Чипсеты материнских плат. Анатомия конструкции и производители

Материнская плата представляет собой базу, основу системного блока, на которой размещены все «органы» компьютера. Назначение материнской платы заключается в том, чтобы объединять «усилия» всех агрегатов системного блока для выполнения задач пользователя. Когда речь заходит о выборе или сравнении материнских плат, в первую очередь упоминают о чипсетах материнских плат. Чипсет (chipset) переводится как «набор микросхем», то есть конфигурация расположения микросхем на той или иной материнской плате. Чипсет материнской платы также называют набором системной логики.

Чипсет представляет собой одну или две микросхемы(чипа), которые отвечают за взаимодействие между компонентами компьютера – портами ввода-вывода, процессором, оперативной памятью и жестким диском. Со времени изобретения компьютера до внедрения технологий, обеспечивших массовое производство компьютерной техники, компьютеры содержали десятки микросхем, что было не очень удобно.

Изобретение процессора i486 привело к тому, что множество отдельных микросхем стали объединять в одну или две большие микросхемы. Эти микросхемы стали называть мостами. С внедрением шины PCI появились популярные и на сегодняшний день термины – Северный мост (North Bridge) и Южный мост (South Bridge) чипсета материнской платы. С процессором соединен северный мост, к которому, в свою очередь, подсоединен южный мост. Иногда производители объединяют и эти две микросхемы. Материнская плата с одной микросхемой получила название одночиповой, плата с двумя микросхемами называется двухмостовой схемой.

Северный мост, соединенный с процессором, в большинстве случаев содержит контроллер памяти. Исключением являются чипсеты материнской платы для процессоров с архитектурой AMD64. Также в состав северного моста входит контроллер графической шины(AGP или PCI Express x16), а также интерфейс, обеспечивающий взаимодействие северного моста с процессором и южным мостом. Иногда северный мост чипсета материнской платы может иметь дополнительные линии PCI Express x1, которые служат для взаимодействия с картами расширения.

Южный мост чипсета материнской платы «несет ответственность» за организацию взаимодействия системы с устройствами ввода – вывода. Устройства ввода – вывода это элементы системы, с помощью которых человек может взаимодействовать с компьютером. Через эти устройства можно сообщать системе приказы и передавать данные для обработки, а также получать от системы результат. В числе основных устройств ввода-вывода мышь, клавиатура, монитор, принтер.

Кроме этого в южный мост чипсета материнской платы входят контроллеры жестких дисков, контроллер USB, сетевой контроллер, контроллер шин –PCI-шины и PCI-Express-шины. Также южный мост содержит контроллеры прерываний и DMA-контроллер. В том случае, если в южный мост встраивается звуковой контроллер, к чипсету необходима внешняя микросхема кодека.

Кроме контроллеров, южный мост чипсета материнской платы взаимодействует с двумя важнейшими микросхемами – микросхемой Super I/O, которая отвечает за последовательные и параллельные порты и микросхемой ROM-памяти BIOS. Соединяет северный и южный мост чипсета материнской платы специальная шина. Производители материнских плат используют шины с разной пропускной способностью.

Производительность материнской платы на 90% зависит от чипсета. От чипсета также зависит тип поддерживаемого процессора, тип оперативной памяти и возможности подключения устройств периферии. Сегодня существует огромный выбор чипсетов материнских плат. Если на рынке процессоров всего две соперничающие друг с другом компании, Intel и AMD, которые производят процессоры для всех компьютеров, то известных, хорошо зарекомендовавших себя производителей материнских плат намного больше, это – Intel и VIA, ATI и ULi, SiS и NVIDIA.

Основным игроком на рынке чипсетов всегда была и остается Intel. Эта мощнейшая компания выпускает чипсеты, процессоры и материнские платы. Основным конкурентом Intel является AMD, которая на данный момент производит тот же перечень комплектующих. Материнские платы компании NVIDIA известны как самые быстрые.