איך נראות ערכות שבבים מודרניות למחשב?
ערכת שבבים - סט של שבבים שנועד לעבוד יחד
אז, במחשבים, ערכת שבבים ממוקמתלוח האם, מבצע את הפונקציה של רכיב חיבור (bridge) שמבטיח אינטראקציה של יחידת העיבוד המרכזית (CPU) עם סוגים שונים של זיכרון, התקני פלט קלט, בקרים ומתאמי PU, שניהם ישירות מעצמה (וגם שיש להם חלק מהם בהרכבו), ובאמצעות בקרים ומתאמים אחרים, המשתמשים במערכת אוטובוסים רב-מפלסית.
מכיוון שהמעבד בדרך כלל לא יכולליצור איתם אינטראקציה ישירה. ערכת השבבים קובעת את הפונקציונליות של לוח האם. הוא כולל את ממשק אפיק המעבד ובסופו של דבר קובע את סוג ומהירות המעבד שבו נעשה שימוש.
הוא קובע במידה רבה את סוג, נפח, מהירות וסוג הזיכרון הנתמך, תדרי הפעלה של אוטובוסים שונים, קיבולת וסוגם, תמיכה בכרטיסי הרחבה, מספרם וסוגם וכו'.
אז ערכת השבבים הזו שייכת למספר המרכיבים החשובים ביותר של המערכת, הקובע במידה רבה את הביצועים, יכולת ההרחבה, יציבות הפעולה בהגדרות ותנאים שונים, יכולת השדרוג, היקף היישום וכו'.
בעצם הבסיס של הפלטפורמה/לוח האם, ערכות שבבים נמצאות גם במכשירים אחרים, כמו טלפונים סלולריים ונגני מדיה ברשת.
ערכת השבבים של לוחות האם המודרניים של מחשבים מורכבת משני שבבים עיקריים (לפעמים משולבים לשבב אחד, מה שנקרא רכזת בקר המערכתYou
- רכזת בקר זיכרון — מבטיח אינטראקציה בין המעבד והזיכרון.מתחבר למעבד באמצעות אוטובוס מהיר (FSB, HyperTransport או QPI). במעבדים מודרניים (למשל Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1), ניתן לשלב את בקר הזיכרון ישירות במעבד. ה-MCH של ערכות שבבים מסוימות עשוי לשלב מעבד גרפי;
- רכזת בקרת קלט / פלט —מספק אינטראקציה בין המעבד והכונן הקשיח, כרטיסי PCI, ממשקי PCI Express במהירות נמוכה, IDE, SATA, ממשקי USB וכו'.
לפעמים ערכת השבבים כוללת שבב סופר קלט / פלט, המחובר לגשר הדרומי באמצעות אוטובוס ספירת הפינים הנמוך ואחראי על יציאות במהירות נמוכה: RS232, LPT, PS / 2.
יש גם ערכות שבבים שונות מאוד מהןתוכנית מסורתית. לדוגמא, מעבדים לשקע LGA 1156 כוללים את הפונקציונליות של הגשר הצפוני (חיבור לכרטיס המסך והזיכרון) באופן מלא במעבד עצמו, ולכן ערכת השבבים עבור LGA 1156 מורכבת מגשר דרום אחד המחובר למעבד באמצעות אוטובוס ה- DMI.
יצירת מערכת מחשוב מלאה עבורמחשב אישי וביתי המבוסס על מספר כה קטן של מיקרו-מעגלים (ערכת שבבים ומיקרו-מעבד) הוא תולדה של התפתחות תהליכים טכניים של מיקרו-אלקטרוניקה המתפתחים על פי חוק מור.
ערכות שבבים למעבדי x86 מודרניים
ביצירת ערכות שבבים המספקות תמיכהמעבדים חדשים, יצרני מעבדים מתעניינים בעיקר בפיתוח של מעבדים חדשים. לכן, יצרני מעבדים מובילים (Intel ו-AMD) מייצרים ערכות ניסיון במיוחד עבור יצרני לוחות אם.
