Chipsatz: Unterschied zwischen den Versionen

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| NEAT || "New Enhanced AT" || / || PGA68 || Q4 1987
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| Intel 420TX || Saturn || Brücken-Architektur || Socket 2, Socket 3 ||    1992
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| Intel 810 || Whitney || Intel-Hub-Architektur || 370 || Q1 1999
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Version vom 5. Februar 2021, 12:48 Uhr

Der Chipsatz ist eine Gruppe hochintegrierter Schaltkreise und die zentrale Komponente der Hauptplatine, über die sämtliche Datenströme zwischen Prozessor und Ein-/Ausgabegeräten laufen

Funktion

  • Zentrales Bauelement auf dem Mainboard
  • Bindeglied zwischen allen einzelnen Komponenten eines Computers
  • Unterstützung des Prozessors bei der Steuerung der Kommunikation der Einzelkomponenten
  • Bestimmt folgende Leistungsmerkmale:
    • Anzahl der Speicherkanäle
    • unterstützte Prozessoren
    • Verfügbare Schnittstellen (USB, SATA[[1]], PCIe[[2]] etc.)
    • Anzahl der verfügbaren PCI-Express-Lanes
    • Anzahl der Schnittstellen
    • zusätzliche Integration von Geräten (Audio, WLAN etc.)
    • Erweiterte Funktionen (RAID, Virtualisierung)

Historie

Entwicklung

  • vor 1987 eigenständige Schnittstellen-Chips, die über einen Adress-, Daten- und Steuerbus mit dem Prozessor verbunden & von diesem direkt angesprochen wurden
  • 1987 erster Chipsatz für den 80286 (NEAT-Chipsatz - New Enhanced AT)
  • 1990er Jahre Einführung einer Zwei-Brücken-Architektur
  • 1998 Einführung der Intel-Hub-Architektur (IHA)

Wichtige Chipsätze

  • Auflistung der ersten Chipsätze der jeweiligen Architektur und einem aktuellen Chipsatz.
Chipsatz Codename/Bezeichnung Architektur Sockel Erscheinungsjahr
NEAT "New Enhanced AT" / PGA68 Q4 1987
Intel 420TX Saturn Brücken-Architektur Socket 2, Socket 3 1992
Intel 810 Whitney Intel-Hub-Architektur 370 Q1 1999
Intel P55 Ibex Peak Platform Controller Hub 1156 Q3 2009
AMD X570 Valhalla Platform Controller Hub AM4 Q2 2019

Aufbau

Bridge-Architektur

  • klassische Chipsatzarchitektur - bestehend aus North- & South-Bridge
  • Beide Chips sind Router - sie leiten den Datenverkehr von einem Bus zum anderen.

North-Bridge

  • in unmittelbarer Nähe des Prozessoers verbaut (im Norden der Platine)
  • über den Front Side Bus direkt an den Prozessor angebunden
  • breitbandig konzipiert & hoch getaktet (dadurch meist mit Kühlkörper versehen)
  • Synchronisation des Datentransfers & der Datensteuerung zwischen Prozessor & Arbeitsspeicher
  • stellt eine leistungsfähige Verbindung zur Grafikkarte her
  • Grafikkarte & RAM mussten sich die verfügbare Bandbreite nicht mehr mit anderen Komponenten teilen
  • enthielt bei älteren Mainboards auch den Speichercontroller

South-Bridge

  • als separater Chip in der Nähe der PCI-Steckplätze verbaut (im Süden der Platine)
  • regelt den Datentransfer & die Datensteuerung zwischen den Geräten (SATA-Controller, USB, Netzwerk, Soundchip etc.)
  • bezüglich der Leistungsfähigkeit geringere Anforderungen, als an die North-Bridge
  • Anbindung an die North-Bridge über PCI

Bus zwischen den Bridges

Hub-Architektur

  • Einführung durch Intel (1999) - als Intel Hub Architecture (IHA) mit dem Intel 810
  • Verbindung der beiden Controller über einen Hochgeschwindigkeitsbus, dem Hub-Interface (an Stelle des PCI-Busses)
  • sternförmige Verbindung der einzelnen Komponenten (an Stelle der starren Nord-Süd-Achse)
  • unterschiedliche Hubs, die verschiedene Aufgaben erfüllen
  • Ausgliederung alter Verbindungen (Floppy, serielle & parallele Schnittstellen) in den Legacy-Port-Controller (LPC)

Memory-Controller-Hub (MCH)

  • Funktionen entsprechen denen der North-Bridge
  • kontrolliert den Datenfluß vom und zum Arbeitsspeicher
  • Erhöhung der Bandbreite durch mehrere Kanäle für die Kommunikation mit dem Speicher
  • auch als Graphics-Memory-Controller-Hub (GMCH) mit integriertem Grafikchip


I/O-Controller-Hub (ICH)

  • übernimmt die Funktionen der South-Bridge

Platform Controller Hub

  • Einführung im Jahre 2009 als Nachfolger der IHA
  • Durch Integration einiger Funktionen der North-Bridge in den Prozessor, wird auf modernen Hauptplatinen nur noch ein Chip benötigt (I/O-Hub bzw. Platform-Controller-Hub (PCH))
  • direkte Anbindung von Grafikkarte & Arbeitsspeicher an den Prozessor
  • Integration verbleibender North-Bridge-Funktionen & der gesamten Funktionalität der South-Bridge in den PCH
  • Kommunikation mit dem Prozessor über sehr performante Punkt-zu-Punkt-Verbindung (Direkt Media Interface (DMI) oder PCIe 4.0)

Links

Intern

Extern

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