Was ist ein „Chipsatz“ und warum sollte es mich interessieren?

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

Kurz gesagt, ein Chipsatz fungiert als Kommunikationszentrum und Verkehrscontroller des Motherboards und bestimmt letztendlich, welche Komponenten mit dem Motherboard kompatibel sind - einschließlich CPU, RAM, Festplatten und Grafikkarten. Es bestimmt auch Ihre zukünftigen Erweiterungsoptionen und inwieweit Ihr System gegebenenfalls übertaktet werden kann.

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

Eine kurze Geschichte der Chipsätze

In früheren Zeiten bestanden PC-Motherboards aus vielen diskreten integrierten Schaltkreisen. Dies erforderte im Allgemeinen einen oder mehrere separate Chips zur Steuerung jeder Systemkomponente: Maus, Tastatur, Grafik, Sound usw.

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

Um dieses Problem anzugehen, mussten 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. Anstelle einer Reihe von Chips wurden Motherboards mit einer Northbridge und einer Southbridge geliefert , die nur aus zwei Chips mit ganz bestimmten Aufgaben und Zwecken bestanden.

Der Northbridge-Chip war als solcher bekannt, da er sich am oberen oder nördlichen Teil des Motherboards befand. Dieser Chip war direkt mit der CPU verbunden und fungierte als Kommunikationsvermittler für die schnelleren Komponenten eines Systems: RAM (Speichercontroller), PCI Express-Controller und bei älteren Motherboard-Designs der AGP-Controller. Wenn diese Komponenten mit der CPU sprechen wollten, mussten sie zuerst die Northbridge durchlaufen.

Die Southbridge hingegen befand sich unten (südlicher Teil) des Motherboards. Die Southbridge war für die Handhabung von Komponenten mit geringerer Leistung wie PCI-Bussteckplätzen (für Erweiterungskarten), SATA- und IDE-Anschlüssen (für Festplatten), USB-Anschlüssen, integriertem Audio und Netzwerk und mehr verantwortlich.

Damit diese Komponenten mit der CPU kommunizieren konnten, mussten sie zuerst die Southbridge, die dann zur Northbridge und von dort zur CPU führte, durchlaufen.

Diese Chips wurden als "Chipsatz" bekannt, weil es sich buchstäblich um einen Satz Chips handelte.

Der stetige Marsch auf dem Weg zur vollständigen Integration

Das alte traditionelle Design des Northbridge- und Southbridge-Chipsatzes konnte jedoch offensichtlich verbessert werden und gab dem heutigen „Chipsatz“ Platz, der eigentlich überhaupt kein Chipsatz ist.

Stattdessen hat sich die alte Northbridge / Southbridge-Architektur einem moderneren Single-Chip-System zugewandt. Viele Komponenten, wie Speicher- und Grafikcontroller, sind jetzt in die CPU integriert und werden direkt von dieser verarbeitet. Als diese Controller-Funktionen mit höherer Priorität auf die CPU verlagert wurden, wurden alle verbleibenden Aufgaben in einem verbleibenden Chip im Southbridge-Stil zusammengefasst.

Beispielsweise enthalten neuere Intel-Systeme einen Platform Controller Hub (PCH), bei dem es sich tatsächlich um einen einzelnen Chip auf dem Motherboard handelt, der die Aufgaben des alten Southbridge-Chips übernimmt.

Der PCH wird dann über das sogenannte Direct Media Interface (DMI) mit der CPU verbunden. Das DMI ist eigentlich keine neue Innovation und 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 oder FCH bezeichnet wird. Die CPU und der FCH auf AMD-Systemen werden dann über das Unified Media Interface oder UMI miteinander verbunden. Es ist im Grunde die gleiche Architektur wie bei Intel, aber mit unterschiedlichen Namen.

Viele CPUs von Intel und AMD verfügen auch über eine integrierte integrierte Grafik, sodass Sie keine dedizierte Grafikkarte benötigen (es sei denn, Sie erledigen intensivere Aufgaben wie Spiele oder Videobearbeitung). (AMD bezeichnet diese Chips als Accelerated Processing Units oder APUs und nicht als CPUs. Dies ist jedoch eher ein Marketingbegriff, mit dem Menschen zwischen AMD-CPUs mit integrierter Grafik und solchen ohne integrierte Grafik unterscheiden können.)

