Сегодня компания AMD официально представила B450 — новый набор системной логики для массовой платформы AM4. Данный чипсет позиционируется как альтернатива конкурирующим решениям Intel B360 и B250, а также более доступный, чем X470, продукт со вполне сопоставимыми возможностями. Для обмена данными между центральным процессором и чипом B450 используются четыре линии PCI Express 3.0 (32 Гбит/с). С помощью новой микросхемы на материнских платах можно реализовать следующие интерфейсы: USB 3.1 и USB 3.0 (по 2 разъёма), USB 2.0 и SATA 6 Гбит/с (по 6 разъёмов). Встроенные шесть линий PCI Express 2.0 могут сообщаться с «внешними» контроллерами Gigabit Ethernet, Wi-Fi/Bluetooth, слотами PCI-E для карт расширения и т. д.

Различия между наборами системной логики AMD B350 и B450 в целом невелики, однако отдельные особенности новой микросхемы могут быть полезны по крайней мере части пользователей. В частности, речь идёт о поддержке продвинутой технологии динамического разгона Precision Boost Overdrive, ассоциируемой с 12-нм процессорами Ryzen 2000 (Pinnacle Ridge). Помимо неё с помощью рассматриваемого чипсета можно строить RAID-массивы уровней 0, 1 и 10, а также повышать производительность дисковой подсистемы посредством технологии StoreMI — ответа AMD на технологию кеширования Intel с применением накопителей Optane малой ёмкости.

Отметим, что разработка Advanced Micro Devices поддерживает все распространённые типы флеш-памяти в составе SSD, включая память 3D XPoint, и использует до 2 Гбайт оперативной памяти DDR4 для ускорения доступа к данным.

Перечень поддерживаемых AMD B450 процессоров включает 28-, 14- и 12-нанометровые CPU и APU в конструктиве AM4 — от скромного Athlon X4 950 (Bristol Ridge) до флагманского Ryzen 7 2700X. К слову, большинство серийных материнских плат AM4/B450 ограничатся поддержкой 12- и 14-нм процессоров ввиду их явного превосходства над 28-нм предшественниками с одной стороны и ограниченности объёма флеш-чипов UEFI с другой.

Компания AMD на специальном мероприятии перед CES 2018 выпустила новые мобильные процессоры и анонсировала настольные чипы со встроенной графикой. А Radeon Technologies Group, структурное подразделение AMD, - анонсировала мобильные дискретные графические чипы Vega. Компания также раскрыла планы по переходу на новые техпроцессы и перспективные архитектуры: графическую Radeon Navi и процессорные Zen+, Zen 2 и Zen 3.

Новые процессоры, чипсет и охлаждение

Первые настольные Ryzen с графикой Vega

Сразу две модели настольных Ryzen со встроенной графикой Vega появятся в продаже 12 февраля 2018 года. Модель 2200G относится к процессорам начального сегмента Ryzen 3, а 2400G - к среднему сегменту Ryzen 5. Обе модели динамически повышают частоту на 200 и 300 МГц с базовых частот в 3,5 ГГц и 3,6 ГГц соответственно. Фактически они сменяют ультра-бюджетные модели Ryzen 3 1200 и 1400.

Блоков графики у 2200G всего 8 штук, в то время как у 2400G - на 3 больше. Частота графических ядер 2200G достигает 1 100 МГц, а 2400G - больше на 150 МГц. Каждый графический блок заключает в себе 64 шейдера.

Ядра обоих процессоров носят носят такое же кодовое имя, что и мобильные процессоры со встроенной графикой - Raven Ridge (букв. Воронья гора, горная порода в Колорадо). Но тем не менее, они подключаются в такое же LGA гнездо AMD AM4, как и все остальные процессоры Ryzen 3, 5 и 7.

Справка: Иногда AMD называет процессоры со встроенной графикой не CPU (Central Processing Unit, англ. Центральное процессорное устройство), а APU (Accelerated Processor Unit, англ. Ускоренное процессорное устройство, иначе говоря, процессор с видеоускорителем).
Настольные процессоры AMD со встроенной графикой маркируются буквой G на конце, по первой букве слова graphics (англ. графика). Мобильные процессоры и AMD и Intel маркируют буквой U на конце, по первой букве слов ultrathin (англ. ультратонкий) или ultra-low power (англ. сверхнизкое энергопотребление) соответственно.
При этом не стоит думать, что если номера моделей новых Ryzen начинаются на цифру 2, то архитектура их ядер относятся ко второму поколению микроархитектуры Zen. Это не так - эти процессоры ещё в первом поколении.

Новые мобильные Ryzen с графикой Vega

В прошлом году AMD уже вывела на рынок первые мобильные Ryzen под кодовым именем Raven Ridge. Всё мобильное семейство Ryzen предназначено для игровых ноутбуков, ультрабуков и гибридных планшетов-ноутбуков. Но таких моделей было всего две, по штуке в среднем и старшем сегментах: Ryzen 5 2500U и Ryzen 7 2700U. Младший сегмент пустовал, но прямо на CES 2018 компания это исправила - к мобильному семейству прибавились сразу две модели: Ryzen 3 2200U и Ryzen 3 2300U.

Вице-президент AMD Джим Андерсон демонстрирует мобильное семейство Ryzen

Процессор 2200U - первый двухъядерный ЦП из всех Ryzen, в то время как 2300U - стандартно четырёхъядерный, однако, оба они работают в четырёх потоках. При этом базовая частота у ядер 2200U - 2,5 ГГц, а у 2300U пониже - 2 ГГц. Но при возрастающих нагрузках частота обеих моделей поднимется до одного показателя - 3,4 ГГц. Впрочем, потолок мощности могут понизить производители ноутбуков, ведь им надо ещё и рассчитывать затраты энергии и продумывать систему охлаждения. Также между чипами есть разница в объёме кэша: у 2200U всего два ядра, а потому в два раза меньше кэша 1 и 2 уровней.

Графических блоков у 2200U всего 3 штуки, а вот у 2300U - в два раза больше, также как и процессорных ядер. Но разница в графических частотах не столь существенна: 1 000 МГц против 1 100 МГц.

