Архитектура материнской платы с двумя мостами
В уже устаревшей схеме построения материнской платы микросхемы чипсета делились на два блока — северный и южный мост по их расположению на схеме.
Функции северного моста — обеспечение работы процессора с оперативной памятью (контроллер RAM) и видеокартой (контроллер PCI-E x16). Южный же отвечает за связь процессора с другими устройствами компьютера — хард-дисками, оптическими приводами, картами расширения и т.д. через контроллеры SATA, IDE, PCI-E x1, PCI, USB, звук.
Основной характеристикой производительности чипсета в этой архитектуре является шина данных (System Bus), предназначенная для обмена информацией между различными составляющими компьютер частями. Все компоненты работают с чипсетом через шины, причем каждый со своей скоростью. Это наглядно видно на схеме чипсетов.
Производительность же всего ПК зависит именно от скорости той шины, которая связывает его с самим чипсетом. В терминологии чипсетов Интел эта шина обозначается как FSB (Front Side Bus).
В описании материнской платы она именуется «частотой шины» или «пропускной способностью» шины.
Разберем подробнее эти характеристики шины данных. Она определяется двумя показателями — частотой и шириной.
- Частота — это скорость передачи данных, которая измеряется в мегагерцах (МГц, MHz) или гигагерцах (ГГц, GHz). Чем выше этот показатель, тем выше производительность всей системы в целом (например, 3 ГГц).
- Ширина — количество байт, которое шина имеет возможность передать за один раз в байтах (например, 2 Бт). Чем больше ширина, тем большее количество информации шина сможет передать за определенный промежуток времени.
При умножении двух этих величин мы получаем третью, которая как раз и указывается на схемах — пропускная способность, которая измеряется в гигабайтах в секунду (Гб/с, Gb/s). Из нашего примера производим умножение 3 ГГц на 2 Байта и получаем 6 Гб/с.
На картинке ниже пропускная способность шины равна 8.5 гигабайт в секунду.
Связь же северного моста с оперативной памятью происходит с помощью встроенного в него двухканального контроллера через шину RAM Bus, имеющую 128 контактов (х128). При работе с памятью в одноканальном режиме задействуются только 64 дорожки, поэтому для максимальной производительности рекомендуется использовать 2 модуля памяти, подсоединенных на разные каналы.
Включаем поддержку NVMe на старых материнках на примере Asus P9X79 WS
Привет Хабр! В голову мне закралась мысль, и я ее думаю. И придумал. Все дело в жуткой несправедливости производителя, которому абсолютно ничего не стоило добавить модули в UEFI Bios для поддержки загрузки с NVMe через переходники на материнках без слота m.2 (что, к стати, без вопросов реализовано китайцами на материнках HuananZhi). Неужели не возможно — подумал я и стал копать. Нарыл кучу нерабочих советов, пару раз окирпичил материнку, но я добился своего. В этой статье я почерпнул львиную долю полезной информации. Но и тут достаточно много подводных камней. Например совершенно не ясно в какой индекс записывать модули. Итак, начнем модифицировать наш биос
Внимание! Данный материал применим ТОЛЬКО к AMI Aptio Bios и ни к одному другому, так что если у вас не оно — смело проходите мимо
Для начала скачаем инструменты. Распаковав в удобную папку скачаем биос от ближайшей модели с поддержкой NVMe (Для P9X79 это Sabertooth X99) и оригинальный биос для нашей материнки. Кладем скаченные биос в папку с инструментами, запускаем MMTool и открываем биос с поддержкой NVMe:
Затем идем на вкладку Extract, находим и извлекаем нужные нам модули (NvmeInt13, Nvme, NvmeSmm), имена набираем идентичные с расширением .ffs и жмем Extract, опции оставляем «As is»:
Когда все модули извлечены, открываетм командную строку от администратора и идем в папку с инструментами\AFUWINx64
Там снимаем дамп:
Переходим к MMtool и открываем наш дамп.
