Chipset là một nhóm các mạch tích hợp (các chip) được thiết kế để làm việc cùng nhau và đi cùng nhau như một sản phẩm đơn. Trong máy tính, từ chipset thường dùng để nói đến các chip đặc biệt trên bo mạch chủ hoặc trên các card mở rộng. Khi nói đến các máy tính cá nhân dựa trên hệ thống Intel Pentium, từchipset thường được dùng để nói đến hai bo mạch chính: chip cầu bắc và chip cầu nam. Trong các máy tính gia đình, các máy trò chơi từ thập niên 1980 và thập niên 90, từ chipset được sử dụng để chỉ các chip xử lý âm thanh và hình ảnh.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về các loại chipset trên bảng mạch chính trong
Trang 2KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về các loại chipset trên bảng mạch chính trong
máy tính(mainboard)
Giáo viên: Ths Nguyễn Thanh Hải
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai Lê
Nguyễn Thị HiềnNguyễn Thị Thu HiềnNguyễn Thị ThảoTrần Thị Ánh
Hà Nội,2019
MỤC LỤC
1 Khái niệm và chức năng chung về chipset 5
Trang 31.1 Khái niệm 5
1.2 Chức năng 5
2 Phân loại chipset 5
2.1 Chip cầu bắc 6
2.2 Chip cầu nam 7
3 Một số hãng sản xuất chipset hiện nay 10
4 Chipset của các hãng sản xuất 11
4.1 Chipset của intel 11
4.1.1 Chipset intel 4 series 11
4.1.1.1 Chipset intel G45 express 12
4.1.1.2 Chipset Intel G43 12
4.1.1.3 Chipset intel P45 Express 12
4.1.1.4 Chipset 925x express 12
4.1.1.5 Chipset 915G express 12
4.1.1.6 Chipset 915P express 13
4.1.2 Chipset intel xeon 13
4.1.3 Chipset intel 3 series 14
4.1.4 Các dòng chipset mới của intel 14
4.2 Chipset của AMD 16
4.2.1Chipset AMD –M690T 16
4.2.2 Chipset AMD- PHENOM 17
4.2.3 Chipset AMD 790GX 17
4.2.4 Chipset AMD- quad-core Phenom 9600+ Black Edition 19
4.2.5 AMD A-Series Chipset 19
4.3 Chipset cua VIA 20
4.3.1Chipset VIA-NANO 20
4.3.2 Chipset VIA-VN800 21
4.4 Chipset cua SIS 21
4.4.1 Chipset SIS M671MX 21
4.4.2 Chipset SIS 655 FX 21
4.4.3 Chipset SIS 655 TX 22
4.5 Chipset của ATI 22
4.5.1 Chipset của ATI-mobility radeon hd 3000 series 22
Trang 4TÀI LIỆU ĐƯỢC THAM KHẢO TỪ NGUỒN:
dùng để nói đến các chip đặc biệt trên bo mạch chủ hoặc trên các card mở rộng
Khi nói đến các máy tính cá nhân dựa trên hệ thống Intel Pentium, từchipset thường được dùng để nói đến hai bo mạch chính: chip cầu bắc và chip cầu nam.
Trong các máy tính gia đình, các máy trò chơi từ thập niên 1980 và thập niên
90, từ chipset được sử dụng để chỉ các chip xử lý âm thanh và hình ảnh
Trang 5Các hệ thống máy tính được sản xuất trước thập niên 1980 thường dùng chung
một loại chipset, mặc dù những máy này có nhiều đặc tính khác nhau Ví dụ: chipset NCR 53C9x, một loại chipset giá thấp sử dụng giao diện SCSI cho các thiết bị lưu trữ,
có thể thấy trong các máy Unix ( như MIPS Magnum), các thiết bị nhúng và các máytính cá nhân
Nhà sản xuất chip thường không phụ thuộc vào nhà sản xuất bo mạch Ví dụ các
nhà sản xuất chipset cho bo mạch PC có NVIDIA, ATI, VIA technologies, SiS, Intel
và AMD
1.2 Chức năng
Là trọng điểm giao tiếp của bo mạch chủ, nó điều khiển tất cả mọi hoạt động
truyền dữ liệu giữa các phần cứng với nhau Chipset quyết định sự tương thích của các
phần cứng với bo mạch chủ như CPU, RAM, Card VGA, HDD, Card internet,…
2 Phân loại chipset
Có 2 loại chipset phổ biến: chip cầu Bắc, chip cầu Nam
2.1 Chipset cầu Bắc-North Bridge (Memory Controller Hub: MCH)
2.1.1 Chip cầu Bắc hay gọi là North Bridge là một trong hai chip trongmột chipset trên một bo mạch chủ của PC, chip còn lại là chip cầu Nam
Trang 6Một vài loại còn chứa chương trình điều khiển video tích hợp.
