Чипсет в материнской плате: что это и зачем он нужен

Сервер — это конструктор: процессор, память, накопители, сетевые карты — каждый модуль делает своё дело. А чипсет связывает их в единую работающую систему. Разбираемся, что он из себя представляет, зачем нужен и почему от него зависит больше, чем кажется на первый взгляд.

Что такое чипсет

Чипсет — набор микросхем, распаянных на материнской плате. Его задача — обеспечить взаимодействие процессора, памяти, накопителей, сетевых контроллеров и периферии. Грубо говоря, это диспетчер, который решает, кто с кем и на какой скорости «разговаривает» внутри сервера.

Что такое VRM

VRM (Voltage Regulator Module) — цепь питания процессора на материнской плате. Процессоры требовательны к качеству напряжения: даже мелкие просадки вызывают нестабильность, а скачки могут привести к деградации кристалла. VRM берёт 12 В от блока питания и преобразует их в то напряжение, которое нужно конкретному CPU (обычно в районе 0,8–1,4 В). Конструктивно это набор из MOSFET-транзисторов, дросселей, конденсаторов, драйверов и ШИМ-контроллера — всё это формирует так называемые «фазы питания».

Что такое сокет

Сокет — разъём на материнской плате для установки процессора (не чипсета — это частая путаница). Расположен обычно в центральной части платы, рядом со слотами оперативной памяти. Разновидностей сокетов много, и у каждого поколения процессоров — свой.

С каждым поколением процессоров появляются новые сокеты, а старые уходят из оборота. Различаются они формой, количеством контактов и их распиновкой — то есть тем, какой контакт за что отвечает: линии PCIe, питание ядер, каналы связи с памятью. К примеру, серверные платформы Intel сейчас используют LGA 4677 (для Xeon Scalable 5-го поколения), а AMD — SP5 (для EPYC 9004/9005).

Как узнать чипсет материнской платы

Есть несколько способов определить чипсет на конкретном сервере.

1. Как узнать чипсет материнской платы без Windows. Самый простой и очевидный вариант узнать чип материнской платы - уточнить название самой материнской платы, а затем посмотреть её характеристики в интернете. Этот способ можно использовать независимо от того, работает серверили нет. Посмотреть нужную информацию можно в BIOS или просто открыть крышку системника и прочитать надписи на текстолите. Далее название достаточно вбить в поисковую строку, затем перейти на сайт производителя платы и изучить спецификации определенной модели.
2. Как посмотреть чипсет материнской платы на исправном оборудовании. Получить необходимую информацию можно с помощью встроенных инструментов Windows (аналогичным способом можно узнать, какой процессор установлен на сервере):

• Нажимаем на клавиатуре комбинацию клавиш Win-R;
• Вводим в появившейся строке команду «msinfo32»;
• Смотрим название материнской платы в появившемся на экране окне.

В командную строку также можно вбить команды «wmic baseboard get Manufacturer» (отображает сведения о производителе платы) и «wmic baseboard get product» (позволяет получить информацию о модели платы). Как вариант, уточнить название чипсета можно с помощью бесплатной утилиты CPU-Z.

Какие виды бывают

AMD и Intel выпускают чипсеты для разных сегментов: серверы, рабочие станции, десктопы. Принадлежность к сегменту зашифрована в маркировке — буквы указывают на класс, цифры — на поколение и уровень возможностей:

• Букваобозначает уровень производительности чипсета и, соответственно, материнской платы.
• Первая цифра - поколение устройств.
• Две вторые цифры - показатели производительности.

Пример — десктопные чипсеты Intel (актуальная платформа LGA 1851, серия 800):

• Z890 — топовый набор: разгон CPU и памяти, полная раскладка линий PCIe 5.0, поддержка Thunderbolt 4.
• B860 — золотая середина: без разгона, но с хорошим набором портов и PCIe-линий. Подходит для рабочих станций.
• H810 — бюджетный вариант с урезанным количеством линий PCIe и портов USB.