Das bedeutet also nur, dass Dinge wie die Speichercontroller (SATA-Ports), Netzwerkcontroller und all die früher leistungsschwächeren Komponenten nur noch einen Sprung haben. Anstatt von der Southbridge zur Northbridge zur CPU zu wechseln, können sie einfach vom PCH (oder FCH) zur CPU springen. Folglich wird die Latenz verringert und das System reagiert schneller.

Ihr Chipsatz bestimmt, welche Teile kompatibel sind

Okay, jetzt haben Sie eine grundlegende Vorstellung davon, was ein Chipsatz ist, aber warum sollte es Sie interessieren?

Wie eingangs erläutert, bestimmt der Chipsatz Ihres Computers drei Hauptaspekte: Komponentenkompatibilität (welche CPU und welchen RAM können Sie verwenden?), Erweiterungsoptionen (wie viele PCI-Karten können Sie verwenden?) Und Übertaktbarkeit. Lassen Sie uns diese Details etwas genauer erläutern - beginnend mit der Kompatibilität.

VERBINDUNG: 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 mit etwas Älterem (und Billigerem) zufrieden zu geben? Möchten Sie einen höher getakteten DDR4-RAM oder ist DDR3 in Ordnung? Wie viele Festplatten verbinden Sie und welche? Benötigen Sie Wi-Fi eingebaut oder verwenden Sie Ethernet? Führen Sie mehrere Grafikkarten oder eine einzelne Grafikkarte mit anderen Erweiterungskarten aus? Der Verstand verwirrt über alle möglichen Überlegungen, und bessere Chipsätze bieten mehr (und neuere) Optionen.

Auch hier wird der Preis ein entscheidender Faktor sein. Je größer und schlechter das System ist, desto mehr kostet es natürlich - sowohl in Bezug auf die Komponenten selbst als auch auf das Motherboard, das sie unterstützt. Wenn Sie einen Computer bauen, werden Sie Ihre Anforderungen wahrscheinlich basierend auf dem, was Sie in den Computer stecken möchten, und Ihrem Budget festlegen.

Ihr Chipsatz bestimmt Ihre Erweiterungsoptionen

Der Chipsatz bestimmt auch, wie viel Platz für Erweiterungskarten (wie Grafikkarten, TV-Tuner, RAID-Karten usw.) Sie dank der von ihnen verwendeten Busse in Ihrem Computer haben.

Systemkomponenten und Peripheriegeräte - CPU, RAM, Erweiterungskarten, Drucker usw. - werden über „Busse“ mit dem Motherboard verbunden. Jedes Motherboard enthält verschiedene Arten von Bussen, die sich in Bezug auf Geschwindigkeit und Bandbreite unterscheiden können. Der Einfachheit halber können wir sie jedoch in zwei Busse aufteilen: externe Busse (einschließlich USB, seriell und parallel) und interne Busse.

Der primäre interne Bus moderner Motherboards wird als PCI Express (PCIe) bezeichnet. PCIe verwendet „Lanes“, mit denen interne Komponenten wie RAM und Erweiterungskarten mit der CPU kommunizieren können und umgekehrt.

Eine Spur besteht einfach aus zwei Paaren von Kabelverbindungen - ein Paar sendet Daten, das andere empfängt 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 verarbeiten usw.

Wie viele Lanes Ihnen zur Verfügung stehen, hängt von der Anzahl der Lanes auf dem Motherboard selbst sowie von der Bandbreitenkapazität (Anzahl der Lanes) ab, die die CPU bereitstellen kann.

Beispielsweise haben viele Intel Desktop-CPUs 16 Lanes (CPUs der neueren Generation haben 28 oder sogar 40). Z170-Chipsatz-Motherboards bieten weitere 20 für insgesamt 36.

Der X99-Chipsatz bietet je nach verwendeter CPU 8 PCI Express 2.0-Lanes und bis zu 40 PCI Express 3.0-Lanes.

Auf einem Z170-Motherboard belegt eine PCI Express 16x-Grafikkarte allein 16 Lanes. Infolgedessen können Sie zwei davon zusammen auf einer Z170-Platine mit voller Geschwindigkeit verwenden, sodass Sie noch 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 so viele aufnehmen kann) ausführen.

Letztendlich spielt dies für die meisten Benutzer keine Rolle. Wenn Sie mehrere Karten mit 8x statt 16x ausführen, wird die Leistung, wenn überhaupt, nur um einige Bilder pro Sekunde verringert. Ebenso ist es unwahrscheinlich, dass Sie einen Unterschied zwischen PCIe 3.0 und PCIe 2.0 feststellen, in den meisten Fällen weniger als 10%.