2.1.3 Nhận diện trên mainboard:
Chip lớn nhất trên mainboardThường được gắn thêm một miếng tản nhiệtNằm gần CPU và RAM
2.1.4 Tầm quan trọng trên mainboard:
Chip cầu bắc trên một bo mạch chủ là nhân tố quan trọng quyếtđịnh số lượng, tốc độvà loại CPU cũng như dung lượng, tốc độ và loại RAM cóthể được sử dụng Các nhân tố khác như điện áp và số các kết nối dùng đượccũng có vai trò nhât định Gần như tất cả các chipset ở cấp độ người dùng chỉ hỗtrợ một dòng vi xử lý với lượng RAM tối đa phụ thuộc bộ xử lý và thiết kế của
bo mạch chủ Các máy Pentium 4 có giới hạn là 4G Kể từ Pentium Pro đã hỗ trợđịa chỉ bộ nhớ lớn hơn 32bit, thường là 36 bit do đó có thể định vị 64GB bộ nhớ
Trang 7Tuy nhiên các bo mạch chủ chỉ hỗ trợ một lượng RAM ít hơn vì các nhân tốkhác (giới hạn của hệ điều hành và giá thành của RAM)
Mỗi chip cầu bắc chỉ làm việc với một hoặc hai loại chip cầunam Do vậy nó đặt ra những hạn chế kỹ thuật đối vưới chip cầu nam và ảnhhưởng tới một số đặc tính của hệ thống
2.2Chipset cầu Nam-South Bridge Chip (I/O Control Hub: ICH)
2.2.1 Chip cầu nam hay còn gọi là I/O Control Hub:
ICH, là một chip đảm nhiệm những việc có tốc độ chậm của bo mạch chủtrong chipset Khác với chip cầu bắc, chip cầu nam không được kết lối trực tiếpvới CPU Đúng hơn là chip cầu bắc kết nối chip cầu nam với CPU
2.2.2 Chức năng:
Quản lý và giao tiếp với các thành phần như: các khe PCI, giao tiếpUSB, chip Sound, chip LAN, BIOS ROM, chip SIO (Riêng SIO sẽ quản lý:Keyboard, mouse, FDD, COM, LPT) Một chip cầu nam điển hình thường làmviệc với một vài chip cầu bắc khác, mỗi cặp chip cầu nam và bắc phải có thiết kếphù hợp thì mới có thể làm việc với nhau
2.2.3 Nhận diện trên mainboard:Lớn thứ nhì trên main (chỉ thuaChip cầu Bắc)
Có 2 chip lớn, chíp thứ nhất là cầu Bắc thì chip còn lại là chip cầu NAM
Trang 82.2.4 Tầm quan trọng trên mainboard:
Chip cầu nam nằm ở đầu kia hay phía nam của bo mạch chủ và nó chịutrách nhiệm kiểm soát hoạt động của các phần cứng chậm hơn như các khe PCI
mở rộng, kết nối SATA và IDE dành cho ổ cứng, các cổng USB, cổng âm thanhtích hợp, mạng, … Và để các phần cứng này giao tiếp với CPU thì trước tiênchúng ta phải đi qua cầu nam, nhưng sau đó sẽ đến cầu bắc rồi mới đến CPU
Sự kết hợp chipset cầu bắc và nam:
Thiết kế chipset cầu bắc và cầu nam truyền thống hiểnnhiên cũng được cải tiến qua thời gian và từng bước hìnhthành khái niệm chipset như ngày nay Trên thực tế,chipset hiện đại không còn mang nghĩa là bộ những conchip nữa
Thay vào đó kiến trúc cầu bắc và cầu nam nhường lại chomột hệ thống đơn giản hơn với chỉ 1 con chip Rất nhiềuthành phần như bộ nhớ, vi điều khiển card đồ họa, giờđây được tích hợp và xử lý trực tiếp bởi CPU Các chứcnăng điều khiển ưu tiên chuyển sang cho CPU và nhữngnhiệm vụ còn lại vẫn dành cho một con chip kiểu như chipcầu nam
Sự phát tiển gần đây:
Bộ điều khiển nhớ điều khiển việc giao tiếp giữa CPU và RAM được đưa vàotrong các bộ vi xử lý AMD64, Các nhà thiết kế máy tính khác như Intel, IBM đã cânnhắc sự thay đổi này cho các dòng sản phẩm của họ Một ví dụ cho sự thay đổi này làchipset đơn NVIDIA's nForce cho hệ thống AMD64 Nó kết hợp tất cả các đặc tínhmột Cầu Bắc thông thường (computing) với một cổng tăng tốc đồ họa (AcceleratedGraphics Port_AGP) và nối trực tiếp tới CPU Trên các bo mạch nForce4 chúng được
Trang 9xem như MCP (Media Communications Processor - Bộ xử lý giao tiếp đa phươngtiện).
