Тесты чипсета NVIDIA nForce2 на системной шине 266 МГц в сравнении с предшественником и конкурентами

Анализ поизводительности нового чипсета от NVIDIA на системной шине 266 МГц со всеми типами памяти: DDR333, DDR266 и DDR400. Дает ли выигрыш использование DDR333 и DDR400? Насколько двухканальная память с nForce2 быстрее одноканальной с чипсетами VIA (KT400 и KT333)? Какой чипсет быстрее?

В прошлый раз мы подробно рассмотрели новый чипсет VIA Apollo KT400: две удачные системные платы на нем, отражающие типичные тенденции в создании материнских плат для современных ПК на процессорах AMD Athlon XP и детально исследовали производительность KT400 в связке с различными типами памяти от DDR266 до DDR400 и системной шиной 266 МГц, а также по отношению к предыдущим чипсетам самой VIA (KT333 и KT266A) и некоторых конкурентов (см. обзор на www.terralab.ru/system/20560). Как мы выяснили, чипсет KT400 оказался весьма успешным, поскольку помимо ряда достаточно существенных нововведений, описанных в первой части предыдущего обзора, данный чипсет ускорил свою работу как с обычной DDR266, так и с перспективной DDR333, выведя системы на базе DDR333 на непревзойденный уровень быстродействия, а компания VIA в очередной раз задала конкурентам планку быстродействия, осилить которую они будут стремиться в своих новых чипсетах.

Однако конкуренты (а их после фактического ухода корпорации ALi с этого направления деятельности осталось всего два - SiS и NVIDIA) уже практически подготовили свой «ответный удар»: Silicon Integrated Systems выпустила чипсет SiS746 и его более продвинутый вариант SiS746FX (платы на этих чипсетах вот-вот поступят в продажу), а NVIDIA развила успех своего новаторского чипсета nForce 420/415 для двухканальной памяти, выпустив чипсет nForce2, оснащенный еще более продвинутыми возможностями, нежели его предшественник. Вот о нем-то мы и поговорим в этой статье.

Говоря об «успехе» прошлогоднего nForce 420, я не оговорился. Встреченный поначалу публикой и разработчиками с большим энтузиазмом, этот чипсет затем превратился в своеобразный долгострой, поскольку NVIDIA всё никак не могла довести его до ума, устранить все баги в кристалле и обеспечить безукоризненную работу. И если северный мост чипсета nForce, гордо называемый разработчиками не иначе как интегрированный процессор (IGP), в конце концов оказался способным выдать достаточно приемлемый результат, хотя ранние версии материнских плат на nForce420 порой вызывали некоторые нарекания, то южный «процессор» ввода-вывода так до конца и не лишился «детских болезней левизны» (возможно, как раз в силу своей «навороченности»), и особые претензии до сих вызывает реализация его интегрированных звуковых возможностей.

Вероятно, в силу этого, а также в силу достаточно высокой цены на этот чипсет NVIDIA (особенно в первые месяцы после его выхода) бешеной популярности у широкой массы производителей системных плат nForce420/415 не сыскал, а модели материнок на нем можно пересчитать по пальцам (больше всех здесь отличилась, как всегда, ASUS, выпустив сразу три модели). Не добавило очков чипсету NVIDIA и то, что при всей революционности примененных в проектировании подходов он оказался в целом не быстрее своих более дешевых и простых непосредственных рыночных конкурентов - чипсетов VIA Apollo KT266A и KT333 (см., например, обзор www.terralab.ru/system/17073). Выигрывая у них в задачах определенного типа (например, при работе с видео), он зачастую немного проигрывал им в большинстве других популярных приложений и игр (а ведь именно на игроманов и рассчитывала NVIDIA в первую очередь).

Обсуждая это казалось бы незавидное положение первенца «писюковых» чипсетов NVIDIA с одним из американских менеджеров NVIDIA на прошедшем в сентябре в Сан-Хосе Форуме Intel для разработчиков (где NVIDIA представляла некоторые свои новые продукты), я услышал достаточно оптимистичный и оригинальный ответ (странно, если бы я услышал от него пессимистичный ответ J). «Помните, спросил он меня, выход первого графического чипа NVIDIA Riva128 несколько лет назад?» Странно, если бы я не помнил - ведь именно на нем я прошел в те далекие уже времена «второго кваку», и у меня до сих пор прекрасно трудятся в подсобном хозяйстве две карточки от ASUS на этом новаторском в то время чипе (хотя, строго говоря, он все же не был первым графическим чипом NVIDIA). «Так вот, продолжил он, тогда чип Riva128 поимел всего 3% рынка графических чипов (поверим на слово менеджеру), хотя само его появление на рынке никак нельзя назвать неуспешным!» И тут я с ним согласен. J «Между тем, с энтузиазмом продолжал сотрудник NVIDIA, nForce420/415 с момента своего появления отвоевал аж 10% рынка чипсетов для процессоров AMD.» (Опять же, примем на веру такое утверждение.) «То есть, по непосредственным рыночным показателям такой дебют нового чипсета просто язык не поворачивается назвать провальным.» (Это мой вольный перевод.)