Wenn Sie jedoch viele Erweiterungskarten wie zwei Grafikkarten, einen TV-Tuner und eine Wi-Fi-Karte haben möchten, können Sie ein Motherboard ziemlich schnell füllen. In vielen Fällen gehen Ihnen die Steckplätze aus, bevor Sie Ihre gesamte PCIe-Bandbreite ausschöpfen. In anderen Fällen müssen Sie jedoch sicherstellen, dass Ihre CPU und Ihr Motherboard über genügend Lanes verfügen, um alle Karten zu unterstützen, die Sie hinzufügen möchten (andernfalls gehen Ihnen die Lanes aus 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 noch eine andere wichtige Sache: Übertakten.

VERBINDUNG: Was ist Übertakten? Der Leitfaden für Anfänger zum Verständnis, wie Geeks ihre PCs beschleunigen

Übertakten bedeutet einfach, die Taktrate einer Komponente höher zu drücken, als sie ausgeführt werden soll. Viele System-Tweaker übertakten ihre CPU oder GPU, um Spiele oder andere Leistungen zu steigern, ohne mehr Geld auszugeben. Dies mag wie ein Kinderspiel erscheinen, aber mit dieser Geschwindigkeitssteigerung geht auch ein höherer Stromverbrauch und eine höhere Wärmeabgabe einher, was zu Stabilitätsproblemen führen und die Lebensdauer Ihrer Teile verkürzen kann. Dies 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 jedoch die Sache: Nur bestimmte CPUs sind ideal zum Übertakten (ein guter Ausgangspunkt sind Intel- und AMD-Modelle mit K im Namen). Darüber hinaus können nur bestimmte Chipsätze das Übertakten zulassen, und einige erfordern möglicherweise eine spezielle Firmware, um dies zu ermöglichen. Wenn Sie also übertakten möchten, müssen Sie beim Kauf von Motherboards den Chipsatz berücksichtigen.

Chipsätze, die das Übertakten ermöglichen, verfügen über die erforderlichen Steuerelemente (Spannung, Multiplikator, Basistakt usw.) in ihrem UEFI oder  BIOS, um die Taktrate einer CPU zu erhöhen. Wenn der Chipsatz nicht übertaktet, sind diese Steuerelemente nicht vorhanden (oder wenn sie vorhanden sind, sind sie so gut wie unbrauchbar), und Sie haben möglicherweise Ihr hart verdientes Geld für eine CPU ausgegeben, die im Grunde genommen an ihrer CPU gesperrt ist angekündigte Geschwindigkeit.

Wenn also das Übertakten eine ernsthafte Überlegung ist, lohnt es sich, im Voraus zu wissen, welche Chipsätze sofort besser dafür geeignet sind. Wenn Sie weitere Anweisungen benötigen, gibt es eine Vielzahl von Einkaufsführern, die Ihnen ohne Zweifel mitteilen, welche Z170-Motherboards oder X99-Motherboards (oder andere übertaktbare Chipsätze) für Sie am besten geeignet sind.

So vergleichen Sie Shop für ein Motherboard

Hier ist die gute Nachricht: Sie müssen nicht wirklich alles über jeden Chipsatz wissen, um ein Motherboard auszuwählen. Sicher, Sie könnten alle modernen Chipsatz recherchieren, zu entscheiden , zwischen Intels Geschäft, Mainstream, Leistung und Wert - Chipsatz oder alle über AMDs A - Serie und 9 - Reihe zu lernen. Oder Sie lassen einfach eine Site wie Newegg das schwere Heben für Sie erledigen.

Angenommen, Sie möchten einen leistungsstarken Spielautomaten mit einem Intel-Prozessor der aktuellen Generation bauen. Sie würden zu einer Site wie Newegg gehen und den Navigationsbaum verwenden, 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-Sockel (abhängig davon, für welche CPU (s) Sie offen sind) und möglicherweise sogar noch weiter einzugrenzen Grenzen Sie es nach Marke oder Preis ein, wenn Sie möchten.

Klicken Sie von dort aus durch einige der verbleibenden Motherboards und aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Vergleichen" unter den gut aussehenden. Wenn Sie einige ausgewählt haben, klicken Sie auf die Schaltfläche "Vergleichen", um sie Feature für Feature zu vergleichen.

