Jest najważniejszym komponentem płyty głównej, jest odpowiedzialny za komunikację między mikroprocesorem a pozostałymi elementami płyty.
Do niedawna chipset fizycznie składał się z dwóch układów scalonych: mostka północnego (ang. North Bridge) oraz mostka południowego (ang. South Bridge) .
Umieszczenie kontrolera pamięci w mikroprocesorze umożliwiło w najnowszych konstrukcjach utworzenie jednego układu scalonego.
Chipset integruje: interfejs magistrali mikroprocesora, kontroler pamięci, kontrolery urządzeń wejścia i wyjścia (I/O), kontrolery magistral. Generuje częstotliwości mikroprocesora i magistral i steruje nimi.
Zawiera kontrolery pamięci masowej, zegar czasu rzeczywistego i CMOS, kontrolery DMA (ang. Direct Memory Access – bezpośredni dostep do pamięci), może także zawierać zintegrowany układ graficzny, muzyczny i sieciowy.
(Magistrala komunikacyjna, magistrala (ang. bus) – zespół linii przenoszących sygnały oraz układów wejścia-wyjścia służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami w systemach mikroprocesorowych.
Ze względu na typ prowadzonej transmisji magistrale można podzielić na:
Równoległe – sygnały przesyłane są równolegle, jednocześnie wieloma kanałami (np. przewodami, ścieżkami); do magistral tego typu należą m.in. PCI, AGP, FSB.
Szeregowe – sygnały są przesyłane szeregowo, jednym lub wieloma pojedynczymi kanałami; do nich należą magistrale: USB, RS-232, PCI Express.)
Architektura North and South Bridge
W klasycznej architekturze funkcje chipsetu są rozdzielone na dwa oddzielne układy scalone (mostki) połączone magistralą PCI (ang. Peripheral Component Interconnect – magistrala komunikacyjna).
Mostek północny łączy magistralę microprocesora z pamięcią RAM, magistralą AGP (ang. Advanced/Accelerated Graphic Port – zaawansowany/przyśpieszający interfejs graficzny) i magistralą PCI.
Mostek południowy pośredniczy w komunikacji między mostkiem północnym (za pośrednictwem magistrali PCI) a wolniejszymi komponentami płyty głównej – kontrolerami pamięci masowych (twardych dysków i napędów optycznych) oraz magistrali USB (ang. Universal Serial Bus – uniwersalna magistrala szeregowa).
Ponadto z układem chipsetu współpracuje układ zwany Super I/O.
Super I/O jest połączony z mostkiem południowym za pomocą magistrali ISA (ang. Industry Standard Architecture – standardowa architektura przemysłowa). Integruje on wszystkie pozostałe komponenty obsługujące urządzenia wejścia-wyjścia niewspierane przez chipset: porty PS-2 myszy i klawiatury, porty szeregowe COM i port równoległy LPT, a także kontrolery stacji dyskietek oraz połączenie z BIOS-em.
Jeżeli na płycie nie zamontowano oddzielnego układu Super I/O, oznacza to, że został zintegrowany z mostkiem południowym chipsetu.
Architektura chipsetów firmy Intel
Pierwszym chipsetem wyprodukowanym przez firmę Intel był chipset kompatybilny z mikroprocesorem 486.
Intel jako pierwszy postanowił odejść od tradycyjnej architektury North and South Bridge i skonstruował serię chipsetów oznaczonych jako 8xx. Nową koncepcję nazwano IHA (ang. Intel Hub Architecture – architektura koncentratora).
Zmieniono nazewnictwo układów chipsetu:
North Bridge przemianowano na MCH (ang. Memory Controler Hub - kontroler pamięci)
South Bridge przemianowano na ICH (I/O Controler Hub – kontroler wejścia/wyjścia)
Intel wprowadził też nowy interfejs, rezygnując z łączenia układów chipsetu za pomocą magistrali PCI.
Od serii chipsetów oznaczonych jako P55 firma Intel wprowadziła kolejną zmianę przenosząc zadania wykonywane przez ICH na „barki” mikroprocesora. Dzięki temu zredukowano liczbę układów scalonych chipsetu.
Pod procesory Intel Core drugiej generacji firma Intel przygotowała chipsety oznaczone jako Z68 Express Chipset.
Procesory Core drugiej generacji posiadały już układ GPU (ang. Graphics Processing Unit). Dodatkowo CPU (Central Processing Unit - mikroprocesor) przejął kontrolę nad magistralą PCI-E 2.0-16. Dzięki temu chipset składa się z jednego układu scalonego oznaczonego jako PCH (ang. Platform Controller Hub).
Nowa koncepcja pozwala na współpracę układu graficznego zintegrowanego z CPU oraz samodzielnej karty graficznej. Jest to możliwe dzięki technologii IQS (Intel Quick Sync) oraz oprogramowanie Lucid Virtu.
Ponadto CPU został połączony z układem chipsetu za pomocą magistrali DMI 2.0 o przepustowości 20Gb/s oraz interfejsu FDI (Flexible Display Interface), poprzez który CPU wspiera PCH podczas przetwarzania obrazu.
Architektura chipsetów firmy AMD
Firma AMD, wprowadzając na rynek mikroprocesory Athlon i Duron (niekompatybilne z sprzętem Intela), opracowała nowe chipsety.
Pierwsze chipsety AMD-750 i AMD-760 zgodne z architekturą North and South Bridge.
Zmiana nazewnictwa:
Mostek północny na kontroler systemowy (ang. System Controller)
Mostek południowy na kontroler urządzeń peryferyjnych (ang. Peripheral Bus Controller)
W 2006 roku korporacja AMD przejęła firmę ATI Technologies Inc. Nowe produkty AMD zostały wyposażone w magistralę A-Link (firmy ATI) umożliwiającą szybką wymianę danych między dwoma układami chipsetu. Później zmodyfikowano wersję A-Link do wersji A-Link Express II opartą na magistrali PCI Express.
Nowsze chipsety z serii 9xx mają zmodyfikowane oprogramowanie BIOS – określone przez AMD jako AGESA – odpowiedzialne za inicjowanie poszczególnych elementów płyty głownej podczas włączania komputera.
Architektura chipsetów firmy NVIDIA
Współpracują z mikroprocesorami firm:
Intel (obecnie NVIDIA nie ma licencji na tworzenie chipsetów dla najnowszych
mikroprocesorów)
AMD noszą wspólną nazwę nForce
Zmiana nazewnictwa:
Mostek północny określono jako SPP (ang. System Platform Processor – procesor platformy systemowej)
Mostek południowy określono jako MCP (ang. Media Communications Processor – procesor komunikacyjny i mediów).
Układy mostka północnego zintegrowane z chipsetem graficznym noszą nazwę IGP (Integrated
Graphics Platform – zintegrowana platforma graficzna.
Do wymiany informacji między komponentami chipsetu wykorzystano magistralę Hyper Transport.
Chipsety przeznaczone do mikroprocesorów Intela są oznaczone małą literą „i”.
Np.. nForce6: 610i, 630i, 650i,
Chipsety przeznaczone do mikroprocesorów AMD są oznaczone małą literą „a”.
Np.. nForce9: 980a SLI.
Architektura chipsetów firmy VIA Technologies
Współpracują z mikroprocesorami firm:
- VIA Technologies
- AMD
- Intel
Architektura chipsetów firmy SIS
Współpracują z mikroprocesorami firm:
- AMD
- Intel
