Secara fisik, chipset berupa sekumpulan IC kecil atau chips yang dirancang untuk bekerjasama dan memiliki fungsi-fungsi tertentu. Pada sistem hardware komputer, chipset ini bisa terdapat pada motherboard, card-card (kartu-kartu) ekspansi, misalnya pada kartu grafis (video card), atau pada peralatan komputer lainnya. Fungsi chipset pada motherboard tidak sama dengan chipset pada kartu-kartu ekspansi. Begitu pula fungsi chipset pada peralatan komputer lainnya. Masing-masing memiliki fungsi sendiri yang bersifat spesifik. Chipset sebenarnya tidak selalu terdiri dari sekumpulan IC atau sekumpulan chip, kadang-kadang dijumpai hanya terdiri dari sebuah chip saja.
Chipset pada video card berfungsi untuk mengontrol rendering grafik 3 dimensi dan output berupa gambar pada monitor. Sedangkan chipset pada motherboard berfungsi untuk mengontrol input dan output (masukan dan keluaran) yang mendasar pada komputer. Perlu diketahui, bahwa yang dibahas pada bab ini difokuskan pada chipset yang ada pada motherboard, bukan chipset yang ada pada komponen atau perangkat komputer lainnya.
Lebih jelasnya, dapat dikatakan bahwa chipset yang biasa terdapat pada motherboard berfungsi untuk mengatur aliran data dari satu komponen ke komponen lainnya. Misalnya mengarahkan data dari CPU (prosesor) menuju kartu grafis (video card) atau ke sistem memori (RAM), serta mengarahkan aliran data melalui bus PCI, drive IDE dan port I/O. Pada kasus ini, dapat diibaratkan bahwa chipset seakan-akan berfungsi sebagai ‘polisi lalu lintas’ pengatur aliran data pada motherboard di sebuah PC (Personal Computer).
Selain mengatur aliran data, chipset juga ikut menentukan piranti apa saja yang dapat didukung oleh PC tersebut, serta turut menentukan kecepatan FSB (Front Side Bus), bus memori, bus grafis, kapasitas serta tipe memori yang dapat didukung oleh motherboard yang bersangkutan, dan menentukan standart IDE, juga tipe port yang didukung oleh sistem.
Sebenarnya, lebih detail lagi dapat dijelaskan bahwa chipset tradisional pada motherboard terdiri dari dua bagian, yaitu northbridge dan southbridge. Tugas-tugas umum chipset seperti yang telah dijelaskan tadi, dibagi kepada kedua bagian chipset tersebut. Masing-masing bagian chipset (northbridge atau southbridge) mempunyai tugas sendiri-sendiri yang bersifat spesifik dan bekerja sesuai fungsinya.
Asal mula istilah northbridge dan southbridge
Pemunculan istilah northbridge dan southbridge berawal dari kebiasaan dalam menggambar suatu bagan atau peta tentang arsitektur suatu komponen. CPU biasanya diletakkan pada bagian atas (puncak) bagan. Pada suatu peta, bagian atas selalu identik dengan arah utara. CPU kemudian dihubungkan dengan chipset melalui fast bridge atau jalur penghubung cepat yang menyambung langsung di bagian atas unit chipset. Itulah sebabnya bagian yang langsung berhubungan dengan CPU tersebut disebut northbridge. Northbridge ini kemudian dihubungkan dengan bagian bawah unit chipset melalui slow bridge atau jalur penghubung yang lebih lambat. Unit chipset bagian bawah ini kemudian disebut southbridge. Jika bagian atas menyimbolkan arah utara, dengan sendirinya bagian bawah menyimbolkan arah selatan. Itulah sebabnya disebut dengan istilah southbridge.
1.Northbridge
Northbridge disebut juga dengan nama memory controller hub (MCH). Perusahaan pembuat chipset yang menggunakan nama sebutan MCH ini adalah Intel. Sedangkan AMD, VIA dan perusahaan lainnya lebih banyak menggunakan nama sebutan northbridge.
Northbridge memiliki peran khusus yang sangat penting dalam suatu sistem motherboard. Northbridge adalah bagian yang menghubungkan prosesor (CPU) ke sistem memori dan graphics controller (AGP dan PCI Express) melalui bus berkecepatan tinggi, dan ke southbridge. Dengan demikian, Northbridge bertugas mengendalikan/ menangani komunikasi antara CPU, RAM, AGP atau PCI Express, dan southbridge. Bahkan pada sebagian chipset, di dalam northbridge juga berisi integrated video controller (pengendali video terintegrasi). Pada sistem Intel istilah integrated video controller ini disebut dengan nama Graphics and Memory Controller Hub (GMCH).
