Hiện nay rất nhiều sản phẩm điện tử được giới thiệu sử dụng Chipset vậy Chipset là gì?. Chipset có vai trò là gì? Hãy cũng HaBa tìm hiểu về Chipset nhé
Mục Lục
1. Chipset là gì?
Trong phần đầu của bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm về chipset là gì để hiểu tổng quan về bộ vi xử lý.
1.1 Chip là gì?
Chip được xem là bộ phận đầu não điều khiển mọi hoạt động của thiết bị. Có thể nói, con chip này tổng hợp các linh kiện điện tử và giữ nhiệm vụ điều khiển lưu lượng mainboard (bo mạch chủ). Nó có liên quan mật thiết đến các bộ phận như CPU, RAM, ổ cứng và card đồ họa.
1.2. Chipset là gì?
Chipset là một tập hợp chip.Với máy tính thì khi nhắc đến chipset dùng để đề cập đến chip đặc biệt trên mainboard hoặc trên các card mở rộng. Đối với PC, chip để nhắc đến chip cầu bắc và chip cầu nam, là chip trên bo mạch chính. Chip bắc cầu là chip nằm trên cùng phía bắc của bo mạch chủ. Nó vận hành và quản lý tác vụ nặng hơn so với chip nam cầu. Phần về 2 loại chip này mình sẽ nói rõ hơn ở phần sau.
Chipset được xem là nơi kết nối giữa phần mềm và phần cứng giữa mainboard. Và giúp tìm ra thiết bị ngoại vi phù hợp cho máy tính. Những thiết bị ngoại vi này bao gồm CPU, RAM, ổ cứng…
2. Vai trò của Chipset
Sau khi đã biết được chipset là gì, bạn cũng cần nắm được vai trò của nó trong hệ thống máy tính. Có 3 nhiệm vụ chính mà chipset đảm nhận gồm: quyết định sự tương thích của phần cứng, quyết định các tùy chọn mở rộng và quyết định khả năng OC của hệ thống.
2.1. Chipset quyết định sự tương thích của phần cứng
Vai trò đầu tiên cũng là cơ bản nhất của chipset chính là quyết định sự tương thích của phần cứng. Nói một cách dễ hiểu là chipset có khả năng chọn lựa được những bộ phận khác có phù hợp với mình hay không. Bạn sẽ dựa vào nó để chọn phần cứng còn lại.
Ví dụ, bạn sẽ dựa vào chip đó mà đưa ra quyết định dùng loại RAM gì (DDR3 hay DDR4), tốc độ như thế nào, ổ cứng gì và số lượng ổ có thể gắn, các loại card đồ họa và có hỗ trợ nhiều card (thiết lập SLI hay CrossFire) hay không cùng với đó là những card mở rộng khác. Trường hợp con chip sử dụng cho máy tính hay laptop phải sử dụng các phần mềm đồ họa hay đòi hỏi cấu hình cao thì những phần cứng khác cũng phải cao cấp và mạnh mẽ để đáp ứng được.
2.2. Chipset quyết định các tùy chọn mở rộng
Vai trò quan trọng thứ 2 của chipset là quyết định các tùy chọn mở rộng. Dựa vào bus mà chipset sẽ quyết định đến phần cứng mở rộng. Bus chính là đường dẫn để kết nối dữ liệu, hỗ trợ việc truyền dẫn dữ liệu. Ở mỗi mainboard sẽ có các bus chả giống nhau. Có 2 loại bus đó là bus trong (internal bus) và bus ngoài (external bus).
Một loại điển hình trong internal bus là PCIe. Và nó đóng vai trò khai thác các lane để các thành phần như card mở rộng (card đồ họa, card âm thanh, card mạng …), RAM giao tiếp được với CPU.
Mỗi lane gồm có 2 cặp dây dẫn khác nhau, một dây gửi dữ liệu đi và dây kia nhận dữ liệu. Mà PCIe x1 sẽ có 4 dây, nên có thể tính PCIe x2 sẽ là 8 dây … Nếu dây càng nhiều thì dữ liệu được trao đổi sẽ càng nhiều.
Số lượng lane sẵn có trên mainboard sẽ còn phụ thuộc vào khả năng của CPU và bo mạch chủ. Chẳng hạn, rất nhiều CPU dành cho desktop của intel có 16 lane và còn số khác CPU thế hệ mới, dòng cao cấp hỗ trợ từ 28 đến 40 lane, cao hơn đáng kể. Khi mainboard sử dùng chipset Z170 thường cung cấp thêm từ 20 lane.
Trường hợp bạn gắn hệ thống này một chiếc card đồ họa dùng PCIe x16 thì sẽ sử dụng đến 16 lane. Nếu như bạn gắn 2 card vào thì chỉ còn lại 4 lane để cho các phần khác.
