你可能听说过“芯片组”这个词在谈论新电脑的时候经常出现，但是芯片组到底是什么，它是如何影响你电脑的性能的呢？

简而言之，芯片组就像主板的通信中心和流量控制器，它最终决定了哪些组件与主板兼容，包括CPU、RAM、硬盘和图形卡。它还规定了您未来的扩展选项，以及您的系统可以超频到什么程度（如果有的话）。

在考虑购买哪个主板时，这三个标准很重要。让我们谈谈原因。

芯片组简史

在过去的计算机时代，PC主板由许多分立的集成电路组成。这通常需要一个或多个单独的芯片来控制每个系统组件：鼠标、键盘、图形、声音等等。

正如你所能想象的，把所有这些芯片分散在各处是相当低效的。

为了解决这个问题，计算机工程师需要设计一个更好的系统，并开始将这些不同的芯片集成到更少的芯片中。

随着PCI总线的出现，出现了一种新的设计：桥接器。而不是一堆芯片，主板来了北桥和南桥，其中只有两个芯片非常具体的职责和目的。

northbridge芯片之所以被称为这样的芯片，是因为它位于主板的顶部或北部。该芯片直接连接到CPU，充当系统高速组件的通信中间人：RAM（内存控制器）、PCI-Express控制器，以及旧主板设计上的AGP控制器。如果这些组件想与CPU对话，它们必须先通过北桥。

另一方面，南桥位于主板的底部（南部）。southbridge负责处理性能较低的组件，如PCI总线插槽（用于扩展卡）、SATA和IDE连接器（用于硬盘驱动器）、USB端口、板载音频和网络等。

为了让这些组件与CPU通信，它们必须首先经过南桥，然后再经过北桥，再从那里到CPU。

这些芯片被称为“芯片组”，因为它实际上是一组芯片。

全面一体化的稳步推进

不过，旧的传统北桥和南桥芯片组设计显然可以改进，并稳步地让位于今天的“芯片组”，它实际上根本不是一组芯片。

相反，旧的northbridge/southbridge体系结构已经让给了更现代的单芯片系统。许多组件，如内存和图形控制器，现在集成到CPU中并由CPU直接处理。当这些更高优先级的控制器功能转移到CPU上时，所有剩余的任务都被转移到一个剩余的southbridge风格的芯片上。

例如，较新的英特尔系统集成了一个平台控制器集线器（Platform Controller Hub，简称PCH），PCH实际上是主板上的一个芯片，承担着旧的southbridge芯片曾经处理的职责。

然后，PCH通过被称为直接媒体接口（DMI）的东西连接到CPU。DMI实际上并不是一项新的创新，自2004年以来，它一直是在Intel系统上连接northbridge和southbridge的传统方式。

AMD芯片组并没有太大的不同，老南桥现在被称为融合控制器集线器，或FCH。AMD系统上的CPU和FCH通过统一媒体接口或UMI相互连接。它基本上与英特尔的架构相同，但名称不同。

英特尔和AMD的许多CPU都内置了集成图形，因此您不需要专用的图形卡（除非您正在执行游戏或视频编辑等更密集的任务）。（AMD将这些芯片称为加速处理单元（apu），而不是cpu，但这更像是一个营销术语，帮助人们区分有集成图形的AMD cpu和没有集成图形的AMD cpu。）

所有这一切意味着，像存储控制器（SATA端口）、网络控制器和所有以前性能较差的组件现在只有一个跃点。他们不需要从南桥到北桥再到CPU，只需要从PCH（或FCH）跳到CPU。因此，延迟被减少并且系统更具响应性。

您的芯片组决定哪些部件是兼容的

好吧，现在你对什么是芯片组有了一个基本的概念，但是你为什么要在意呢？

正如我们在开头所概述的，您的计算机的芯片组决定了三个主要因素：组件兼容性（您可以使用什么CPU和RAM？），扩展选项（可以使用多少PCI卡？），以及过锁性。让我们从兼容性开始更详细地讨论每一个问题。

相关：DDR3和DDR4内存有什么区别？

部件选择很重要。您的新系统将是最新一代的英特尔酷睿i7处理器，还是您愿意接受稍旧一点（更便宜）的处理器？你想要更高的时钟DDR4内存，还是DDR3可以？你连接了多少个硬盘驱动器？什么类型的？您需要内置Wi-Fi，还是使用以太网？您将运行多个图形卡，还是将一个图形卡与其他扩展卡一起运行？所有潜在的考虑都让人难以置信，更好的芯片组将提供更多（和更新）的选择。

