O que é um “chipset” e por que devo me importar?

Você provavelmente já ouviu o termo “chipset” usado ao falar sobre novos computadores, mas o que exatamente é um chipset e como ele afeta o desempenho do seu computador?

Em poucas palavras, um chipset age como a placa-mãe controladora centro de comunicações e de tráfego, e em última análise, determina quais os componentes são compatíveis com a placa-mãe, incluindo a CPU , RAM , discos rígidos e placas gráficas. Ele também determina suas opções de expansão futuras e até que ponto, se houver, seu sistema pode ter overclock .

Esses três critérios são importantes ao considerar qual placa-mãe comprar. Vamos falar um pouco sobre o porquê.

Uma breve história dos chipsets

Na época dos computadores anteriores, as placas-mãe de PC consistiam em muitos circuitos integrados discretos. Isso geralmente exigia um ou mais chips separados para controlar cada componente do sistema: mouse, teclado, gráficos, sons e assim por diante.

Como você pode imaginar, ter todos aqueles vários chips espalhados era bastante ineficiente.

Para resolver esse problema, os engenheiros da computação precisaram desenvolver um sistema melhor e começaram a integrar esses chips díspares em menos chips.

Com o advento do barramento PCI , um novo design surgiu: pontes. Em vez de um monte de chips, as placas-mãe vinham com uma ponte norte e uma ponte sul , que consistia em apenas dois chips com funções e propósitos muito específicos.

O chip northbridge era conhecido como tal porque estava localizado na parte superior, ou norte, da placa-mãe. Esse chip era conectado diretamente à CPU e agia como intermediário de comunicação para os componentes de alta velocidade do sistema: RAM (controladores de memória), controlador PCI Express e, em designs de placa-mãe mais antigos, o controlador AGP. Se esses componentes quisessem se comunicar com a CPU, eles teriam que passar pela ponte norte primeiro.

A ponte sul , por outro lado, estava localizada na parte inferior (parte sul) da placa-mãe. A ponte sul foi responsável por lidar com componentes de baixo desempenho, como slots de barramento PCI (para placas de expansão), conectores SATA e IDE (para discos rígidos), portas USB, áudio onboard e rede e muito mais.

Para que esses componentes conversassem com a CPU, primeiro eles precisavam passar pela ponte sul, que então foi para a ponte norte e, de lá, para a CPU.

Esses chips passaram a ser conhecidos como “chipset”, porque se tratava literalmente de um conjunto de chips.

A marcha constante para a integração total

O antigo design tradicional do chipset northbridge e southbridge obviamente poderia ser melhorado, e gradualmente deu lugar ao “chipset” de hoje, que na verdade não é um conjunto de chips.

Em vez disso, a antiga arquitetura northbridge / southbridge cedeu a um sistema mais moderno de chip único. Muitos componentes, como controladores de memória e gráficos, agora são integrados e controlados diretamente pela CPU. À medida que essas funções de controlador de prioridade mais alta eram movidas para a CPU, todas as tarefas restantes eram transferidas para um chip do tipo Southbridge restante.

Por exemplo, os sistemas Intel mais novos incorporam um  Hub do Controlador de Plataforma , ou PCH, que na verdade é um único chip na placa-mãe que assume as funções do antigo chip southbridge antes.

O PCH é então conectado à CPU por meio de algo chamado Direct Media Interface , ou DMI. O DMI não é, na verdade, uma inovação nova e tem sido a forma tradicional de vincular a ponte norte a ponte sul em sistemas Intel desde 2004.

Os chipsets da AMD não são muito diferentes, com a velha ponte sul agora sendo apelidada de Fusion Controller Hub , ou FCH. A CPU e o FCH em sistemas AMD são então conectados um ao outro por meio da Interface de mídia unificada ou UMI . É basicamente a mesma arquitetura da Intel, mas com nomes diferentes.

