chipsaetze

Chipsätze

Kurz: Ein oder mehrere Chips auf dem Mainboard, die die Datenverbindungen zwischen CPU, Speicher, Erweiterungskarten und Peripherie steuern.

Genauer: Der Chipsatz bestimmt u. a., wie viele PCIe-Lanes, USB-Anschlüsse und RAM-Kanäle nutzbar sind sowie welche CPU-Generationen unterstützt werden. Bei modernen CPUs sind einige früher im Chipsatz sitzende Funktionen (z. B. der Speichercontroller) direkt in die CPU gewandert.

Im Detail

Von zwei Chips zu einem

Historisch bestand ein Chipsatz aus zwei getrennten Chips: der “Northbridge” (schnelle Verbindungen zu CPU, RAM und Grafikkarte, dicht bei der CPU platziert, da hier die zeitkritischsten Verbindungen liefen) und der “Southbridge” (langsamere Peripherie wie USB, SATA, Netzwerk, weiter von der CPU entfernt platzierbar). Mit der Zeit wanderten immer mehr Northbridge-Funktionen — allen voran der Speichercontroller und die PCIe-Anbindung der Grafikkarte — direkt in die CPU selbst, weil kürzere physische Wege geringere Latenz und weniger Energieverlust bedeuten. Übrig blieb meist nur noch ein einzelner Chip (oft weiterhin als “Chipsatz” oder Platform Controller Hub, PCH, bezeichnet), der die restliche, weniger zeitkritische Peripherie anbindet.

Warum der Chipsatz die Ausstattung begrenzt

Bei der Kaufentscheidung ist der Chipsatz oft wichtiger als er zunächst wirkt: Er legt fest, wie viele zusätzliche NVMe-Laufwerke, USB-Anschlüsse in welcher Generation und wie viele Erweiterungskarten-Lanes ein Mainboard überhaupt anbieten kann, unabhängig davon, was die CPU theoretisch leisten könnte — zwei Mainboards mit derselben CPU-Unterstützung können sich in Ausstattung und Preis massiv unterscheiden, allein wegen unterschiedlicher Chipsätze.

Modellhierarchien

Chip-Hersteller bieten typischerweise eine gestaffelte Chipsatz-Hierarchie an (z. B. bei Intel “Z”-, “B”- und “H”-Serien, bei AMD “X”- und “B”-Serien): High-End-Chipsätze erlauben zudem meist Übertaktung von CPU und/oder RAM und bieten mehr PCIe-Lanes sowie mehr USB-Anschlüsse, während günstigere Einsteiger-Chipsätze diese Funktionen bewusst softwareseitig sperren, obwohl die zugrundeliegende Chip-Hardware technisch teilweise identisch oder sehr ähnlich sein kann — eine reine Marktsegmentierungs-Entscheidung der Hersteller, um unterschiedliche Preisklassen zu bedienen.

Chipsatz-Treiber

Unter dem Betriebssystem braucht der Chipsatz eigene Treiber, damit alle angebundenen Komponenten (insbesondere USB-Controller, SATA-Controller) korrekt und mit voller Geschwindigkeit funktionieren — fehlende oder veraltete Chipsatz-Treiber sind eine häufige, oft übersehene Ursache für scheinbar unerklärliche Leistungs- oder Stabilitätsprobleme bei neu aufgesetzten Systemen.

Sockel-Kompatibilität als Kaufkriterium

Der Chipsatz ist eng an die CPU-Sockel-Generation gekoppelt: Ein neuer Chipsatz erscheint meist gemeinsam mit einer neuen CPU-Generation und unterstützt anfangs oft nur diese, während ältere Chipsätze über BIOS-Updates manchmal (aber nicht garantiert) auch für neuere CPU-Generationen freigeschaltet werden. Beim Kauf eines neuen Mainboards lohnt sich deshalb immer ein Blick in die “Kompatibilitätsliste” (QVL, Qualified Vendor List) des Herstellers, um sicherzustellen, dass die gewünschte CPU-Generation auch tatsächlich unterstützt wird — insbesondere bei sehr neu erschienenen Prozessoren, für die manche älteren Mainboard-Chargen noch ein BIOS-Update vor dem ersten Start benötigen.

Integrierte vs. diskrete Funktionen

Ein Trend der letzten Jahre ist, dass Funktionen, die früher zwingend im Chipsatz saßen, zunehmend direkt in die CPU wandern — neben dem Speichercontroller inzwischen oft auch ein Teil der PCIe-Lanes für die schnellste NVMe-SSD oder die Grafikkarte. Der verbleibende Chipsatz übernimmt dadurch heute vor allem “zusätzliche”, weniger zeitkritische Anbindungen — zusätzliche USB- und SATA-Anschlüsse, weitere PCIe-Lanes für Erweiterungskarten, sowie oft integriertes WLAN/Bluetooth bei kompakteren Systemen.

Siehe auch: Motherboard/Mainboard, CPU, PCIe, USB