Интегрированная графика. Часть 8. Легендарный NVIDIA nForce 2 IGP

Напомним, что в предыдущих семи частях нашего исчерпывающего обзора интегрированных графических систем, см.:

Часть 1. Экспресс-взгляд на основные чипсеты для Pentium 4
Часть 2. Игроки рынка чипсетов
Часть 3. Чипсеты SiS661FX и SiS651 для Pentium 4
Часть 4. Выбор оптимальной конфигурации процессор/память с чипсетом SiS661FX
Часть 5. Бюджетный Intel 845G/GE/GV/GL
Часть 6. Intel 865G и Extreme Graphics 2
Часть 7. Чипсет SiS741 — офисный ПК на AMD Athlon XP

мы рассмотрели преимущественно бюджетные решения для построения самых дешевых ПК, скорее офисных, чем домашних, - на процессорах Intel Pentium 4/Celeron и AMD Athlon XP/Duron. Однако этим low-end сегментом рынка применение интегрированных графических чипсетов отнюдь не ограничивается! Более того, если все вышеперечисленные чипсеты (ну может кроме лишь i865G) большинство пользователей и специалистов относят к «гадким утятам» и по ним пренебрежительно судят обо всех поголовно интегрированных графических решениях (подобное мнение одному из авторов этого обзора совершенно недавно довелось слышать из уст одного из руководителей крупнейшего российского производителя ПК; условно оправдывает его лишь то, что он - «директор по маркетингу», а не технический специалист), то в последнее время зародился и принципиально иной класс чипсетов - с высокопроизводительной встроенной графикой. Которые изменили или изменят в ближайшее время отношение к интегрированным чипсетам как к чему-то третьесортному и не нужному «нормальному» пользователю. К ним, безусловно, относятся знаменитый NVIDIA nForce2 IGP, а также более новые ATI 9100IGP и Intel 915G. И пришла пора поговорить именно о них.

Но прежде, чем перейти к современным ATI 9100IGP и Intel 915G, необходимо уделить внимание легендарному чипсету nForce2 IGP, который опередил свое время и на годы стал ориентиром для остальных.

Два года назад, в момент своего появления (сперва - без встроенной графики, см., например, www.terralab.ru/system/21270) это была настоящая революция. Да иначе и не могло быть - NVIDIA, с трудом пробившаяся на рынок чипсетов (и уже имея некоторый опыт - чипсет MCPX для Xbox и «первый» nForce 420D, см. также www.terralab.ru/system/14661 и www.terralab.ru/system/15357), просто не имела никаких шансов на признание, не предложи она что-то совершенно особенное. От перспективного рынка чипсетов для процессоров Intel NVIDIA отказалась (точнее - ее от него «отлучили», не продав лицензию на системную шину для Pentium 4)¹, а на рынке чипсетов для процессоров AMD в то время безоговорочно доминировала VIA, предлагавшая быстрые (в плане системной, а не графической производительности), стабильные и недорогие чипсеты, прекрасно отточенные за несколько лет существования Socket A. Демпинговать с ценами и предлагать совсем уж дешевые чипсеты при практически полном отсутствии на рынке (доля NVIDIA составляла много менее 10%) было бессмысленно: производство нового продукта так или иначе первое время обходится намного дороже - да и столь уж важен потенциальный выигрыш в 5$ при общей цене системы от 250$? Предложить просто хороший продукт (хотя бы первое время - заведомо более ненадежный и дорогой) - почему покупатель предпочтет именно его? И тем не менее, поставленная задача - на каждые два проданных процессора AMD должен приходиться один чипсет NVIDIA - за какие-то два года оказалась в целом выполненной: в общем зачете доля продукции NVIDIA еще в 2003 году превысила 35%, а у ведущих производителей - и желанные 40-50%. И это несмотря на значительно более высокую цену решений от NVIDIA по сравнению с конкурентами. Чем же столь примечателен вышедший продукт?