Muitas CPUs da Intel e da AMD também vêm com gráficos integrados embutidos, então você não precisa de uma placa de vídeo dedicada (a menos que esteja realizando tarefas mais intensas, como jogos ou edição de vídeo). (AMD se refere a esses chips como  Unidades de Processamento Acelerado , ou APUs, em vez de CPUs, mas é mais um termo de marketing que ajuda as pessoas a distinguir entre CPUs AMD com gráficos integrados e aqueles sem.)

Tudo isso significa, então, que coisas como os controladores de armazenamento (portas SATA), controladores de rede e todos aqueles componentes de desempenho inferior agora têm apenas um salto. Em vez de ir da ponte sul para a ponte norte para a CPU, eles podem simplesmente pular do PCH (ou FCH) para a CPU. Consequentemente, a  latência é reduzida e o sistema é mais responsivo.

Seu chipset determina quais partes são compatíveis

Ok, agora você tem uma ideia básica do que é um chipset, mas por que deveria se importar?

Como explicamos no início, o chipset do seu computador determina três coisas principais: compatibilidade de componentes (qual CPU e RAM você pode usar?), Opções de expansão (quantas placas PCI você pode usar?) E capacidade de overclock. Vamos falar sobre cada um deles com mais detalhes – começando com a compatibilidade.

A escolha do componente é importante. O seu novo sistema será o processador Intel Core i7 de última geração ou você está disposto a se contentar com algo um pouco mais antigo (e mais barato)? Você quer RAM DDR4 com maior freqüência ou DDR3 está ok ? Quantos discos rígidos você está conectando e de que tipo? Você precisa de Wi-Fi integrado ou usará Ethernet? Você executará várias placas gráficas ou uma única placa gráfica com outras placas de expansão? A mente fica pasma com todas as possíveis considerações, e melhores chipsets oferecerão mais (e mais novas) opções.

O preço também será um grande fator determinante aqui. Desnecessário dizer que quanto maior e pior for o sistema, mais ele custará – tanto em termos dos próprios componentes quanto da placa-mãe que os suporta. Se você estiver construindo um computador, provavelmente definirá suas necessidades com base no que deseja investir nele e no seu orçamento.

Seu Chipset Determina Suas Opções de Expansão

O chipset também determina quanto espaço para placas de expansão (como placas de vídeo, sintonizadores de TV, placa RAID e assim por diante) você tem em sua máquina, graças aos  barramentos que  elas usam.

Os componentes do sistema e periféricos – CPU, RAM, placas de expansão, impressoras, etc. – conectam-se à placa-mãe por meio de “barramentos”. Cada placa-mãe contém vários tipos diferentes de barramentos , que podem variar em termos de velocidade e largura de banda, mas para simplificar, podemos dividi-los em dois: barramentos externos (incluindo USB, serial e paralelo) e barramentos internos.

O barramento interno principal encontrado nas placas-mãe modernas é conhecido como PCI Express  (PCIe). O PCIe utiliza “pistas”, que permitem que componentes internos como RAM e placas de expansão se comuniquem com a CPU e vice-versa.

Uma via é simplesmente dois pares de conexões com fio – um par envia dados, o outro recebe dados. Portanto, uma pista PCIe 1x consistirá em quatro fios, 2x terá oito e assim por diante. Quanto mais fios, mais dados podem ser trocados. Uma conexão 1x pode lidar com 250 MB em cada direção, 2x pode lidar com 512 MB, etc.

A quantidade de pistas disponíveis para você depende de quantas pistas a própria placa-mãe possui, bem como da capacidade de largura de banda (número de pistas) que a CPU pode fornecer.

Por exemplo, muitas CPUs de desktop Intel têm 16 pistas (CPUs da geração mais recente têm 28 ou até 40). As  placas – mãe do chipset Z170 fornecem outros 20, para um total de 36.

O  chipset X99 fornece 8 pistas PCI Express 2.0 e até 40 pistas PCI Express 3.0 , dependendo da CPU que você usa.

Portanto, em uma placa-mãe Z170, uma placa de vídeo PCI Express 16x usará até 16 pistas sozinha. Como resultado, você pode usar dois deles juntos em uma placa Z170 em velocidade total, deixando quatro pistas sobrando para componentes adicionais. Alternativamente, você pode executar uma placa PCI Express 3.0 em 16 pistas (16x) e duas placas em 8 pistas (8x), ou quatro placas em 8x (se você comprar uma placa-mãe que possa acomodar tantos).