Первые мобильные Ryzen PRO

На второй квартал 2018 года AMD запланировала выпуск мобильных версий Ryzen PRO, процессоров корпоративного уровня. Характеристики мобильных PRO идентичны потребительским версиям, за исключением Ryzen 3 2200U, который вообще не получил PRO-реализации. Отличия настольных и мобильных Ryzen PRO - в дополнительных аппаратных технологиях.

Процессоры Ryzen PRO - полные копии обычных Ryzen, но с дополнительными функциями

Например, для обеспечения безопасности используется TSME, аппаратное шифрование оперативной памяти «на лету» (у Intel есть только программное ресурсоёмкое шифрование SME). А для централизованного управления парком машин доступен открытый стандарт DASH (Desktop and mobile Architecture for System Hardware, англ. мобильная и настольная архитектура для системных устройств) - поддержка его протоколов встроена в процессор.

Ноутбуки, ультрабуки и гибридные планшеты-ноутбуки с Ryzen PRO в первую очередь должны заинтересовать компании и госучреждения, которые планируют закупить их для сотрудников.

Новые чипсеты AMD 400-ой серии

Второму поколению Ryzen полагается второе поколение системной логики: 300-ую серию чипсетов сменяет 400-ая. Флагманом серии ожидаемо стал AMD X470, а позже выйдут более простые и дешёвые наборы схем, такие как B450. Новая логика улучшила всё, что касается оперативной памяти: снизила задержку доступа, подняла верхний предел частоты и добавила запас для разгона. Также в 400-ой серии выросла пропускная способность USB и улучшилось энергопотребление процессора, а вместе с тем - и его тепловыделение.

А вот процессорное гнездо не поменялось. Настольное гнездо AMD AM4 (и его мобильный несъёмный вариант AMD FP5) - особое преимущество компании. Во втором поколении такой же разъём, как и в первом. Не сменится он и в третьем и пятом поколениях. AMD пообещала в принципе не менять AM4 до 2020 года. А чтобы матплаты 300-ой серии (X370, B350, A320, X300 и A300) заработали с новыми Ryzen - достаточно лишь обновить BIOS. Причём помимо прямой совместимости, есть и обратная: старые процессоры будут работать на новых платах.

Gigabyte на CES 2018 уже даже показала прототип первой матплаты на новом чипсете - X470 Aorus Gaming 7 WiFi. Эта и другие платы на X470 и младших чипсетах появятся в апреле 2018 года, одновременно со вторым поколением Ryzen на архитектуре Zen+.

Новая система охлаждения

Компания AMD также представила новый кулер AMD Wraith Prism (англ. призма гнева). В то время как его предшественник Wraith Max подсвечивался одноцветным красным цветом, Wraith Prism оснащён управляемой с матплаты RGB-подсветкой по периметру вентилятора. Лопасти кулера кулера выполнены из прозрачного пластика и также подсвечиваются миллионами оттенков. Любители RGB-подсветки оценят, а ненавистники смогут её просто отключить, хотя в таком случае нивелируется смысл покупки этой модели.

Wraith Prism - полная копия Wraith Max, но с подсветкой из миллионов цветов

Остальные характеристики идентичны Wraith Max: теплотрубки прямого контакта, программные профили обдува в режиме разгона и практически бесшумная работа на 39 дБ при стандартных условиях.

Пока нет информации о том сколько Wraith Prism будет стоить, будет ли он поставляться в комплекте c процессорами и когда его можно будет купить.

Новые ноутбуки на Ryzen

Помимо мобильных процессоров, AMD также продвигает новые ноутбуки на их основе. В 2017 году на мобильных Ryzen вышли модели HP Envy x360, Lenovo Ideapad 720S и Acer Swift 3. В первом квартале 2018 к ним прибавятся серии Acer Nitro 5, Dell Inspiron 5000 и HP. Все они работают на прошлогодних мобильных Ryzen 7 2700U и Ryzen 5 2500U.

Семейство Acer Nitro представляет собой игровые машины. Линейка Nitro 5 оснащается IPS-дисплеями диагональю 15,6 дюймов и разрешением 1920 × 1080. А к некоторым моделям будет добавлен дискретный графический чип Radeon RX 560 c 16 графическими блоками внутри.

Линейка ноутбуков Dell Inspiron 5000 предлагает модели с диагональю дисплеев 15,6 и 17 дюймов, оснащённые или жёсткими дисками или твёрдотельными накопителями. Некоторые модели линейки также получат дискретную видеокарту Radeon 530 с 6 графическими блоками. Это достаточно странная конфигурация, ведь даже в интегрированной графике Ryzen 5 2500U больше графических блоков - 8 штук. Но преимущество дискретной карты может быть в более высоких тактовых частотах и отдельных чипах графической памяти (вместо секции памяти оперативной).

Снижение цен на все процессоры Ryzen

Планы до 2020 года: графика Navi, процессоры Zen 3

2017 год для AMD стал совершенно переломным. После многолетних проблем, AMD завершила разработку ядерной микроархитектуры Zen и выпустила первое поколение ЦП: семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, семейство мобильных Ryzen и Ryzen PRO, а также серверное семейство EPYC. В том же году группа Radeon разработала графическую архитектуру Vega: на её основе вышли видеокарты Vega 64 и Vega 56, а а концу года ядра Vega были интегрированы в мобильные процессоры Ryzen.

Доктор Лиза Су, генеральный директор AMD, уверяет, что компания выпустит процессоры на 7 нанометров раньше 2020 года

Новинки не только привлекли интерес фанатов, но и завладели вниманием обычных потребителей и энтузиастов. Intel и NVIDIA пришлось спешно парировать: Intel выпустила шестиядерные процессоры Coffee Lake, незапланированный второй «так» архитектуры Skylake, а NVIDIA расширила 10-ую серию видеокарт на архитектуре Pascal до 12 моделей.

