Nghiên cứu tìm hiểu về các loại chipset trên bảng mạch chính trong máy tính(mainboard)

Tìm hiểu về các loại chipset trên bảng mạch chính trong máy tính

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)

• Chip cầu nam

• Một số hãng sản xuất chipset hiện nay

• Chipset của các hãng sản xuất

Khái niệm và chức năng chung về chipset

1 Khái niệm về chipset

– 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.

– Dựa trên hệ thống Intel Pentium, từ chipset thường được dùng để nói đến hai bo mạch chính: chip cầu bắc và chip cầu

chức năng chung về chipset

– 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,….

Phân loại chipset

1 Chipset cầu Bắc-North Bridge (Memory Controller Hub: MCH)

•Chip cầu Bắc hay gọi là North Bridge là một trong hai chip trong một chipset trên một bo mạch chủ của PC, chip còn lại là chip cầu Nam

Nhận diện trên mainboard

• Chip lớn nhất trên mainboard

• Thường được gắn thêm một miếng tản nhiệt

• Nằm gần CPU và RAM

b Chức năng :

•Chip cầu Bắc đảm nhiệm việc liên lạc giữa các thiết bị CPU, RAM AGP hoặc PCI Express và chip cầu nam

•Vì các bộ xử lý và RAM khác nhau yêu cầu các tín hiệu khác nhau, mộtchip cầu bắc chỉ làm việc với một hoặc hai loại CPU và nói chung chỉ làm việc với một RAM

•Một vài loại còn chứa chương trình điều khiển video tích hợp

c Tầm quan trọng trên mainboard :

– Chip cầu bắc trên một bo mạch chủ là nhân tố quan trọng quyết định số lượng, tốc độvà loại CPU cũng như dung lượng, tốc độ và loại RAM có thể được sử dụng

– Mỗi chip cầu bắc chỉ làm việc với một hoặc hai loại chip cầu nam Do vậy nó đặt ra những hạn chế kỹ thuật đối vưới chip cầu nam và ảnh hưởng tới một số đặc tính của hệ thống.

2 Chipset cầu Nam-South Bridge Chip (I/O Control Hub: ICH)

a Khái niệm

– ICH, là một chip đảm nhiệm những việc có tốc độ chậm của bo mạch chủ trong chipset.

– Khác với chip cầu bắc, chip cầu nam không được kết lối trực tiếp với CPU Đúng hơn là chip cầu bắc kết nối chip cầu nam với CPU

Nhận diện trên mainboard:

Lớn thứ nhì trên main (chỉ thua Chip cầu Bắc)

c Tầm quan trọng trên mainboard:

– Chip cầu nam nằm ở đầu kia hay phía nam của bo mạch chủ và nó chịu trách 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 thanh tích hợp, mạng, …

– Và để các phần cứng này giao tiếp với CPU thì trước tiên chúng ta phải đi qua cầu nam, nhưng sau đó sẽ đến cầu bắc rồi mới đến CPU

 Sự Sự kết hợp chipset cầu bắc và nam:

• Thiết kế chipset cầu bắc và cầu nam truyền thống hiển nhiên cũng được cải tiến qua thời gian và từng bước hình thành khái niệm chipset như ngày nay.

• Thay vào đó kiến trúc cầu bắc và cầu nam nhường lại cho một hệ thống đơn giản hơn với chỉ 1 con chip Rất nhiều thành phần như bộ nhớ, vi điều khiển card đồ họa, giờ đây được tích hợp và xử lý trực tiếp bởi CPU

• Các chức năng điều khiển ưu tiên chuyển sang cho CPU và những nhiệm vụ còn lại vẫn dành cho một con chip kiểu như chip cầu nam

 Sự phát tiển gần đây:

– Bộ điều khiển nhớ điều khiển việc giao tiếp giữa CPU và RAM được đưa vào trong các bộ vi xử lý AMD64,

– Một ví dụ cho sự thay đổi này là chipset đơn NVIDIA's nForce cho hệ thống AMD64 Nó kết hợp tất cả các đặc tính một Cầu Bắc thông thường (computing) với một cổng tăng tốc đồ họa (Accelerated Graphics Port_AGP) và nối trực tiếp tới CPU

