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Was ist ein "Chipsatz" und warum sollte ich mich darum kümmern?


Sie haben wahrscheinlich den Begriff "Chipsatz" gehört, wenn Sie über neue Computer sprechen, aber was genau ist ein Chipsatz? und wie wirkt sich das auf die Leistung Ihres Computers aus?

Kurz gesagt, ein Chipsatz verhält sich wie das Kommunikationszentrum und der Traffic-Controller des Motherboards und bestimmt letztlich, welche Komponenten mit dem Motherboard kompatibel sind - einschließlich CPU, RAM, Festplatten und Grafikkarten. Es gibt auch Ihre zukünftigen Erweiterungsmöglichkeiten vor und in welchem ​​Umfang, falls vorhanden, kann Ihr System übertaktet werden.

Diese drei Kriterien sind wichtig, wenn Sie überlegen, welches Motherboard Sie kaufen möchten. Lassen Sie uns ein wenig darüber sprechen, warum.

Eine kurze Geschichte von Chipsätzen

Chips Ahoi! Eine Old School IBM PC Motherboard ca. 1981.

Zurück in den Tagen von Computer alt bestanden PC-Motherboards aus vielen diskreten integrierten Schaltungen. Dies erforderte in der Regel einen separaten Chip oder mehrere Chips, um jede Systemkomponente zu steuern: Maus, Tastatur, Grafik, Sound usw.

Wie Sie sich vorstellen können, war es ziemlich ineffizient, all diese verstreuten Chips zu haben.

Um Um dieses Problem anzugehen, mussten die Computeringenieure ein besseres System entwickeln und begannen, diese unterschiedlichen Chips in weniger Chips zu integrieren.

Mit dem Aufkommen des PCI-Busses entstand ein neues Design: Brücken. Statt einer Reihe von Chips kamen Motherboards mit einer Northbridge und einer Southbridge , die aus nur zwei Chips mit ganz bestimmten Aufgaben und Zwecken bestand.

Der Northbridge-Chip war bekannt als so, weil es im oberen oder nördlichen Teil des Motherboards lag. Dieser Chip war direkt mit der CPU verbunden und fungierte als Kommunikationsvermittler für die Komponenten einer höheren Geschwindigkeit des Systems: RAM (Speichercontroller), PCI Express-Controller und auf älteren Motherboard-Designs der AGP-Controller. Wenn diese Komponenten mit der CPU sprechen wollten, mussten sie zuerst durch die Northbridge gehen.

Das Motherboard-Design wurde mit fortlaufender Zeit immer effizienter.

Die Southbridge hingegen befand sich im unteren Bereich (südlicher Teil) des Motherboards. Die Southbridge war verantwortlich für die Handhabung leistungsschwächerer Komponenten wie PCI-Bus-Steckplätze (für Erweiterungskarten), SATA- und IDE-Anschlüsse (für Festplatten), USB-Anschlüsse, Onboard-Audio und Netzwerk usw.

Für diese Komponenten um mit der CPU zu sprechen, mussten sie zuerst durch die Southbridge gehen, die dann zur Northbridge und von dort zur CPU ging.

Diese Chips wurden als "Chipsatz" bekannt, weil es buchstäblich war eine Reihe von Chips.

Der stetige Marsch zur totalen Integration

Das alte traditionelle Northbridge- und Southbridge-Chipsatz-Design konnte offensichtlich verbessert werden und wich fortwährend dem heutigen "Chipsatz", der wirklich kein Set ist von Chips überhaupt.

Stattdessen hat die alte Northbridge / Southbridge-Architektur auf ein moderneres Single-Chip-System verzichtet. Viele Komponenten, wie Speicher- und Grafikcontroller, sind jetzt in die CPU integriert und werden direkt von ihr verarbeitet. Als diese Controllerfunktionen mit höherer Priorität in die CPU verlagert wurden, wurden alle verbleibenden Aufgaben auf einen verbleibenden Chip im Southbridge-Stil übertragen.

Intels X99-Chipsatz-Schaltplan gibt Ihnen eine Vorstellung von seinen Funktionen und Systempotential.