Слухи о дальнейших планах AMD копились весь 2017 год. До сих пор Лиза Су, гендиректор AMD, лишь отмечала, что компания планирует превысить 7-8%-ую годовую норму прироста производительности в электронной индустрии. Наконец на выставке CES 2018 компания показала «дорожную карту» не просто до конца 2018 года, а вплоть до 2020. Основа этих планов - улучшение архитектур чипов через миниатюризацию транзисторов: поступательный переход с нынешних 14 нанометров на 12 и 7 нанометров.

12 нанометров: второе поколение Ryzen на Zen+

На техпроцессе 12 нанометров базируется микроархитектура Zen+, второе поколение бренда Ryzen. Фактически новая архитектура - это доработанный Zen. Норма технологического производства заводов GlobalFoundries переводится с 14-нанометровой 14LPP (Low Power Plus, англ. низкое энергопотребление плюс) на 12-нанометровую норму 12LP (Low Power, англ. низкое энергопотребление). Новый техпроцесс 12LP должен обеспечивать чипам 10% прирост производительности.

Справка: Сеть фабрик GlobalFoundries - это бывшие производственные мощности AMD, выделенные в 2009 в отдельную компанию и объединённые с другими подрядными производителями. По доле рынка контрактного производства GlobalFoundries делит второе место с UMC, значительно уступая TSMC. Разработчики чипов - компании AMD, Qualcomm и прочие - заказывают производство как в GlobalFoundries, так и на других фабриках.

Помимо нового техпроцесса, архитектура Zen+ и чипы на её основе получат улучшенные технологии AMD Precision Boost 2 (англ. точный разгон) и AMD XFR 2 (Extended Frequency Range 2, англ. расширенный диапазон частот). В мобильных процессорах Ryzen уже можно найти Precision Boost 2 и специальную модификацию XFR - Mobile Extended Frequency Range (mXFR).

Во втором поколении выйдет семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, но пока нет никаких сведений об обновлении поколений мобильного семейства Ryzen и Ryzen PRO, и серверного EPYC. Зато известно, что некоторые модели процессоров Ryzen с самого начала будут иметь две модификации: с интегрированной в чип графикой и без неё. Модели начального и среднего уровней Ryzen 3 и Ryzen 5 выйдут в обоих вариантах. А высокий уровень Ryzen 7 никакой графической модификации не получит. Скорее всего, за архитектурой ядер для именно этих процессоров закреплено кодовое имя Pinnacle Ridge (букв. острый геребень горы, одна из вершин хребта Уинд-Ривер в Вайоминге).

Второе поколение Ryzen 3, 5 и 7 начнёт продаваться в апреле 2018 года вместе с чипсетами 400 серии. А второе поколение Ryzen PRO и Ryzen Threadripper припозднится до второй половины 2018 года.

7 нанометров: третье поколение Ryzen на Zen 2, дискретная графика Vega, графическое ядро Navi

В 2018 группа Radeon выпустит дискретную графику Vega для ноутбуков, ультрабуков и планшетов-ноутбуков. В AMD не делятся особыми подробностями: известно, что дискретные чипы будут работать с компактной многослойной памятью типа HBM2 (в интегрированной графике используется оперативная память). Отдельно в Radeon подчёркивают, что высота чипов памяти составит всего 1,7 мм.

Руководитель Radeon показывает интегрированную и дискретную графику Vega

И в том же 2018 году Radeon переведёт графические чипы на архитектуре Vega с техпроцесса 14 нм LPP сразу на 7 нм LP, полностью перепрыгнув 12 нм. Но сперва новые графические блоки будут поставляться только для линейки Radeon Instinct. Это отдельное семейство серверных чипов Radeon для гетерогенных вычислений: машинного обучения и искусственного интеллекта - спрос на них обеспечен развитием беспилотных авто.

И уже в конце 2018 или начале 2019 года простые потребители дождутся продукции Radeon и AMD на 7-нанометровом техпроцессе: процессоров на архитектуре Zen 2 и графики на архитектуре Navi. Причём работы по проектированию Zen 2 уже завершены.

С чипами на Zen 2 уже знакомятся партнёры AMD, которые будут создавать под Ryzen третьего поколения материнские платы и прочие компоненты. Такие темпы AMD набирает из-за того, что у компании две «перепрыгивающие» друг друга команды по разработке перспективных микроархитектур. Начали они с параллельных работ над Zen и Zen+. Когда была завершена Zen - первая команда перешла к Zen 2, а когда была завершена Zen+ - вторая команда перешла к Zen 3.

7 нанометров «плюс»: четвёртое поколение Ryzen на Zen 3

Пока один отдел AMD решает проблемы массового производства Zen 2, другой отдел уже проектирует Zen 3 на технологической норме, обозначенной как «7 нм+». Компания не раскрывает подробностей, но по косвенных данным можно предположить, что техпроцесс будет улучшен за счёт дополнения нынешней глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV, Deep Ultraviolet) новой жёсткой ультрафиолетовой литографией (EUV, Extreme Ultraviolet) с длинной волны 13,5 нм.

GlobalFoundries уже установила новое оборудование для перехода к 5 нм

Ещё летом 2017 года один из заводов GlobalFoundries закупил более 10 литографических систем из серии TWINSCAN NXE от нидерландской ASML. С частичным применением этого оборудования в рамках того же техпроцесса 7 нм удастся ещё больше снизить энергопотребление и повысить производительность чипов. Точных метрик пока нет - потребуется ещё какое-то время на отладку новых линий и вывод их на приемлемые мощности для массового производства.

AMD рассчитывает начать организовать продажи чипов на норме «7 нм+» с процессоров на микроархитектуре Zen 3 уже до конца 2020 года.

5 нанометров: пятое и последующие поколения Ryzen на Zen 4?

Официального объявления AMD пока не делала, но можно смело спекулировать, что следующим рубежом для компании станет техпроцесс 5 нм. Опытные чипы на этой норме уже производились исследовательским альянсом компаний IBM, Samsung и GlobalFoundries. Кристаллы на техпроцессе 5 нм потребуют уже не частичного, а полноценного применения жёсткой ультрафиолетовой литографии с точностью выше 3 нм. Именно такое разрешение обеспечивают купленные GlobalFoundries модели литографической системы TWINSCAN NXE:3300B от компании ASML.