Видимо, решив «углУбить» успех, NVIDIA и выпустила nForce2, который содержит ряд пусть не революционных, но все же существенных усовершенствований: поддержку двухканальной памяти DDR333 и даже DDR400 (официально), новой системной шины процессоров AMD c частотой 333МГц, шины AGP 8X, существенно улучшенное графическое ядро на GeForce4 MX, усовершенствованный южный «процессор» ввода-вывода и другое. Подробнее об особенностях нового чипсета NVIDIA мы поговорим как-нибудь в другой раз, когда будем детально рассматривать его воплощения в системные платы конкретных производителей. А сейчас, в этой статье, нас прежде всего будет интересовать производительность нового чипсета NVIDIA с разными типами памяти и, особенно, в сравнении с конкурентами от VIA и предшественником nForce415. То есть мы здесь рассмотрим «чистую» производительность nForce2 только в связке с внешним графическим ускорителем. Это позволит нам оценить возможные рыночные перспективы новинки, хотя, конечно, не только скорость определяет успех: не менее важны функциональность, надежность и цена.

Сначала (в данной части) нам предстоит выяснить, как быстро работает новый чипсет с двухканальной памятью DDR266, DDR333 и DDR400 на системной шине 266 МГц, то есть в связке с теми процессорами AMD Athlon XP, которые сейчас и в ближайшие пол года будут доминировать на рынке процессоров для систем с Socket A (все процессоры с номером модели вплоть до 2600+). Поскольку недавно объявленные процессоры AMD Athlon XP с системной шиной 333 МГц (с номером модели 2700+ и 2800+) еще по крайней мене до нового года невозможно будет приобрести в магазинах розничной продажи. И поможет нам в исследовании производительности новинки плата A7N8X от ASUSTeK (кто бы сомневался, что он первой выпустит подобную плату). Детально возможности данной весьма продвинутой платы мы рассмотрим в одной из наших будущих публикаций (на сегодня это, пожалуй, едва ли не самая лучшая по функциональности плата для процессоров AMD Athlon/Duron).

Итак, испытания проводились по наше стандартной для этого типа платформ методике, описанной ранее (см., например, здесь). Для тестов использовался процессор AMD Athlon XP 1800+ (ядро Palomino, частота 1533 МГц), 512 Мбайт памяти PC3200 (DDR400, двумя модулями по 256 Мбайт) на чипах Winbond (по паспорту CL=2.5, хотя эта память работоспособна на частоте более 333 МГц с таймингами 2-2-2-6 и на 400 МГц с тайминами 2-3-3-6), видеоускоритель ASUS V8200 Deluxe и винчестер Seagate Barracuda ATA IV 80 Гбайт. Все платы тестировались при наилучших (наименьших) таймингах работы памяти, при которых система работала стабильно (как правило - 2-2-2). Остальные подробности по прошлым платам можно найти в соответствующих обзорах на www.terralab.ru/system. Память была любезно предоставлена для тестов компанией «Ф-Центр», а видеоускоритель - компанией «Пирит».

В данной статье мы проиллюстрируем результаты тестов только для симметричного двухканального использования памяти с чипсетом nForce2, то есть когда два одинаковых модуля памяти установлены таким образом, что занят отдельно отстоящий слот DIMM на плате (см. фото). То есть самый высокопроизводительный вариант использования нового чипсета (фрэйм-буфер для внутреннего графического ядра при этом, разумеется, был отключен). Для одноканального варианта использования памяти результаты быстродействия с разными типами памяти были немного скромнее и хорошо повторяли ситуацию, исследованную нами прежде для nForce415 (желающие могут легко экстраполировать «одноканальные» результаты по данным из обзора).

В BIOS Setup платы A7N8X можно задавать несколько комбинаций соотношения тактовых частот системной шины и шины памяти (см. фото ниже; саму частоту FSB можно задавать с шагом 1 МГц). Разумеется, интуитивно наиболее привлекательной является синхронный режим работы FSB и памяти, когда латентность (задержки) системы имеет минимальные значения. Это становится особенно очевидным, если вспомнить, что в двухканальном варианте подсистема памяти обладает вдвое большей пропускной способностью, чем системная шина, то есть пиковая скорость памяти уже не так важна, и на первое место выходит латентность. Исходя из этого, можно предсказать, что для несинхронных режимов работы двухканальной памяти (в данном случае при FSB 266 МГц это DDR333 и DDR400) мы не получим практического выигрыша от увеличившейся пропускной способности памяти, но можем получить общее снижение производительности системы из-за возросших задержек.