Northbridge juga berperan menentukan jumlah, type dan kecepatan CPU yang dapat dipasangkan pada motherboard, termasuk menentukan jumlah, kecepatan dan type RAM yang dapat digunakan. Setiap jenis chipset, kebanyakan dirancang hanya untuk mendukung seri prosesor tertentu saja, dengan jumlah RAM yang dapat dipasangkan bervariasi bergantung type prosesor dan desain motherboardnya sendiri.
Pada motherboard untuk prosesor Pentium (sebelum Pentium II), kapasitas RAM yang dapat dipasangkan seringkali dibatasi sampai 128 MB saja. Sedangkan motherboard untuk Pentium 4, kapasitas RAM yang dapat dipasangkan dibatasi 4 GB. Perlu diketahui bahwa sejak era Pentium Pro muncul, arsitektur Intel yang diterapkan prosesor tersebut dapat mengakomodasi address fisik lebih besar dari 32 bit, biasanya 36 bit, sehingga mampu mendukung RAM hingga 64 GB. Namun, jarang ada motherboard yang didesain mampu mendukung RAM hingga 64 GB, lagi pula banyak faktor pembatas lain yang tidak memungkinkan diterapkannya fitur RAM tersebut, misalnya keterbatasan dukungan dari OS dan mahalnya harga RAM).
Sampai saat ini, tidak begitu banyak chipset yang mampu mendukung dua tipe RAM sekaligus. Biasanya chipset semacam ini baru diproduksi bila muncul standart baru yang ditetapkan oleh pabrik karena munculnya perkembangan teknologi baru. Contoh northbridge yang hanya mendukung satu type RAM adalah northbridge dari chipset NVIDIA nForce. Chipset ini hanya dapat dipasangkan dengan prosesor AMD yang didesain menggunakan soket A yang dikombinasi dengan pemakaian DDR SDRAM. Contoh lainnya adalah chipset Intel i875. Chipset ini hanya dapat bekerja dengan prosesor Pentium 4 atau Celeron yang memiliki clock speed lebih tinggi dari 1,3 GHz yang dikombinasi dengan pemakaian DDR SDRAM. Sedangkan contoh chipset yang dapat mendukung dua tipe RAM adalah chipset Intel i915. Chipset tersebut dapat bekerja dengan prosesor Intel Pentium 4 dan Celeron yang menggunakan menggunakan DDR maupun DDR2.
Pada perkembangan selanjutnya, memory controller yang menangani komunikasi antara CPU dan RAM tidak lagi berada pada chipset, memory controller tersebut dipindahkan ke prosesor, terintegrasi dengan die prosesor. Contoh prosesor yang telah dilengkapi dengan memory controller ini adalah prosesor AMD64. Akibatnya, chipset untuk prosesor AMD64 (misalnya chipset NVIDIA nForce3) menjadi single chip (chip tunggal) yang merupakan gabungan dari semua fitur southbridge dengan port AGP. Chipset ini dihubungkan langsung ke CPU (prosesor). Sedangkan Intel juga akan melakukan hal yang sama, yaitu mengintegrasikan memory controller tersebut ke dalam prosesor produksinya. Rencananya kelak akan diterapkan pada prosesor yang berbasis mikroarsitektur Nehalem.
2.Southbridge
Southbridge adalah bagian dari chipset yang mengontrol bus IDE, USB, dukungan Plug and Play, menjembatani PCI dan Isa, mengontrol keyboard dan mouse, fitur power management dan sejumlah perangkat lainnya.
Southbridge berhubungan dengan pheriperal, memalui jalur penghubung yang kecepatannya (kecepatan bus) lebih lambat (misalnya bus PCI dan bus ISA) dibandingkan jalur penghubung yang digunakan oleh northbridge. Pada beberapa chipset modern, southbridge sebenarnya mengandung (memuat) pheripheral yang terintegrasi pada chip, seperti ethernet, USB, dan audio.
.
Perusahaan pembuat chipset
Setiap jenis chipset, kebanyakan dirancang hanya untuk mendukung seri prosesor tertentu saja. Perusahaan pembuat chipset biasanya terpisah dengan perusahaan pembuat motherboard. Perusahaan pembuat chipset untuk motherboard-motherboard PC, antara lain NVIDIA, AMD, VIA Technologies, SiS, Intel dan Broadcom. Chipset-chipset ini biasanya dipasarkan ke perusahaan pembuat motherboard, dalam bentuk produk tunggal.
Chipset-chipset produk ATI/AMD
Chipset-chipset yang telah diproduksi oleh ATI dan AMD cukup banyak jumlah dan jenisnya. Diantaranya adalah chipset Radeon Xpress 200, chipset seri AMD 580, chipset seri AMD 690 dan chipset seri AMD 700 (dikenal pula dengan nama chipset seri AMD 7).