Далее жмем Browse и находим наши извлеченные модули:
Нажимаем Insert (опция «As is») и повторяем действие для остальных модулей, соблюдая порядок, как в биос с поддержкой NVMe (У меня NvmeInt13, Nvme, NvmeSmm). Затем находим наши новые модули в списке дабы убедится что все они на месте и в правильном порядке:
Жмем Save Image As и сохраняем модифицированный биос в папку AFUWINx64. В ту же папку помещаем оригинальный биос нашей материнки и приступаем к прошивке. Сначала шьем оригинальный биос, дабы обойти защиту:
Затем шьем наш модифицированный:
Соответственно имена файлов подставляем свои. После перезагрузки наш биос будет уметь загружаться с NVMe. После обновления биос вы обнаружите кучу устройств с восклицательным знаком в диспетчере. Лечится это просто: скачайте драйвер чипсета от материнской платы-донора модулей и установите их на целевой машине.
ВСЕ ДЕЙСТВИЯ ВЫ ПРОДЕЛЫВАЕТЕ НА СВОЙ СТРАХ И РИСК, АВТОР МАТЕРИАЛА НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ НЕ НЕСЕТ!
Источник
Рассмотрим на примере
Теперь давайте взглянем на чипсет. Взгляните на картинку ниже – у данной материнской платы можно увидеть два моста: южный и северный. Первый находится чуть ближе к процессору, а второй чуть ниже.
Теперь давайте посмотрим – за что же отвечает северный и южный чипсеты.
- Северный – отвечает за работу: процессора, оперативной памяти и видеокарты.
- Южный – отвечает за все остальные устройства и контроллеры, к которым относят: USB, SATA, звук и т.д.
Ориентироваться на архитектуру нижней картинки не стоит, так как она уже немного устарела, но все же она наглядно показывает работу чипсетов.
Современные и старые чипсеты напрямую влияют на производительность материнской платы и ПК в целом. Также производительность зависит от пропускной способности шины, на которой они установлены – в мануалах часто обозначают данный показатель как FSB или Front Side Bus. Среди обычных пользователей могут встретиться также и другие названия: частота шины, скорость шины и т.д.
В целом производительность шины зависит от двух понятий:
- Частоты – измеряется в мегагерцах (GHz) или гигагерцах (MHz). Показывает – сколько раз в секунду происходит обмен информации.
- Ширина – это количество байт, которые можно передать за один раз или один герц.
В итоге у нас выходит два показателя: частота и ширина. Расскажу на примере – представьте, что у нас в порту есть грузчики, которые должны непрерывно таскать коробки из одного места в другой. Вот количество грузчиков – это частота. А количество коробок, которое они могут унести за раз – это ширина.
Но чтобы не оперировать сразу двумя величинами придумали третью, которая получается при умножении частоты на ширину. Получается как раз та самая пропускная способность шины, и измеряется она в гигабайтах в секунду (ГБ/c или GB/s). Как видите из нижней картинки, пропускная способность у разных шин с разными устройствами может быть разной.
Северный же мост также связан с оперативной памятью, так как без неё нормальная работа в системе просто невозможна. Это происходит через специальную шину RAM Bus. Данная шина имеет 128 контактов, плюс одну интересную фишку – она работает в двухканальном режиме.
То есть если вы подключите одну плашку памяти в один канал, то она будет задействовать только половину этих контактов, и в результате будет работать в два раза медленнее. Именно поэтому чаще всего покупают две плашки и подключают их в два разных канала. На материнской плате они обычно обозначены разным цветов слотов для оперативной памяти.
Обзор и тестирование материнской платы ASUS P9X79 WS (страница 3)
Возможности BIOS
BIOS материнских плат ASUS уже изучен в лаборатории вдоль и поперек. Эта плата не стала исключением, здесь точно такое же меню настроек. После установки последней версии 1001 поменялся шрифт всех надписей – вот и все отличие. Пробежаться по меню можно, посмотрев видеоролик.
Далее вашему вниманию будут представлены подписи и скриншоты различных разделов меню настроек, но без подробного описания. Начнем по традиции со страницы EZ-Mode.
С русскими шрифтами после обновления дела обстоят не настолько хорошо.
Дальше переходим в режим Advanced. Первая открывшаяся страница называется Main.
Внизу находится ссылка Security.
Затем идет вкладка Ai Tweaker.
