Công nghệ chipset: quyết định tính năng, hiệu năng hệ thống

Nếu tự mình muốn lắp lấy chiếc máy tính bạn sẽ bối rối với vô số chipset hiện có trên thị trường. Intel, VIA, SiS... không ngừng đua tranh về công nghệ chipset! Công nghệ nào sẽ hiệu quả cho công việc của bạn đây?

Để chọn được bo mạch chủ (BMC) xử lý nhanh, hoạt động ổn định thì yếu tố quan tâm hàng đầu của bạn phải là chipset - đây là trung tâm đầu não quản lý mọi hoạt động của BMC, từ việc giao tiếp CPU, bộ nhớ, đồ họa đến các thiết bị ngoại vi (chuột, bàn phím, âm thanh, mạng, modem, printer...). Theo kinh nghiệm thực tiễn, các BMC dùng cùng chipset có tốc độ và sự ổn định không khác biệt nhiều. Vì vậy bạn cần chọn chipset đủ mạnh, đáp ứng được nhu cầu, ổn định.

Qua hình minh họa bạn sẽ hình dung ra hoạt động của chipset. Nói một cách dễ hiểu, nó giống như ngã tư và bùng binh trong hệ thống giao thông, nếu quản lý không tốt thì rất dễ kẹt xe, tranh chấp tuyến đường, khi đó hệ thống sẽ chạy chậm hoặc thậm chí treo luôn mà bạn không biết tại sao. Thông thường, chipset gồm 2 thành phần: chipset cầu bắc (North Bridge Chipset) và chipset cầu nam (South Bridge Chipset). Nhiệm vụ của hai chipset này được quy định rõ ràng và hiếm khi thay đổi. Năm 1997, giao tiếp AGP được giới thiệu và chipset cầu bắc có thêm nhiệm vụ kết nối với card đồ họa. Chipset cầu bắc sẽ quản lý việc giao tiếp dữ liệu với CPU, RAM và card đồ họa, vì vậy nó rất quan trọng, khả năng xử lý của BMC phụ thuộc chipset này rất nhiều. Chipset cầu nam quản lý các thiết bị ngoại vi, thông tin từ ngoài vào chipset cầu nam được đưa lên cầu bắc để xử lý và trả kết quả về. Tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ như chipset Intel 875P lại đưa giao tiếp mạng gigabit lên chip cầu bắc để tránh nghẽn đường truyền từ chip cầu nam lên cầu bắc. Tại sao Intel lại làm như vậy? Giao tiếp giữa chipset cầu bắc và cầu nam qua kỹ thuật Hub Link của Intel đạt băng thông 266MB/giây. Trong trường hợp xấu nhất thì những thành phần sau có thể giao tiếp cùng lúc: IDE RAID 0: 100 MB/giây; LAN 1 Gb/giây=125MB/giây; USB 2.0: 60 MB/giây; card PCI: 21 MB/giây; Serial ATA: 150 MB/giây. Như vậy, theo lý thuyết thì băng thông lớn nhất sẽ là 456MB/giây (card âm thanh và các thành phần khác chưa được tính vào). Hub Link với băng thông 266MB/giây cũng có trường hợp bị quá tải. Do đó, Intel đã tổ chức lại và đưa giao tiếp mạng từ chipset cầu nam sang chipset cầu bắc, bởi vì thành phần này có thể góp phần làm nghẽn băng thông giao tiếp giữa 2 chipset (VIA và SiS có công nghệ riêng làm cho băng thông giao tiếp giữa chipset cầu nam và bắc đạt 1GB/giây nên hai hãng này đã không đưa mạng gigabit cho chipset cầu bắc quản lý).

Một trường hợp khác là chipset nForce3 150. Trong khi các hãng thường dùng 2 chipset thì nVidia lại tích hợp cả cầu bắc và cầu nam thành nForce3 150, khi đó sẽ không còn quãng đường di chuyển từ cầu nam lên cầu bắc và ngược lại, do đó sẽ giảm thời gian xử lý.