Radeon Xpress 200
Chipset Radeon Xpress 200 adalah chipset yang diproduksi dan dirilis oleh ATI. Chipset ini kompatibel dengan prosesor 64 bit buatan AMD yang didesain menggunakan soket 754 atau soket 939, misalnya seri prosesor Athlon 64 dan prosesor Sempron. Chipset ini juga kompatibel dengan prosesor buatan Intel yang didesain menggunakan soket 478 atau LGA775 (soket T), misalnya prosesor Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron, dan kompatibel dengan sebagian prosesor Intel Core 2. Chipset Radeon Xpress 200 menyediakan dukungan terhadap penggunaan RAM DDR400 dan DDR-2 667 untuk prosesor Intel. Chipset Radeon Xpress 200 dirilis pada tanggal 8 November 2004.
Perusahaan ATI mengganti nama chipset Radeon Xpress 200 Crossfire menjadi chipset CrossFire Xpress 1600. Setelah diambil alih oleh perusahaan AMD, oleh AMD chipset CrossFire Xpress 1600 diganti namanya menjadi chipset AMD 480X CrossFire dan diproduksi untuk platform prosesor AMD yang menggunakan soket AM2.
Terdapat enam tipe atau versi chipset Radeon Xpress 200 yang berbeda satu dengan lainnya, yaitu Radeon Xpress 200, Radeon Xpress 200P, Radeon Xpress 200M, Radeon Xpress 200 Crossfire, dan Radeon Xpress 200 untuk prosesor Intel.
Fitur-fitur umum yang dimiliki chipset ini antara lain:
o Memberi dukungan hingga 22 jalur PCI Express.
o Menyediakan dukungan hingga 8 port USB 2.0.
o Memberi dukungan terhadap penggunaan hingga 4 drive SATA dan 4 drive PATA yang dapat diatur
menjadi beberapa susunan kombinasi SATA dan PATA untuk membentuk RAID 0, 1, atau 0+1.
o Dilengkapi dukungan AC’97 Audio untuk SB400.
o HD Audio untuk SB450, SB460 and SB600.
o Menyediakan dukungan hingga 7 slot PCI.
Chipset Radeon Xpress 200
Chipset Radeon Xpress 200 memberikan dukungan terhadap penggunaan RAM tipe DDR, 5.1 / 7.1 High Definition, integrated graphics yang berbasis pada GPU ATI Radeon X300 dengan dukungan penuh OpenGL 2.0 dan DirectX 9.0. Chipset ini kemudian diganti nama menjadi Radeon Xpress 1150 untuk mendukung prosesor desktop buatan AMD.
Chipset Radeon Xpress 200P
Chipset Radeon Xpress 200P memberikan dukungan terhadap penggunaan RAM tipe DDR dan 5.1 / 7.1 audio. Sebenarnya chipset ini mengandung semua fitur yang dimiliki oleh chipset Radeon Xpress 200 tetapi tanpa keberadaan integrated graphics. Sasaran pemasaran chipset Radeon Xpress 200P terutama ditujukan untuk kaum enthusiasts (para penggemar berat) komputer. Chipset ini kemudian juga diganti nama menjadi Radeon Xpress 1150 untuk mendukung prosesor desktop buatan AMD.
Chipset Radeon Xpress 200M
Chipset Radeon Xpress 200M merupakan chipset versi mobile, kompatibel dipasangkan dengan prosesor mobile AMD, misalnya AMD Turion 64. Dilengkapi dukungan untuk Unified Memory Architecture. Chopset ini kemudian diganti nama menjadi Radeon Xpress 1150 untuk prosesor mobile AMD.
Chipset Radeon Xpress 200 Crossfire
Chipset ini memberikan tambahan dukungan terhadap penggunaan teknologi ATTs multi-GPU yang disebut CrossFire. Didesain untuk bersaing dengan chipset teknologi nVidia SLI.
Motherboard-motherboard yang menggunakan chipset ini mempunyai fitur dua slot 16x PCI-Express. Setelah ATI bergabung dengan AMD, chipset ini diganti nama menjadi chipset AMD 480X CrossFire
Chipset Radeon Xpress 200 untuk Intel
Chipset Radeon Xpress 200 juga diproduksi untuk dipasangkan dengan prosesor buatan Intel versi desktop maupun versi mobilenya. Chipset ini memberikan dukungan untuk penggunaan DDR SDRAM dan DDR2 SDRAM, serta dukungan untuk penggunaan 7.1 Audio. Chipset Radeon Xpress 200 kemudian diganti nama menjadi Radeon Xpress 1150.
