Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Платы на чипсетах Intel 875/865: исчерпывающий обзор. Часть 1. Характеристики новых двухканальных чипсетов

АрхивПлатформа
автор : Алекс Карабуто   09.09.2003

Основные характеристики двухканальных DDR-чипсетов Intel 875P и 865PE/G/P в сравнении с предшественниками и конкурентами.

См. остальные части нашего обзора:
Часть 2: Как грамотно использовать два канала памяти.
Часть 3: Сравнение быстродействия чипсетов в стандартных режимах на примере шестнадцати плат.
Часть 4: Описание тринадцати топовых моделей от ABIT, ASUSTeK, EPoX, Gigabyte и Intel.

Кончилось многострадальное лето. Самое время прогнать очумевших от безделья детей в детсад-школу-институт, перевести дух после югов-байдарок-восхождений и прикинуть, что нового произошло в индустрии настольных компьютеров за истекший период и стоит ли подновить старого «одноголубоглазого» электронного скакуна или лучше подыскать ему замену помоложе и «постатней»? Если вы чувствуете в себе-отдохнувшем силы попробовать разобраться в этом непростом вопросе, мы с удовольствием вам поможем. Тем более что ради вас мы в отпуск не ходили, протестировали более сотни конфигураций современных плат с разной памятью, съели не одну «прелестную собачку» и почти слились цветом лица с зеленой защитной маской на текстолите печатных плат. Итак, вдохнем побольше свежего осеннего воздуха и приступим.

Без преувеличения можно сказать, что минувшее лето прошло под знаком новых двухканальных чипсетов Intel для процессоров Pentium 4. Компания AMD «отдыхала» после мучительных майских родов последыша Athlon XP 3200+ (см. www.terralab.ru/system/25249) и копила силы перед появлением этой осенью долгожданного Athlon 64. Зато конкурент (ну конечно же, Intel), которому до сих пор принадлежит около 85 процентов рынка настольных процессоров, не дремал и в конце весны дал жизнь целому выводку «пеньков» с частотой от 2,4 до 3,0 ГГц, а чуть позднее - и «старшенькому» 3,2 ГГц (см. www.terralab.ru/system/25198 и www.terralab.ru/system/25235). Несмотря на оставшееся практически неизменным 0,13-микронное ядро Northwood, все новые Pentium 4 были наделены двумя прогрессивными свойствами: системной шиной (FSB, Front Side Bus) с частотой передачи данных 800 МГц (прежние имели в полтора раза более медленную шину 533 МГц) и технологией Hyper-Threading (виртуальная двухпроцессорность, которая ранее присутствовала лишь в серверных процессорах Intel Xeon www.terralab.ru/system/16700 и единственном «эксклюзивном» Pentium 4 3,06 ГГц, см. www.terralab.ru/system/21320).

Но главная новинка для настольных систем от Intel все же не процессоры, а двухканальные чипсеты серий 875 (Canterwood) и 865 (Springdale). Именно они (а точнее - системные платы на их основе) стали, на наш взгляд, самым интересным событием IT-рынка лета-2003. Более того, корпорация Intel вложила в них столько (порой даже с избытком) новых возможностей, что создание материнских плат, оптимизация конфигураций плата-память и, разумеется, тестирование-исследование их возможностей превращается в очень сложную многопараметрическую задачу. Так, несмотря на то что кристаллы чипсетов 875/865 были, по заверениям Intel, практически готовы еще в декабре 2002 года, а материнские платы от разных компаний стали появляться в магазинах начиная с апреля 2003-го, доводка изготовителями (включая Intel!) самих плат и особенно их BIOS с целью повышения производительности, добавления новых режимов и пр. длилась все лето (уже после официально выхода чипсетов и плат). Поэтому мы и не спешили с обзором систем на новых чипсетах. Действительно, какой резон сравнивать продукты, если через месяц, с другой прошивкой, диспозиция может круто измениться? В частности, в ранних версиях прошивок были неувязки с совместимостью с видеокартами на чипе NVIDIA NV35. Более того, поддержка режима RAID 1 в южном мосте ICH5R появилась лишь в июле. О, сколько нам открытий чудных готовит… корпорация Intel? Не исключаю, что «вылизываться» и обрастать новыми возможностями эти чипсеты будут до нового года…