Trên thị trường có rất nhiều chipset được sử dụng cho BMC, mỗi loại đáp ứng một yêu cầu riêng, chipset dùng với CPU Intel có Intel 845, 845E, 845G, 845PE, 848P, 865P, 865PE, 865G, 875P; SiS 645, 648, 650, 655; VIA P4X333, P4X400, PT800, PT880... Chipset dùng CPU AMD có VIA KT333, KT400, KT600, K8T800; SiS 746FX, SiS 755; nVidia nForce2, NVidia nForce3 150... và còn nhiều loại khác. Do số lượng chipset nhiều và một số có tính năng gần giống nhau, nên để dễ dàng, bạn nên chọn CPU trước (đọc bài 'Chọn CPU nào cho Desktop của bạn' trên TGVT A tháng 02/2004 trang 86), sau đó sẽ tìm chipset phù hợp CPU đã chọn.

Thông thường việc chọn chipset chủ yếu dựa vào tỉ lệ hiệu năng/giá tốt nhất, đồng thời chipset cũng phải đủ sức đáp ứng các nhu cầu phát sinh trong tương lai như cho phép nâng cấp CPU, bộ nhớ, ổ cứng và mở rộng các giao tiếp ngoại vi. Không giống CPU, giá BMC dùng các chipset mới không biến động nhiều sau một thời gian, vì vậy nếu được thì bạn nên trang bị chipset mạnh cho BMC để dễ nâng cấp và thuận tiện trong việc giao tiếp với các thiết bị mới.

CPU cũng lắm đa đoan

Giống như CPU, BUS hệ thống (Front SIDE BUS - FSB) của chipset chạy với CPU Intel và AMD cũng khác nhau để phù hợp với những chiêu tiếp thị CPU của nhà sản xuất. Intel Pentium 4 dùng Quad Data Rate, còn AMD Athlon sử dụng Double Data Rate, vì thế chipset có FSB 400 cho CPU AMD và FSB 800 cho CPU Intel có tốc độ bus như nhau.

Hiện nay trên thị trường có chipset hỗ trợ FSB 400, 533 hay 800 đối với CPU Intel và FSB 200, 266, 333, 400, 800 cho CPU AMD. Nếu có thể thì bạn nên chọn chipset hỗ trợ FSB 533, 800 khi dùng CPU Intel và FSB 333, 400, 800 cho CPU AMD để đáp ứng nhu cầu nâng cấp RAM và CPU, nếu dùng chipset có FSB thấp thì sau này rất khó tìm thiết bị tương thích vì không còn sản xuất.

Việc Intel đưa ra công nghệ siêu luồng (Hyper Threading) đã làm nhiều người dùng hết sức phấn khích, do chỉ cần bỏ tiền mua một CPU nhưng được dùng tới hai. Tuy nhiên khả năng cải thiện tốc độ của công nghệ này không nhiều, cũng một phần do chưa có nhiều ứng dụng tận dụng công nghệ này.

Bộ nhớ - làm bạn đau đầu!

Do hiện trạng bộ nhớ SDRAM và RDRAM rất hiếm trên thị trường, DDRAM thì phổ biến do đó bạn nên lưu ý đến khả năng hỗ trợ của chipset. CPU và RAM giao tiếp nhau thông qua chipset cầu bắc, do đó tuyến bus này nên chọn sao cho đồng bộ (xem bảng 1), nếu không hệ thống của bạn có thể hoạt động chậm hoặc không ổn định.

Trong khi công nghệ siêu luồng của Intel chưa phát huy hiệu quả thì công nghệ bộ nhớ kênh đôi (dual channel) lại cải thiện tốc độ đáng kể. Trước kia, đường dữ liệu chuyển đến bộ nhớ sẽ đi theo một chiều lên hoặc xuống, nhưng với công nghệ này trong cùng một lúc sẽ có hai đường dữ liệu giao tiếp bộ nhớ, một đường truyền đi và một đường về. Nếu bạn cần tính toán nhiều, xử lý, chuyển đổi video, âm thanh thì sẽ thấy rõ tác dụng của kênh đôi. Bạn cần lưu ý là để chạy chế độ kênh đôi thì phải có số chẵn các thanh bộ nhớ (2 hoặc 4) và gắn theo hướng dẫn của nhà sản xuất BMC. Như vậy, nếu chipset hỗ trợ công nghệ bộ nhớ kênh đôi thì thay vì mua một thanh RAM 512MB, bạn nên dùng hai thanh 256MB và sẽ thấy tốc độ hệ thống được cải thiện nhiều.