לאחר ריצה, משוחררים חדשים בערכות שבבים כאלה.סדרת לוחות אם, ורישיונות מונפקים ליצרנים שונים ולעיתים לקבלני משנה של יצרני לוחות האם עם כניסתם לשוק.
רשימת יצרני ערכת השבבים הגדולים לארכיטקטורת x86:
- אינטל
- NVidia
- ATI/AMD. לאחר רכישת ATi על ידי AMD ב-2006, היא הפכה לחלק ממנה כחטיבה גרפיתקבוצת מוצרי הגרפיקה של AMD.
- באמצעות
- אחות
שבבי ARM
גם למערכות המשתמשות במעבדי ARMערכות שבבים נוצרו ונוצרות. ואם הדוגמאות הראשונות היו דומות בדרך כלל לערכות השבבים המודרניות של IBM שלהם, הרי שהמודעות המודרניות (כמו Qualcomm Snapdragon ו- Texas Instruments DaVinci), בגלל ההתמקדות במכשירים ניידים, נבדלות במידה ניכרת הן במבנה והן בתכונות הטכניות.
יצרני שבבים
- אינטל
סימון ערכת השבבים עם אות לפני המספר פירושו כוחה של ערכת השבבים בתוך שורה אחת.
X —ביצועים מקסימליים עבור מחשבי גיימינג
P - ביצועים גבוהים עבור מחשבים רבי עוצמה לשימוש המוני
G —עבור מחשב ביתי או משרדי רגיל
B, Q —לעסקים. המאפיינים זהים ל-"G", אך יש להם פונקציות נוספות, כגון תחזוקה מרחוק וניטור גישה למנהלי משרדים וארגונים גדולים.
הדבר הראשון שמושך תשומת לב -היעדר גשר צפוני. ערכת שבבים זו עובדת עם מעבדים עם ליבה גרפית משולבת (Processor Graphics) מסדרת Intel Core. עבור מחשב ביתי, הליבה המובנית תספיק לעבוד עם מסמכים ולצפות בסרטונים.
עם זאת, אם נדרשים ביצועים גבוהים יותר, למשל בעת התקנת משחקים מודרניים, ערכת השבבים תומכת בהתקנה של מספר כרטיסי מסך בחריץ PCI Express 3.
יתר על כן, בעת התקנת כרטיס מסך אחד, זה יהיההשתמש ב-16 קווים, שניים - כל אחד עם 8 קווים, או אחד 8, השני 4, ו-4 הקווים הנותרים ישמשו לעבודה עם מכשירים המשתמשים בטכנולוגיית Thunderbolt.
- AMD
החלשים ביותר מבחינת ביצועים הם אותם דגמים עם מספרים בלבד בשם:
האותיות G או V בשם הדגם מציינות נוכחות של כרטיס מסך משולב בערכת השבבים.
X או GX - תמיכה בשני כרטיסי מסך נפרדים (בדידים), אך לא בקיבולת מלאה (8 שורות כל אחד).
FX הם ערכות השבבים החזקות ביותר התומכות באופן מלא בכרטיסי גרפיקה מרובים.
האוטובוס המחבר את המעבד וערכת השבבים ב- AMD נקרא Hyper Transport (HT).
כיצד לבחור ערכת שבבים?
- מספר הליבות
קיימת תפיסה שגויה שככל שיותר ליבות יותר טוב, אבל זה לא נכון.
נזכיר שאנחנו מדברים על אחד מחלקי המערכת שבב, כלומר יחידת העיבוד המרכזית (CPU). המעבד מטפל בניהול הכולל של ערכת השבבים ויישומים משלושה גורמים.
כדאי לזכור את הכלל שהגבלת הצמיחההפרודוקטיביות מתרחשת עקב עלייה במספר המחשבים. ג'ין אמדהל ניסחה את החוק ב-1967. לכן, יותר ליבות פירושן יותר צריכת חשמל.
לפעמים, בגלל ריבוי הליבות, אי אפשר להציב משהו אחר. הגודל הפיזי של ערכת השבבים מוגבל.