Особенно бурно чехарда с прошивками происходила в июне-июле, когда большинство ведущих производителей бросились включать нестандартные режимы работы чипсетов в свои BIOS Setup. Например, многие «матерестроители» поспешили объявить об активировании технологии PAT на не имеющих ее чипсетах серии Intel 865. Как оказалось, это была вовсе не PAT (в смысле фирменной технологии Intel, применяемой только в чипсете 875P), и корпорация запретила производителям плат использовать это название для «недокументированных» режимов ускорения производительности, после чего BIOS пришлось переделывать. Большинство производителей не сразу додумались до использования таких «скрытых» режимов (первым, кто разобрался, видимо, можно считать ASUSTeK), и они вслед за лидерами ABIT, ASUS, MSI и некоторыми другими пытаются наверстать упущенное и по сей день дооснащают свои платы этими нестандартными режимами. Об этом мы тоже подробно поговорим, но сперва посмотрим, что же, собственно, представляют собой двухканальные настольные чипсеты Intel, что несут нового и каким образом следует правильно использовать с ними модули памяти, в частности набирающие рыночный успех DDR400 (PC3200).

Напомним, что в апреле корпорация Intel представила набор микросхем системной логики 875P (Canterwood), предназначенный для высокопроизводительных настольных ПК и рабочих станций начального уровня на базе процессоров Pentium 4, а спустя месяц - еще три набора 865-й серии (865G, 865PE и 865P, или Springdale), нацеленных на различные сегменты недорогих ПК на тех же процессорах (см. www.terralab.ru/system/25198 и www.terralab.ru/system/25235). Основные характеристики этих чипсетов в сравнении с предшественниками и некоторыми конкурентами представлены в таблице 1.

Основные характеристики двухканальных чипсетов для Pentium 4.

Блок-схемы чипсетов

875P, 865PE и 865G поддерживают высокоскоростную системную шину 800 МГц (и предыдущие 533/400 МГц), два независимых канала для памяти DDR400/333/266 и разумеется технологию HT, а также имеют ряд других новаторских функций, выгодно отличающих их от предыдущих чипсетов Intel и соперников от SiS, VIA и ATI. Кроме того, Canterwood в отличие от Springdale поддерживает ECC-память, официально не поддерживает процессоры с шиной 400 МГц (то есть Celeron и некоторые Pentium 4; на практике он с ними все же работает), а также имеет режим PAT (Performance Acceleration Technology), - пониженной латентности при работе с памятью.

Но главным отличием новых чипсетов Intel, благодаря которому мы и решили посвятить им большой многочастный обзор, является два канала для работы с памятью. Дополненные поддержкой новой высокоскоростной системной шины 800 МГц и памяти DDR400, эти каналы обладают мощным потенциалом в борьбе за быстродействие системы в целом даже при тех же частотах ядра процессора (в чем мы могли не раз убедиться, см. www.terralab.ru/system/25250). Собственно, два канала для работы с памятью, то есть способность оперировать со 128-разрядной шиной памяти при использовании пар стандартных модулей DDR SDRAM вместо традиционной 64-разрядной для популярных чипсетов Intel 845 (Brookdale) и многих других, отнюдь не новость. Первый двухканальный чипсет для ПК на базе Pentium 4, Intel 850, появился около трех лет назад и был ориентирован на память RDRAM. Его следующая ревизия, Intel 850E, до сих пор пользуется стабильным спросом и в связке с RDRAM PC1066/ RIMM4200 заслуженно считается самым высокопроизводительным решением для Pentium 4 на системной шине 533 МГц (см., например, наш февральский обзор платформ). Применительно к памяти DDR SDRAM первым двухканальным чипсетом стал NVIDIA nForce 420/415, а затем и гораздо более успешный (как по производительности, так и по продажам) nForce2, который недавно переведен на более высокую частоту и назван nForce2 Ultra 400.