Các giao tiếp khác

Ngoài tốc độ cao, chipset cần có nhiều giao tiếp với các thiết bị ngoại vi khác và đây là phần việc của chipset cầu nam. Các chipset cầu nam hiện nay không thể thiếu USB 2.0 tốc độ 480Mb/giây, âm thanh 6 kênh (5.1), AGP 4X/8X và còn các giao tiếp mở rộng khác: đĩa cứng Serial ATA tốc độ 150MB/giây, IDE RAID và SATA RAID chế độ 0 (striping) và 1 (mirroring) cho tốc độ truy cập đĩa nhanh (truy xuất 2 đĩa cùng lúc) và bảo toàn dữ liệu (ghi lên 2 đĩa cùng lúc), IEEE 1394 chuyên truyền dữ liệu tốc độ cao như video, âm thanh số SPDIF và mạng gigabit. Nếu bạn muốn BMC có nhiều giao tiếp thì chắc chắn phải lưu ý đến các giao tiếp này, do đó nếu để ý kỹ bạn sẽ thấy một số BMC dùng cùng chipset cầu bắc nhưng lại có giá khác biệt.

Để thuận tiện, chúng tôi phân chipset thành hai phần khác nhau dùng CPU Intel và AMD, trong mỗi phần sẽ được chia ra các phần nhỏ dành cho từng đối tượng người dùng. Chúng tôi sẽ phân tích giúp bạn chọn được chipset cầu bắc đáp ứng tiêu chí tỉ lệ hiệu năng/giá tốt nhất, còn các giao tiếp khác như SATA, IEEE 1394, RAID, SPDIF,... thì tùy vào nhu cầu mà bạn có thể chọn.

Chipset dùng CPU Intel

Chipset dùng CPU Intel có ba nhãn hiệu nối tiếng là Intel, VIA và SIS. Intel luôn là người đi đầu, đưa ra các công nghệ mới nhằm tăng khả năng xử lý cũng như độ ổn định của chipset. Hơn nữa, Intel cũng chính là nhà sản xuất CPU do đó các chipset Intel luôn có tốc độ, sự ổn định cao và nhiều người rất yên tâm khi sở hữu BMC dùng chipset Intel. VIA và SiS luôn phải theo đuổi Intel về các công nghệ mới (như siêu luồng, bộ nhớ kênh đôi). Tuy nhiên, hai hãng này cũng có những công nghệ riêng làm tăng tốc độ xử lý, hơn nữa giá thành thấp luôn là ưu thế cạnh tranh.

1. Cho nhu cầu phổ thông

Các chipset này đáp ứng tốt nhu cầu học tập, xem phim, dùng các ứng dụng văn phòng. Do đó, nếu không có nhu cầu cao hơn, bạn không cần phải chi nhiều cho BMC với các chipset đắt tiền. Dòng chipset cho người dùng phổ thông có rất nhiều chọn lựa, vì thế nếu chưa quen bạn có thể choáng ngộp với hàng chục chipset được giới thiệu.

Dòng chipset Intel 845 và 848 đáp ứng rất tốt các yêu cầu trên và được nhiều người ưa chuộng do giá tương đối rẻ và có nhiều chọn lựa. Intel 848 có 848P, Intel 845 có tất cả 7 loại: 845, 845E, 845GV, 845GL, 845GE, 845G, 845PE (các chipset có chữ G phía sau được tích hợp VGA). Nhìn chung, các chipset này có tốc độ xử lý khá, hầu hết đều hỗ trợ công nghệ siêu luồng trừ chipset 845 và 845GL (xem bảng 4 để biết thông tin chi tiết).

VIA có chipset P4X266/P4X333/P4X400. P4X266 dùng công nghệ V-Link cho tốc độ giao tiếp giữa chipset cầu bắc và cầu nam đạt 266MB/giây. P4X333 và P4X400 có công nghệ Double V-Link cải tiến tốc độ giao tiếp cầu bắc-nam, đạt 533MB/giây.

