Chipset utara vs chipset selatan - perbedaan antara keduanya

Chipset utara vs chipset selatan: Bagaimana kita bisa mengidentifikasi mereka? Konsep chipset telah menjadi sangat penting selama bertahun-tahun, terutama ketika datang ke peralatan gaming. Produsen meluncurkan CPU baru mereka dan sering kali bergandengan tangan dengan chipset baru dan pengontrol memori. Jika Anda masih belum tahu apa yang sedang kita bicarakan, dalam artikel ini kami akan menghapus semua keraguan tentang konsep-konsep ini, menggali karakteristik utama dari sebuah motherboard: chipset.

Apa itu chipset dan apa pentingnya

Chipset merujuk pada satu set chip atau sirkuit terintegrasi, yang mampu melakukan sejumlah fungsi. Dalam istilah komputer, fungsi-fungsi ini terkait dengan pengelolaan berbagai perangkat yang terhubung ke motherboard dan komunikasi antar keduanya.

Chipset selalu dirancang berdasarkan arsitektur prosesor pusat, CPU komputer. Inilah sebabnya mengapa setiap kali kita berbicara tentang chipset kita juga harus berbicara tentang CPU yang kompatibel dengannya dan kemungkinan itu menawarkan kita dalam hal kapasitas dan kecepatan. Oleh karena itu, chipset adalah kontrol komunikasi dan chip atau chip yang bertanggung jawab untuk mengendalikan lalu lintas data pada motherboard. Kita berbicara tentang CPU, RAM, Hard Drive, slot PCIe dan akhirnya semua perangkat yang dapat dihubungkan ke komputer.

Saat ini kami menemukan dua chipset di papan, atau lebih tepatnya, di papan dan prosesor, jembatan utara atau utara, dan jembatan selatan atau selatan. Alasan untuk memanggil mereka dengan cara ini terletak pada lokasi mereka di papan tulis, yang pertama di atas paling dekat dengan CPU (utara) dan yang kedua di bawah (selatan). Berkat chipset kita dapat menganggap motherboard sebagai bus utama sistem. Sumbu yang mampu menghubungkan elemen dari pabrikan yang berbeda dan dari sifat yang berbeda secara terintegrasi dan tanpa ketidakcocokan di antara mereka. Misalnya, papan Asus, dengan CPU Intel dan kartu grafis Gigabyte.

Sejak kemunculan prosesor berbasis transistor elektronik pertama, 4004, 8008, dll., Konsep chipset muncul. Dengan munculnya komputer pribadi, penggunaan chip tambahan pada motherboard untuk mengelola RAM, grafik, sound system, dll menjadi populer. Fungsinya jelas, yaitu mengurangi beban kerja prosesor utama, menurunkannya di sirkuit lain yang pada gilirannya terhubung dengannya.

Jembatan utara: fungsi dan fitur

Intel G35 North Bridge

Kita akan melihat chipset utara vs chipset selatan mendefinisikan apa itu dan bagaimana masing-masing chipset bekerja. Kita akan mulai dengan yang paling penting, yang akan menjadi jembatan utara.

Chipset utara adalah sirkuit paling penting setelah CPU itu sendiri. Sebelumnya, terletak di motherboard dan tepat di bawahnya, menggunakan chip yang hampir selalu dilengkapi dengan heatsink. Saat ini, north bridge terintegrasi langsung ke prosesor dari Intel dan AMD, produsen komputer pribadi terkemuka.

Fungsi chipset ini adalah untuk mengontrol semua aliran data yang masuk ke atau dari CPU ke RAM, bus AGP (sebelum) atau PCIe (sekarang) dari kartu grafis, dan juga dari chipset Selatan itu sendiri. Itu sebabnya juga disebut MCH (memory Controller hub) atau GMCH (graphic MCH), karena banyak chipset utara juga memiliki grafik terintegrasi. Jadi misinya adalah mengendalikan operasi bus prosesor atau FSB (front side bus) dan melakukan distribusi data antara elemen-elemen tersebut. Saat ini semua elemen ini tertanam dalam silikon tunggal di dalam CPU, tetapi ini tidak selalu terjadi.

Evolusi Jembatan Utara

Arsitektur internal jembatan utara terintegrasi ke dalam AMD Ryzen 3000

Awalnya, baik papan AMD maupun Intel dan bahkan produsen lain seperti IBM memiliki chipset ini secara fisik terletak di papan tulis. Dihadapkan dengan kebutuhan untuk membuat sirkuit terintegrasi yang akan memakan sedikit ruang dan mengurangi jumlah tugas untuk prosesor, satu-satunya cara adalah memisahkan mereka, dan menghubungkan CPU ke dalamnya melalui FSB.