Некоторое время чипсет от NVIDIA оставался в гордом одиночестве, демонстрируя великолепную скорость для процессоров AMD Athlon XP благодаря синхронной работе с памятью (особенно позднее - с DDR333 на системной шине 333 МГц, см. www.terralab.ru/system/23900). Но Intel тоже на месте не топталась - сперва она выпустила двухканальный серверный чипсет E7500 для DDR200 и процессоров Xeon, а в конце прошлого года - и его «облегченную» версию E7205 (Granite Bay), предназначенную для рабочих станций начального уровня на базе Pentium 4 (впрочем, многие производители поспешили выпустить на нем материнские платы и для сегмента высокопроизводительных настольных ПК). Между тем Canterwood для двухканальной DDR400 хоть и имеет довольно высокую цену, но позиционируется корпорацией именно для рынка ПК (а не только рабочих станций). Двухканальные же «Спрингдэйлы» и вовсе нацелены на средний сегмент рынка ПК, причем поддержка шины 800 МГц и памяти DDR400 сразу ставит их выше в плане быстродействия, чем «профессиональный» E7205 полугодичной давности, у которого нет таких возможностей. К тому же 875/865 - первые из дешевых чипсетов Intel, которые могут оперировать с памятью объемом до 4 Гбайт (ранее было не больше 2 Гбайт, см. табл. 1).

Чипсет 865P формально отличается от 865PE лишь отсутствием официальной поддержки системной шины 800 МГц и памяти DDR400 (но поддерживает двухканальную DDR333/266), однако, как показывают эксперименты с платами на 865P, они прекрасно могут работать и на шине 800 МГц с DDR400. Все четыре чипсета оснащены графическим интерфейсом AGP 8x (обратно совместимым с AGP 4x и ниже, но не поддерживающим старые карты AGP 2x/1x с трехвольтовой шиной AGP, как, впрочем, и предыдущие чипсеты Intel серий 845/850), а 865G, кроме того, оснащен интегрированной графической подсистемой нового поколения Intel Extreme Graphics 2 и ориентирован на сегменты массовых компьютеров для корпоративных (и некоторых домашних) пользователей. Встроенная графика выходит за рамки нашего сегодняшнего обзора, и мы вернемся к ней в последующих публикациях.

Одним из ключевых отличий новых чипсетов Intel 875/865 является то, что северный мост (MCH/GMCH) имеет отдельную шину Communication Streaming Architecture (CSA) c пропускной способностью 266 Мбайт/с для связи с контроллером Gigabit Ethernet, что покрывает потребности сразу двух гигабитных сетевых контроллеров или одного полнодуплексного контроллера с одновременным приемом и передачей по гигабиту данных в секунду. Это позволяет разгрузить традиционный Intel Hub-Link для связи между мостами (он тоже рассчитан на 266 Мбайт/с) и не взваливать на «бытовую» шину PCI 2.3 (133 Мбайт/с) непомерную нагрузку. То есть производительность чипсета при работе с дисковыми накопителями, периферией и скорость сетевого подключения в ряде случаев могут существенно возрасти. Сочетание архитектуры CSA с новым сетевым адаптером Intel PRO/1000 CT Desktop Connection (82547EL) позволяет удвоить пропускную способность канала Gigabit Ethernet по сравнению с предшественниками на шине PCI.

Другое важное отличие - новый южный мост (хаб ввода-вывода) ICH5/ICH5R (микросхемы 82801EB и 82801ER соответственно). По сравнению с предыдущим ICH4 он содержит контроллер восьми (а не шести) портов USB 2.0 и дополнительные (к двум стандартным двухканальным портам UltraATA/100) два порта интерфейса Serial ATA со скоростью передачи данных до 150 Мбайт/с. Причем контроллер Serial ATA подключен к Intel Hub-Link напрямую, что позволяет избежать искусственного ограничения в 133 Мбайт/с (по PCI). В случае использования моста ICH5R (вместо более дешевого ICH5) возможно объединение двух Serial ATA-накопителей в простейшие массивы RAID уровней 0 (stripe) и 1 (mirror). Отметим также, что в новом чипсете есть фактически две независимые аудиосистемы с прямым доступом к памяти, что позволяет, например, звонить по телефону, не прерывая воспроизведения потоковой цифровой музыки.

Сожаление вызывают лишь три вещи: отсутствие в новом чипсете встроенного контроллера IEEE 1394, отсутствие поддержки более быстрой шины PCI (66 МГц/64 бит или хотя бы 66 МГц/32 бит), которая не была бы лишней в некоторых рабочих станциях и начальных серверах при использовании контроллеров SCSI или более продвинутых ATA-RAID, а также временное отсутствие поддержки UltraATA- и SerialATA-дисков, подключенных к мосту ICH5 (без «R») со стороны фирменной утилиты Intel Application Accelerator, которая заметно повышает производительность дисков в ряде задач путем кэширования под Windows.