Trong tương lai, một giải pháp cho System-on-chip|SOC/Single Chip sẽ luônphổ thông hơn do đòi hỏi giảm thiểu các thành phần khi lắp ráp Tuy nhiên các chíplớn có thể làm giảm tính đa dụng của giải pháp và làm tăng tính phức tạp cũng như sốlượng chân Điều dự đoán này tại thời điểm hiện tại không quan trong lắm vì gần đay
co rất nhiều loại bus tốc độ cao (PCIe, SATA) có thể lập trình nguyên bản hoặc caohơn.Điều này giống như đem việc thực hiện chuẩn kết nối thông qua một bus chuẩn(có thể là PCIe), loại bus có thể được kết hợp, thành một bộ điều khiển siêu vào-ra(Super I/O)
3 MỘT SỐ HÃNG SẢN XUẤT CHIPSET HIỆN NAY
Các nhà sản xuất chipset cho máy tính lớn là : Intel, SiS, VIA,AMD , nVIDIA,
…
3.1 Intel
Intel là công ti sản xuất chipset lớn nhất thế giới, cũng là nhà sản xuất bộ Xử
lý trung tâm(CPU) lớn nhất, các sản phẩm gần đây nh 845, 848, 865, 875, 915, 925,
945, 955, 965, 975, P35, Q35, G33, G31, X38,… Mỗi loại đều chia làm các dòng P, GnVIDIA, ATI, J, D tùy tính năng
3.2AMD
AMD là nhà sản xuất linh kiện tích hợp bán dẫn có trụ sở tạiSunnyvale,California,Hoa Kỳ.AMD là nhà sản xuất bộ vi xử lý (CPU)x86 lớn thứ haitrên thế giới sau Intel và là một trong những nhà sản xuất bộ nhớ flash hàng đầu trênthế giới,ngoài ra AMD còn sản xuất chipset và một số linh kiện điện tử khác.AMD nổitiếng với dòng sản phẩm Athlon cho thị trờng cao cấp và Duron cho thị trờng cấp thấpgiá rẻ
3.3 SIS
Trang 10SIS là công ti của Đài Loan chuyên sản xuất các bộ xử lý cho máy tính và cácthiết bị điện tử khác SiS trước kia khá mạnh trong thị phần sản xuất Chipset nhưnggiờ đã thu hẹp thị phần Giờ tập trung vào các chipset cho hệ thống của AMD và cácCPU cho các thiết bị cầm tay và điện tử khác.