Zum Beispiel neueren Intel Systeme enthalten einen Platform Controller Hub oder PCH, der eigentlich ein einzelner Chip auf dem Motherboard ist, der die Aufgaben übernimmt, die der alte Southbridge-Chip einmal behandelt hat.

Der PCH wird dann über die so genannte Direct Media Interface mit der CPU verbunden DMI. Das DMI ist eigentlich keine neue Innovation und war seit 2004 die traditionelle Art, Northbridge mit Southbridge auf Intel-Systemen zu verbinden.

AMD-Chipsätze sind nicht viel anders, da die alte Southbridge jetzt als Fusion Controller Hub bezeichnet wird. oder FCH. Die CPU und FCH auf AMD-Systemen werden dann über das Unified Media Interface oder UMI miteinander verbunden. Es ist im Grunde die gleiche Architektur wie Intel, aber mit anderen Namen.

Viele CPUs von Intel und AMD sind mit integrierter Grafik ausgestattet, so dass Sie keine dedizierte Grafikkarte benötigen (es sei denn, Sie machen intensivere Aufgaben wie Spiele oder Videobearbeitung). (AMD bezeichnet diese Chips als Accelerated Processing Units oder APUs anstelle von CPUs, aber das ist eher ein Marketingbegriff, der den Leuten hilft, zwischen AMD CPUs mit integrierter Grafik und solchen ohne zu unterscheiden.)

All dies bedeutet also das Zeug wie die Speicher-Controller (SATA-Ports), Netzwerk-Controller und all die früher leistungsschwächeren Komponenten haben jetzt nur noch einen Hop. Anstatt von der Southbridge zur Northbridge zur CPU zu gehen, können sie einfach von der PCH (oder FCH) zur CPU springen. Folglich wird die Latenz reduziert und das System reagiert schneller.

Ihr Chipsatz bestimmt, welche Teile kompatibel sind

Okay, Sie haben jetzt eine Grundidee, was ein Chipsatz ist, aber warum sollte es Ihnen etwas ausmachen?

As Wir haben am Anfang erläutert, dass der Chipsatz Ihres Computers drei Hauptaspekte bestimmt: Komponentenkompatibilität (welche CPU und RAM können Sie verwenden?), Erweiterungsoptionen (wie viele PCI-Karten können Sie verwenden?) und Übertaktbarkeit. Lassen Sie uns etwas genauer darüber sprechen - beginnend mit der Kompatibilität.

RELATED: Was ist der Unterschied zwischen DDR3 und DDR4 RAM?

Die Auswahl der Komponenten ist wichtig. Wird Ihr neues System der Intel Core i7 Prozessor der neuesten Generation sein, oder sind Sie bereit, sich für etwas etwas älteres (und billigeres) zu entscheiden? Willst du höher getakteten DDR4 RAM, oder ist DDR3 okay? Wie viele Festplatten verbinden Sie und welche Art? Benötigen Sie Wi-Fi oder verwenden Sie Ethernet? Werden Sie mehrere Grafikkarten oder eine einzelne Grafikkarte mit anderen Erweiterungskarten betreiben? Der Verstand schreckt über alle möglichen Überlegungen hinweg, und bessere Chipsätze bieten mehr (und neuere) Optionen.

Der Preis wird auch hier ein großer bestimmender Faktor sein. Es ist unnötig zu sagen, dass je größer und böser das System ist, desto mehr wird es kosten - sowohl in Bezug auf die Komponenten selbst als auch auf das Motherboard, das sie unterstützt. Wenn Sie einen Computer bauen, werden Sie wahrscheinlich Ihre Bedürfnisse entsprechend Ihren Anforderungen und Ihrem Budget festlegen.

Ihr Chipsatz bestimmt Ihre Erweiterungsoptionen

Der Chipsatz legt auch fest, wie viel Platz für Erweiterungskarten (wie Videokarten, TV-Tuner, RAID-Karten usw.) haben Sie dank der verwendeten Busse in Ihrem Gerät.

Systemkomponenten und Peripheriegeräte - CPU, RAM, Erweiterungskarten, Drucker usw. - Verbindung zum Motherboard über "Busse". Jedes Motherboard enthält mehrere verschiedene Arten von Bussen, die in Bezug auf Geschwindigkeit und Bandbreite variieren können, aber der Einfachheit halber können wir sie in zwei Teile aufteilen: externe Busse (einschließlich USB, seriell und parallel) und interne Busse.