– Trong tương lai, một giải pháp cho System-on-chip|SOC/Single Chip sẽ luôn phổ thông hơn do đòi hỏi giảm thiểu các thành phần khi lắp ráp

– Tuy nhiên các chíp lớn có thể làm giảm tính đa dụng của giải pháp và làm tăng tính phức tạp cũng như số lượng chân

MỘT SỐ HÃNG SẢN XUẤT CHIPSET HIỆN NAY

Các nhà sản xuất chipset cho máy tính lớn là : Intel, SiS, VIA,AMD , nVIDIA,…

2 AMD

•. AMD là nhà sản xuất linh kiện tích hợp bán dẫn

•. AMD là nhà sản xuất bộ vi xử lý (CPU)x86 lớn thứ hai trên thế giới sau Intel và là một trong những nhà sản xuất bộ nhớ flash hàng đầu trên thế giới,ngoài ra AMD còn sản xuất chipset và một số linh kiện điện tử khác

•. AMD nổi tiếng với dòng sản phẩm Athlon cho thị trờng cao cấp và Duron cho thị trờng cấp thấp giá rẻ

3 Một số số sản phẩm chip của AMD:

Các thế hệ chipset của từng hãng sản xuất

Chipset của intel

G45 express:

P45 Express:

1 Chipset intel 4 series: tăng cường khả năng xử lý đồ hoạ nâng cao

 Chipset intel G45 express:

• Mang lại những tiến bộ về video, đồ họa, khả năng xử lý nhạy bén cùng khả năng mở

rộng 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

 Chipset Intel G43:

• mang lại những tính năng đồ họa ấn tượng cho nhu cầu điện toán hàng ngày

• Công nghệ Intel Clear Video bảo đảm khả năng trải nghiệm các nội dung HD mượt mà và

sắc nét

 Chipset intel P45 Express:

• hỗ trợ các bộ vi xử lý 2 nhân và 4 nhân mới nhất trên công nghệ 45nm của Intel,

• mở rộng những giới hạn về khả năng sáng tạo với những khả năng được thiết kế để mang lại

hiệu suất hoạt động chất lượng cao,

• đáp ứng những nhu cầu về những nền tảng điện toán nhanh nhất

Chipset của intel

• được tích hợp chip đồ họa Graphics Media Accelerator900 (GMA 900), là người 'kế vị' của

Extreme Graphics II (EG II) trong chipset 865G

• Intel đưa ra GMA 900 nhằm thay thế các loại card đồ họa cấp thấp; đây được coi là sự nâng

cấp công nghệ cho dòng EG II xây dựng trên DirectX 7

• Chipset 915G làm việc giống như người tiền nhiệm 865G, cũng có dung lượng phụ thuộc

vào bộ nhớ hệ thống

 Chipset 915P express:

• 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

Chipset của intel

2 Chipset intel xeon

 Intel đã cho ra đời bộ vi xử lý Xeon có phần mở rộng 64 bit Với mã hiệu Nocona, chip đầu tiên được thiết kế cho thị trường máy trạm

 tốc độ lên tới 3,6 GHz, có khả năng xử lý dữ liệu tốt hơn chip 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

 tăng cường một số chức năng như bộ nhớ DDR2, PCI Express, một bus trước 800 MHz cùng công nghệ Extended Memory 64

 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

Chipset của intel

3 Chipset intel 3 series

 ngày 5/6/2007 Intel đã công bố về họ chipset Intel 3 Series (dòng 3) mới cùng một số kế hoạch công nghệ khác xoay quanh các bộ vi xử lý Intel Core 2 Duo và Intel Core 2 Quad dành cho người sử dụng máy tính tại gia đình và doanh nghiệp

 hiệu suất hoạt động của máy tính cao hơn, video có độ phân giải cao hơn cùng các công nghệ lưu trữ dữ liệu tốt hơn giúp bảo vệ tốt hơn những

dữ liệu có giá trị

4 Các dòng chipset mới của intel

• Điểm mạnh lớn nhất của Skylake chính là hỗ trợ chuẩn RAM DDR4, chuẩn xuất hình ảnh HDMI 2.0 (4K 60Hz)