К счастью, эти недостатки не фатальны: порты FireWire можно получить при помощи отдельного PCI-контроллера на плате; новую версию Intel Application Accelerator для поддержки всех дисков, подключенных к ICH5/ICH5R, корпорация вскоре планирует выпустить, а специальный мост, позволяющий реализовать 64-битную «профессиональную» шину PCI вместе с чипсетом i875P, судя по неофициальным данным, готовится к выходу осенью этого года. Более того, хотя по спецификациям старший чипсет - Intel 875P - рассчитан (пока?) на использование только с одним процессором Pentium 4, компания ASUSTeK уже умудрилась выпустить на нем плату PC-DL Deluxe с двумя (!) серверными процессорами Intel Xeon (подробности - во врезке ниже)!

Canterwood и двухпроцессорность

Согласно спецификациям, Intel 875P предназначен сугубо для однопроцессорных систем на базе нынешних Pentium 4 (Northwood) и будущих Prescott (см. пункты 1.3 и 1.4.1 документа Intel 25252501.pdf). Однако оказалось, что на практике он может с успехом работать не только с десктопными «пеньками», но и серверными Intel Xeon, имеющими фактически одинаковый кристалл с процессорами Northwood. Более того, чипсет способен поддерживать двухпроцессорные конфигурации! Доказательством таких нестандартных возможностей послужила новаторская плата ASUS PC-DL Deluxe на базе i875P, поддерживающая сразу два процессора Intel Xeon с частотой до 3,06 ГГц и кэш-памятью 512 Кбайт (а с технологией Hyper-Threading получается целых четыре логических процессора!). Плата рассчитана на двухканальную память DDR333/266 (в том числе ECC) объемом до 4 Гбайт и является отчасти соперником «зионовых» плат на серверных чипсетах Intel серии 750x (двухканальная DDR266 работает там в строго синхронном с FSB режиме) в области недорогих рабочих станций и, возможно, серверов начального уровня.


Помимо стандартных функций, предоставляемых самим чипсетом, - слот AGP Pro/8X, двухканальный Serial ATA RAID, восемь портов USB 2.0, гигабитный LAN Intel 547EI на шине CSA и шестиканальный звук на интеллектуальном кодеке AD1985 c SoundMAX 4. Плата оборудована двумя портами интерфейса IEEE 1394 и ATA RAID-контроллером Promise PDC20378 c двумя портами Serial ATA и одним двухканальным UltraATA/133. Стандартный полноразмерный ATX-формат (серверные «мамы» обычно шире) позволяет монтировать плату в недорогих настольных корпусах (однако потребуется более мощный блок питания с «серверным» 8-контактным коннектором 12-вольтового напряжения). С точки зрения построения высокопроизводительных профессиональных систем у такого решения, на мой взгляд, всего два недостатка: отсутствие «профессиональной» 64 бит/66 МГц шины PCI (например, для мощной дисковой подсистемы; впрочем, двухканальный Serial ATA RAID на шине Intel Hub Link 266 Мбайт/с отчасти этот недостаток сглаживает) и использование процессоров на шине 533 МГц (и памяти не выше DDR333), хотя чипсет позволяет работать и с FSB 800/DDR400. Будем надеяться, что с последним удастся справиться путем обновлением BIOS, когда Intel переведет, наконец, свои «Зионы» на FSB 800 МГц, а с первым копорация покончит ближайшей осенью, выпустив для Canterwood отдельный мост с поддержкой «широкой» PCI (но уже не для этой платы).

Опыт тесного многомесячного общения с этими чипсетами дает нам основания считать, что корпорация заложила в проект кристалла (а кристалл MCH у чипсетов 875P и 865PE топологически один и тот же) немало новых и перспективных возможностей (как в свое время - в исходный проект Pentium 4), и раскрывать их она будет постепенно, по мере необходимости, может быть - уже в будущих версиях своих двухканальных чипсетов серии Grantsdale (см. врезку о ближайших планах Intel).