SiS có 645/645DX/648/648FX. Tương tự chipset của VIA, chipset SiS cũng có những công nghệ để tăng tốc độ giao tiếp giữa chipset cầu nam và cầu bắc. SiS 645/645DX dùng công nghệ MuTIOL 16 bit dữ liệu cho bus 533MB/giây. SiS 648 và 648FX ngoài tuyến bus 1GB/giây còn có công nghệ siêu luồng.

Tính năng của các chipset SiS và VIA được tóm tắt trong bảng 2 & 3. Nếu không xử lý đồ họa, chơi game, thì bạn nên chọn chipset có tích hợp VGA sẽ tiết kiệm được chi phí mua card VGA.

Tóm lại, xét về hiệu năng/giá thì bạn nên chọn BMC dùng các chipset Intel 845PE, Intel 848P, SiS 648/648FX, VIA P4X333/P4X400, nếu cần VGA tích hợp thì có Intel 845GE.

2. Cho nhu cầu trung cấp

Bạn nên chọn các chipset mạnh cho yêu cầu xử lý cao, dùng các ứng dụng đồ họa, chuyển đổi video, âm thanh. Hơn thế nữa, nó cũng có thể đáp ứng nhu cầu nâng cấp của bạn sau này.

Chipset Intel 865PE, 865G, 865GV hỗ trợ FSB 800, công nghệ siêu luồng, bộ nhớ kênh đôi DDR400. Nếu các chipset này được kết hợp với CPU có FSB 800, công nghệ siêu luồng cùng hai thanh RAM cho kênh đôi thì thật là 'bốc'.

VIA PT800 cũng có siêu luồng, hoạt động ở bus 800, bộ nhớ DDR400, giao tiếp bắc nam thông qua tuyến bus 533MB/giây nhờ công nghệ V-link. VIA PT880 có sự cải tiến với công nghệ Ultra V-Link cho bus bắc nam đạt 1GB/giây, công nghệ bộ nhớ kênh đôi được điều khiển bởi DualStream64, cùng kiến trúc bus bất đồng bộ cho phép dữ liệu được truyền đi một cách tối ưu.

SiS 655 có siêu luồng, công nghệ MuTIOL cho tốc độ bus bắc-nam 1GB/giây, cho phép giao tiếp bộ nhớ kênh đôi DDR333. SiS 655FX cũng giống SiS 655 nhưng được cải tiến khi có FSB 800 và dùng bộ nhớ kênh đôi DDR400.

Giá BMC dùng các chipset này khoảng 80 đến 120USD nhưng có thể cao hơn nếu BMC có thêm các tính năng cao cấp như SATA, IDE RAID, SATA RAID, IEEE 1394, âm thanh số SPDIF, mạng gigabit,...

Đây là những chipset mạnh về tính năng lẫn tốc độ, các chipset này có thể chạy tốt với CPU Prescott mới của Intel (dùng công nghệ sản xuất 90nm). Nếu cần máy tính tốc độ cao, bạn có thể chọn Intel 865PE, SiS 655FX hoặc VIA PT880. Nếu giao tiếp đồ họa AGP 8X qua card rời tỏ ra hoang phí khi bạn không dùng nhiều thì chipset Intel 865G có vẻ thích hợp. VGA tích hợp này cũng khá mạnh, có thể hoạt động tương đương GeForce 4 MX 440.

3. Cho nhu cầu cao cấp

Các chipset mạnh ngoài tốc độ còn phải có sự ổn định cao, vì thế các BMC dùng chipset này đáp ứng tốt các nhu cầu xử lý film, ảnh, âm thanh hoặc có thể dùng làm server cho các văn phòng nhỏ nhờ độ ổn định khá tốt.

Chipset Intel 875P ngoài các tính năng mạnh như FSB800, siêu luồng, bộ nhớ kênh đôi DDR400, đồ họa AGP 8X, mạng gigabit. Chipset này còn hỗ trợ bộ nhớ ECC (kiểm tra lỗi) làm cho hệ thống hoạt động tin cậy hơn. Thêm vào đó là giải pháp Performance Acceleration Technology (PAT) của Intel, gọi đơn giản là chế độ Turbo. Ở chế độ này tốc độ của hệ thống sẽ được cải thiện khi dùng FSB 800 và bộ nhớ dual channel DDR 400.