Внизу осуществляется изменение напряжений в следующих диапазонах:
- CPU VCORE Manual Voltage — (от 0.800 до 1.700 В с шагом 0.005 В);
- CPU VCСSA Manual Voltage — (от 0.800 до 1.700 В с шагом 0.005 В);
- DRAM Voltage (CHA, CHB) — (от 1.200 до 1.990 В с шагом 0.005 В);
- DRAM Voltage (CHC, CHD) — (от 1.200 до 1.990 В с шагом 0.005 В);
- CPU PLL Voltage — (от 1.80000 до 2.10000 В с шагом 0.00625 В);
- VTTCPU Voltage — (от 1.05000 до 1.70000 В с шагом 0.00625 В);
- PCH 1.1v Voltage — (от 1.10000 до 1.70000 В с шагом 0.00625 В);
- PCH 1.5v Voltage — (от 1.50000 до 1.80000 В с шагом 0.00625 В).
Здесь есть ссылка DRAM Timing Control.
Digi+ Power Control.
CPU Performance Settings.
Новая вкладка — Advanced. На этой странице семь ссылок.
Источник
Обзор и тестирование материнской платы ASUS P9X79 WS (страница 2)
Радиатор, накрывающий набор логики, лишен каких бы то ни было ребер.
Его конструкция состоит из теплосъемника, тела, в котором проделана канавка для тепловой трубки, и декоративной крышки сверху. Крепится он, как и тот, что объединяет две трубки, при помощи двух подпружиненных винтов с обратной стороны.
Теплосъемник оборудован защитной рамкой, которая помогает избежать перекосов и повреждения кристалла. В качестве термоинтерфейса используется твердое серое вещество. Забегая вперед, скажу, что эта конструкция хорошо справляется со своей прямой обязанностью – охлаждением чипсета Intel X79.
Основной отличительной особенностью ASUS P9X79 WS служит наличие сразу шести слотов PCI-e X16. Но весь секрет в том, что не все из них полноскоростные.
Спецификации соответствуют только первый и четвертый (слева направо), остальные аппаратно ограничены половинной пропускной способностью, что продемонстрировано на фотографии. На самом деле все не так. Если умножить шесть на восемь, то тех сорока линий, что предоставляет контроллер процессора, не получится.
Тут вкралось другое ограничение, два белых слота могут работать только в режиме x4. И в этом случае все сходится: 8+8+4+8+4+8=40. Не стоит сильно отчаиваться, ведь шина здесь уже третьего поколения, а ее пропускная способность вдвое больше, чем у второй ревизии. Поэтому формула может теоретически преобразиться в 16+16+8+16+8+16=80. Другое дело, что здесь нет обычных слотов PCI, а также PCI-X. Кому-то может показаться, что для современной рабочей станции это ненужные излишества, но я придерживаюсь другого мнения. На мой взгляд, режим совместимости играет не последнюю скрипку в этом произведении. К тому же можно было сохранить возможность использования режима 8+8+8+8 и добавить пару старых добрых PCI.
Для поддержки накопителей предусмотрено четыре порта SATA 6 Гбит/с и такое же количество SATA II.
Почему нет поддержки SAS? Внимательный читатель подскажет, что тут кроется вина компании Intel, которой в очередной раз не повезло с контроллером. Он должен был присутствовать в наборе логики Intel x79, но из-за его некорректной работы производителю пришлось ввести ограничения. Тут нет вины компании ASUS, но почему нельзя было использовать сторонний контроллер, как, например, в плате P6T Deluxe первой ревизии? Вместо этого применен сторонний контроллер SATA 6 Гбит/с, представленный микросхемой Marwell 88SE9128. Сам чипсет Intel x79 поддерживает два порта SATA 6 Гбит/с и четыре SATA II, которые выделены разными цветами. Отличаются и разъемы внешнего контроллера SATA 6 Гбит/c.
Шина USB представлена двумя колодками и одним портом в правом нижнем углу платы.
Да, все правильно, на плате распаяно две таких микросхемы. Одна из них обеспечивает колодку USB 3.0 для поддержки двух соответствующих портов.
В правом нижнем углу расположены разъемы для подключения кнопок и индикаторов корпуса.
Неподалеку виднеется двойной семисегментный индикатор загрузки POST-кодов.
Ниже, чуть ближе к краю разместились две кнопки – Power и Reset.