3.6 ATI
ATI tuơng tự nh nVidia ATI cũng ko kém cạnh nVidia là bao trong lĩnh vựcsản xuất bộ xử lý đồ họa với nhãn hiệu Radeon Gần đây ATI cũng mạnh lên tronglĩnh vực sản xuất chipset với thơng hiệu Radeo Express ATI đã bị AMD mua lại vàtrở thành công ti con của AMD
4 CHIPSET CỦA CÁC HÃNG SẢN XUẤT
4.1 Chipset của intel
4.1.1 Chipset intel 4 series
Chipset Intel 4 series: Tăng cường khả năng xử lý đồ hoạ nâng cao
Họ chipset Intel 4 series, gồm các chipset Intel Express G45, G43, P45 và P43,được kỳ vọng là sẽ biến những hệ thống máy tính thành một trung tâm giải trí vàtruyền thông liên lạc cao cấp
Chipset Intel G45 Express mới, với hệ thống tăng tốc đồ họa Intel X4500HDcải tiến, mang lại những cấp độ mới về hiệu năng và chất lượng hình ảnh, bao gồm
Trang 11một số những tính năng "lần đầu tiên xuất hiện" trên các nền tảng thiết bị của Intel:Chipset Intel P45 Express, một thế hệ tiếp theo của chipset Intel P35 Express phổbiến, được thiết kế để mang lại những tính năng hiệu suất hoạt động cho các nền tảngphổ thông Chipset mới này bổ sung khả năng hỗ trợ PCI Express 2.0 thế hệ mới vớicấu hình đồ họa kép mới cùng khả năng tinh chỉnh hiệu suất hoạt động vượt qua cácchỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nó.Dưới đây là những chi tiết veefcacs chipset mới:
4.1.1.1Chipset intel G45 express:
-Mang lại những tiến bộ về video, đồ họa, khả năng xử lý nhạy bén cùng khảnăng mở rộng Chipset G45 Express hỗ trợ trải nghiệm Blu-ray đầy đủ, ngay cả khi cócác tác vụ nền đang chạy, và có thể được thiết kế vào trong một kích thước hệ thống
nhỏ gọn để phát triển mô hình máy tính rạp hát tại gia
4.1.1.2 Chipset Intel G43
-Chipset Intel G43 Express mang lại những tính năng đồ họa ấn tượng cho nhucầu điện toán hàng ngày Công nghệ Intel Clear Video bảo đảm khả năng trải nghiệmcác nội dung HD mượt mà và sắc nét Tăng cường động cơ đồ họa 3-D với khả năng
hỗ trợ toàn diện Microsoft Windows Vista Premium Tích hợp với các giao diện hiểnthị số như HDMI,DVI,DisplayPort,và HDCP với khả năng hiển thị độc lập kép
4.1.1.3 Chipset intel P45 Express
-Chipset Intel P45 Express, hỗ trợ các bộ vi xử lý 2 nhân và 4 nhân mới nhấttrên công nghệ 45nm của Intel, mở rộng những giới hạn về khả năng sáng tạo vớinhững khả năng được thiết kế để mang lại hiệu suất hoạt động chất lượng cao, đápứng những nhu cầu về những nền tảng điện toán nhanh nhất
4.1.1.4 Chipset 925x express
-Chipset 925X là sản phẩm 'chủ lực' của Intel, hỗ trợ cả hai loại BXL làPentium 4 Prescott và Extreme Edition có xung hệ thống 200MHz (FSB 800MHz)
Có thể bạn sẽ thắc mắc sự khác nhau giữa 925X và 915 là gì? Đó chính là 925X cóđiều khiển bộ nhớ hiệu quả và nhanh hơn so với 915, tương tự như 875P so với 865
Trang 12trước kia Công nghệ này gọi là Enhanced Memory Pipelining: tối ưu dữ liệu, lệnh
đôi; thêm vào đó là thuật toán lưu dữ liệu động để tối ưu thời gian truy cập Tuy nhiên
sự cải thiện tốc độ của 925X so với 915 không thể đạt mức cải thiện của 875P so với865PE mặc dù công nghệ của 925X về lí thuyết rất hứa hẹn
4.1.1.5 Chipset 915G express
-Chipset 915G, được tích hợp chip đồ họa Graphics Media Accelerator900(GMA 900), là người 'kế vị' của Extreme Graphics II (EG II) trong chipset 865G Intelđưa ra GMA 900 nhằm thay thế các loại card đồ họa cấp thấp; đây được coi là sự nângcấp công nghệ cho dòng EG II xây dựng trên DirectX 7 Tuy nhiên GMA 900 không
hỗ trợ hoàn toàn DirectX 9 từ phần cứng, chỉ có tính năng đổ bóng điểm (pixel shade)