Southbridges
a.SB400 (IXP 400), M1573 (RS480)
Chipset Radeon Xpress 200 dapat menggunakan southbridge SB400 (IXP 400) maupun M1573 (RS480). Southbridge SB400 menyediakan 2 channel ATA (terdiri dari 2 device untuk setiap channel), 2 interface SATA 1.5 Gbit/s, dengan dukungan RAID 0, RAID 1, dan RAID 0+1. Chipset ini juga menyediakan 7 slot PCI, 8 USB, dan dukungan AC’97 codec untuk 5.1 dan 7.1 surround sound.
b.SB450, SB460, M1575 (RS482)
Southbridge SB450 menyediakan 2 channel ATA (terdiri dari 2 device untuk setiap channel), 2 interface SATA 1.5 Gbit/s, dengan dukungan RAID 0, RAID 1, dan RAID 0+1. Chipset ini juga menyediakan 7 slot PCI, 8 USB, dan dukungan HD Audio codec. Southbridge SB460 hanya mendukung maksimum 2 device ATA.
Chipset seri AMD 580.
Chipset seri AMD 580 adalah chipset yang didesain oleh AMD/ATI, untuk dipasangkan dengan prosesor-prosesor produk AMD, misalnya Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Athlon 64, atau Sempron. Chipset ini juga didesain kompatibel dengan penggunaan kartu grafis ATI’s CrossFire Multi GPU Technologies.
Semula chipset AMD 580X bernama ATI Radeon Xpress 3200. Chipset Radeon Xpress didesain oleh ATI untuk mendukung prosesor kelas desktop, khususnya prosesor AMD yang menggunakan soket 939. Chipset ATI Radeon Xpress 3200 yang juga disebut dengan nama RD 580X ini, dirilis pada tanggal 1 Maret 2006.
Chipset ini kemudian dikembangkan untuk dipasangkan dengan prosesor yang lebih baru yang menggunakan soket AM2. ATI juga mengumumkan telah merilis southbridge SB600 yang dikatakannya kompatibel dengan northbridge RD580.
AMD akhirnya mengganti nama chipset buatan ATI yang didesain untuk platform AMD tersebut dengan nama baru. Chipset ATI yang semula bernama Xpress 3200 CrossFire (untuk dipasangankan dengan prosesor AMD bersoket AM2) diganti namanya menjadi chipset AMD 580X CrossFire. Sedangkan chipset yang dipasangkan dengan prosesor bersoket 939, tidak diganti namanya, tetap bernama Xpress 3200 CrossFire. Di tingkat konsumen, chipset RD580 juga dikenal dengan nama CrossFire Xpress 3200.
Sejak ATI bergabung dengan AMD, sistem penamaan chipset-chipset tersebut selengkapnya diubah dengan aturan sebagai berikut:
AMD + kode chipset (nama sandi) + kode segmen (golongan) produk
Kode segmen produk mengikuti aturan:
X untuk chipset yang mendukung penggunaan Multi GPU
T untuk chipset yang mendukung IGP (Integrated Graphics Processor) kelas premium
G untuk chipset yang mendukung IGP kelas mainstream
V untuk chipset yang mendukung IGP kelas value
Dengan menggunakan aturan seperti ini, maka chipset yang semula bernama ATI Xpress 3200 CrossFire dengan nama sandi RD580, berubah nama menjadi:
AMD + 580 + X
sehingga penulisan lengkapnya menjadi AMD 580X CrossFire.
Chipset untuk platform prosesor mobile, sistem penamaannya sedikit berbeda, yaitu mengikuti aturan sebagai berikut:
AMD + M + kode chipset (nama sandi)
Sebagai contohnya, chipset yang semula bernama RX690M berubah menjadi AMD M690.
Perubahan nama chipset, khususnya untuk platform prosesor desktop selengkapnya dapat dilihat pada tabel berikut:
Fitur-fitur umum chipset seri AMD 580
Secara umum chipset seri AMD 580 dilengkapi fitur-fitur, antara lain:
o Kompatibel dengan southbridge ATI SB450, SB460, SB600, atau ULI M1573, M1575.
o Mendukung hingga 40 jalur PCI Express dalam northbridge. 32 jalur PCI Express untuk dua slot PCI
Express 16x, 4 jalur PCI Express untuk interkoneksi dengan northbridge dan southbridge (A-Link II).
o Mendukung hingga 8 port USB 2.0.
o Mendukung 4 drive SATA dan 4 drive PATA. Mendukung 4 drive SATA2/SATA dan 4 drive PATA.
Mendukung 6 drive SATA dan 2 drive PATA.
o AC97 High Definition audio, Realtek LC882/ALC882D/ALC888/ ALC883, SoundBlaster Live! 24-bit atau
Analog Devices AD1986A.
o Mendukung hingga 7 slot PCI
o Mendukung konfigurasi multi-GPU, seperti CrossFire