Nehmen wir zum Beispiel diese Z170-Karte von MSI und diese X99-Karte von MSI. Wenn wir beide in die Vergleichsfunktion von Newegg einstecken, sehen wir ein Diagramm mit einer Menge Funktionen:

Sie können einige der Unterschiede aufgrund des Chipsatzes sehen. Die Z170-Karte bietet Platz für bis zu 64 GB DDR4-RAM, 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 verarbeiten kann, ist ein Core i7-6700K, der maximal 16 Lanes für insgesamt 36 bietet. Das X99-Board kann dagegen Platz bieten bis 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. Wenn Sie jedoch mehrere Erweiterungskarten haben, müssen Sie die Fahrspuren zählen und sicherstellen, dass das ausgewählte Board über genügend Bandbreite verfügt.

Natürlich ist das X99-System leistungsstärker - aber wenn Sie sich diese Vergleichstabellen ansehen, müssen Sie sich fragen, welche Funktionen Sie tatsächlich benötigen. Der Z170-Chipsatz kann bis zu acht SATA-Geräte aufnehmen. Dieses spezielle Motherboard bietet eine Vielzahl weiterer Funktionen, die es zu einer attraktiven Perspektive für einen leistungsstarken Gaming-PC machen. Der X99-Chipsatz ist nur erforderlich, wenn Sie eine seriöse CPU mit vier oder mehr Kernen, mehr als 64 GB RAM oder viele Erweiterungskarten benötigen.

Möglicherweise stellen Sie beim Vergleich von Motherboards sogar fest, dass Sie die Dinge noch weiter zurückrufen können. Vielleicht ziehen Sie am Ende ein bescheideneres Z97-System in Betracht, das bis zu 32 GB DDR3-RAM, eine ziemlich leistungsfähige 16-Lane-Core i7-4790K-CPU und eine PCI Express 3.0-Grafikkarte mit voller Geschwindigkeit verarbeiten kann.

Die Kompromisse zwischen diesen Chipsätzen liegen auf der Hand: Mit jedem aufsteigenden Chipsatz haben Sie die Wahl zwischen besseren CPUs, RAMs und Grafikoptionen, ganz zu schweigen von mehr. Aber auch die Kosten steigen spürbar. Zum Glück müssen Sie nicht die Vor- und Nachteile jedes Chipsatzes kennen, bevor Sie eintauchen. Mithilfe dieser Vergleichstabellen können Sie Feature-für-Feature vergleichen.

(Beachten Sie, dass Newegg wahrscheinlich die beste Website für Ihre Vergleiche ist, es jedoch viele andere großartige Geschäfte gibt, in denen Sie die Teile kaufen können - einschließlich Amazon, Fry's und Micro Center.)

Das einzige, worüber diese Vergleichstabellen normalerweise nicht sprechen, ist die Übertaktungsfähigkeit. Möglicherweise werden bestimmte Übertaktungsfunktionen erwähnt, aber Sie sollten sich auch mit Bewertungen befassen und ein wenig googeln, um sicherzustellen, dass das Übertakten funktioniert.

Denken Sie daran, wenn Sie Komponenten, Motherboards oder andere Komponenten in Betracht ziehen, stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Due Diligence durchführen. Verlassen Sie sich nicht nur auf Nutzerbewertungen, sondern nehmen Sie sich etwas Zeit für die tatsächlichen Hardware-Bewertungen von Google, um zu sehen, wie die Profis mit ihnen umgehen.

Über die absoluten Notwendigkeiten (RAM, Grafik und CPU) hinaus sollte jeder Chipsatz alle Ihre wesentlichen Anforderungen erfüllen - ob Onboard-Audio, USB-Anschlüsse, LAN, Legacy-Anschlüsse usw. Was Sie jedoch erhalten, hängt vom Motherboard selbst und den Funktionen ab, die der Hersteller ausgewählt hat. Wenn Sie also unbedingt etwas wie Bluetooth oder Wi-Fi wollen und das Board, das Sie in Betracht ziehen, es nicht enthält, müssen Sie es als zusätzliche Komponente kaufen (die häufig einen dieser USB- oder PCI-Express-Steckplätze belegt) ).

Systemaufbau ist eine Kunst für sich, und es steckt noch viel mehr dahinter, als wir heute hier besprochen haben. Hoffentlich erhalten Sie dadurch ein klareres Bild davon, was ein Chipsatz ist, warum er wichtig ist und welche Überlegungen Sie bei der Auswahl eines Motherboards und von Komponenten für ein neues System berücksichtigen müssen.

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