Другими словами, для процессоров с FSB 266 МГц чипсет nForce2 выгоднее использовать именно с «устаревающей» DDR266, а не с DDR333/400. К тому же при этом больше шансов заставить память работать с меньшими таймингами (по настройкам в BIOS Setup), что также ускорит систему. Тем не менее, в наших тестах мы использовали одинаковые тайминги памяти (по доступным в BIOS Setup настройкам) для DDR266 и DDR333: «2-2-2-6». Для случая DDR400 (те же два модуля по 256 Мбайт) тайминги пришлось немного увеличить, чтобы добиться стабильной работы системы - до «2-2-3-6» (Trcd=3, на фото ниже), хотя это в целом очень незначительно повлияло на производительность системы в приложениях (то есть можно считать, что все типы памяти работали на nForce2 с равными таймингами).

Для сравнения с новичком мы использовали протестированные ранее системы с разными типами памяти на чипсетах VIA KT400 (тот же тайминг памяти «2-2-2-6» для DDR333/266) (детали см. здесь), KT333, KT266A и nForce415 (плата ASUS A7N266-C). Таким образом, в наших тестах чипсета nForce2 на системной шине 266 МГц принимали участие 3 конфигурации двухканальной памяти на плате ASUS A7N8X:

и семь систем на других чипсетах:

Нужно отметить, что если частота шин FSB и памяти, например, на плате ASUS A7V8X на чипсете KT400 примерно на 1% выше стандартных 133,3 МГц, что соответственно повышает результаты тестов для этого чипсета (к счастью, быстродействие систем в большинстве приложений не всегда следует закону прямой пропорциональности от этих частот), то на плате A7N8X частота была выдержана достаточно близко к «стандарту» (см. скриншот).

Результаты испытаний показаны на диаграммах. Первым делом - о скорости работы систем с памятью (первые четыре «желтые» диаграммы). В тесте SiSoft Sandra 001 Memory Bandwidth чипсет nForce2 - безусловный лидер со всеми типами памяти, то есть DDR266 на nForce2 заметно обгоняет даже KT400 с памятью DDR333. Отметим, что скорость памяти по сравнению с nForce415 существенно улучшилась, то есть NVIDIA сильно переработала контроллер памяти в новом чипсете, а не просто добавила поддержку новых типов памяти. С такой измеренной в потоковом тесте пропускной способностью памяти можно надеяться на превосходные результаты в приложениях! Между тем, при измерениях скорости чтения из памяти в двух разных тестах (Cachemem и Science Mark V1.0) ВСЕ чипсеты VIA однозначно берут вверх над nForce2. Зато последний немного отыгрывается, опережая VIA в скорости записи в память, причем по сравнению с nForce415 запись тоже ускорилась. Но по латентности (задержкам при работе с памятью) ситуация оказалась совсем не однозначная: безусловно, синхронные варианты использования памяти на н-форсах имеют явное преимущество (хотя по тесту Science Mark V1.0 они и не первые), но вот в несинхронном режиме латентность nForce2 резко возрастает (что мы и предполагали), и в тесте Science Mark V1.0 этот чипсет скатывается на последние строчки. Что больше повлияет на производительность систем в приложениях, мы и попытаемся выяснить. Можно предположить, что в «потоковых» тестах (видео) nForce2 будет вне конкуренции, но в ряде «беспорядочных» приложений и когда важнее скорость чтения памяти новичок может проиграть чипсетам VIA.

В комплексном «беспорядочном» тесте SYSmark 2001, во многом напоминающем работу реального и неорганизованного пользователя (шутка), к сожалению, подтверджаются худший погноз - все системы на nForce2 (даже синхронная) оказались не на высоте (даже в тесте Internet Content Creation, где «потоковые» задачи с видео играют немалую роль): синхронный nForce2 расположился посередине списка, в точности повторив результаты прошлогоднего nForce415 (!), а несинхронные варианты использования памяти скатились вниз. Лидерство чипсетов VIA тут просто не вызывает сомнений.

Еще более грустная картина в тесте CPUmark 99 (без комментариев; хотя этот тест всегда неплохо отражал реальность). Три процента разброса в простой математике - это не спишешь на 1% простого разгона по шине. Зато чувствительная к скорости памяти часть теста научных расчетов Science Mark V1.0, наоборот, показывает все сильные стороны nForce2: безоговорочная победа новичка над всеми конкурентами с любым типом памяти. Отметим, что с DDR400 система на nForce2 чуток быстрее, чем с DDR333, но все же медленнее, чем в синхронном режиме с DDR266. А nForce415 отстал сильно. При архивировании (WinRAR 2.90) результаты скорее похожи на тест SYSmark 2001, и хотя тут синхронный режим с низкой латентностью позволяет nForce2 добраться до пьедестала, лидирует все же DDR333 на KT400. DDR400 опять быстрее DDR333 на nForce2 - вспомним, что здесь DDR400 не просто быстрее DDR333 по полосе пропускания, но и работает на этом чипсете с меньшей латентностью, несмотря на несколько худший тайминг в нашей тестовой системе. Победу же KT400 с DDR333 можно объяснить как самой низкой латентностью этой связки (судя по Science Mark V1.0), так и самой высокой из всех скоростью чтения памяти.