Слой толщиной в одну молекулу дисульфида молибдена (0,65 нанометра) демонстрирует ток утечки всего 25 фемтоампер/микрометр при напряжении 0,5 вольта.

Но сложность заключается ещё и в том, что на процессе 5 нм вероятно придётся сменить форму транзисторов. Давно зарекомендовавшие себя FinFET (транзисторы в форме плавника, от англ. fin) могут уступить место перспективным GAA FET (форма транзисторов с окружающими затворами, от англ. gate-all-around). На наладку и развёртывание массового производства таких чипов уйдёт ещё несколько лет. Сектор потребительской электроники вряд ли получит их раньше 2021 года.

Дальнейшее уменьшение технологических норм также возможно. Например, ещё в 2003 году корейские исследователи создали FinFET на 3 нанометра. В 2008 году в Университете Манчестра на основе графена (углеродных нанотрубок) был создан нанометровый транзистор. А инженерам-исследователям лаборатории Беркли в 2016 году покорился суб-нанометровый масштаб: в таких транзисторах может применяться как графен, так и дисульфид молибдена (MoS2). Правда, на начало 2018 года ещё не нашлось способа произвести целый чип или подложку из новых материалов.

Используемые для сокета 1151. Но не интелом единым жив компьютер. Есть еще их конкурент, компания AMD, которая для своих процессоров выпускает свои чипсеты. Вот о них и поведем речь, тем более, что количество сокетов довольно большое, как и наборов системной логики. Потому погрузимся в характеристики, различия, возможности, определим степень актуальности на данный момент (сентябрь 2017-го года) такой обязательной (пока?) части любой материнской платы, как чипсет AMD.

Что такое чипсет

Кратко я останавливался на этом вопросе, когда вел речь про чипсеты Intel. Некогда существовавший из двух микросхем (северного и южного мостов), сейчас это всего одна микросхема, заведующая работой накопителей, распределением PCI линий, подключением периферийных устройств, обеспечением работы RAID-массивов и т. п.

Контроллер памяти располагается непосредственно в процессоре, да и «общение» с видеокартой CPU взял на себя. Ранее все эти функции как раз и выполнял северный мост. Сейчас чаще всего от него отказываются, хотя остались еще серии чипсетов, в которых применяются оба эти чипа.

Линии PCI-Express

Для работы устройств, в первую очередь тех, к производительности которых предъявляется особые требования (видеокарты, SSD-накопители на шине PCIe) необходимо обеспечить их соответствующим интерфейсом, пропускной способности которого хватит для полноценной работы. Наиболее скоростной шиной на данный момент является PCI-Express в версии 3.0.

Компания Intel именно 3-ю версию использует в своих актуальных чипсетах. AMD же поступает несколько иначе, все еще применяя PCI-Express 2.0. Почему – увидим дальше. Архитектура чипсетов AMD зависит от сокета, поколения, и давайте будем рассматривать ее по мере знакомства с самими чипсетами.

Сокет FM2

Уже устаревший сокет, уходящий в историю, тем не менее, процессоры и материнские платы на нем еще можно встретить в продаже, посему не будем обделять его внимания и начнем с него.

Системная логика состоит из трех моделей, различающихся возможностями. В первую очередь обратим внимание на шину, связывающую чипсет и процессор. AMD использует шину UMI. У рассматриваемых чипсетов ее пропускная способность составляет 4 ГБ/с, или по 2 ГБ/с в каждую сторону.

Основные характеристики чипсетов в таблице.

Следует отдельно сказать про A55. По нынешним временам это совсем уже неинтересный вариант. Если при сборке бюджетных компьютеров с шиной PCI-Express версии 2.0 и с памятью DDR3 еще можно мириться, то отсутствие поддержки USB 3.0, отсутствие интегрированного сетевого интерфейса выглядит уже убого.

Надо особо отметить также то, что поддерживает он только SATA версии 2.0. При установке обычных жестких дисков это еще терпимо и заметно, скорее всего, не будет, но вот разумность применения SSD-накопителей сильно снижается.

Остальные варианты больше подходят для использования, хотя на высокую производительность надеяться не приходится. Прямо скажем, эта серия системной логики – уже пройденный этап. Мало спасает даже наличие поддержки RAID.

Сокет FM2+

Обновленный сокет, чипсеты которого получили некоторые улучшения. В частности, появилась поддержка процессорной шины PCI-Express версии 3.0, хотя сам чипсет по-прежнему поддерживает только версию 2.0. При этом сохранилось позиционирование самой младшей версии в качестве ультрабюджетного варианта системной логики с массой ограничений.

Шина UMI обновилась и получила возможность работать по 4-м линиям. Ее пропускная способность также возросла. В остальном – все похоже на чипсеты, использовавшиеся с FM2.

A58 был довольно быстро заменен на A68 и в дальнейшем не использовался. Действительно, его возможности выглядели совсем уныло. И вообще, обе эти платформы уже мало подходят для сборки современного компьютера, а потенциала для апгрейда нет.

Сокет AM3+

Сокет далеко не новый, но он оказался очень живучим. До сих пор в продаже есть и процессоры, и материнские платы, причем данная платформа не потеряла пока что своей актуальности и вполне сгодится для сборки, скажем, недорогого игрового компьютера начального уровня.

Данный набор системной логики позволяет слегка поностальгировать, т. к. мы видим некогда классический набор из двух чипов – северного и южного моста.

Младшая модель поддерживает только одну видеокарту, но можно найти материнские платы, где присутствует поддержка CrossFire. Отсутствие USB 3.0, конечно, расстраивает, но компенсируется внешними контроллерами. Зато топовый 990FX может побаловать объединением 4-х видеокарт. RAID-массив доступен всем вариантам чипсетов для этой платформы.

Сокет AM4

Этот сокет поддерживает процессоры Athlon X4, A-серии 7-го поколения и AMD Ryzen. Возможные конфигурации шины PCI-Express для видеокарт, накопителей зависят от используемого процессора. Вообще, в данном случае есть определенные отличия от тех, к которым все привыкли в плане распределения полномочий между процессором и чипсетом.