Левее идут разъемы для подключения TPM модуля, рядом колодка COM порта.
Неподалеку можно найти переключатель функции TPU и джампер CLRTC для сброса настроек BIOS. Еще левее расположена колодка порта IEEE 1394. Этот интерфейс представлен микросхемой VIA VT6315N.
Она поддерживает два порта этого стандарта, поэтому еще один разъем присутствует на задней панели.
В левом нижнем углу распаян восьмиканальный звуковой кодек Realtek ALC898.
Выше по левому краю можно обнаружить две микросхемы гигабитных сетевых контроллеров. На этот раз обошлось без продукции фирмы Realtek, производитель отдал предпочтение решениям Intel в виде Intel 82574L и 82579V.
Между четвертым и пятым слотом PCI-e находится индикатор с логотипом ASUS.
Это черный пластиковый колпачок, с белыми буквами, который крепится при помощи двух винтов с обратной стороны.
Под ним находятся распаянные на поверхности печатной платы светодиоды.
В зависимости от режима работы они светятся разным цветом: в обычном режиме – голубым, в разгоне – красным, при сохранении энергии EPU – зеленым.
Осталось привести список разъемов и кнопок задней панели.
Производители
Производители чипсетов практически не меняются, но в последнее время на рынок поступило достаточно много компаний из Китая. Ранее же были известны только компании: AMD, Intel и NVidia. Давайте теперь рассмотрим самых популярных производителей. Мы будем разбирать маркировки, которые присутствуют в названиях и что они означают.
Intel
X | Игровые. |
P | Мощные компьютеры для большого количество операций и вычислений. Например для искусственного интеллекта или рендеринга. |
G | Обычные компьютеры для работы и офиса. |
B, Q | Бизнес модели с дополнительной функцией удаленного управления и контроля. Часто используются в юридических и экономических компаний. |
H | Обычные модели – без каких-то определенных фишек. |
P 67 | Для разгона и оверклокинга на профессиональном уровне. |
Z | Данная модель объединяет сразу несколько вариантов букв. |
Некоторые из данных материнских плат имеют сразу встроенную видеокарту – чаще это используется на офисных машинах, так как при такой комплектации нет смысла устанавливать какие-то мощные видеоадаптеры. Для игровых моделей в процессоре полностью убрали поддержку встроенного видеоконтроллера, так как он просто не нужен.
AMD
G и V | Есть поддержка встроенного видеоадаптера. |
X, GX | Есть поддержка двух видеокарт, но на половинную мощность. То есть даже если вы установите две карты, то прироста производительности не будет. |
FX | Поддержка двух видеокарт с увеличением производительности. |
Таблица сравнения характеристик чипсетов
Давайте начнем с того, что сведем воедино основные характеристики чипсетов:
Чипсет | H310 | B360 | H370 | Z370 | Z390 | Q370 |
Версия PCI-Express | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
Возможные конфигурации процессорных линий PCI Express | 1×16 | 1×16 | 1×16 | 1×16 /
2×8 / 1×8+2×4 |
1×16 /
2×8 / 1×8+2×4 |
1×16 /
2×8 / 1×8+2×4 |
Макс. кол-во линий PCI Express | 6 | 12 | 20 | 24 | 24 | 24 |
Конфигурации PCI Express | x1, x2, x4 | x1, x2, x4 | x1, x2, x4 | x1, x2, x4 | x1, x2, x4 | x1, x2, x4 |
Кол-во каналов памяти | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Макс. количество DIMM | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Поддержка Intel Optane | — | + | + | + | + | + |
Макс. кол-во SATA 3.0 | 4 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
Макс. кол-во x2 M.2 или x4 M.2 | 1 | 2 | 3 | 3 | 3 | |
Конфигурация RAID | — | — | PCIe 0,1,5 /
SATA 0,1,5,10 |
PCIe 0,1,5 /
SATA 0,1,5,10 |
PCIe 0,1,5 /
SATA 0,1,5,10 |
— |
Поддержка Wi-fi и Bluetooth | Intel Wireless-AC MAC | — | Intel Wireless-AC MAC | |||
Макс. количество USB | 10 | 12 | 14 | 14 | 14 | 14 |
Макс. количество USB 3.1 Gen 2 | — | 4 | 4 | — | 6 | 6 |
Макс. количество USB 3.1 Gen 1 | 4 | 6 | 8 | 10 | 10 | 10 |
Макс. количество USB 2.0 | 10 | 12 | 14 | 14 | 14 | 14 |
Поддержка разгона | — | — | — | + | + | — |
Кол-во поддерживаемых дисплеев | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Сразу видно, что Intel придерживается уже привычной иерархии своих продуктов, в которой наибольшим количеством функций наделены чипсеты с буковкой «Z». Впрочем, не совсем так. Есть моменты, которые, казалось бы, должны присутствовать в том же Z370, но их там нет. В то же время у H370 и младших они есть.