Agora, no final do dia, isso não importa para a maioria dos usuários. Executar vários cartões a 8x em vez de 16x só diminui o desempenho em alguns quadros por segundo , se é que diminui . Da mesma forma, é improvável que você veja qualquer diferença entre PCIe 3.0 e PCIe 2.0 , na maioria dos casos, menos de 10% .

Mas se você planeja ter muitas placas de expansão – como duas placas gráficas, um sintonizador de TV e uma placa Wi-Fi – você pode encher uma placa-mãe muito rápido. Em muitos casos, você ficará sem slots antes de esgotar toda a largura de banda do PCIe. Mas em outros casos, você precisará certificar-se de que sua CPU e placa-mãe tenham pistas suficientes para suportar todas as placas que você deseja adicionar (ou você ficará sem pistas e algumas placas podem não funcionar).

Seu chipset determina a capacidade de overclock do seu PC

Portanto, seu chipset determina quais partes são compatíveis com seu sistema e quantas placas de expansão você pode usar. Mas há uma outra coisa principal que determina: overclocking.

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Overclocking significa simplesmente  aumentar a taxa de clock de um componente do que foi projetado para funcionar . Muitos ajustadores de sistema optam por fazer overclock em sua CPU ou GPU para impulsionar o jogo ou outro desempenho sem gastar mais dinheiro. Isso pode parecer óbvio, mas junto com esse aumento de velocidade vem um maior uso de energia e produção de calor, o que pode causar problemas de estabilidade e diminuir a vida útil de suas peças. Isso também significa que você precisará de dissipadores de calor e ventiladores maiores (ou refrigeração líquida) para garantir que tudo permaneça frio. Definitivamente não é para os fracos de coração.

Mas o problema é o seguinte: apenas alguns processadores são ideais para overclock (um bom lugar para começar é com os modelos Intel e AMD com K em seus nomes). Além disso, apenas alguns chipsets podem permitir overclock e alguns podem exigir firmware especial para ativá-lo. Portanto, se você quiser fazer overclock, precisará levar o chipset em consideração ao comprar placas-mãe.

Os chipsets que permitem overclocking terão os controles necessários (voltagem, multiplicador, clock base, etc.) em seu  UEFI ou BIOS  para aumentar a velocidade do clock da CPU. Se o chipset não suportar overclocking, então esses controles não estarão lá (ou se estiverem, serão praticamente inúteis) e você pode ter gasto seu suado dinheiro em uma CPU que está basicamente travada em seu velocidade anunciada. 

Portanto, se o overclock for uma consideração séria, vale a pena saber com antecedência quais chipsets são mais adequados para ele, assim que saem da caixa. Se você precisar de mais orientações, há uma série de guias do comprador por aí, que lhe dirão em termos inequívocos quais placas-mãe Z170 ou X99 (ou qualquer outro chipset com overclock) funcionarão melhor para você.

Como comparar uma placa-mãe

Aqui está a boa notícia: você realmente não precisa saber tudo sobre cada chipset para escolher uma placa-mãe. Claro, você pode pesquisar todos os chipsets modernos, decidindo entre os chipsets de negócios , mainstream , desempenho e valor da Intel  , ou aprender tudo sobre as séries A e 9 da AMD  . Ou você pode simplesmente deixar um site como o  Newegg  fazer o trabalho pesado por você.

Digamos que você queira construir uma máquina de jogos poderosa com um processador Intel da geração atual. Você acessaria um site como o Newegg, usaria a árvore de navegação para restringir seu pool de placas-mãe Intel . Em seguida, você usaria a barra lateral para restringir ainda mais sua pesquisa por fator de forma (dependendo do tamanho que você deseja que o PC tenha), soquete de CPU (dependendo de quais CPU (s) você está aberto a usar) e talvez até reduza por marca ou preço, se desejar.