Во-первых, это превосходный северный мост. Опыта в разработке графических решений NVIDIA явно было не занимать - поэтому в качестве первого слагаемого успеха в основу графики nForce2 легло ядро GeForce4 MX (NV17; заметим, что в предыдущем чипсете NVIDIA nForce 420 использовалось графическое ядро GeForce2 MX, см. www.terralab.ru/system/15357). Если вы читали предыдущие статьи нашего обзора (см. список вверху), то наверняка помните, что ни одно из графических решений (даже вышедших гораздо позднее!) к полноценной GF4MX даже близко не приблизилось, так что одна уникальная «фича» у чипсета NVIDIA уже была. Однако если бы только этим дело и ограничилось (как у ATI с ее 9100IGP), то на 50% рынка рассчитывать бы явно не приходилось (у ATI, например, сейчас менее 6%).

Но помимо классного графического ядра инженеры NVIDIA смогли разработать еще и превосходный контроллер памяти (ведущий начало от подсистемы памяти GeForce3). Помимо «традиционной» двухканальности², обеспечившей огромную по тем временам пропускную способность подсистемы памяти (4,26 Гбайт/с с DDR266, см. www.terralab.ru/system/14661, - сравните это с 3,2 Гбайт/с Pentium 4 с RDRAM того времени!), этот контроллер мог работать в специальном синхронном режиме работы с очень низкой латентностью памяти (безусловный лидер вплоть до выхода i875P) и имел в своём составе поистине уникальный блок DASP (Dynamic Adaptive Speculative Preprocessor), пытавшийся «угадать» намерения процессора по чтению из памяти и считать необходимую информацию еще до того, как процессор ее на самом деле запросит (см., в частности, www.terralab.ru/system/15357). Техника спекулятивной предвыборки, конечно, не нова - еще чипсет VIA KT133A при запросе одной ячейки памяти³ считывал во внутренние буферы несколько последующих ячеек, однако столь сложного и удачного механизма до сих пор конкурентам создать не удалось (правда, качественно осуществлять спекулятивную предвыборку научились сами процессоры).

Самая высокая на тот момент ПСП (пропускная способность памяти), самая низкая латентность, да еще и интеллектуальная предвыборка, зачастую вообще нивелирующая затраты времени на обращения к памяти - можно ли себе представить лучший контроллер? Но даже этого инженерам NVIDIA показалась мало - южный и северный мосты чипсетов nForce еще и соединяются посредством «шины будущего» - высокоскоростного линка HyperTransport (до 800 Мбайт/с в каждую сторону, см., например, www.terralab.ru/system/34101), что намного больше, чем у большинства конкурентов (разве что у SiS ее MuTIOL обеспечивает несколько большую пропускную способность). Прибавьте к этому поддержку всех самых быстрых шин - и процессорной EV6 всех частот, и любой DDR, и самой быстрой AGP. Плюс полная асинхронность периферийных шин чипсета, благодаря которой разгон процессора и памяти никак не сказывается на таких жизненно важных для нормального функционирования компьютера параметрах, как частоты шин PCI и AGP - из процессора и памяти в системе с nForce2 можно вытянуть абсолютный максимум и притом без риска для остального оборудования. Впечатляющий набор для продукта двухлетней давности, не правда ли?

Впрочем, разбавим наш большой похвальный текст ноткой сухих технических спецификаций:

1. Поддержка всех процессоров AMD Athlon / Athlon XP с FSB200/266/333/400.
2. Двухканальный контроллер памяти DDR200/266/333/400 (до трех слотов).
3. Для подключения внешнего видеоадаптера присутствует шина AGP 8X.
4. Соединение с южным мостом - по шине HyperTransport с конфигурацией 8 бит / 400 МГц (это 800 Мбайт/с в каждую сторону).
5. Интегрированное графическое ядро - на основе NV17 (GeForce4 MX 420): 2 пиксельных конвейера, работающих на довольно скромных 200 МГц, по 2 текстурных блока на каждом; доступная графическому ядру ПСП - до 6,4 Гбайт/с; поддержки каких-либо шейдеров нет, однако есть полноценный блок Hardware T&L - так что по «поколениям графики» перед нами честный, полноценный аппаратный DirectX 7.
6. Очень качественный RAMDAC работает на частоте 350 МГц, поддерживается вывод картинки на несколько мониторов (технология nView).