• có hỗ trợ cổng kết nối mới đó là ThunderBolt 3 giúp truyển tải dữ liệu nhanh hơn, gắn thêm dock đồ họa rời xử lý các tác vụ nặng đồ họa, chơi game và công nghệ thực tế ảo (VR) đang phát triển mạnh mẽ

Chipset của intel

• tiến trình sản xuất đã được nâng cấp lên thành 14nm+ giúp tăng hiệu năng và tiết kiệm năng lượng hơn

• Với việc bùng nổ của công nghệ thực tế ảo, Kabylake tập trung hỗ trợ vào khả năng xử lý hình ảnh với độ phân giải 4K trở lên, các video 360°

• hướng đến các game thủ với hiệu năng xử lý đồ họa Kết hợp với khả năng kết nối 4 cổng ThunderBolt 3 sẽ giúp trải nghiệm hình ảnh các tựa game khủng hiện nay trở nên sống động và trung thực nhất

• Thế hệ thứ 8th ra mắt là một cuộc cách mạng lớn của Intel khi hãng đã nâng cấp gần như hầu hết các sản phẩm của mình

• Đặc biệt không thể nhắc đến Core I3 8th khi hãng đã nâng lên 4 nhân/ 4 luồng Và lần lượt Core I5 và Core I7 cũng được thêm 2 nhân thực

 Coffee Lake Refresh (Thế hệ thứ chín)  

• Mới gần đây, Intel bắt đầu công bố thế hệ thứ 9th của mình nhưng vẫn chưa có tên gọi chính thức

• là phiên bản nâng cấp của thế hệ thứ 8th và thêm vào đó cho mỗi CPU thêm chút xung nhịp để mạnh hơn

Chipset của AMD

– nhằm hướng đến những người dùng không muốn bỏ nhiều tiền ra để mua chip bốn lõi, nhưng vẫn có thể nâng cấp máy tính của mình lên cao hơn chip lõi kép

– Những chip ba lõi được tung ra thị trường cùng thời điểm này là Phenom X3 8400 với tốc độ 2,1 GHz, và Phenom X3 8600 với tốc độ 2,3 GHz Cả hai vi xử lí trên đều có L2 cache 1,5 Mbytes và L3 cache 2 Mbytes

Chipset của AMD

4 Chipset AMD- quad-core Phenom 9600+ Black Edition

– Với giá cả tương đương với phiên bản 9600+ Standard Edition Black Edition cho phép giới đam mê công nghệ thay đổi các thiết lập liên quan đến tốc độ xung nhịp nhằm đạt được tốc độ cao hơn nhưng vẫn bảo đảm khả năng làm mát cho phép

– Tuy vậy dòng Phenom vẫn còn tồn tại một số lỗi là nguyên nhân dẫn đến tốc độ thực thi bị kéo giảm xuống 20% khi các bản vá BIOS được áp dụng

5 AMD A-Series Chipset

– AMD A10-7800 APU (Accelerated Processing Unit) là thế hệ APU A-Series thứ 4 của hãng

– tích hợp nhân xử lý đồ họa của AMD Radeon R7 Series đem lại khả năng hoạt động cao đối với nhiều ứng dụng khác nhau

– Hệ thống trang bị bộ vi xử lý AMD A-Series thế hệ thứ 7 mạnh mẽ và sử dụng năng lượng hiệu quả, có tới

4 lõi CPU ” Excavator “

– Bộ xử lí này cải tiến khả năng xử lý đồ họa và hỗ trợ xem video lên đến 4K Ultra HD ở cả định dạng phổ biến là H.264 các định dạng H.265 mới Những bộ xử lý này cũng sẽ có nhân đồ họa AMD Radeon thế hệ mới, với sự hỗ trợ đầy đủ cho Microsoft DirectX 12