SiS 655TX được trang bị FSB800, siêu luồng, bộ nhớ kênh đôi DDR400, đồ họa AGP 8X và công nghệ MuTIOL cho băng thông bắc-nam 1GB/giây. Hơn nữa nó có công nghệ Advanced HyperStreaming làm cho dòng dữ liệu di chuyển qua chipset thông minh và hiệu quả hơn, tăng tốc độ truyền dữ liệu đến khối điều khiển bộ nhớ, do đó làm tăng tốc độ hệ thống.

Cả hai chipset này đều hỗ trợ tốt CPU Prescott mới của Intel, có giá từ 100USD trở lên. Chipset Intel 875P có vẻ thích hợp với những việc cần sự ổn định cao như server, xử lý số liệu và dĩ nhiên nó cũng đáp ứng tốt việc xử lý hình ảnh, âm thanh; còn SiS 655TX thích hợp để lắp máy tốc độ cao nhưng có giá tương đối rẻ.

Chipset dùng CPU AMD

Nếu như Chipset Intel được nhiều người chuộng khi dùng CPU Intel thì ba hãng VIA, SiS và nForce dường như ngang sức ngang tài khi chạy với CPU AMD. Cả ba đều có những công nghệ riêng cạnh tranh nhau về tốc độ và giá thành. Riêng với CPU AMD bạn còn phải quan tâm đến dạng đế cắm. Chúng ta sẽ đề cập đến hai loại phổ biến nhất hiện nay: Athlon XP (socket A-462) và Athlon 64bit (754). Thường đối với nhu cầu phổ thông và trung cấp thì bạn chỉ cần quan tâm đến loại AMD đầu và loại sau dành cho nhu cầu cao cấp.

1. Cho nhu cầu phổ thông

Các chipset dành cho nhu cầu phổ thông dùng CPU AMD Athlon XP tại thị trường Việt Nam dường như chỉ có hãng VIA với các loại VIA KT400, KT400A, KM400. Các chipset này thuộc cùng dòng sản phẩm và chỉ khác nhau ở một số chi tiết, tất cả đều hỗ trợ BXL FSB 333, tuyến bus bắc-nam 533MB/giây (công nghệ V-Link), đồ họa AGP 8X. VIA KT400A dùng bộ điều khiển FastStream64 cho phép truy cập bộ nhớ nhanh hơn nhưng qua thử nghiệm thực tế cho thấy sự khác biệt rất ít. KM400 có thêm chip đồ họa tích hợp.

Chipset VIA KT400 hoặc KT400A đáp ứng tốt cho nhu cầu phổ thông và dùng với CPU AMD Athlon XP, nếu không muốn tốn chi phí cho card đồ họa rời thì VIA KM400 sẽ là chọn lựa thích hợp.

2. Cho nhu cầu trung cấp

Chipset cho nhu cầu trung cấp có nhiều chọn lựa hơn với sự tham gia của ba hãng VIA, SiS, nVidia.

VIA KT600 là bản nâng cấp của VIA KT400, chạy được với BXL FSB 400, bộ nhớ DDR 400, AGP 8X, băng thông bắc-nam V-Link 533MB/giây.

SiS 746FX có FSB 333 nhưng vẫn chạy được với FSB 400, bộ nhớ DDR400, AGP 8X và bus bắc-nam dùng công nghệ MuTIOL 1GB/giây. SiS 748 có tính năng tương tự 746FX nhưng mạnh hơn với FSB 400.

So với các chipset khác thì nVidia nForce2 Ultra 400 thực sự nổi bật khi có bộ nhớ kênh đôi DDR 400, ngoài ra chipset này còn hỗ trợ FSB 400MHz, AGP 8X, giao tiếp bắc-nam đạt 800MB/giây qua công nghệ HyperTransport. nForce2 IGP tương tự nForce2 Ultra 400 nhưng có thêm chip đồ họa tích hợp GeForce 4 MX cũng của NVidia.