Северный мост nForce2 существует аж в пяти модификациях. Во-первых, различаются версии с интегрированным графическим ядром (IGP, Integrated Graphics Processor) и без оного (SPP - System Platform Processor).

Во-вторых, на рынке присутствуют три «версии» nForce2: самая старая - «просто» nForce2 SPP/IGP официально не поддерживает процессоры с шиной 200 МГц (FSB400; впрочем, у AMD лишь один такой процессор - Athlon XP 3200+, остальные аргументы - чисто для оверклокеров), более современный nForce2 Ultra 400 - поддерживает, «обрезанный» nForce2 «просто» 400 - тоже поддерживает FSB400, но второй канал памяти у него отключен. Ultra 400 и «просто» 400 часто путают между собой - имейте это ввиду, если соберетесь покупать себе такой (а покупать nForce2 наверняка придется - ведь до сих пор это лучший чипсет под Socket A и «более лучшего», видимо, уже никогда никто не сделает). «Одноканальный» nForce2 400 IGP, насколько нам известно, не выпускается (по понятным причинам - высокая ПСП такому мощному ядру, как NV17, на котором основана интегрированная графика чипсета, необходима как воздух), поэтому на практике возможны только пять из шести возможных модификаций.

Теперь пару слов о южном мосте чипсета. Целых два интегрированных сетевых контроллера 10/100Mb Ethernet, могущих работать одновременно - «родной» MAC от NVIDIA и еще один - от признанного лидера индустрии - 3COM, причем используется специальная техника оптимизации запросов StreamThru, повышающая их эффективность (напомним, кстати, что южный мост подключен по шине HyperTransport, до 800 Мбайт/с, так что загрузить оба контроллера работой нетрудно). Шесть портов USB 2.0, присутствует и FireWire (IEEE1394). Превосходный интегрированный звук (SoundStorm) - формально обычный шестиканальный AC`97 много чего поддерживает на аппаратном уровне - например, декодирует звук DolbyDigital, поэтому, в отличие от обычных кодеков, намного слабее загружает центральный процессор (использование AC`97-звука требует обычно 5-10% ресурсов процессора). По сути дела в южный мост интегрирована почти полноценная звуковая карта⁴. И, разумеется, присутствует пара каналов UATA/133, поддерживается до шести слотов PCI и необходимые периферийные шины вроде LPC, через которую подключается FDD. Правда, до недавних пор южный мост не поддерживал интерфейс Serial ATA (два года назад, когда выходил южный мост, он был практически не нужен), Gigabyte Ethernet и RAID (снова - по временам двухлетней давности это не было существенным отставанием, поскольку у конкурентов их тоже не было), но буквально пару месяцев назад NVIDIA неожиданно для всех исправила эту ситуацию. Сегодня существуют четыре модификации южного моста: самый старый и «простенький» MCP - лишен «самого вкусного» - FireWire, SoundStorm, второго MAC от 3COM - это просто дешевый и практичный южный мост с минимумом необходимых функций.

Продвинутый MCP-T - это все то, что описывалось выше, - был просто поразительным решением по меркам двухлетней давности, но изрядно устарел по меркам дня сегодняшнего (хотя и остался по-прежнему интересным решением).