Так, чипсеты по-прежнему используют шину PCI-Express версии 2.0, хотя для связи с процессором предоставлены 4 линии PCI-Express 3.0. При этом видеокарта и NVMe накопитель могут подключаться к линиям PCI-Express, которые предоставляет процессор. Правда, это справедливо только в случае с CPU Ryzen. Процессоры A-серии имеют только 8 линий PCIe.

Чипсеты A300 и X300 предназначены для построения компактных систем с минимальной расширяемостью. Возможность разгона у X300 выглядит несколько странной, т. к. компактность мало ассоциируется с этой процедурой.

В случае с набором логики для сокета AM4 не приходится говорить об управлении линиями PCI-Express для видеокарт. Этим занимается сам процессор. Повторюсь, это справедливо для Ryzen. В него же встроен контроллер для подключения SSD-накопителей, для чего выделены дополнительные 4 линии PCI-Express 3.0. Как вариант – конфигурация накопителей может быть такой: 2 SATA и SSD-накопитель на шине PCIe с двумя линиями. Впрочем, это уже все относится к процессору.

Особенностями чипсета является встроенная поддержка USB 3.1, правда, в сравнении с чипсетами конкурента, количество портов существенно меньше.

Сокет TR4

Это новейшая платформа под совсем недавно выпущенные процессоры Ryzen Threadripper. Если честно, тут говорить вроде как и не о чем. Судите сами, во-первых, на данный момент есть только один чипсет – X399. Во-вторых, основные устройства (видеокарты, NVMe-накопители, часть USB-портов, оперативная память) подключаются непосредственно к процессору без каких-либо посредников.

В-третьих, если обратить внимание на его блок-схему, то оказывается, что этот набор системной логики что-то уж слишком похож на только что рассмотренный X370 для платформы AM4. Та же шина PCI-Express 3.0 с 4-мя линиями для связи с процессором, те же 8 линий PCI-Express 2.0 для периферии, та же конфигурация SATA-накопителей и USB-портов. Ну а раз нет выбора, то что тут обсуждать?

Заключение. Чипсет AMD – исчезающий вид?

Если посмотреть на последние процессоры, выпущенные компанией AMD, можно заметить, что они стали много на себя брать. Некогда северный мост, будучи составной частью набора системной логики, был поглощен процессором, сейчас все больше чипсетных функций, которые мы все привыкли видеть реализованными в южном мосте, оказываются составной частью CPU.

Ryzen, к какому бы семейству он ни принадлежал, помимо видеокарты и оперативной памяти, управляет накопителями и даже такой мелочью, как USB-порты. И чем мощнее процессор, тем больше таких возможностей, и тем прозаичнее выглядит собственно чипсет. Этакий бедный родственник на фоне богато «упакованного» CPU.

Поэтому вполне логичным выглядит, например, то, что чипсеты до сих пор довольствуются 2-й версией PCI-Express. Для SATA накопителей этого более чем достаточно, и неважно, обычные ли это «харды» или модные сейчас «твердотельники».

Создается впечатление, что AMD активно мигрирует к SoC (System-on-a-Chip – однокристальная система). Так ли это – не знаю, но поколение Ryzen в некоторых случаях уже вполне может обходиться без свиты в виде чипсета, т. к. имеет уже минимальный набор всего необходимого.

Может, в скором времени понятие «чипсет» тоже станет анахронизмом?

Еще полгода назад, однако относился он к положению дел на тот момент времени. За прошедшие месяцы многое изменилось. Во-первых, появились долгожданные новые процессоры, длительное ожидание вполне оправдавшие. Однако важно не только это, но и изменение собственно платформенных характеристик: процессоры для АМ4 интегрируют в себя часть функций южного моста чипсета (впервые на массовом рынке), так что возможности компьютера в целом будут зависеть не только от платы. Примеры такой интеграции встречались и ранее, но касались в основном «главного» контроллера PCIe, причем в ограниченном исполнении - а для АМ4 все сложнее. Во-вторых же, появилась подробная информация обо всей текущей линейке чипсетов, тогда как на первом этапе была представлена лишь пара бюджетных моделей. Соответственно, настало время вернуться к платформе и разобраться с ней досконально.

Общий анамнез

Для тех, кто следит за компьютерными новинками лишь от случая к случаю, на всякий случай напомним, что АМ4 является новой платформой для массовых процессоров AMD, причем впервые за много лет платформой единой - и для моделей высокой производительности, и для бюджетных, и для решений высокой степени интеграции, включающих в себя и GPU (в терминологии AMD - не «процессоров», а APU). В плане общего устройства АМ4 не имеет практически ничего общего с архаичной АМ3+ (истоки которой восходят еще к началу века), требующей для создания законченной системы использования как минимум трех чипов: процессора, а также северного и южного мостов чипсета. Несмотря на название, новая платформа больше напоминает разнообразные FMx, ранее использовавшиеся для APU, поскольку также является двухчиповой. Более того, теоретически возможно построение и одночиповой системы (что впервые было опробовано в SoC для бюджетной низкопотребляющей платформы АМ1) - пусть и с несколько ограниченной функциональностью, но работоспособной. Достигается это как раз благодаря тому, что часть возможностей по подключению разнообразной периферии реализуется центральным процессором - чипсеты лишь расширяют их, а не реализуют полностью.

В законченном виде АМ4 похожа на платформы Intel, занимая промежуточное положение между LGA1150 и LGA1151. С последней ее «роднит» двухканальный контроллер памяти типа DDR4. C первой - поддержка основной массой чипсетов только PCIe 2.0: новый стандарт 3.0 реализован лишь в линиях непосредственно «от процессора». Однако есть и нюансы: здесь таких линий более 16, которые обычно используются для видеокарты (одной или двух в режиме 8+8), что позволяет установить в систему высокоскоростной твердотельный накопитель без задействования чипсетных линий, так что в этом плане новая платформа чем-то напоминает и семейство LGA2011. Разумеется, с ограничениями, но для массового рынка они не критичны, а в серверном сегменте будут совсем другие платформы: с восьмиканальными контроллерами памяти и прочими необходимыми в таком окружении атрибутами.