Der primäre interne Bus, der auf modernen Motherboards zu finden ist, ist als PCI Express (PCIe) bekannt. PCIe nutzt "Lanes", über die interne Komponenten wie RAM und Erweiterungskarten mit der CPU kommunizieren können und umgekehrt.

Eine Lane besteht aus zwei Paaren verdrahteter Verbindungen - ein Paar sendet Daten, das andere Daten. Eine 1x PCIe-Spur besteht also aus vier Drähten, 2x hat acht und so weiter. Je mehr Drähte, desto mehr Daten können ausgetauscht werden. Eine 1x-Verbindung kann 250 MB in jede Richtung verarbeiten, 2x kann 512 MB usw. verarbeiten.

Eine Verbindung zwischen zwei PCI Express-Geräten besteht aus Spuren.

Wie viele Spuren Ihnen zur Verfügung stehen, hängt davon ab, wie viele Spuren das Motherboard selbst hat hat, sowie die Bandbreite Kapazität (Anzahl der Spuren) die CPU liefern kann.

Zum Beispiel haben viele Intel Desktop-CPUs 16 Lanes (neuere Generation CPUs haben 28 oder sogar 40). Z170-Chipsatz-Motherboards bieten weitere 20, insgesamt also 36.

Der X99-Chipsatz bietet 8 PCI-Express-2.0-Lanes und bis zu 40 PCI-Express-3.0-Lanes, abhängig von der verwendeten CPU.

So bei einem Z170 Motherboard, eine PCI Express 16x Grafikkarte verbraucht 16 Spuren allein. Als Ergebnis können Sie zwei von diesen zusammen auf einer Z170-Platine mit voller Geschwindigkeit verwenden, so dass Sie vier Spuren für zusätzliche Komponenten übrig haben. Alternativ können Sie eine PCI Express 3.0-Karte über 16 Lanes (16x) und zwei Karten über 8 Lanes (8x) oder vier Karten mit 8x (wenn Sie ein Motherboard kaufen, das soviel Platz bietet) betreiben.

Jetzt, am Ende des Tages, wird dies für die meisten Benutzer keine Rolle spielen. Wenn Sie mehrere Karten mit 8x anstelle von 16x ausführen, wird die Leistung nur um wenige Bilder pro Sekunde verringert. In ähnlicher Weise ist es unwahrscheinlich, dass Sie einen Unterschied zwischen PCIe 3.0 und PCIe 2.0 feststellen, in den meisten Fällen weniger als 10%.

Aber wenn Sie eine Menge Erweiterungskarten haben möchten - wie zwei Grafikkarten, ein TV-Tuner und eine Wi-Fi-Karte - Sie können ein Motherboard ziemlich schnell auffüllen. In vielen Fällen werden Ihnen die Slots ausgehen, bevor Sie Ihre gesamte PCIe-Bandbreite ausgeschöpft haben. Aber in anderen Fällen müssen Sie sicherstellen, dass Ihre CPU und Ihr Motherboard genügend Lanes haben, um alle Karten zu unterstützen, die Sie hinzufügen möchten (oder Sie haben keine Lanes mehr und einige Karten funktionieren möglicherweise nicht).

Ihr Chipsatz Bestimmt die Übertaktungsfähigkeit Ihres PCs

Ihr Chipsatz bestimmt also, welche Teile mit Ihrem System kompatibel sind und wie viele Erweiterungskarten Sie verwenden können. Aber es gibt eine andere Hauptsache, die es bestimmt: Übertaktung.

RELATED: Was ist Overclocking? Der Anfängerleitfaden zum Verständnis, wie Geeks ihre PCs beschleunigen

Übertaktung bedeutet einfach, dass die Taktrate einer Komponente höher ist, als sie für die Ausführung vorgesehen war. Viele System-Tweaker entscheiden sich dafür, ihre CPU oder GPU zu übertakten, um Spiele oder andere Leistung zu steigern, ohne mehr Geld auszugeben. Dies mag wie ein Kinderspiel erscheinen, aber zusammen mit dieser Geschwindigkeitszunahme kommt es zu einem höheren Energieverbrauch und höherer Heizleistung, was Stabilitätsprobleme verursachen und die Lebensdauer Ihrer Teile verringern kann. Es bedeutet auch, dass Sie größere Kühlkörper und Lüfter (oder Flüssigkeitskühlung) benötigen, um sicherzustellen, dass alles kühl bleibt. Es ist definitiv nichts für schwache Nerven.

