1. 序章

チップセットは、マザーボードのすべてのコンポーネント間のインターフェイスを拡張するチップのセットです。 バスと相互接続が含まれており、 CPU 、メモリ、および入出力デバイスが相互作用できるようになっています。 このチュートリアルでは、それに飛び込んで、そのさまざまな側面を探ります。

2. チップセットとは何ですか？  

パーソナルコンピュータの初期の頃、マザーボードにはさまざまなチップが散在していたため、さまざまなインターフェイスやパフォーマンスの問題が発生していました。 これは、チップセットを形成するために、異種のチップをより少ないチップに統合するという考えにつながりました。 PCIバスコンセプトの導入により、マザーボード設計の新しいアプローチがチップセットで進化しました。 これらは文字通りチップのセットであったため、チップセットと呼ばれます。 チップセットには、ノースブリッジチップとサウスブリッジチップが含まれます。 現在のマザーボードの主なコンポーネントは、チップセット、CPU、メモリ、時計、バス、および BIOS 、およびレイアウトを以下に示します。 ノースブリッジチップは上部にあります 、またはマザーボードの北部で、CPUに直接接続されています。  これは、ランダムアクセスメモリ（RAM）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（PCI）Expressコントローラ、サウスブリッジチップなどのシステムの高速コンポーネントのブリッジとして機能します。 サウスブリッジチップは、マザーボードの下部（南部）に向かって配置されています。 サウスブリッジは、PCIバススロット、ハードドライブ、USBポート、マウス、オーディオなどの低速コンポーネントの処理を担当します。

3. ノースブリッジ

Northbridgeには4つのバスが接続されています。

  • メモリバス–これを使用するノースブリッジのメモリコントローラであり、RAMを使用してすべてのメモリアクセスを実行します
  • フロントサイドバス（FSB）–CPUはこれを使用してノースブリッジに接続します
  • PCIバス– ノースブリッジとサウスブリッジチップ、およびビデオカードやイーサネットカードなどのアドオンデバイスを接続します
  • L2キャッシュバス–これはRAMとCPUの間に配置されます

CPU設計の進歩に伴い、キャッシュメモリはCPUの一部になり、L2キャッシュバスは使用されなくなりました。 メモリバス、FSB、およびPCIバスは、異なるバスプロトコル（通信言語）を使用します。 ノースブリッジチップは次のように機能します。

  • メモリバス、FSB、およびPCI用のトラフィックルーター
  • 翻訳者、エンコードされた情報を異なるバスプロトコルに翻訳する

4. サウスブリッジ

サウスブリッジには、次のバスインターフェイス機能があります。

  • PCIコントローラー–ノースブリッジおよびPCIバス上の他の接続されたデバイスと通信するためのPCIインターフェース
  • IDEコントローラー– ハードディスク、DVDドライブなどのストレージデバイス用の統合ドライブエレクトロニクス（IDE）バス
  • ISAコントローラー-業界標準アーキテクチャ（ISA）バスは、以前のマザーボードのPCIのような拡張バスでした
  • USBコントローラー-ISA、PS / 2、シリアルポート、パラレルポートなどの相互接続バスに代わるユニバーサルシリアルバス（USB）が導入されました
  • Xバスインターフェイス– PS / 2 のバスは、BIOSコードでキーボードとマウスをサポートしていました
  • DMAコントローラー-ダイレクトメモリアクセス（DMA）を使用すると、マザーボード上のコンポーネント（ハードドライブなど）がCPUに接続せずにメインメモリに直接アクセスできます。
  • システムタイマー– これにより、起動時にISAバスのビープ音のクロックパルスが生成されます。
  • 割り込みコントローラー（AIPIC、NMI、標準IRQ）– これは、CPU制御を回復するために、さまざまなタイプの割り込みを管理します

サウスブリッジに接続されたデバイスがCPUと通信するには、ノースブリッジを経由する必要があります。 したがって、ある期間にわたって、古いノースブリッジ-サウスブリッジアーキテクチャは、IntelのX99チップセットなどのより近代的なシングルチップシステムに進化しました。メモリやグラフィックスコントローラなどのいくつかのコンポーネントには、最新のCPU。 ノースブリッジの他の残りのコンポーネントはサウスブリッジスタイルのチップに統合され、チップセットからノースブリッジが完全に削除されました。

5. チップセットドライバー

チップセットドライバーは、USBやコアPCIなどのいくつかの特定の機能をサポートします。 ドライバーに互換性がある場合、チップセットとデバイスは連携できます。オペレーティングシステムのインストール中、デバイスドライバーインストールされています。 ある期間にわたって、ドライバーが古くなったり互換性がなくなったりすると、互換性とパフォーマンスの問題が発生します。 Windowsでは、デバイスマネージャーがドライバーの状態を確認できます。 デバイスにドライバーの問題がある場合は、黄色のアイコンがデバイスにマークされます。機能やカスタマイズが失われないようにするために、メーカー提供のドライバーダウンロードサイトからドライバーをダウンロードすることをお勧めします。 ]。 チップセットドライバを最新の状態に保つことは、バグ修正と新しいハードウェアのサポートに役立ちます。 アップグレードが失敗した場合は、システムの復元を使用してドライバーをロールバックできます。

6. チップセットの利点は何ですか？

チップセットは以下を決定します：

  • 互換性のある入出力デバイス
  • 拡張カード用のスペース（グラフィックカードなど）
  • パフォーマンスを向上させるオーバークロック機能

7. 結論

このチュートリアルでは、チップセットの概要を説明しました。 まず、それが何であるかとアーキテクチャについて説明しました。 次に、ノースブリッジとサウスブリッジについて話しました。 結論として、チップセットはマザーボードのトランスレータ、トラフィックコントローラのように機能し、周辺機器の互換性を判断します。 また、将来の拡張の可能性とオーバークロックの可能性を管理します。