Ближайшие «настольные» платы Intel

Корпорация не любит детализировать свои планы в области будущих продуктов, поэтому мы воспользуемся информацией из ряда независимых сетевых источников - например японского сайта PC Watch (pc.watch.impress.co.jp), который скомпоновал «дорожную карту» (как теперь модно выражаться) по линейке Pentium 4 на ближайший год в такой наглядный рисунок. Как известно, в конце этого года нас ожидает выход процессора на ядре Prescott (Pentium 5?) с кэш-памятью 1 Мбайт (детали см. на www.terralab.ru/system/23898), который стартует с частоты 3,4 ГГц и достигнет 4,2 ГГц, а позднее - и более высокоскоростное (от 4,4 ГГц) ядро Tejas. В области настольных чипсетов (по информации www.rojakpot.com) также будет много новинок: очередные двухканальные чипсеты - серия Grantsdale - должны выйти в середине октября этого года (а новый степпинг - в марте следующего). Они будут поддерживать как DDR400, так и DDR II 533/400 (в зависимости от «ранга» чипсета; предусмотрена также системная шина 1066 МГц) и шину PCI Express x16 (поначалу преимущественно для видеокарт) и PCI Express x1 (для нового сетевого контроллера Northway). Grantsdale-G получит новое графическое ядро Intel Extreme Graphics 3 с поддержкой DirectX9 и Pixel Shader 2.0. Новый хаб ввода-вывода ICH6/R будет иметь четыре порта PCI Express x1 (и до шести PCI 2.3), четыре порта Serial ATA (RAID) и один порт UltraATA/100, многоканальный звуковой контроллер Azalia (24 бит/192 кГц). Позднее (примерно через год) должны появиться новые чипсеты серии Lakeport, о которых пока мало информации.

Прежде чем перейти к «лабораторным занятиям» - конфигурированию памяти и исследованию быстродействия чипсетов Intel 875/865 - кратко отметим еще две вещи. До недавнего времени лишь у SiS были двухканальные чипсеты для Pentium 4. Это, прежде всего, SiS655, вышедший зимой (см. www.terralab.ru/system/23444) и показавший тогда неплохую скорость на шине 533 МГц с двухканальной DDR400, а также долгострой SiS R658 для RDRAM PC1066/PC1200/PC1333, производительность которого, тем не менее, оставляет желать лучшего (см. www.terralab.ru/system/24864). Оба чипсета не способны работать с процессорами на системной шине 800 МГц (по крайней мере, на существующих системных платах, я специально проверял). Однако SiS готовит новую ревизию - SiS655FX, где поддержка шины 800 МГц и двухканальной DDR400 носит официальный характер. Платы на этом чипсете, который должен стать прямым конкурентом Springdale-PE (865PE), не успели к нашему обзору, но как только они появятся, мы их обязательно протестируем. По слухам, двухканальные чипсеты для Pentium 4 готовят ATI, NVIDIA, VIA и даже ALi. Но о конкретных сроках их выхода пока мало что известно.

Частота быстродействия шин процессоров и чипсетов

Вторым моментом, который нужно отметить в заключение этого раздела, является «одноканальность». Безусловно, новые двухканальные чипсеты Intel без проблем работают и в одноканальном режиме (то есть с 64-разрядной шиной памяти, что умеют делать все двухканальные DDR-чипсеты и не умеют - чипсеты для RDRAM). Вместе с тем конкуренты (SiS, ATI, VIA и даже ALi) почти готовы предложить рынку свои одноканальные чипсеты с официальной поддержкой FSB 800 МГц (и памяти DDR400) - например, SiS648FX уже на пути к нашей лаборатории. Одноканальные чипсеты по-прежнему имеют неплохой спрос на рынке дешевых ПК (и, видимо, еще долго будут его иметь), но у Intel до недавнего времени не было своего официального решения на сей счет, а успешные попытки некоторых производителей создать платы на «разогнанном» до FSB 800 МГц чипсете 845PE нельзя назвать приемлемым для Intel решением. Поэтому корпорация, не мудрствуя лукаво, тихой сапой (без пресс-релизов и официальных объявлений, словно стыдясь) в начале августа выпустила чипсет 848P, который по конструкции является не чем иным, как хорошо знакомым нам 865PE с отрезанным вторым каналом памяти. В остальном они полностью идентичны (кроме того, что 848P поддерживает лишь до 2 Гбайт памяти двумя «полноценными» слотами). Платы на этом чипсете уже объявлены многими производителями, но пока они до нас не добрались, мы будем использовать одноканальный режим работы чипсета 865PE для оценки быстродействия Intel 848P.

Продолжение читайте в следующей части на www.terralab.ru/system/28953.

Предлагаем обсудить этот материал в нашем форуме

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.