A partir daí, clique em algumas das placas-mãe restantes e marque a caixa “Comparar” abaixo das que parecem boas. Depois de escolher alguns, clique no botão “Comparar” e você poderá compará-los recurso por recurso.

Vamos pegar esta placa Z170 da MSI e esta placa X99 da MSI , por exemplo. Se conectarmos ambos ao recurso de comparação de Newegg, veremos um gráfico com uma tonelada de recursos:

Você pode ver algumas das diferenças devido ao chipset. A placa Z170 pode acomodar até 64 GB de RAM DDR4 , enquanto a placa X99 pode acomodar até 128 GB. A placa Z170 tem quatro slots PCI Express 3.0 de 16x, mas o processador máximo que ela pode suportar é um Core i7-6700K , que tem no máximo 16 pistas para um total de 36. A placa X99, por outro lado, pode acomodar até até 40 pistas PCI Express 3.0 se você tiver um processador caro como um CPU Core i7-6850 . Para a maioria dos usuários, isso não importa, mas se você tiver um monte de placas de expansão, precisará contar as pistas e certificar-se de que a placa escolhida tem largura de banda suficiente.

Obviamente, o sistema X99 é mais poderoso – mas ao olhar esses gráficos de comparação, você precisará se perguntar quais recursos você realmente precisa. O chipset Z170 aceita até oito dispositivos SATA e esta placa-mãe em particular inclui uma riqueza de outros recursos que a tornam uma perspectiva atraente para um PC para jogos poderoso. O chipset X99 só é necessário se você precisar de um CPU sério com quatro ou mais núcleos, mais de 64 GB de RAM, ou se precisar de muitas placas de expansão.

Você pode até descobrir, ao comparar as placas-mãe, que pode reduzir ainda mais as coisas. Talvez você acabe considerando  um sistema Z97 mais modesto , que vai lidar com até 32 GB de RAM DDR3, um CPU Core i7-4790K de 16 pistas razoavelmente capaz e uma placa de vídeo PCI Express 3.0 rodando em velocidade máxima.

As compensações entre esses chipsets são aparentes: com cada chipset crescente, você tem uma escolha de melhores CPUs, RAM e opções de gráficos, sem mencionar mais de cada um. Mas os custos também aumentam consideravelmente. Felizmente, você não precisa saber os meandros de cada chipset antes de mergulhar – você pode usar esses gráficos de comparação para comparar característica por característica.

(Observe que, embora Newegg seja provavelmente o melhor site para fazer suas comparações, existem muitas outras ótimas lojas para comprar as peças – incluindo Amazon , Fry’s e Micro Center ).

A única coisa que esses gráficos de comparação não discutem, geralmente, é a capacidade de overclock. Ele pode mencionar certos recursos de overclock, mas você também deve examinar as análises e pesquisar um pouco no Google para garantir que ele pode lidar com o overclock.

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Lembre-se, ao considerar qualquer componente, placa-mãe ou outro, certifique-se de fazer a devida diligência. Não confie apenas nas análises dos usuários, reserve um tempo para as análises reais de hardware do Google para ver como os profissionais se sentem em relação a elas.

Além das necessidades absolutas (RAM, gráficos e CPU), qualquer chipset deve atender a todas as suas necessidades essenciais – seja áudio onboard, portas USB, LAN, conectores legados e assim por diante. O que você terá, no entanto, dependerá da própria placa-mãe e dos recursos que o fabricante decidiu incluir. Portanto, se você realmente deseja algo como Bluetooth ou Wi-Fi, e a placa que está considerando não inclui, você terá que comprá-lo como um componente adicional (que muitas vezes ocupará um daqueles slots USB ou PCI express )

A construção de sistemas é uma arte por si só, e há muito mais do que o que falamos aqui hoje. Mas esperamos que isso lhe dê uma imagem mais clara do que é um chipset, por que ele é importante e algumas das considerações que você precisa levar em conta ao escolher uma placa-mãe e componentes para um novo sistema.

Créditos de imagem: Artem Merzlenko / Bigstock ,  German / Wikimedia, László Szalai / Wikimedia,  Intel , mrtlppage / Flickr,  V4711 / Wikimedia