Hier ist die Sache, though: nur bestimmte CPUs sind ideal für das Übertakten (ein guter Anfang ist mit Intel und AMD-Modellen mit K in ihren Namen). Außerdem können nur bestimmte Chipsätze das Übertakten ermöglichen, und einige benötigen möglicherweise spezielle Firmware, um dies zu ermöglichen. Wenn Sie also übertakten möchten, müssen Sie bei der Suche nach Motherboards den Chipsatz berücksichtigen.

Chipsätze, die Übertaktung ermöglichen, verfügen über die erforderlichen Steuerelemente (Spannung, Multiplikator, Grundtakt usw.) in ihrem UEFI oderBIOS, um die Taktrate einer CPU zu erhöhen. Wenn der Chipsatz nicht übertaktet, dann sind diese Steuerelemente nicht da (oder wenn sie sind, werden sie fast nutzlos sein) und Sie haben Ihr hart verdientes Geld für eine CPU ausgegeben, die im Grunde auf seine gesperrt ist beworbene Geschwindigkeit.

Wenn Overclocking eine ernsthafte Überlegung ist, dann lohnt es sich im Voraus zu wissen, welche Chipsätze dafür besser geeignet sind. Wenn Sie weitere Anweisungen benötigen, dann gibt es eine ganze Reihe von Guides, die Ihnen klar sagen, welche Z170 Mainboards oder X99 Mainboards (oder andere übertaktbare Chipsätze) am besten für Sie funktionieren.

Wie man ein Motherboard vergleicht

Hier sind die guten Nachrichten: Sie müssen nicht wirklich alles über jeden Chipsatz wissen, um ein Motherboard zu wählen. Sicher, Sie konnten alle modernen Chipsätze recherchieren, zwischen Intel Business-, Mainstream-, Performance- und Value-Chipsätzen entscheiden oder alles über AMDs A-Serie und 9-Serie lernen. Oder Sie könnten einfach eine Seite wie Newegg für Sie das schwere Heben machen.

Nehmen wir an, Sie möchten einen leistungsstarken Spielautomaten mit einem Intel-Prozessor der aktuellen Generation bauen. Sie würden zu einer Website wie Newegg gehen, verwenden Sie die Navigationsstruktur, um Ihren Pool auf Intel-Motherboards einzugrenzen. Sie würden dann die Seitenleiste verwenden, um Ihre Suche nach Formfaktor (abhängig davon, wie groß der PC sein soll), CPU-Socket (abhängig davon, für welche CPU (n) Sie arbeiten) und vielleicht sogar noch weiter einzugrenzen Wenn du willst, kannst du es nach Marke oder Preis eingrenzen.

Klicke von dort aus auf die restlichen Mainboards und markiere das Kästchen "Vergleichen" unter den, die gut aussehen. Sobald Sie ein paar ausgewählt haben, klicken Sie auf die Schaltfläche "Vergleichen" und Sie können sie Feature für Feature vergleichen.

Nehmen wir dieses Z170 Board von MSI und dieses X99 Board von MSI, zum Beispiel. Wenn wir beide in die Vergleichsfunktion von Newegg einklinken, sehen wir ein Diagramm mit vielen Funktionen:

Sie können einige der Unterschiede aufgrund von Chipsatz sehen. Die Z170-Karte kann bis zu 64 GB DDR4-RAM aufnehmen, während die X99-Karte bis zu 128 GB aufnehmen kann. Das Z170-Board verfügt über vier 16x PCI Express 3.0-Steckplätze, aber der maximale Prozessor, den es bewältigen kann, ist ein Core i7-6700K, der bei 16 Lanes auf insgesamt 36 maximiert. Das X99-Board hingegen kann Platz bieten zu 40 PCI Express 3.0 Lanes, wenn Sie einen teuren Prozessor wie eine Core i7-6850 CPU haben. Für die meisten Benutzer spielt dies keine Rolle, aber wenn Sie eine Reihe von Erweiterungskarten haben, müssen Sie die Lanes zählen und sicherstellen, dass die von Ihnen ausgewählte Karte über genügend Bandbreite verfügt.