- תדר שעון
חשוב גם תדר השעון של המרכזימעבד. כעת התדירות המקסימלית של ספינות הדגל מגיעה ל-2.45 גיגה-הרץ ונדרשת לעומסים גבוהים לטווח קצר (לדוגמה, בעת עיבוד וידאו 4K30, בעת העברת נתונים ברשת ה-LTE במהירויות של עד 1 Gbit/s) או למשימות השוואת ביצועים.
- לאילו יצרנים כדאי לשים לב?
- קוואלקום
- אינטל
- Samsung
- HiSilicon
- מדיאטק
- Spreadtrum
מבחר הצ'יפס היצרני ביותר
- AMD Radeon RX 6900 XT
AMD החלה את מכירות Radeon RX 6900 XT 8 בדצמברמחיר 2020 999 דולר. זהו כרטיס שולחן העבודה של ארכיטקטורת Navi / RDNA2 המבוסס על תהליך ייצור של 7 ננומטר ומיועד בעיקר לגיימרים. 16 ג'יגה-בייט של זיכרון GDDR6 שעונים ב -16 ג'יגה-הרץ מסופקים, ויחד עם ממשק זיכרון של 256 סיביות זה יוצר רוחב פס של 512.0 ג'יגה-בתים לשנייה.
- NVIDIA GeForce RTX 3090
NVIDIA החלה במכירות GeForce RTX 3090 24מחיר ספטמבר 2020 1,499 דולר. זהו כרטיס שולחן העבודה של ארכיטקטורת Ampere המבוסס על תהליך ייצור 8 ננומטר ומיועד בעיקר לשחקנים. 24 ג'יגה-בתים של זיכרון GDDR6X שעונים במהירות 19.5 גיגה-הרץ מסופקים, ויחד עם ממשק זיכרון 384 סיביות זה יוצר רוחב פס של 936.2 ג'יגה-בייט לשנייה.
- NVIDIA GeForce RTX 3080
NVIDIA החלה במכירות GeForce RTX 3080 16ספטמבר 2020 במחיר של 699 דולר. זהו כרטיס שולחן העבודה של ארכיטקטורת Ampere המבוסס על תהליך ייצור 8 ננומטר ומיועד בעיקר לשחקנים. 10 ג'יגה-בייט זיכרון GDDR6X מסופק במהירות 19 GHz, ויחד עם ממשק זיכרון 320 ביט זה יוצר רוחב פס של 760.3 GB / s.
- AMD Radeon RX 6800 XT
AMD החלה את מכירות Radeon RX 6800 XT 18 בנובמברמחיר 2020 649 דולר. זהו כרטיס שולחן העבודה של ארכיטקטורת Navi / RDNA2 המבוסס על תהליך ייצור של 7 ננומטר ומיועד בעיקר לגיימרים. 16 ג'יגה-בייט של זיכרון GDDR6 שעונים ב -16 ג'יגה-הרץ מסופקים, ויחד עם ממשק זיכרון של 256 סיביות זה יוצר רוחב פס של 512.0 ג'יגה-בתים לשנייה.
- NVIDIA RTX A6000
NVIDIA החלה במכירות RTX A6000 ב -5 באוקטובר 2020מחיר של 4,649 דולר. זהו כרטיס שולחן העבודה של ארכיטקטורת Ampere המבוסס על תהליך ייצור 8 ננומטר ומיועד בעיקר לשחקנים. מותקנים עליו 48 ג'יגה-בייט זיכרון GDDR6 שעוננו במהירות של 16 ג'יגה לשנייה, ויחד עם ממשק זיכרון 384 סיביות זה יוצר רוחב פס של 768.0 GB / s.
קרא עוד:
המפה המדויקת הראשונה של העולם נוצרה. מה רע בכולם?
האלגוריתם גילה שכבה מסתורית חדשה בתוך כדור הארץ
אוראנוס קיבל את מעמדו של כוכב הלכת המוזר ביותר במערכת השמש. למה?