А вот вышедший недавно Gigabit MCP - это «обновленный» MCP-T, в котором интегрированный сетевой контроллер 10/100 Ethernet от NVIDIA заменен на много более быстрый гигабитный (снова с фирменными «усовершенствованиями» - например, заявлен даже аппаратный брэндмауэр (!), как в недавно вышедшем nForce3 Ultra, см. www.terralab.ru/system/34922), присутствует два порта SATA и из всех четырех портов (два UATA133 и два SATA) можно организовывать RAID-массивы уровней 0, 1 и 0+1. И не забудьте, что и Gigabit Ethernet и RAID-контроллер подключены через шину HyperTransport, так что работать они будут в полную силу (и пожалуй, 800 Мбайт/с линка между южным и северным мостом эта связка и вправду может загрузить по полной программе). FireWirе, второй MAC от 3COM и SoundStorm сохранились. Число портов USB 2.0 возросло до восьми. Честно говоря, хочется озадаченно почесать в затылке, размышляя, чего еще здесь не хватает - столь функциональным южным мостом сегодня не может похвастать никто. Нет только пары линков PCI Express, но учитывая, что решительно все необходимое в южном мосте есть (то есть подключать еще и дополнительные контроллеры к чипсету едва ли кто-нибудь будет), а PCI-Express x1 - платы являются пока огромной редкостью (и в основном это гигабитные сетевые карты и разнообразные RAID-контроллеры), то назвать это недостатком язык не повернется. Если гигабитная интегрированная сеть вас не интересует (и, наверное, это в большинстве случаев правильно), то есть еще и немного урезанная версия современного южного моста - Raid MCP, отличающаяся только использованием старых 10/100 MAC.

Надеюсь, что вы смогли заинтересоваться этим чипсетом? :) Системы на nForce2 Ultra 400R (Ultra400 + Raid MCP) мы еще оттестируем, но сегодня придется довольствоваться одной из прежних материнских плат на nForce2 - со первоначальным IGP и дешевым MCP. Впрочем, отсутствие поддержки FSB400 не делает его сильно ущербным и по сей день, поскольку в ряду процессоров AMD для Socket A (включая даже недавние Sempron) есть лишь один массовый процессор для этой шины, а все остальные (а их несколько десятков) прекрасно работают на всех чипсетах серии nForce2 (FSB333/266/200). Кстати, в статье по i865G мы уже отмечали, что в России почему-то высококлассную интегрированную графику не шибко жалуют, предпочитая ставить пусть самую дешевую и глючную, но отдельную видеокарту. Не стал исключением, к сожалению, и nForce2 IGP: платы на нем (подчеркнем - с интегрированной графикой) не так просто найти в розничной продаже. И плата Soltek SL-75MRN в этих условиях - вполне достойный представитель (впрочем, ASUS A7N8X-VM мы тоже рассмотрим - в другой статье). Читать дальше >>>

1. Видимо, Intel попросту испугалась сильного конкурента - ведь двухканальных DDR-чипсетов у нее тогда не было и в помине. Поэтому согласилась только на присутствие заведомо «тормозных» конкурентов от SiS. Еще один крупный производитель чипсетов - VIA - начавший «нелегальное» производство чипсетов без одобрения этого процессорного монстра, в итоге потратил несколько лет и много денег в последовавших судебных процессах, при том, что ее чипсеты в конечном итоге большого распространения так и не получили. Хотя NVIDIA всегда желала выпускать чипсеты для P4 и даже готовила свой прототип. [вернуться]

2. Хотя в настольных системах nForce с двухканальным контроллером памяти и стал настоящей революцией, в графических чипах многоканальные контроллеры памяти используются давно и повсеместно - было естественно предположить, что NVIDIA, да и любой другой графический вендор прибегнет к нему. [вернуться]

3. Не одного байта, конечно, - обмен с памятью происходит целыми блоками, соответствующими размерам кэш-линейки процессора (у Athlon - 64 байта). [вернуться]

4. Ходили даже слухи, что NVIDIA собиралась выпустить SoundStorm как отдельное решение и поэтому убрала его из чипсетов линейки nForce3. Сложно сказать так это или нет - nForce3 вообще словно нарочно сделали «гадким утенком», выкинув из него почти всё, что только было возможно, и получив вдобавок еще и довольно «тормозной» (поначалу) чипсет, но, опять же, по слухам, в nForce4 SoundStorm вернется. [вернуться]