Offensichtlich ist das X99-System leistungsfähiger - aber Wenn Sie diese Vergleichstabellen durchsehen, müssen Sie sich fragen, welche Funktionen Sie tatsächlich benötigen. Der Z170-Chipsatz kann bis zu acht SATA-Geräte aufnehmen, und dieses spezielle Motherboard verfügt über eine Vielzahl weiterer Funktionen, die es zu einem attraktiven Produkt für einen leistungsfähigen Gaming-PC machen. Der X99-Chipsatz ist nur notwendig, wenn Sie eine seriöse CPU mit vier oder mehr Kernen, mehr als 64 GB RAM oder viele Erweiterungskarten benötigen.

Vielleicht finden Sie sogar Motherboards, die Sie vergleichen können wähle Dinge noch einmal zurück. Vielleicht überlegen Sie sich ein bescheideneres Z97-System, das bis zu 32 GB DDR3-RAM, eine 16-lane Core i7-4790K-CPU und eine PCI Express 3.0-Grafikkarte mit voller Geschwindigkeit verarbeiten kann.

Die Kompromisse zwischen diesen Chipsätzen sind offensichtlich: Mit jedem aufsteigenden Chipsatz haben Sie die Wahl zwischen besseren CPUs, RAM und Grafikoptionen, ganz zu schweigen von mehr von jedem. Aber auch die Kosten steigen deutlich. Glücklicherweise müssen Sie nicht die Einzelheiten jedes Chipsets kennen, bevor Sie eintauchen - Sie können diese Vergleichstabellen verwenden, um Feature für Feature zu vergleichen.

(Beachten Sie, dass Newegg wahrscheinlich die beste Seite ist, die Sie tun können) Ihre Vergleiche, gibt es viele andere große Geschäfte, um die Teile aus zu kaufen - einschließlich Amazon, Fry's und Micro Center.

Das einzige, was diese Vergleichstabellen nicht diskutieren, ist in der Regel Overclocking-Fähigkeit. Es kann bestimmte Übertaktungsfunktionen erwähnen, aber Sie sollten auch in Rezensionen einsteigen und ein wenig googeln, um sicherzustellen, dass es Overclocking verarbeiten kann.


Denken Sie daran, wenn Sie irgendwelche Komponenten, Motherboard oder anderes in Erwägung ziehen. Verlassen Sie sich nicht nur auf Nutzerbewertungen, sondern nehmen Sie sich auch Zeit für Google Hardware Reviews, um zu sehen, wie sich die Profis darüber verhalten.

Jenseits der absoluten Notwendigkeiten (RAM, Grafik und CPU) sollte jeder Chipsatz alle Ihre grundlegenden Bedürfnisse erfüllen Ob Onboard-Audio, USB-Anschlüsse, LAN, Legacy-Anschlüsse und so weiter. Was Sie bekommen, wird jedoch von dem Motherboard selbst und den Funktionen, die der Hersteller beschlossen hat, abhängig sein. Wenn Sie also beispielsweise Bluetooth oder Wi-Fi verwenden möchten und das Board, das Sie in Erwägung ziehen, es nicht enthält, müssen Sie es als zusätzliche Komponente kaufen (die oft einen dieser USB- oder PCI Express-Steckplätze belegt) ).

Systembildung ist eine Kunst für sich und es gibt noch viel mehr als das, worüber wir heute gesprochen haben. Aber hoffentlich gibt Ihnen das ein klareres Bild davon, was ein Chipsatz ist, warum es wichtig ist und welche Überlegungen Sie bei der Auswahl eines Motherboards und Komponenten für ein neues System berücksichtigen sollten.

Bildnachweis: Artem Merzlenko / Bigstock, Deutsch / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia, Intel, mrtlppage / Flickr, V4711 / Wikimedia


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