价格也将是一个很大的决定因素。不用说，系统越大越差，组件本身和支持它们的主板的成本就越高。如果你在建造一台电脑，你可能会根据你想投入的东西和预算来规划你的需求。

您的芯片组决定了您的扩展选项

芯片组还决定了您的机器中有多少空间放置扩展卡（如视频卡、电视调谐器、RAID卡等），这要归功于它们使用的总线。

系统组件和外围设备CPU、RAM、扩展卡、打印机等-通过“总线”连接到主板。每个主板都包含几种不同类型的总线，它们在速度和带宽方面可能有所不同，但为了简单起见，我们可以将它们分为两种：外部总线（包括USB、串行和并行）和内部总线。

现代主板上的主要内部总线称为PCI Express（PCIe）。PCIe利用“通道”，允许内部组件（如RAM和扩展卡）与CPU通信，反之亦然。

一条通道就是两对有线连接，一对发送数据，另一对接收数据。因此，1x PCIe通道将由四条线组成，2x有八条线，以此类推。电线越多，交换的数据就越多。1x连接可以在每个方向上处理250 MB，2x可以处理512 MB，等等。

有多少通道可供您使用取决于主板本身有多少通道，以及CPU可以提供的带宽容量（通道数）。

例如，许多Intel桌面CPU有16个通道（新一代CPU有28个甚至40个通道）。Z170芯片组主板提供另外20块，总共36块。

X99芯片组提供8个PCI Express 2.0通道和最多40个PCI Express 3.0通道，具体取决于您使用的CPU。

因此，在Z170主板上，PCI Express 16x图形卡本身将占用16个通道。因此，您可以在Z170板上全速同时使用其中的两个，这样就剩下四个车道供其他组件使用。或者，您可以在16通道（16x）上运行一个PCI Express 3.0卡，在8通道（8x）上运行两个卡，或者在8x上运行四个卡（如果您购买的主板可以容纳这么多）。

现在，归根结底，这对大多数用户来说都无关紧要。以8倍而不是16倍的速度运行多张卡只会降低每秒几帧的性能。类似地，在大多数情况下，您不太可能看到PCIe 3.0和PCIe 2.0之间的任何差异小于10%。

但是如果你打算拥有很多扩展卡，比如两个显卡，一个电视调谐器和一个Wi-Fi卡，你可以很快填满主板。在许多情况下，在耗尽所有PCIe带宽之前，插槽将用完。但在其他情况下，您需要确保您的CPU和主板有足够的通道来支持您要添加的所有卡（否则通道将用尽，有些卡可能无法工作）。

你的芯片组决定了你电脑的超频能力

因此，您的芯片组决定哪些部件与您的系统兼容，以及您可以使用多少扩展卡。但它还决定了另一件事：超频。

相关：什么是超频？初学者指南，了解如何极客加速他们的电脑

超频仅仅意味着将一个组件的时钟频率推高到高于它设计运行的频率。许多系统调整者选择超频他们的CPU或GPU来提高游戏或其他性能而不花更多的钱。这似乎是一个不需要动脑筋的问题，但是随着速度的提高，功率消耗和热量输出也会增加，这会导致稳定性问题，并缩短零件的使用寿命。这也意味着你将需要更大的散热器和风扇（或液体冷却），以确保一切保持凉爽。这绝对不是给胆小鬼的。

不过，问题是：只有某些CPU是超频的理想选择（一个好的起点是英特尔和AMD的型号，它们的名字中有K）。此外，只有某些芯片组可能允许超频，有些芯片组可能需要特殊固件才能启用超频。所以，如果你想超频，你需要考虑到芯片组，因为你的主板商店。

允许超频的芯片组将在其UEFI或BIOS中具有必要的控制（电压、乘法器、基本时钟等），以提高CPU的时钟速度。如果芯片组不能处理超频，那么这些控件就不存在了（或者如果有的话，它们几乎是无用的），你可能已经把辛苦挣来的钱花在了一个基本上以广告速度锁定的CPU上。