Для серверного сегмента Intel использует отдельную линейку чипсетов под платформу LGA 4677 (Xeon Scalable «Emerald Rapids» / «Granite Rapids»), где маркировка строится иначе — по серии C (например, C741, C746).

У AMD серверная платформа SP5 работает с EPYC 9004/9005 («Genoa» / «Turin»), и там чипсет играет минимальную роль: большинство контроллеров (PCIe, память, USB) интегрированы прямо в процессор. Десктопная линейка AMD на AM5 включает чипсеты X870E, X870, B850, B840 — логика маркировки похожая: X = топ, B = мейнстрим.

На что влияет чипсет?

Чипсет определяет, что вообще можно подключить к материнской плате и на какой скорости оно будет работать: сколько линий PCIe доступно (и какого поколения — 4.0 или 5.0), какой потолок по оперативной памяти, сколько портов USB и SATA, есть ли встроенная поддержка Wi-Fi 7 или Thunderbolt. Два сервера на одном и том же процессоре, но с разными чипсетами — это разные возможности расширения.

Что необходимо знать пользователю о чипсетах при покупке материнской платы?

Убедиться в совместимости чипсета с центральным процессором. В частности, они должны иметь одинаковый тип сокета для беспроблемной установки.

Уточнить, имеется ли потенциал для расширения и улучшения функционала материнской платы. Отдельные чипсеты имеют дополнительные слоты под оперативку, порты SATA, USB. Все это очень важно для тех, кто рассчитывает улучшать характеристики компьютера в будущем.

Обратить внимание на функциональность и дополнительные опции (например, встроенный звуковой процессор, модуль Wi-Fi, Bluetooth, поддержка технологии разгона или RAID).

В любом случае не нужно забывать о том, что именно чипсет определяет характеристики и возможности материнской платы, поэтому его правильный выбор является залогом успешной сборки производительного сервера для офиса.

Выбор хорошей материнской платы

При подборе и покупке материнской платы рекомендуем уделить внимание таким моментам:

• Платформа материнской платы. Платформу обычно обозначают по сокету: AM5, LGA 1851, LGA 4677, SP5. От платформы зависит, какие процессоры, память и накопители совместимы с платой. Например, AM5 и LGA 1851 — это DDR5 и PCIe 5.0, а старые AM4 и LGA 1200 работали с DDR4 и PCIe 4.0 (или даже 3.0).
• Чипсет. Если в рамках одной платформы обычно используется общий сокет, то чипсеты могут быть любыми. При этом если старшие модели чипсетов реализуют полный функционал платформы,  то у средних уже есть различные ограничения, а младшие поддерживают только базовые опции.
• Подсистема питания (VRM). Бюджетные VRM рассчитаны на процессоры с невысоким TDP и не потянут тяжёлые нагрузки. Для серверных Xeon или EPYC с TDP 250–350 Вт нужна мощная VRM-секция — иначе платы будут тротлить процессор при длительной загрузке.

Итого: платформа + чипсет + VRM = реальные возможности конкретной платы. И да, не забудьте про форм-фактор — плата должна физически влезть в корпус. Серверные платы чаще всего идут в формате EEB или E-ATX, десктопные — ATX, mATX или Mini-ITX.

Что нужно знать о том, как устроена материнская плата

Материнская плата на вид — сложная штука: десятки разъёмов, микросхемы, радиаторы. Но по сути большинство слотов и портов на разных платах работают одинаково — PCIe есть PCIe, DIMM есть DIMM. Реальная разница кроется в подсистеме питания (VRM), контроллере Ethernet (1GbE, 10GbE, 25GbE — для сервера это критично) и в том, сколько линий PCIe чипсет выделяет на NVMe-слоты и сетевые карты. Именно с VRM и стоит начать, если хотите разобраться в устройстве платы.

Подсистема питания собирается из специальных элементов, которые регулируют, преобразуют ток, поступающий к ЦП непосредственно от блока питания. От того, насколько качественно они функционируют, во многом зависит, получает ли сервер необходимое ему количество энергии при различных нагрузках. Соответственно это определяет общую стабильность и возможности для улучшения оборудования.