Xét về hiệu năng và giá thì có lẽ chipset nVidia nForce2 Ultra 400 và nForce2 IGP tỏ ra có ưu thế nhất. Nếu chọn nForce2 IGP thì ngoài khe AGP8X bạn còn có chip đồ họa tích hợp GeForce 4 MX và dĩ nhiên giá sẽ đắt hơn nForce2 Ultra 400.

3. Cho nhu cầu cao cấp

VIA K8T800 chạy với chip cầu nam VIA VT8237 trên môi trường V-Link 533 MB/giây, dường như tốc độ này cũng khá đủ nên không ảnh hưởng nhiều đến các ứng dụng, vì dựa vào điểm số thử nghiệm thì BMC dùng chipset này có tốc độ cao hơn so với các BMC dùng chipset khác.

nForce3 150 có chipset cầu bắc và cầu nam tích hợp thành một. Nó có băng thông giao tiếp bộ xử lý (Hyper Transport) không đồng đều, băng thông truyền lên chỉ có 8 bit ở 600 MHz, trong khi truyền xuống là 16 bit ở 800 MHz, nhưng cũng không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ. nForce3 150 bù đắp cho sự thiếu thốn này với công nghệ StreamThru, có thể đồng thời điều chỉnh tốc độ băng thông của các thiết bị gắn vào như mạng, âm thanh.

SiS 755 giao tiếp với chipset cầu nam SiS 964 qua công nghệ MuTIOL băng thông 1GB/giây. Công nghệ HyperTransport được dùng để truyền dữ liệu giữa SiS 755 và CPU. Tuy băng thông được cải thiện bằng các công nghệ mới nhưng SiS 755 vẫn chưa đuổi kịp VIA K8T800 về tốc độ xử lý.

Trong ba chipset này thì VIA K8T800 có tốc độ xử lý cao hơn nForce3 và SiS 755, tuy nhiên tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể (giá BMC, các giao tiếp được hỗ trợ) mà bạn quyết định nên chọn chipset nào.

Lời cuối

Nhìn chung công nghệ Chipset hiện nay khá phong phú và đáp ứng đầy đủ cho tất cả nhu cầu công việc.

Các chipset của Intel hoạt động tốt và ổn định, do hãng này cũng là nhà sản xuất CPU nên chúng phối hợp rất 'khớp' với nhau. Chipset của SiS và VIA luôn phải theo đuổi các công nghệ mà Intel đưa ra, tuy nhiên hai hãng này cũng có những công nghệ riêng nhằm tăng khả năng xử lý, hơn nữa giá thành thấp luôn là ưu thế cạnh tranh lớn.

nVidia, VIA, SiS cũng có các dòng chipset dành cho CPU AMD, trong khi chipset nVidia nForce2 của nVidia đang chiếm ưu thế về tốc độ khi dùng với AMD Athlon XP, thì chipset VIA K8T800 dùng AMD Athlon 64bit vẫn đang dẫn đầu trong cuộc đua.

Tóm lại, nếu bạn thích dùng chipset của Intel cùng CPU Intel thì chipset 845PE, 845GE, 848P, 865PE, 865G và 875P là những chọn lựa tốt cho bạn, nhưng cũng có những chọn lựa hay với SiS và VIA giá hấp dẫn nhưng tốc độ chẳng thua kém như SiS 648, 648FX, 655FX, 655TX; VIA P4X333, P4X400, PT880. Nếu dùng CPU AMD Athlon XP thì có lẽ chipset nVidia nForce2 Ultra 400, nForce2 IGP là chọn lựa tốt, với AMD Athlon 64 bit thì có VIA K8T800.

Bạn hãy cân nhắc tính chất, yêu cầu công việc của mình để chọn đúng công nghệ.ÿ

Trầm Kim

In trang [In trang] Đóng trang [Đóng trang]

© Tạp chí Thế Giới Vi Tính - PC World VN. CQ chủ quản: Sở Khoa Học và Công Nghệ TP.HCM

Giấy phép số 196/GP-BVHTT do Bộ Văn Hóa Thông Tin cấp ngày 27-06-2003

Tòa soạn: 126 Nguyễn Thị Minh Khai, Q.3 TP.HCM - ĐT: 84.8.39304324 - FAX: 84.8.39304338

Bản quyền của Thế Giới Vi Tính - PC World VN