因此，如果超频是一个严肃的考虑，那么它支付的时间提前知道哪些芯片组更适合它的开箱即用。如果你需要进一步的指导，那么有一大堆的买家指南，这将告诉你在没有不确定的条款，其中Z170主板或X99主板（或任何其他超频芯片组）将最适合你。

如何比较商店的主板

好消息是：在选择主板时，你并不需要了解每一个芯片组的所有信息。当然，你可以研究所有的现代芯片组，在英特尔的业务、主流、性能和价值芯片组之间做出决定，或者了解AMD的A系列和9系列。或者，你可以让一个像Newegg这样的网站帮你做繁重的工作。

假设你想用当前一代的英特尔处理器构建一台功能强大的游戏机。你可以去一个像Newegg这样的网站，使用导航树将你的池缩小到Intel主板。然后，您可以使用侧边栏进一步缩小搜索范围，根据外形尺寸（取决于您希望PC的大小）、CPU插槽（取决于您可以使用的CPU），甚至可以根据品牌或价格缩小搜索范围。

从那里，点击一些剩余的主板并选中那些看起来不错的主板下的“比较”框。一旦你挑选了一些，点击“比较”按钮，你就可以比较他们的特点。

以MSI的Z170板和MSI的X99板为例。如果我们将它们都**Newegg的比较功能中，我们会看到一个包含大量功能的图表：

您可以看到芯片组带来的一些差异。Z170板最多可容纳64 GB DDR4 RAM，而X99板最多可容纳128GB。Z170板有四个16 x PCI Express 3.0插槽，但它能处理的最大处理器是一个核心i7-6700K，它的最大输出为16个通道，总共36个。另一方面，X99板可以容纳多达40个PCI Express 3.0通道，如果您拥有像酷睿i7-6850这样的昂贵处理器的话。对于大多数用户来说，这无关紧要，但是如果你有一堆扩展卡，你需要计算通道数，确保你选择的电路板有足够的带宽。

显然，X99系统更强大，但当您查看这些对比图时，您需要问问自己实际需要哪些功能。Z170芯片组最多可接受8个SATA设备，这种特殊的主板还包括许多其他功能，使其成为功能强大的游戏PC的诱人前景。X99芯片组只有在您需要具有4个或更多内核的CPU、超过64 GB的RAM或需要大量扩展卡时才是必要的。

你甚至会发现，当你比较主板，你可以拨回东西甚至更远。也许你最终会考虑一个更普通的Z97系统，它将处理高达32gb的DDR3内存，一个相当有能力的16通道内核i7-4790K CPU，以及一个全速运行的PCI Express 3.0图形卡。

这些芯片组之间的权衡是显而易见的：对于每一个递增的芯片组，您都可以选择更好的CPU、RAM和图形选项，更不用说每一个了。但成本也明显上升。谢天谢地，你不必知道每一个芯片组的内部和外部在潜水之前，你可以使用这些比较图表来比较每个功能。

（请注意，虽然Newegg可能是进行比较的最佳网站，但也有很多其他优秀的商店可以购买这些部件，包括Amazon、Fry's和Micro Center）。

这些比较图通常不会讨论的唯一问题是超限能力。它可能会提到某些超限功能，但您也应该深入研究评论，并做一些谷歌，以确保它能够处理过锁。

请记住，当考虑任何组件，主板或其他，确保你做你的尽职调查。不要只依赖用户评论，花点时间去谷歌实际的硬件评论，看看专业人士对他们的感觉如何。

除了绝对的必需品（RAM、图形和CPU），任何芯片组都应该满足您的所有基本需求，无论是板载音频、USB端口、LAN、传统连接器等等。你得到什么，然而，将取决于主板本身和功能的**商决定包括。因此，如果你绝对想要蓝牙或Wi-Fi之类的东西，而你正在考虑的电路板却不包括它，那么你就必须购买它作为附加组件（它通常会占用其中一个USB或PCI express插槽）。

系统构建本身就是一门艺术，它比我们今天所讨论的要多得多。但希望这能让您更清楚地了解什么是芯片组，为什么它很重要，以及在为新系统选择主板和组件时需要考虑的一些因素。

图片来源：Artem Merzlenko/Bigstock，德语/Wikimedia，LaszlóSzalai/Wikimedia，Intel，mrtlppage/Flickr，V4711/Wikimedia