Chipset là gì? Chipset đóng vai trò quan trọng như thế nào?

Chắc hẳn bạn đâu đó sẽ nghe thấy tên linh kiện chipset. Vậy Chipset là gì? Chipset đóng vai trò quan trọng như thế nào? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để giải đáp các câu hỏi trên nhé.

Chip là gì?

Chip là bộ phận hoạt động như trung tâm truyền thông và điều khiển lưu lượng của bo mạch chủ (mainboard), xác định các thành phần tương thích bao gồm CPU, RAM, ổ cứng và card đồ họa.

Ngoài ra, chip máy tính cũng quyết định các lựa chọn mở rộng phần cứng của thiết bị. Thậm chí, hệ thống của bạn có thể được ép xung với con chip PC hợp lý.

Chipset là gì?

Chipset là một nhóm các mạch tích hợp được thiết kế để làm việc cùng nhau và đi cùng nhau như một sản phẩm đơn. Trong máy tính, từ Chipset thường dùng để nói đến các chip đặc biệt trên bo mạch chủ hoặc trên các card mở rộng.

Khi nói đến các máy tính cá nhân (PC) dựa trên hệ thống Intel Pentium, Chipset thường dùng để nói đến hai chip bo mạch chính: chip cầu bắc và chip cầu nam.

Nhà sản xuất chip thường không phụ thuộc vào nhà sản xuất bo mạch. Ví dụ các nhà sản xuất chipset cho bo mạch PC có NVIDIA, ATI, VIA Technologies, SiS, Intel và AMD.

Thời kỳ đầu, máy tính sử dụng các bo mạch chủ với rất nhiều mạch tích hợp (IC) có chức năng riêng biệt. Mỗi IC thường bao gồm một hoặc nhiều chip có chức năng điều khiển từng thành phần của hệ thống. Ví dụ, chuột, bàn phím, card đồ họa, card âm thanh…

Do trên bo mạch chủ có chứa quá nhiều IC nên bo mạch không thể hoạt động hiệu quả. Chính vì vậy, các kỹ sư đã nghiên cứu chế tạo ra một hệ thống tốt hơn bằng cách tích hợp các con chip đơn lẻ với nhau để giảm số lượng chip trên bo mạch chủ. Chipset có nghĩa là một bộ những con chip và có vai trò tương tự chip.

Các loại chipset trên mainboard

Chip cầu bắc Northbridge

Chip cầu bắc tiếng Anh là Memory Controller Hub (MCH) là con chip đóng vai trò quan trọng trong bo mạch chủ của PC. Nó đóng vai trò trung gian giao tiếp giữa các phần cứng như CPU, RAM, AGP hoặc PCI Express với chip cầu nam.

Ngoài ra, chip cầu bắc còn là thành phần quyết định đến số lượng, chất lượng, tốc độ của CPU, tốc độ của RAM.

Chip cầu nam Southbridge 

Chip cầu nam tiếng Anh là I/O Controller Hub (ICH) là con chip không được kết nối trực tiếp với CPU mà phải thông qua chip cầu bắc.

Nó đóng vai trò chủ yếu trong các công việc tốc độ chậm của bo mạch chủ, là trung gian liên lạc giữa các thiết bị có tốc độ chậm hơn trên máy tính. Chip cầu nam thường làm việc với một số chip cầu bắc khác có thiết kế tương thích.

Các loại chipset của Intel

Dưới đây là các loại chipset bộ xử lý Intel Xeon dành cho máy chủ (Server).

Bảng tham khảo một số chipset dành cho máy trạm (Workstation)

Đặc biệt là Intel với những sản phẩm đã được khẳng định, Intel luôn được biết đến như là nhà cung cấp giải pháp xử lý hàng đầu, đồng thời cũng là một trong những công ty quốc tế đầu tiên "hiểu" doanh nghiệp, đặc biệt là doanh nghiệp nhỏ hơn bao giờ hết.

Tính tới thời điểm này, những chuyên gia hàng đầu của hãng đã tư vấn và cung cấp rất nhiều giải pháp cho doanh nghiệp, giúp họ có những khởi đầu thuận lợi, nhiều trong số đó đã vươn lên để trở thành các công ty lớn của một quốc gia hay thậm chí là quốc tế.

Vai trò của Chipset trong hệ thống máy tính

Chipset quyết định sự tương thích của phần cứng:

Chipset quyết định 3 thứ: sự tương thích của các phần cứng (chẳng hạn như CPU hay RAM mà bạn có thể gắn trên bo mạch chủ), các tùy chọn mở rộng (bạn có thể gắn bao nhiêu thiết bi qua cổng PCI) và khả năng ép xung (OC). Chi tiết hơn chút:

Nhất CPU nhì chipset - 2 thành phần này luôn được chúng ta tìm hiểu và chọn lựa đầu tiên mà chipset thì luôn đi với bo mạch chủ nên có thể nói chọn CPU trước rồi bo mạch chủ sau.

Khi đã có chipset hay bo mạch chủ, chúng ta sẽ biết được phải chọn những phần cứng còn lại như thế nào, chẳng hạn như loại RAM gì (DDR3 hay DDR4), tốc độ cao hay thấp; ổ cứng gì và số lượng ổ có thể gắn; các lựa chọn card đồ họa và có hỗ trợ nhiều card (thiết lập SLI hay CrossFire) hay không cũng như các tùy chọn card mở rộng khác.