Тут сказывается то, что с Z370 мы познакомились еще в прошлом году, а вот все остальные стали появляться сравнительно недавно. К тому же, материнских плат на последнем чипе, Z390, пока что вообще нет. Впрочем, обо все я постепенно расскажу.
Средний диапазон материнских плат Интел
Немного расширенный функционал, в отличие от бюджетных. Здесь современный интерфейс третьего поколения, четыре разъема ОЗУ, много дополнительных портов USB и наличие большего количества линий PCI-E.
4. MSI B360 GAMING PLUS
MSI B360 GAMING PLUS
MSI B360 GAMING PLUS обеспечена сокетом LGA 1151v2. Нет поддержки процессоров шестого/седьмого поколения Intel. Порадует светящиеся подсветка, она отображает степень загрузки ОЗУ. При желании можно подключить отдельно светодиодную подсветку в разъем «JRGB1». Обдув происходит от трех кулеров. Для управления скорости вращения имеются специальные контроллеры. Наличие многих портов USB облегчает работу пользователю. Слоты для оперативной памяти DDR4.
Плюсы:
- Расширенный BIOS;
- Наличие подсветки;
- Водяное охлаждение;
- Сборка на высшем уровне.
Минусы:
Подойдет не каждый корпус в связи с габаритами материнки.
3. ASUS ROG STRIX B360-G GAMING
Производитель ASUS не отстает от других и радует своих фанатов материнской платой на основе чипсета Intel B360 с наличием сокета LGA1151. Из-за того, что нет возможности разгонять процессор и оперативную память, для любителей поиграть будет вполне достаточным. Формат платы microATX, вместится в любой системный корпус. Четыре слота с защелками ОЗУ рассчитаны на четвертое поколение с частотой 2666 МГц при максимальном объёме на 64 гигабайта. Из портов USB всего четыре. Охлаждение внутри корпуса производится с помощью трех кулеров.
Плюсы:
- Необычное оформление;
- Не требует внешней звуковой карты;
- Много разъёмов;
- Много настроек в BIOS;
Минусы:
Не найдено.
2. GIGABYTE B360 AORUS GAMING 3 WIFI
GIGABYTE B360 AORUS GAMING 3 WIFI
Новинка вышла в свет буквально несколько месяцев назад, создавалась исключительно для любителей поиграть в требовательные игры. Выполнена достаточно стильно. Сокет LGA 1151v2, чипсет Intel B360. Независимо от количество ядер процессора, будет работать без хлопот. В основном разрабатывалась для процессоров восьмого поколения. Быстрая работа системы, производительность, в том числе в играх. Максимальный объём памяти DDR4 составляет 64 Гб. Всего можно вставить четыре планки. Есть возможность использовать беспроводное подключение по Wi-Fi 802.11ac и Bluetooth 5.0.
Плюсы:
- Выделяется внешний вид;
- Нет ничего лишнего;
- Наличие Wi-Fi и Bluetooth.
Минусы:
Покупатели остаются довольными, недостатков не обнаружено.
1. ASUS ROG STRIX B360-F GAMING
ASUS ROG STRIX B360-F GAMING
Идеально собранная плата, разработанная специально для геймеров. Здесь внедрен весь тот функционал, который часто встречается в дорогом сегменте. Стандартные габариты составляют 305 на 244 мм. Если смотреть на плату с задней стороны, то там находятся: 7 портов USB, три видеовыхода, специальный порт PS/2, разъём для подключения звука и сети. Формат сокета LGA 1151v2. Поддержка оперативной памяти DDR4 с частотой 2666 МГц, всего можно вставить четыре планки с объёмом до 64 гигабайт. Добавлены модули М2: один из них будет работать с пропускной способности 32 Гбит в секунду.