Система питания включает фазы, которые находятся около сокета, реже непосредственно под радиатором. Большое количество фаз способно обеспечивать передачу на процессор мощного и ровного тока без сбоев и перегрева даже при значительных нагрузках. Для десктопных процессоров начального уровня хватит 4–6 фаз. Для серьёзных рабочих станций и серверных CPU с TDP от 200 Вт — 8–12+ фаз с массивными радиаторами. На серверных платах под Xeon или EPYC VRM-секция обычно рассчитана с запасом, но при апгрейде на процессор с большим TDP — проверяйте, хватит ли питания.

Чем различаются чипсеты?

Чипсеты делятся на классы по функциональности. Про Северный мост можно забыть — его функции давно переехали в процессор (контроллер памяти, линии PCIe). Чипсет (бывший «Южный мост») отвечает за «остальное»: дополнительные линии PCIe, порты USB, SATA, сетевые интерфейсы.

Intel (десктопная платформа LGA 1851, серия 800): Z890 — полный набор для энтузиастов (разгон, PCIe 5.0 x16 от CPU + дополнительные линии от чипсета), B860 — рабочая лошадка без разгона, H810 — минимум для офисных задач. Серверные чипсеты Intel серии C7xx работают с Xeon Scalable и обеспечивают поддержку ECC-памяти, многосокетных конфигураций и расширенных RAS-функций.

AMD (десктоп AM5): X870E/X870 — топовые чипсеты с USB4 и PCIe 5.0, B850/B840 — мейнстрим. Серверная платформа SP5 под EPYC — отдельная история: процессор сам содержит 128 линий PCIe 5.0, контроллер DDR5 на 12 каналов и CXL-интерфейс. Роль чипсета там минимальна.

Разница в подходах: у Intel чипсет традиционно берёт на себя больше функций, у AMD процессор — практически самодостаточный хаб. Подробнее о том, что выгоднее для бизнеса — Intel или AMD, мы разобрали в отдельном материале.

В чем разница между чипсетом и сокетом?

Чипсет - это набор микросхем, предназначенных для обеспечения совместной работы различных электронных компонентов и периферийных устройств сервера. В свою очередь сокет - это щелевой или гнездовой разъем, предназначенный для установки центрального процессора.

Чем отличается чипсет и процессор?

Процессор и чипсет - это два разных компонента сервера. Под центральным процессором понимают главную часть аппаратного обеспечения серверного оборудования, которая отвечает за четкое и стабильное выполнение машинных функций. Чипсет же - это набор микросхем, который обеспечивает передачу команд от процессора к другим электронным компонентам и периферийным устройствам.

Чем важен чипсет?

Чипсет - базис материнской платы. Именно он отвечает за различные возможности сервера, обеспечивает синхронизацию и слаженную работу всех его компонентов: системы питания и охлаждения, жестких дисков, звуковых, сетевых устройств и т.д.

Где находится чипсет?

Чипсет распаян на материнской плате — обычно под собственным радиатором, ниже процессорного сокета. Раньше чипсет состоял из двух микросхем (Северный и Южный мосты), но уже много лет это одна микросхема — Platform Controller Hub (PCH) у Intel или Fusion Controller Hub (FCH) у AMD. Часть функций бывшего Северного моста (контроллер памяти, основные линии PCIe) давно интегрирована в сам процессор.

Можно ли наносить термопасту на чипсет?

Термопаста обеспечивает теплопередачу между чипсетом и радиатором, предотвращая перегрев. Со временем она высыхает и теряет эффективность. На серверах, которые работают круглосуточно, замену стоит делать раз в 2–3 года (или при плановом ТО). Раз в полгода — это перебор, если только сервер не стоит в плохо охлаждаемом помещении с температурой 35 °C.

Если остались вопросы по подбору чипсета и материнской платы под конкретную серверную задачу — инженеры ittelo.ru помогут подобрать конфигурацию под ваш бюджет и нагрузку.