Kompleksitasnya hampir di tingkat prosesor, sehingga mereka juga menghasilkan panas dan membutuhkan heatsink. Juga, itu satu-satunya cara untuk melakukan overclock sistem. Alih-alih meningkatkan pengganda CPU, apa yang dilakukan adalah meningkatkan pengganda FSB, yang hari ini akan menjadi BCLK atau Bus Clock. Berkat ini, bus akhirnya beralih dari 400 MHz ke 800 MHz, menyebabkan frekuensi CPU dan RAM naik juga.

Alasan utama produsen CPU utama mulai mengintegrasikan chipset ini ke dalam CPU mereka adalah karena latensi yang diperkenalkannya. Dengan prosesor yang sudah melebihi frekuensi 2 GHz, latensi antara RAM dan RAM mulai menjadi masalah dan menjadi hambatan utama. Menjaga fungsi-fungsi ini pada chip yang terpisah kemudian mulai menjadi kerugian.

Intel mulai menggunakan chipset utara yang dibangun ke dalam CPU dari arsitektur Sandy Bridge pada tahun 2011 dan perubahan penamaan CPU-nya menjadi Intel Core ix. CPU Nehalem seperti Intel Core 2 Duo dan Quad masih memiliki jembatan utara terpisah dari mereka.

Dan jika kita berbicara tentang AMD, pabrikan mulai menggunakan solusi ini dari prosesor Athlon 64 pertama sejak 2003 dengan teknologi HyperTransport untuk menghubungkan jembatan utara dan selatannya. Sebuah pabrik yang memulai arsitektur x86 dengan 64 bit dan itu akan menambah pengontrol memori ke CPU-nya jauh sebelum para pesaingnya.

South bridge: fungsi dan fitur

AMD X570

Elemen berikutnya dalam perbandingan chipset utara vs chipset selatan akan menjadi jembatan selatan atau juga disebut ICH (input Controller hub) dalam kasus Intel dan FCH (controller hub fusion) dalam kasus AMD.

Kita dapat mengatakan bahwa jembatan selatan adalah chip paling penting yang terletak pada motherboard karena jembatan utara dipindahkan ke CPU. Ini adalah perbedaan pertamanya, karena saat ini masih diinstal di atasnya dan praktis dalam posisi yang sama sejak awal. Perangkat elektronik ini bertugas mengoordinasi berbagai perangkat input dan output yang dapat dihubungkan ke komputer.

Kami memahami dengan perangkat input-output segala sesuatu yang dianggap kecepatan rendah dibandingkan dengan bus memori RAM. Kita berbicara misalnya tentang port USB, port SATA, jaringan atau kartu suara, jam, dan bahkan manajemen daya APM dan ACPI yang juga dikelola oleh BIOS. Ada banyak koneksi ke chip ini, dan PCIe 3.0 atau 4.0 bus juga bergabung, tergantung pada generasi CPU.

Chipset telah memperoleh daya yang besar pada saat ini, dengan kecepatan yang melebihi 1, 5 GHz, dan membutuhkan sistem pendinginan aktif seperti pada AMD X570 generasi baru. Yang paling kuat seperti AMD dan Intel Z390 yang disebutkan di atas, memiliki hingga 24 jalur PCIe untuk mendistribusikan berbagai koneksi periferal berkecepatan tinggi seperti M.2 SSD dan slot PCIe lainnya yang terletak di area ekspansi board.

Chip ini telah hadir sejak awal tahun 1991 dengan konsep arsitektur bus lokal. Di dalamnya, bus PCI diwakili di tengah diagram, sementara ke atas kami memiliki jembatan utara, dan ke bawah jembatan selatan, yang bertanggung jawab atas perangkat "lebih lambat".

Chipset Selatan saat ini dan pentingnya

Chipset tidak hanya mengelola perangkat input / output di papan tulis, tetapi juga memainkan peran yang sangat penting dalam kompatibilitas dengan CPU. Bahkan, dalam banyak kasus, chipset muncul bersamaan dengan CPU baru yang dirilis ke pasaran, terkait dengan arsitektur mereka.

Ini tidak selalu terjadi, karena AMD dan Intel memiliki chipset yang kompatibel dengan generasi CPU yang berbeda, meskipun tergantung pada kasusnya, fungsi tertentu akan tersedia atau tidak. Sebagai contoh, chipset AMD X570 mendukung PCIe 4.0 bersama dengan AMD Ryzen 3000 yang baru. Tetapi jika kita meletakkan Ryzen 2000 di papan, yang juga kompatibel, bus akan menjadi PCIe 3.0. Hal yang sama akan terjadi dengan kecepatan RAM dan profil JEDEC pabriknya. Kompatibilitas ini sangat tergantung pada BIOS dan firmware-nya, karena pada akhirnya bertanggung jawab untuk mengelola parameter dasar dari berbagai elemen di papan tulis.

