شاید تا به حال در هنگام خرید مادربرد برای شما پیش آمده باشد که کلمه چیپست را شنیده باشید، چرا که این بخش، یکی از فاکتورهای مهم در هنگام خرید و انتخاب نوع مادربرد می باشد. در ادامه توضیحاتی در خصوص چیپست آورده شده است.
در یک سیستم کامپیوتری، یک چیپست مجموعه ای از قطعات الکترونیکی در یک مدار یکپارچه است که به شکل یک سیستم مدیریت جریان داده عمل کرده و جریان داده را بین پردازنده، حافظه و قطعات جانبی مدیریت می کند. چیپست ها معمولاً در مادربرد قرار داشته و معمولاً برای کار با گروه خاصی از ریزپردازنده ها طراحی می شوند. از آن جایی که این وسیله ارتباط میان پردازنده و قطعات خارجی را کنترل می کند، نقش مهمی را در تعیین عملکرد سیستم برعهده دارند. در واقع کامپیوترهای اولیه با تعداد زیادی از تراشه ها کار می کردند که با پیشرفت فناوری، این تعداد به طور خلاصه در یک تراشه اصلی یا همان چیپست قرار گرفت.
در رشته کامپیوتر، اصطلاح چیپست اغلب به مجموعه ای از تراشه های مخصوص در مادربرد یک کامپیوتر یا یک کارت خارجی اطلاق می گردد. در کامپیوترهای شخصی، اولین چیپست برای IBM PC AT در سال 1984، چیپست NEAT بود که توسط شرکت Chips & Technology برای CPU مدل Intel 80286 طراحی و ارائه گردید.
در کامپیوترهای خانگی، سخت افزار و کنسول های بازی دهه های 1980 و 1990، اصطلاح چیپست برای تراشه های صدا و گرافیک به کار برده شد. مثال هایی از آن شامل مجموعه تراشه های اصلی آمیگا یا چیپست سیستم 16 متعلق به سگا می باشد.
اصطلاح چیپست اغلب به جفتی از تراشه های خاص در مادربرد تقسیم می شود: پل شمالی و پل جنوبی. پل شمالی CPU را به قطعات سرعت بالا، خصوصاً RAM و کنترلرهای گرافیکی وصل می کند، و پل جنوبی به باس ها یا درگاه های خروجی با سرعت پایین تر وصل می شود (مانند PCI یا ISA). در بسیاری از چیپست های مدرن، پل جنوبی شامل تعدادی لوازم جانبی یکپارچه ی روی تراشه می باشد، مانند اترنت، USB و قطعات صدا.
مادربردها و چیپست های آن ها اغلب توسط تولیدکنندگان مختلفی تولید می شوند. برای مثال در سال 2015، تولیدکنندگان چیپست ها برای مادربردهای x86، شرکت های AMD، Intel و VIA Tech بودند.
در دهه 1980، شرکت Chips &Technology در تولید و ساخت چیپست هایی برای کامپیوترهای سازگار با PC پیشرو بود. سیستم های کامپیوتری که از آن پس تولید شدند، اغلب در چیپست های مورد استفاده، حتی با وجود رشته های تخصصی کامپیوتری متفاوت، مشترک بودند. برای مثال، NCR 53C9x، که یک چیپست ارزان قیمت بوده و سطحی میانی SCSI را در قطعات حافظه اجرا می کند، می تواند در ماشین های Unix نظیر MIPS Magnum، قطعات ادغام شده و کامپیوترهای شخصی مورد استفاده قرار گیرد.
حرکت به سوی یکپارچه سازی پردازنده در PC ها
سابقاً در کامپیوترهای x86، ارتباط اولیه پردازنده با سایر بخش های ماشین، از طریق پل شمالی چیپست مادربرد بوده است. پل شمالی مسئول مستقیم ارتباطات قطعات سرعت بالا (حافظه سیستم و درگاه های توسعه اولیه، مانند PCIe، AGP و کارت های PCI، جزو نمونه های رایج هستند) و بالعکس هر ارتباط سیستمی برگشتی با پردازنده بوده است. این ارتباط بین پردازنده و پل شمالی معمولاً درگاه سمت جلو (FSB) را مشخص می کند. درخواست های ارسالی به منابع که تحت کنترل مستقیم پل شمالی نیستند به پل جنوبی تخلیه شده، و پل شمالی یک واسط بین پردازنده و پل جنوبی می شوند. پل جنوبی موارد دیگر را که معمولاً شامل لوازم جانبی با سرعت پایین تر و عملکردهای برد هستند، مدیریت می کند (بزرگ ترین آن ها ارتباط حافظه و هارد دیسک می باشد) مانند USB، ارتباطات سری و موازی. ارتباط میان پل شمالی و پل جنوبی به طور عادی درگاه PCI می باشد.
قبل از سال 2003، هر تعاملی میان یک CPU و حافظه اصلی یا یک وسیله خارجی مانند کارت گرافیکی، AGP و PCI یا وسیله متصل شده به مادربرد، به طور مستقیم توسط IC پل شمالی به نفع پردازنده کنترل می شد. این امر پردازنده را کاملاً به چیپست سیستم وابسته ساخته بود، خصوصاً عملکرد حافظه پل شمالی و توانایی آن برای ارسال اطلاعات به پردازنده. با این وجود در سال 2003، معرفی و ارائه AMD توسط سری 64 بیتی پردازنده های Athlon آن را تغییر داد. Athlon64 معرفی یک کنترلر حافظه یکپارچه را که در خود پردازنده گنجانیده شده بود مشخص نمود و از این رو به پردازنده اجازه داد تا خود به طور مستقیم به حافظه دسترسی داشته و آن را اداره نماید، که این امر موجب نفی نیاز به یک پل شمالی سنتی برای انجام آن کار بود. Intel در سال 2008 با انتشار CPU های سری Core i و پلتفرم X58 از این تقاضا پیروی کرد.
در پردازنده های جدید یکپارچه سازی تا حد بیش تری افزایش یافته است، که در اصل از طریق دربرگیری مستقیم کنترلر PCIe اصلی سیستم و گرافیک های یکپارچه بر روی خود CPU می باشد. از آن جایی که عملکردهای کمتری وجود دارد که توسط پردازنده مدیریت نمی شود، سازندگان چیپست عملکردهای دیگر پل شمالی و پل جنوبی را در یک تراشه متراکم کرده اند. نسخه Intel برای این مورد، قطب کنترلر پلتفرم یا PCH است که به طور مؤثری عملکرد پل جنوبی را برای دیگر لوازم جانبی بهبود بخشیده است نظیر وظایف سابق پل شمالی، مانند کنترلر حافظه، سطح میانی درگاه خروجی (PCIe) و حتی کنترلر ویدیو، که همگی در خود CPU یکپارچه شده اند (چیپست اغلب شامل ارتباطات PCIe ثانویه می باشد). با این وجود، قطب کنترلر پلتفرم نیز در بسته پردازنده به عنوان یک بخش ثانویه برای انواع متغیرهای پردازنده گنجانده شد.