При кодировании видео, как мы и предполагали, ситуация благоприятствует nForce2 - он почти победил со всеми типами памяти. Почти потому, что все же KT400 с DDR333 смог протиснуться вперед. Снова отметим, что DDR400 на nForce2 быстрее DDR333 (для KT400 это совсем даже наоборот) и так же быстра, как синхронная DDR266 (вот и думай после этого о реальной пользе DDR400 J). Отрыв от предшественника nForce415 тут значительный, хотя в комплексонм видеотесте Video2000 оба nForce с DDR266 идентичны, а вперед очень неожиданно вырывается двухканальная DDR333.

При работе с трехмерной графикой под DirectX ситуация для nForce2 не лучшая: полная капитуляция перед всеми чипсетами VIA под DirectX 8 (3Dmark 2001) и DirectX 7 (3Dmark 2000). И лишь в тесте AMD N-bench синхронная DDR266 на nForce2 смогла занять бронзу, пропустив вперед DDR333 на чипсетах VIA. Учитывая, что все большее количество игр пишутся для DirectX, компании NVIDIA будет с такими результатами сложновато рассчитывать на любовь геймеров к nForce2.

В игровых OpenGL-тестах ситуация для nForce2 получше, хотя и не намного. На арене Quake III - бронза у двухканальной DDR266 (уступая KT400) и практическая бесполезность DDR333 и DDR400. «Почти» серебро в DroneZ Benchmark (KT400 с DDR333 и тут пролез вперед) и средние результаты с другими типами памяти. Серьёзный провал в Serious Sam - VIA всяко лучше здесь! И, наконец, полный проигрыш чипсетам KT333 и KT400 в одном из моих любимых (не за красоту, но за тестирующие достоинства) тесте Vulpine GLmark: двухканальнось ни черта не помогает, если недостаточно высока реальная скорость чтения из памяти. Честно говоря, я не ожидал таких скромных результатов от потенциального фаворита.

Зато в профессиональных OpenGL-расчетах теста SPEC viewperf v6.1.2 наш герой получил, наконец, возможность отыграться на трехмерной графике. В двух из трех платформозависимых тестов (DRV-07 и Light-04) все типы памяти на nForce2 лидируют, причем если DRV-07 у KT400 еще есть шанс на лидерство, то в Light-04 победа nForce2 подавляюща. Еще одним примечательным фактом является то, что почти во всех этих тестах двухканальная DDR400, наконец, работает быстрее, чем DDR266, и даже DDR333 порой опережает DDR266 на nForce2. Нетипичная ситуация.

Таким образом, новый чипсет NVIDIA nForce2 произвел двойственное впечатление при работе на системной шине 266 МГц. С одной стороны - небывало быстрая работа с потоковыми приложениями (видео и Science Mark V1.0) и отличные результаты в профессиональных OpenGL-приложениях. А с другой - не самые высокие результаты во многих «бытовых» задачах (SYSmark, CPUmark, архивирование) и почти полный провал перед конкурентами в играх, где заметно лучше выглядит, прежде всего, чипсет VIA KT400 с памятью DDR333, хотя и дешевые системы на KT333/DDR333 или KT400/DDR266 выглядят не хуже двухканального nForce2 (одноканальный nForce2 работает еще медленнее). В подавляющем большинстве случаев синхронная работа дешевой памяти DDR266 оказалась для nForce2 выгоднее, чем асинхронная у более быстрой и дорогой DDR333 и даже DDR400, хотя последняя зачастую догоняет и даже изредка обгоняет менее латентную DDR266 за счет лучшей полосы пропускания. То есть мы смело можем сделать вывод о практической нецелесообразности применения DDR333/400 при работе с процессорами на FSB 266 МГц (то есть для всех продающихся в этом году AMD Athlon XP). И в очередной раз похоронить память DDR400 для платформы AMD.

Тем не менее, не все так уже плохо, поскольку с переходом на новую системную шину 333 МГц у процессоров AMD Athlon XP чипсет NVIDIA nForce2 существенно прибавляет в скорости и в синхронном режиме с DDR333 не оставляет никаких шансов нынешним чипсетам VIA, становясь безоговорочным лидером и самой высокопроизводительной платформой для Socket A. Но об этом мы поговорим уже в следующий раз.