Chipset Intel saat ini

Chipset	MultiGPU	Bus	Jalur PCIe	Info
Untuk soket prosesor Intel Core generasi 8 dan 9 LGA 1151
B360	Tidak	DMI 3.0 hingga 7.9 GB / s	12x 3.0	Chipset mid-range saat ini. Tidak mendukung overclocking tetapi mendukung hingga 4x USB 3.1 gen2
Z390	CrossFireX dan SLI	DMI 3.0 hingga 7.9 GB / s	24x 3.0	Saat ini chipset Intel lebih kuat, digunakan untuk bermain game dan overclocking. Sejumlah besar jalur PCIe mendukung +6 USB 3.1 Gen2 dan +3 M.2 PCIe 3.0
HM370	Tidak (chipset laptop)	DMI 3.0 hingga 7.9 GB / s	16x 3.0	Chipset paling banyak digunakan saat ini di notebook gaming. Ada varian QM370 dengan 20 jalur PCIe, meskipun sedikit digunakan.
Untuk prosesor Intel Core X dan XE di soket LGA 2066
X299	CrossFireX dan SLI	DMI 3.0 hingga 7.9 GB / s	24x 3.0	Chipset yang digunakan untuk prosesor jajaran Intel yang antusias

Chipset AMD saat ini

Chipset	MultiGPU	Bus	Jalur PCIe yang efektif	Info
Untuk prosesor AMD Ryzen dan Athlon generasi 1 dan 2 di soket AMD
A320	Tidak	PCIe 3.0	4x PCI 3.0	Ini adalah chipset paling dasar dalam jangkauan, yang diarahkan untuk peralatan entry-level dengan Athlon APU. Mendukung USB 3.1 Gen2 tetapi tidak overclocking
B450	CrossFireX	PCIe 3.0	6x PCI 3.0	Chipset mid-range untuk AMD, yang mendukung overclocking dan juga Ryzen 3000 baru
X470	CrossFireX dan SLI	PCIe 3.0	8x PCI 3.0	Yang paling banyak digunakan untuk peralatan gaming hingga kedatangan X570. Papannya dengan harga yang bagus dan juga mendukung Ryzen 3000
Untuk AMD Genlon 2nd Gen dan prosesor Ryzen Gen 2 dan 3 dalam soket AM4
X570	CrossFireX dan SLI	PCIe 4.0 x4	16x PCI 4.0	Hanya gen 1 Ryzen yang dikecualikan. Ini adalah chipset AMD paling kuat yang saat ini mendukung PCI 4.0.
Untuk prosesor AMD Threadripper dengan soket TR4
X399	CrossFireX dan SLI	PCIe 3.0 x4	4x PCI 3.0	Satu-satunya chipset yang tersedia untuk AMD Threadrippers. Beberapa jalur PCI-nya mengejutkan karena semua bobotnya ditanggung oleh CPU.

Ringkasan perbedaan chipset utara vs chipset selatan

Dengan cara sintesis, kita akan memecah semua fungsi dari dua chipset untuk membuatnya lebih jelas apa yang masing-masing didedikasikan untuk.

AMD Ryzen 3000 - X570 Architecture

Fungsi chipset utara saat ini

Dengan berlalunya waktu, fungsi chipset utara vs chipset selatan telah meningkat dengan cara yang agak mengejutkan. Sementara versi pertama yang terintegrasi dalam CPU hanya berurusan dengan mengendalikan bus memori RAM, sekarang mereka telah memperluas pilihan mereka dengan kedatangan bus PCI-Express. Mari kita lihat apa itu semuanya:

• Pengontrol memori dan bus internal: ini masih merupakan fungsi utama. Untuk AMD kami memiliki bus Infinity Fabric dan untuk Intel kami memiliki bus Ring and Mesh. Bus 64-bit yang mampu menangani hingga 128 GB RAM di Dual Channel atau Quad Channel (rantai 128 atau 256 bit secara bersamaan) dengan hingga 5100 MHz dalam kasus AMD Ryzen 3000 baru. Komunikasi antara CPU dan jembatan selatan: tentu saja kita memiliki bus komunikasi antara CPU dan jembatan selatan yang telah kita lihat. Dalam kasus Intel, itu disebut DMI dan dalam versi 3.0 dengan kecepatan transfer 7, 9 GB / s. Untuk AMD, gunakan 4 lane PCIe 4.0 di CPU baru, juga mencapai 7, 9 GB / s. Bagian dari jalur PCIe: Prosesor saat ini, atau lebih tepatnya jembatan utara, memiliki kemampuan untuk merutekan data langsung dari slot PCIe. Kapasitas diukur dalam jalur, dan dapat memiliki dari 8 hingga 48 Threadrippers. Ini langsung masuk ke slot PCIe x16 untuk kartu grafis dan bahkan SSD M.2. Perangkat penyimpanan berkecepatan tinggi: Sebenarnya, ini adalah salah satu fungsi, dari chipset utara sekarang. Ini menangani bagian dari penyimpanan sesuai dengan desain pelat dan jangkauannya. AMD selalu menghubungkan slot M.2 PCIe x4 ke CPU-nya, sementara Intel melakukan hal yang sama untuk memori Intel Optane-nya. Port USB 3.1 Gen2: Kami bahkan dapat menemukan port USB yang terhubung ke CPU, terutama antarmuka Intel Thunderbolt 3.0. Grafik Terintegrasi: Demikian pula, banyak CPU saat ini memiliki grafik terintegrasi atau IGP, dan cara untuk membawanya ke panel I / O papan adalah melalui pengontrol internal dengan port HDMI atau DisplayPort. Dengan cara ini kami memiliki kemampuan untuk memutar konten dalam 4K 4096 × 2160 @ 60 FPS tanpa masalah. Wi-Fi 6: Selain itu, CPU baru akan mengintegrasikan fungsi jaringan nirkabel langsung ke dalam chip baru mereka, menambahkan lebih banyak fungsi dengan standar Wi-Fi baru yang bekerja dengan protokol IEEE 802.11ax.

Intel Core 8th Generation dan arsitektur Intel Z390

Fungsi chipset selatan saat ini

Di bagian jembatan selatan, saat ini kami akan memiliki semua fungsi ini:

• Bus langsung ke CPU: Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, chipset utara dan selatan akan terhubung melalui bus untuk mengirim data yang relevan ke CPU. Baik Intel dan AMD beroperasi pada kecepatan mendekati 8GB / s saat ini. Bagian dari jalur PCIe: bagian lain dari jalur PCI yang tidak dimiliki CPU adalah jembatan selatan, pada kenyataannya, mereka akan berada di antara 8 dan 24 tergantung pada kinerja chipset. Di dalamnya, slot M.2 PCIe x4, slot PCIe ekspansi dan berbagai port berkecepatan tinggi seperti U.2 atau SATA Express terhubung. Port USB: Sebagian besar port USB akan langsung ke chipset ini, kecuali dalam kasus tertentu seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya. Saat ini kita berbicara tentang port USB 2.0, 3.1 Gen1 (5 Gbps) dan 3.1 Gen2 (10 Gbps). Kartu jaringan dan kartu suara: dua komponen ekspansi penting lainnya adalah kartu jaringan ethernet dan kartu suara, yang selalu terhubung dengan chipset ini. Port SATA dan dukungan RAID: Demikian pula, penyimpanan yang lambat juga akan selalu terhubung ke jembatan selatan. Kapasitas berkisar dari 4 hingga 8 port SATA. Selain itu, ia menawarkan kemampuan untuk membuat RAID 0, 1, 5 dan 10. Bus ISA atau LPC: bus ini masih berlaku di motherboard saat ini. Untuk itu kami telah menghubungkan port paralel dan serial, selain mouse dan keyboard PS / 2. SPI dan bus BIOS: demikian pula, bus ini dipertahankan, menyediakan akses ke penyimpanan flash BIOS. SMBus untuk sensor: sensor suhu dan RPM juga memerlukan bus untuk mengirim data, dan ini akan bertanggung jawab untuk melakukannya. DMA Controller: Bus ini menyediakan akses langsung ke memori RAM untuk perangkat ISA. ACPI dan manajemen daya APM: Akhirnya, chipset mengelola bagian dari manajemen daya, khususnya cara mode hemat daya bekerja untuk mematikan atau menangguhkan sistem.

Kesimpulan tentang chipset utara vs chipset selatan

Nah, artikel ini mencapai titik di mana kami merinci secara rinci apa yang terdiri dari jembatan utara dan selatan. Selain itu, kami telah melihat evolusinya dan semua fungsi masing-masing di motherboard saat ini.

Sekarang kami meninggalkan Anda dengan beberapa artikel perangkat keras untuk terus belajar:

Jika Anda memiliki pertanyaan atau ingin membuat koreksi tentang konten, tinggalkan komentar di kotak kami. Kami harap Anda menemukannya bermanfaat.