Chính vì sự đa dạng này khiến chipset cũng có nhiều phiên bản, phiên bản cao cấp nhất thì dĩ nhiên hỗ trợ nhiều thứ hơn và dĩ nhiên tiền cũng nhiều hơn.

Chipset quyết định các tùy chọn mở rộng:

Chipset quyết định các tùy chọn phần cứng mở rộng nhờ bus. Những thành phần phần cứng và thiết bị ngoại vi kết nối với bo mạch chủ thông qua các bus.

Mọi bo mạch chủ đều hỗ trợ nhiều loại bus khác nhau và mỗi loại bus có tốc độ, băng thông khác nhau. Chúng ta có thể chia làm 2 loại bus: bus trong (internal bus) và bus ngoài (external bus).

PCI Express (PCIe) là loại internal bus điển hình và nó khai thác các lane để các thành phần như card mở rộng (card đồ họa, card âm thanh, card mạng …), RAM giao tiếp với CPU và ngược lại. Theo cách giải thích đơn giản nhất thì một lane là 2 cặp dây dẫn, một dây gởi dữ liệu đi và dây kia nhận dữ liệu. Như vậy, PCIe x1 sẽ có 4 dây, PCIe x2 sẽ có 8 dây … Càng nhiều dây, càng nhiều dữ liệu được trao đổi. Kết nối PCIe x1 đạt tốc độ truyền tải dữ liệu 250 MB/s mỗi chiều, PCIe x2 thì 500 MB/s … Về các phiên bản PCIe thì sẽ có một bài riêng, những thông số này tương ứng với PCIe thế hệ đầu tức PCIe 1.x, thế hệ PCIe mới nhất là PCIe 4.0 thì 1 lane đã có tốc độ đến gần 2 GB/s.

Số lượng lane sẵn có trên bo mạch chủ tùy thuộc vào khả năng của CPU và bản thân bo mạch chủ. Một ví dụ, rất nhiều CPU dành cho desktop của Intel hỗ trợ 16 lane và một số CPU thế hệ mới, dòng cao cấp hỗ trợ từ 28 đến 40 lane. Trong khi đó, bo mạch chủ dùng chipset Z170 thường cung cấp thêm từ 20 lane. Như vậy với một hệ thống CPU hỗ trợ 16 lane và bo mạch chủ 20 lane thì chúng ta có tổng cộng 36 lane.

Do đó, nếu bạn gắn vào hệ thống này một chiếc card đồ họa dùng PCIe x16 thì nó sẽ sử dụng đến 16 lane. Nếu gắn 2 card chạy cầu đôi thì cả 2 có thể chạy cùng nhau ở tốc độ tối đa nhưng bạn chỉ còn lại 4 lane dành cho các thành phần khác. Và nếu bạn có ý định gắn nhiều loại card mở rộng thì bạn cần phải xem xét khả năng hỗ trợ của CPU và chipset. Nếu hết lane mà bạn vẫn còn trống khe PCIe thì khi gắn thêm card vào, nó không thể hoạt động.

Chipset quyết định khả năng OC của hệ thống:

Như vậy bạn đã biết về vai trò định đoạt của chipset về tính tương thích và khả năng mở rộng phần cứng, giờ là khả năng ép xung. Ép xung có nghĩa đơn giản là đẩy xung nhịp của các thần phần phần cứng lên cao hơn so với xung mặc định. Tỉ lệ thuận với tốc độ là điện năng tiêu thụ và nhiệt sản sinh, những yếu tố này có thể khiến hệ thống bất ổn định và giảm tuổi thọ linh kiện. Do đó hệ thống sẽ cần đến khả năng tản nhiệt tốt hơn, chẳng hạn như tản nhiệt nước và bộ nguồn cao cấp.

Vấn đề nằm ở chỗ chỉ có một số loại CPU có thể ép xung được, điển hình là dòng K của Intel và AMD. Hơn nữa cũng chỉ có một số loại chipset hỗ trợ ép xung và một số đòi hỏi phải có firmware đặc biệt để mở khóa khả năng ép xung. Do đó nếu bạn muốn ép xung chiếc máy tính của mình thì ngay từ khi chọn mua phần cứng ráp máy, bạn phải tìm đúng bo mạch chủ dùng chipset có khả năng ép xung.

Chipset hỗ trợ ép xung bắt buộc phải có khả năng điều khiển các yếu tố cần thiết trong khi ép xung như điện áp, multiplier, xung nhịp … trong UEFI hay BIOS để có thể đẩy tốc độ CPU lên cao hơn mức thiết kế. Nếu chipset không thể ép xung, những tính năng này sẽ không có hoặc nếu có thì cũng không dùng được và bạn sẽ chỉ có thể sử dụng con CPU đó với tốc độ theo nhà sản xuất thiết lập.

Trên đây là những thông tin về chipset là gì? Chipset đóng vai trò quan trọng như thế nào? và các loại chipset trên mainboard. Hi vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho bạn.