за ориентированности на мобильные устройства, заметно отличаются как по структуре, так и по техническим особенностям.

Версия от 07:03, 25 сентября 2024

Схематическое изображение традиционного чипсета материнской платы
Функции чипсета

Чипсе́т (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций.

Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие центрального процессора (ЦП) c различными типами памяти, устройствами ввода-вывода, контроллерами и адаптерами ПУ, как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своём составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы шин.[1] Так как ЦП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. Он включает в себя интерфейс шины процессора и определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора. Определяет во многом тип, объём, быстродействие и вид поддерживаемой памяти, рабочие частоты различных шин, их разрядность и тип, поддержку плат расширения, их количество и тип, и т. д. Таким образом, этот набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, во многом определяя её быстродействие, расширяемость, стабильность работы при различных настройках и условиях, модернизируемость, сферу применения и т. д. Являясь по сути основой платформы/системной платы,[2] чипсеты встречаются и в других устройствах, например, в сотовых телефонах и сетевых медиаплеерах.

История

В современном понимании этот термин появился в середине 1980-х. Первопроходцами стали разработчики компьютеров серии Amiga с чипсетом OCS (позже его сменил ECS и AGA). Немногим позже компания Chips & Technologies предложила чипсет CS8220 (основной чип 82C206) для IBM PC/AT-совместимых систем. Примерно тогда же появились компьютеры серии Atari ST, также созданные с использованием чипсета.

На развитие советской вычислительной техники, при существующих самобытных школах (Глушкова, Лебедева, Петрова, Ершова, Абрамова, Брусенцова, Каляева, Шура-Бура и др), существенное влияние оказали успешные разработки зарубежной микроэлектроники, в первую очередь американской. Специфика использования вычислительной техники в СССР и её разработки сыграли свою роль и в разработке отечественных «чипсетов» — ими стали так называемые «наборы микросхем» и «микропроцессорные комплекты». Учитывая состояние развития технологий на момент распада СССР и последующие события в стране, в настоящее время в России существует заметный перевес теоретических разработок над практическими.

Чипсеты современных компьютеров

Чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH)):

  1. контроллер-концентратор памяти (англ. Memory Controller Hub, MCH[3][4]) или северный мост (англ. northbridge) — обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной шиной (FSB, HyperTransport или QPI). В современных ЦП (например, Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1) контроллер памяти может быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может интегрироваться графический процессор[5];
  2. контроллер-концентратор ввода-вывода (англ. I/O Controller Hub, ICH[6]) или южный мост (англ. southbridge) — обеспечивает взаимодействие между ЦП и жестким диском, картами PCI, низкоскоростными интерфейсами PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2-клавиатуры и мыши.

Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI[7].

Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящей из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура (см. историю вычислительной техники).

Чипсеты для x86-процессоров

В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованы фирмы-производители процессоров. Поэтому ведущими производителями процессоров (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы (так называемые англ. reference-чипсеты) специально для производителей материнских плат. После обкатки на таких чипсетах выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.

Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86:

  1. Intel: (см. Список чипсетов Intel)
  2. NVidia: (см. Список чипсетов NVidia[англ.])
  3. ATI/AMD: (см. Список чипсетов ATI[англ.], после покупки в 2006 году компании ATi корпорацией AMD, вошла в её состав как графическое подразделение AMD Graphics Products Group; также см. Список чипсетов AMD)
  4. VIA: (см. Список чипсетов VIA[англ.])
  5. SiS: (см. Чипсеты SiS)

Чипсеты ARM

Для систем, использующих процессоры ARM, также создавались и создаются чипсеты. И если первые образцы (такие как ARM2 для Acorn Archimedes в составе собственно процессора и чипов IOC, MEMC, VIDC, VIDC20 и более поздний ARM3) были в целом похожи на современные им чипсеты IBM PC, то современные (такие как Qualcomm Snapdragon и Texas Instruments DaVinci), из-за ориентированности на мобильные устройства, заметно отличаются как по структуре, так и по техническим особенностям.

См. также

Примечания

  1. ↑ Авдеев В. А. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование.
  2. ↑ Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 19-е изд.
  3. ↑ Intel 5000X Chipset Memory Controller Hub (MCH) — Datasheet (англ.). www.intel.com. Дата обращения: 22 января 2023. Архивировано 15 декабря 2007 года.
  4. ↑ Intel 5000P/5000V/5000Z Chipset Memory Controller Hub (MCH) — Datasheet (англ.). www.intel.com. Дата обращения: 22 января 2023. Архивировано 2 ноября 2008 года.
  5. ↑ Список чипсетов Intel можно найти здесь: Идентификация графического контроллера Intel. www.intel.com. Дата обращения: 22 января 2023. Архивировано 17 февраля 2010 года.. Есть аналогичные серии, выпускаемые основными производителями чипсетов: Nvidia; AMD (использующей наработки приобретенной её ATi); VIA Technologies (использующей наработки приобретенной её S3).
  6. ↑ Intel I/O Controller Hub 9 (ICH9) Family Datasheet (англ.). www.intel.com. Дата обращения: 22 января 2023. Архивировано 28 декабря 2008 года.
  7. ↑ Обзор и тестирование процессоров Intel Core i5-750 и Core i7-870. Ferra.ru (9 октября 2009). Дата обращения: 27 мая 2010. Архивировано из оригинала 18 мая 2010 года.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Чипсет&oldid=140389463