Процессор как SoC

Итак, процессоры для АМ4 включают и некоторое подобие южного моста. Впервые такая «разделенная функциональность» была реализована в мобильных APU семейства Carrizo, именно их непосредственные наследники и стали первыми APU для АМ4 осенью прошлого года. Процессоры же Ryzen их возможности по подключению периферии расширили.

Разберемся со всем этим подробно. Итак, «первичный» PCIe, который некогда (и не только в доисторические времена - АМ3+ с рынка еще ушла не полностью) был частью северного, а не южного моста: вместо PCIe 3.0 x8 стало х16. Причем, как и следовало ожидать, с возможностью разделения на х8+х8 (но на платах не со всеми новыми чипсетами). В какой-то степени это можно считать шагом назад в сравнении с АМ3+, лучшие чипсеты для которой поддерживали для пары видеокарт и режим х16+х16. Но не следует забывать, что тогда это были линии стандарта PCIe 2.0, то есть пропускная способность слотов для видеокарт не уменьшилась. Да и нужен в основном обмен данными не между видеокартами (даже если их две), а между их локальной памятью и оперативной, контроллер которой находится в процессоре. В итоге на старой платформе начинал мешать интерфейс между процессором и северным мостом чипсета, а новая этой проблемы лишена. Как и положено в настоящее время:)

Что касается подключения разнообразных накопителей, то для этого в прошлогодних APU было предназначено две линии PCIe 3.0 (которые, впрочем, можно использовать и для периферии) и два SATA-порта. В процессоры Ryzen пришла технология, аналогичная Flexible I/O чипсетов Intel: эти четыре высокоскоростных порта ввода/вывода можно конфигурировать как раньше, а можно превратить в PCIe 3.0 х4, отказавшись от SATA. Таким образом, для установки одного высокоскоростного NVMe-накопителя (чего на практике пользователям вполне достаточно) поддержка PCIe 3.0 чипсетом не требуется, да и подключается он непосредственно к процессору - как в HEDT-платформах Intel. Более того, такой подход прямо провоцирует производителей плат устанавливать слот M.2 на всю продукцию (даже самую дешевую) на любых чипсетах. Для этого даже сложные схемы не требуются - просто разводим его от сокета и автоматически получаем поддержку SATA и PCIe. Не будет использоваться? Даже если эти линии пропадут, в большинстве случаев ничего страшного не произойдет, ну а в более дорогих платах можно применять и более сложную разводку. В общем, перед нами прекрасное техническое решение, причем еще и недорогое. Что уже само по себе является преимуществом новой платформы при прочих равных:)

Поддержка USB не изменилась: и новые, и старые процессоры снабжены четырехпортовым контроллером USB 3.0. Это не так уж много, но и не мало, благо, опять же, никаких дополнительных микросхем не требуется. Вот поддержка обновленного стандарта USB 3.1 (со всем ему присущим, не только повышенной скоростью: питание, разъемы C-типа и др.) пока не реализована, хотя некоторые ее ждали. Не удивимся, если к моменту обновления APU хотя бы частичная поддержка новых спецификаций в них все-таки появится.

В общем, по степени интеграции новая платформа шагнула далеко вперед по сравнению не только с АМ3+, но и с FM2+, причем выход Ryzen положение дел усугубил. Да и в сравнении с настольными платформами Intel все хорошо. Правда у Intel есть в ассортименте и специализированные SoC линеек Atom и Xeon D, где в одну микросхему «загнано» вообще все, но особой универсальностью они не отличаются и на массовый настольный рынок не ориентированы. В отличие от АМ4.

Основная линейка чипсетов

Одновременно с прошлогодними APU были анонсированы и две младших микросхемы-компаньона; старшая на тот момент просто была не нужна. Теперь же доступны все три. Их меньше, чем чипсетов Intel для LGA115x (даже не считая бизнес-моделей), да и разделение их по сегментам, на наш взгляд, куда более простое и логичное.

Например, у Intel поддержка разгона и Multi-GPU присутствует только в одном топовом чипсете - все остальные ее лишены. У AMD же совсем «обижен» лишь младший А320: разгон поддерживают два чипсета из трех, хотя «разбиение» 16 «процессорных» линий PCIe по паре слотов - тоже только топовый Х370. В итоге наиболее правильным следует считать использование Х370 в «полноразмерных» АТХ-платах, где действительно встречается несколько слотов PCIe x16, а для более компактных систем подходит В350.

Х370 является лидером и по количеству SATA-портов, что тоже может быть востребовано лишь в полноразмерной системе: их там до восьми даже без учета обеспечиваемых процессором, причем половина может быть сконфигурирована в два разъема SATA Express при желании производителя системной платы (в последнее время обычно отсутствующем вследствие того, что накопителей с таким интерфейсом так и не появилось). Младшие чипсеты поддерживают по шесть портов SATA600, так что и они эквивалентны в этом плане старшим чипсетам Intel, а вовсе не бюджетному Intel Н110, например, хотя А320 должен конкурировать с ним напрямую. Причем все чипсеты AMD поддерживают и создание дисковых массивов RAID 0, 1 и 10 - у Intel такая функциональность реализована лишь в старшей паре чипсетов.

Возможности по подключению дополнительных контроллеров, правда, несколько отстают от предложений Intel: официально предлагается только PCIe 2.0 в количестве четырех, шести и восьми линий у A320, B350 и X370 соответственно. С другой стороны, интерфейс между процессором и чипсетом у обеих компаний одинаковый, а узким местом вполне может оказаться именно он. Кроме того, NVMe-накопитель с интерфейсом PCIe 3.0 x4 у AMD может быть подключен непосредственно к процессору и в конкуренции за пропускную способность южного моста участвовать не будет. Массовые платформы Intel в этом плане выглядят менее привлекательно.