Плюсы:
- Светящиеся подсветка;
- Качественная сборка;
- Звук потрясающий;
- Большой функционал BIOS.
Минусы:
Есть возможность поставить планку ОЗУ выше стандартной частоты, но от этого нет толку.
Новая архитектура
Современные материнские платы не имеют северного моста. Производители просто убрали его и перенесли данную задачу на сам процессор, что увеличило пропускную способность и производительность современных ПК в несколько раз.
Для связки используется шина QPI (QuickPath Interconnect). Также для работы видеокарты используется шина PCI, которая перекочевала в сам процессор и контролируется им же. Теперь в мануалах вы также моете встретить такой параметр как количество трансферов в секунду. Данный показатель характеризует не количество данных, переданных за раз, а именно количество операций в секунду. Может иметь обозначение – как МТ/с или ГТ/с.
Простыми словами
Давайте ещё раз простыми словами про то, что же такое чипсет, и для чего он вообще нужен на системной плате. Чипсеты необходимы для правильного обмена информации между внутренними подключенными устройствами к материнской плате. Например, у нас есть видеокарта и процессор, которые должны взаимодействовать друг с другом для правильной работы.
Процессор и видеокарта подключены как раз к материнской плате. И вот на материнской плате есть целая система плат, микропроцессоров и микросхем, за счет которых и выполняется правильный обмен информации – это и есть чипсет. Далее мы разберем данное понятие чуть поподробнее, а также я покажу – где же он находится.
Заключение. Чипсеты для 10-го поколения Intel – выбор проще не стал
Собственно, легче всего выбирать тем, кто жить не может без того, чтобы что-то не поразгонять. У них вариант один – топовый Z490.
У всех остальных возникает дилемма, остановиться на H470 или вполне хватит возможностей B460. Тем более, что удастся немного сэкономить, присмотреть плату подороже, или разницу пустить, скажем, на SSD объемом побольше или кулер покруче
Впрочем, о ценах, экономии и прочем будем судить, когда появится достаточное для выбора и поиска альтернатив количество материнских плат на разных чипсетах и, что немаловажно, цены на оные. Только тогда можно будет решать, имеет ли смысл в чем-то себя ограничивать
Если же исходить из спецификаций, то позволю высказать свое мнение. Лично для меня возможность беспроводного подключения не является существенным аргументом. Я по-прежнему считаю старую добрую витую пару более надежным и стабильным способом сетевой коммуникации.
Необходимости тратиться более, чем на одну видеокарту, я для себя тоже не вижу. Да и разгон для меня не представляет особого интереса. Отсюда вытекает дилемма, H470 или B460? Дополнительные платы я вряд ли буду использовать, а вот пару SSD PCIe – почему бы нет? Как и один-два SATA накопителя. В теории, наверное, хватило бы и младшего H410, но думаю, что излишняя экономия тоже ни к чему. Пусть будет некоторый запас возможностей. Мало ли что…
Выводы
Итак, мы сегодня рассмотрели линейки чипсетов для материнских плат с сокетом 775 компании Intel. Были подробно изучены все характеристики «северных мостов», выпущенных для данных плат. В итоге мы выбрали 7 лучших чипсетов. Если вы задавались вопросом какой чипсет 775 для xeon подойдет лучше, то и на него в статье есть ответ.
Лучшие чипсеты 775 сокета были выбраны по характеристикам памяти, шины FSB и возможностям разгона. Теперь вы в случае необходимости покупки «материнки» с данным сокетом, изучив эту статью, сможете быстро определиться с тем, какие возможности предложит вам выбранная плата.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
No related photos.
(5 оценок, среднее: 3,60 из 5)
Tweet Pin It
Об авторе
entertainm30 Имею высшее образование в сфере компьютеров. Немного разбираюсь в свободном ПО. Занимаюсь в свободное время ремонтом техники. Являюсь счастливым обладателем 3D принтера. Считаю самообразование очень важным для сегодняшнего времени.