là nhanh hơn, trong khi đổ bóng đỉnh (vertex shader) hoạt động chủ yếu dựa vàoBXL Chipset 915G làm việc giống như người tiền nhiệm 865G, cũng có dung lượngphụ thuộc vào bộ nhớ hệ thống Trong BIOS, dung lượng bộ nhớ chia sẻ tối đa là32MB và khi cần thì dung lượng bộ nhớ tạm thời có thể tăng thêm 96MB nhờ vàocông nghệ chia sẽ bộ nhớ động 3.0 (Dynamic Video Memory Technology - DVMT).Giống như các giải pháp đồ họa tích hợp khác, việc truy cập bộ nhớ hệ thống để xử lýhình ảnh 3D sẽ không hiệu quả, do đó đây chỉ là giải pháp tiết kiệm để xử lý nhữngứng dụng không nặng về đồ họa
Một lợi ích khác của đồ họa tích hợp là là ít tốn điện năng so với card đồ họarời và cũng không cần đến những quạt tản nhiệt ‘khổng lồ’
4.1.1.6 Chipset 915P express
Chipset 915P cũng tương tự như 915G nhưng không có chip đồ họa tích hợp
mà chỉ có khe cắm PCI express x16 dành cho card đồ họa rời
4.1.2 Chipset intel xeon
Trang 13Hãng sản xuất chip lớn nhất thế giới Intel đã cho ra đời bộ vi xử lý Xeon cóphần mở rộng 64 bit Với mã hiệu Nocona, chip đầu tiên được thiết kế cho thị trườngmáy trạm Loại chip này, có tốc độ lên tới 3,6 GHz, có khả năng xử lý dữ liệu tốt hơnchip 32 bit nhưng phần mềm phải được tối ưu hóa để đạt được lợi ích tối đa mà phần
mở rộng 64 bit bổ sung Chip Xeon mới cũng tăng cường một số chức năng như bộnhớ DDR2, PCI Express, một bus trước 800 MHz cùng công nghệ Extended Memory
64 Được chế tạo theo quy trình 90 nm, bộ vi xử lý này cũng sẽ tận dụng công nghệsiêu phân luồng của Intel Intel cũng giới thiệu chipset mới E7525 được tối ưu hóa chomáy trạm Với mã hiệu Tumwater, E7525 sẽ tăng khả năng truyền dẫn của kênh truyền
hệ thống lên 50% so với các chipset thế hệ trước Nhiều nhà sản xuất mainboard vàmáy tính đã cam kết cung cấp máy trạm dùng chip Xeon mới, trong đó có Dell, HP,Fujitsu, NEC và Optimus Nocona ra mắt gần một năm sau khi AMD công bố bộ vi xử
lý 32/64 bit Opteron được sử dụng trong máy tính của những nhà sản xuất máy chủhàng đầu Hewlett-Packard, IBM và Sun Microsystems.Tuy nhiên nhà sản xuất chipsetAMD nhận xét, vẫn còn "một số lợi thế rõ rệt trên nền AMD64 mà cấu trúc của Intelkhông có"
4.1.3 Chipset intel 3 series
Theo Intel Việt Nam, ngày 5/6/2007 Intel đã công bố về họ chipset Intel 3Series (dòng 3) mới cùng một số kế hoạch công nghệ khác xoay quanh các bộ vi xử lýIntel Core 2 Duo và Intel Core 2 Quad dành cho người sử dụng máy tính tại gia đình
và doanh nghiệp.Các sản phẩm này mang lại một loạt những tính năng đột phá chocác máy tính, như hiệu suất hoạt động của máy tính cao hơn, video có độ phân giảicao hơn cùng các công nghệ lưu trữ dữ liệu tốt hơn giúp bảo vệ tốt hơn những dữ liệu
có giá trị Các chipset này còn đc thiết kế để sử dụng với các bộ vi xử lý “họ Penryn”
Trang 1445 nanomet (nm) của Intel Hơn 100 thiết kế bảng mạch chủ đang được phát triển và
dự kiến họ chipset mới này sẽ đạt mức tăng trưởng nhanh nhất trong lịch sử của intel
4.1.4 Các dòng chipset mới của intel
-Skylake (Thế hệ thứ sáu)
Skylake được đưa ra vào tháng 8-2015 CPU Intel Skylake vẫn được phát triểntrên tiến trình 14nm và sử dụng Socket LGA1151 mới nên sẽ không còn sử dụng vớicác mainboard LGA1150 đang dùng trên thế hệ Haswell và Broadwell Điểm mạnhlớn nhất của Skylake chính là hỗ trợ chuẩn RAM DDR4, chuẩn xuất hình ảnh HDMI2.0 (4K 60Hz)
Đặc biệt đây cũng là phiên bản đầu tiên có hỗ trợ cổng kết nối mới đó làThunderBolt 3 giúp truyển tải dữ liệu nhanh hơn, gắn thêm dock đồ họa rời xử lý cáctác vụ nặng đồ họa, chơi game và công nghệ thực tế ảo (VR) đang phát triển mạnhmẽ