Поддержка USB - тоже на очень высоком уровне. В частности, все новые чипсеты поддерживают шесть портов USB 2.0, чего будет достаточно для подключения низкоскоростной периферии. Все поддерживают и USB 3.1 - даже в младшем А320 есть один порт такого типа, в остальных же - по два. Правда, речь идет исключительно о скоростных возможностях портов - реализация Power Delivery и прочих особенностей новой версии спецификации USB пока еще требует использования дополнительных чипов, типа , работающих в паре с основным контроллером USB. Но и это шаг вперед. Также нашлось место хотя бы двум (в А320 и В350) или шести (Х370) портам USB 3.0 - в дополнение к четырем, обеспечиваемым процессором. Таким образом, общее число USB-портов в системе на базе чипсета Х370 может достигать 18, причем 12 из них - высокоскоростные. Для сравнения - чипсет Intel Z270 поддерживает лишь до 14 USB-портов, причем только 10 версии USB 3.0, а спецификация USB 3.1 пока не реализована ни в каком виде. В принципе, на практике 10 портов хватает с лихвой, но 12 объективно больше:)

Коммутаторы для компактных систем

Хотя выше и было сказано, что теоретически платформа AM4 может быть одночиповой, поскольку достаточная для многих применений функциональность обеспечивается непосредственно процессорами, второй мост предполагается и для компактных систем. Точнее, даже два: Х300 и А300.

Стоит отметить, что никакой дополнительной функциональностью они не обладают, а предназначены, скорее, для упрощения проектирования систем и сегментации рынка. По задумке компании AMD, система с Х300 может использовать разгон и пару видеокарт, а установка более дешевого А300 эти возможности запрещает. Кроме того, данные чипы «конвертируют» межхабовый PCIe 3.0 x4 в стандартные слоты, позволяют использовать RAID-массивы нулевого или первого уровня, могут объединять SATA-порты и пару линий PCIe в слот SATA Express и т. п. Понятно, что все эти возможности могут быть встроены и непосредственно в процессоры. Да так оно, скорее всего, и будет - просто во времена разработки Carrizo этим не озаботились, поскольку для настольных систем они не предназначались и использовали достаточно грубые нормы производства, а позднее пришлось «тянуть» груз совместимости. Вполне возможно, что к моменту появления APU на новой микроархитектуре необходимость в этом отпадет целиком и полностью.

Итого

После анонса чипсета Х370 и процессоров семейства Ryzen 7 платформу АМ4 можно считать в целом законченной. Собственно, до этого момента ее компоненты в розничной продаже практически и не встречались, так что осенний анонс многими пользователями компьютеров вообще остался незамеченным. Будет ли что-то «уровнем выше»? В рамках АМ4 - нет, но свой вариант HEDT-систем AMD в скором времени представит (так что ограничение в $499 за топовый процессор появилось вовсе не из-за альтруизма производителя:)). Впрочем, вполне возможно, другие чипсеты и не потребуются - уже Х370 перекрывает потребности не только массового сегмента компьютеров. По мере же начала поставок недорогих решений семейств Ryzen 5, Ryzen 3 и новых APU все более актуальными будут становиться и младшие (формально - самые старые) чипсеты, также позволяющие производить системы с соответствующей современному уровню функциональностью. Да и направление их развития прослеживается неплохо: в частности, со временем будет иметь смысл реализация поддержки PCIe 3.0 и смещение фокуса с USB 3.0 на USB 3.1 (или, в современной терминологии, с USB 3.1 Gen1 на Gen2), причем не только в плане пропускной способности. Но это будет уже потом.

Чипсет материнской платы — это блоки микросхем (дословно чип сет, то есть набор чипов), отвечающих за работу всех остальных компьютерных комплектующих. От него также зависит производительность и скорость работы ПК.

Как вы понимаете, при помимо следует пристальное внимание уделить размещенному на ней чипсету, особенно если речь идет о современных мощных домашних или игровых компьютерах.

Определить их визуально на системной плате легко — это крупные черные микросхемы, которые иногда бывают прикрыты радиаторами охлаждения.

Архитектура материнской платы с двумя мостами

В уже устаревшей схеме построения материнской платы микросхемы чипсета делились на два блока — северный и южный мост по их расположению на схеме.

Функции северного моста — обеспечение работы процессора с оперативной памятью (контроллер RAM) и видеокартой (контроллер PCI-E x16). Южный же отвечает за связь процессора с другими устройствами компьютера — хард-дисками, оптическими приводами, картами расширения и т.д. через контроллеры SATA, IDE, PCI-E x1, PCI, USB, звук.

Основной характеристикой производительности чипсета в этой архитектуре является шина данных (System Bus), предназначенная для обмена информацией между различными составляющими компьютер частями. Все компоненты работают с чипсетом через шины, причем каждый со своей скоростью. Это наглядно видно на схеме чипсетов.

Производительность же всего ПК зависит именно от скорости той шины, которая связывает его с самим чипсетом. В терминологии чипсетов Интел эта шина обозначается как FSB (Front Side Bus).

В описании материнской платы она именуется «частотой шины» или «пропускной способностью» шины.
Разберем подробнее эти характеристики шины данных. Она определяется двумя показателями — частотой и шириной.

• Частота — это скорость передачи данных, которая измеряется в мегагерцах (МГц, MHz) или гигагерцах (ГГц, GHz). Чем выше этот показатель, тем выше производительность всей системы в целом (например, 3 ГГц).
• Ширина — количество байт, которое шина имеет возможность передать за один раз в байтах (например, 2 Бт). Чем больше ширина, тем большее количество информации шина сможет передать за определенный промежуток времени.

При умножении двух этих величин мы получаем третью, которая как раз и указывается на схемах — пропускная способность, которая измеряется в гигабайтах в секунду (Гб/с, Gb/s). Из нашего примера производим умножение 3 ГГц на 2 Байта и получаем 6 Гб/с.

На картинке ниже пропускная способность шины равна 8.5 гигабайт в секунду.

Связь же северного моста с оперативной памятью происходит с помощью встроенного в него двухканального контроллера через шину RAM Bus, имеющую 128 контактов (х128). При работе с памятью в одноканальном режиме задействуются только 64 дорожки, поэтому для максимальной производительности рекомендуется использовать 2 модуля памяти, подсоединенных на разные каналы.

Архитектура без северного моста

В процессорах последнего поколения северный мост уже встроен в микросхему самого процессора, что значительно повышает его производительность. Поэтому на новых системных платах он вообще отсутствует — остается только южный мост.