2.3. Chipset quyết định khả năng OC của hệ thống
OC hay còn gọi là ép xung. Ép xung là thúc đẩy tốc độ của xung nhịp trở nên cao hơn bình thường. Nó sẽ giúp vận hành các tác vụ nặng tốt hơn. Tuy nhiên, khi ép xung bạn cần chú ý đến vấn đề tản nhiệt của máy tính.
Không phải loại CPU nào cũng ép xung được mà còn tùy loại. Chỉ một số loại chipset có hỗ trợ tiến hành ép xung và một số đòi hỏi phải có firmware. Vì thế, ngay từ đầu khi mua máy tính người dùng cần xác định muốn ép xung không. Nếu bạn muốn ép xung thì cần chọn loại máy chipset cho khả năng OC.
Chipset có thể giúp bạn ép xung thì phải có điều cần thiết trong khi ép xung như điện áp, multiplier, xung nhịp … trong UEFI hay BIOS.
Năm 1986, chipset lần đầu tiên xuất hiện và được sáng chế bởi Chips and Technologies. Chipset đầu tiên được biết đến với tên gọi là 82C206. Ban đầu 82C206 bao gồm các chức năng như tạo xung nhịp 82284, bộ điều khiển bus 82288, bộ điều khiển 8237 DMA, bộ định thời hệ thống 8254, bộ điều khiển ngắt 8259 kép, kép và đồng hồ MC146818.
Và bốn trong số các chip 82C206 đã được thay thế bằng CS8221 hoặc NEATChipset (AT nâng cao mới) chỉ chứa ba chip. Mãi về sau này nó được thay thế bằng chipset 82C836 SCAT (chip đơn AT) kết hợp tất cả các chip trong bộ thành một chip.
4. Các loại chipset có trên mainboard
Ở trên chúng ta đã nêu qua về chip cầu bắc và chip cầu nam nhưng không chuyên sâu, trong phần này bạn sẽ cơ hội tìm hiểu nhiều hơn về 2 loại chip này.
4.1. Chip cầu bắc Northbridge
Northbridge (cầu bắc) sở dĩ có tên gọi này bởi nó nằm gần ở đầu trên, phía bắc của bo mạch chủ. Con chíp này kết nối trực tiếp với CPU và đóng vai trò giao tiếp trung gian đối với các phần cứng tốc độ cao hơn trong hệ thống, nó bao gồm vi điều khiển bộ nhớ RAM, vi điều khiển giao tiếp PCI Express và trên một số thiết kế bo mạch kiểu cũ còn có vi điều khiển AGP (Accelerated Graphics Port). Nếu những phần cứng này muốn nói chuyện với CPU, chúng buộc phải “chuyển lời” qua chip cầu bắc.
4.2. Chip cầu nam Northbridge
Southbridge (cầu nam) ngược lại 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 phải đi qua cầu nam, nhưng sau đó sẽ đến cầu bắc rồi mới đến CPU..
Cầu bắc và cầu nam chung về một mối:
Thiết kế chipset cầu bắc và cầu nam truyền thống hiển nhiên cũng được cải tiến qua thời gian và từ bước hình thành khái niệm chipset như ngày này. Trên thực tế, chipset hiện đại không còn mang nghĩa là một bộ những con chip nữa.
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 được xử lý trực tiếp bởi CPU. Do đó, 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.
Một ví dụ, những bo mạch chủ thế hệ mới dùng vi xử lý Intel tích hợp một con chip gọi là Platform Controller Hub hay PCH. Nó có vai trò tương tự như chip cầu nam. PCH sau đó kết nối với CPU thông qua Direct Media Interface hay DMI. DMI không mới mà nó vốn là giao diện để kết nối giữa chip cầu nam và cầu bắc trên các hệ thống của Intel trước đây. Chipset của AMD cũng không khác mấy, cầu nam giờ đây được gọi là Fusion Controller Hub hay FCH. Giao diện kết nối giữa CPU và FCH trên bo mạch chủ chạy AMD được gọi là Unified Media Interface hay UMI.
Như vậy tất cả những thành phần điều khiển như vi điều khiển bộ nhớ lưu trữ (các cổng SATA), mạng, âm thanh … đều được quản lý bởi một thành phần duy nhất. Thay vì phải đi từ cầu nam lên cầu bắc rồi mới đến CPU, tất cả các phần cứng còn lại trong hệ thống chỉ cần giao tiếp qua PCH hay FCH rồi đến CPU. Kết quả là độ trễ được giảm đi đáng kể và hệ thống phản hồi nhanh hơn.
5. Tổng kết
Chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về Chipse là gì? Vai trò của chipset. Hy vọng những gì vừa cung cấp ở bài viết trên sẽ đem đến những kiến thức thật bổ ích cho bạn.
Đừng quên liên tục theo dõi trang của HaBa để cập nhật tất tần tật các thứ mới nhất về công nghệ hiện nay nhé. Cám ơn các bạn vì đã bỏ chút thời gian đọc qua bài so sánh này.