На примере ниже в чипсете отсутствует северный мост, так как его функцию на себя берет процессор со встроенным видео-ядром, однако от него также мы видим обозначение скорости шины данных.

В работе современных процессоров используется шина QPI (QuickPath Interconnect), а также графический контроллер PCI-e x16, который раньше был в северном мосту, а теперь встроен в процессор. В результате того, что они стали встроенными, характеристики основной шины данных не так важны, как это было в архитектуре предыдущего поколения с двумя мостами.

В современных чипсетах на новых платах присутствует другой параметр работы шины — трансферы в секунду, который указывает на количество операций по передаче данных в секунду. Например, 3200 МТ/с (мегатрансферы в сек) или 3.2 ГТ/с (гигатрансферы).

Эта же характеристика указывается и в описаниях процессоров. Причем, если у чипсета скорость работы шины 3.2 ГТ/с, а у процессора, например, 2 ГТ/с, то данная связка будет работать по меньшему значению.

Производители чипсетов

Основными игроками на рынке производителей чипсетов являются уже знакомые нам по фирмы Intel и AMD, а также NVidea, которая больше известна пользователям по своим видеокартам, и Asus.

Поскольку основными производителями являются на сегодняшний день первые два, давайте взглянем на современные и уже устаревшие модели.

Чипсеты Intel

Современные — серии 8x, 7x и 6x.
Устаревшие — 5х, 4х и 3х, а также NVidea.

Маркировка чипсета буквой перед цифрой означает мощность чипсета внутри одной линейки.

• Х — максимальная производительность для игровых компьютеров
• Р — высокая производительность для мощных компьютеров массового применения
• G — для обычного домашнего или офисного компа
• B, Q — для бизнеса. По характеристикам такие же, как и «G», но имеют дополнительные функции, такие как удаленное обслуживание и мониторинг доступа для админов крупных офисов и предприятий.

В последнее время для нового чипсета LGA 1155 были введены еще несколько новых серий:

• Н — для обычных пользователей
• Р 67 — для энтузиастов, которые планируют дальнейшую модернизацию и разгон системы
• Z — универсальный вариант, объединяет характеристики двух предыдущих

Из схемы чипсета можно легко понять, какие встроенные и внешние функции он поддерживает. Для примера посмотрим на схему современного производительного чипсета Intel Z77.

Первое, что обращает на себя внимание — отсутствие северного моста. Как мы видим, данный чипсет работает с процессорами со встроенных графическим ядром (Processor Graphics) серии Intel Core. Для домашнего компьютера встроенного ядра будет достаточно для работы с документами и просмотра видео. Однако, если требуется большая производительносмть, например при установке современных игр, то чипсет поддерживает установку нескольких видеокарт в слот PCI Express 3. Причем, при установке 1 видеокарты она будет задействовать 16 линий, двух — каждая по 8 линий, либо одна 8, другая 4, а оставшиеся 4 линии будут задействованы для работы с устройствами по технологии Thunderbolt.

Также чипсет готов к дальнейшей модернизации и разгону системы (Intel Extreme Tuning Support).

Для сравнения, посмотрим на другой чипсет — Intel P67, который изображен ниже. Основное отличие его от Z77 — в том, что он не поддерживает работу со встроенным видеоядром процессора.

Это означает, что материнская плата, оснащенная P67, не сможет работать со встроенным графическим ядром процессора и к ней обязательно придется покупать дискретную (отдельную) видеокарту.

Чипсеты AMD

Современные — серии Аxх (для процессоров со встроенным видеоядром), 9хх и 8хx.
Устаревшие — 7хх, nForce и GeForce, за исключением некоторых моделей.

Самые слабые по производительности те модели, в названии которых только цифры.

• Буквы G или V в названии модели указывает на наличие в чипсете встроенной видеокарты.
• X или GX — поддержка двух отдельных (дискретных) видеокарт, но не на полную мощность (по 8 линий на каждую).
• FX — самые мощные чипсеты, которые полностью поддерживают работу с несколькими видеокартами.

Шина, которая связывает процессор и чипсет у AMD называется Hyper Transport (HT). В современных чипсетах, работающих с сокетами AM2+, AM3, AM3+ она версии 3.0, в AM2 — 2.0.

• HT 2.0: мах частота — 1400 МГц, ширина 4 байта, пропускная способность 2.8 ГТ/с
• HT 3.0: мах частота 2600 МГц, ширина 4 байта, пропускная способность 5.3 ГТ/с

Посмотрим пример описания материнской платы на сайте и определим, какой чипсет на ней размещен.

На данном рисунке мы имеем модель MSI Z77A-G43 — уже из самого названия понятно, что она оснащена чипсетом Intel Z77, что также подтверждается в подробном описании.

А здесь — плата ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0 с производительным чипсетом от AMD 990FX, что также видно как из названия, так и при подробном описании.

Какой лучший чипсет системной платы?

Давайте подведем итог — какой же чипсет лучше выбрать для своего компьютера?

Все зависит от того, для каких целей вы собираете свой ПК. Если это офисный комп или домашний, на котором вы не планируете устанавливать игры, то целесообразно выбрать чипсет, который работает с процессорами со встроенным графическим ядром. Приобретя такую плату и, соответственно, процессор со встроенным видео, вы получите комплект, который вполне подойдет для работы с документами и даже просмотра видео в хорошем качестве.

Если требуется более углубленная работа с графикой, например для средних видео-игр или графических приложений, то вы будете использовать отдельную видеокарту, а значит нет смысла переплачивать за графический чипсет, поддерживающий работу со встроенным видео процессор — лучше, если он будет по максимуму обеспечивать работу видеокарты.

Для самых мощных игровых компьютеров и в меньшей степени для тех, которые будут работать с требовательными к графике профессиональными программами выбирайте самые производительные модели, в полной степени поддерживающие работу с несколькими видеокартами.

Надеюсь, данная статья открыла немного для вас завесу над тайной чипсетов материнской платы и теперь вы сможете более правильно подобрать эти комплектующие для своего компьютера! Ну а для закрепления знаний посмотрите видеоурок, размещенный в начале статьи.