Системная плата ASUS с «гидрой» на борту

Системная плата ASUS CROSSHAIR IV EXTREME

Линии PCI Express

Lucid HydraLogix

Драйвер HydraLogix

Методика и стенд для тестирования

Результаты

Выводы

 

Компания ASUS, являясь лидером на рынке материнских плат, не могла обойти вниманием интересную разработку компании Lucid — микросхему Lucid HydraLogix. И вот спустя полгода после анонса последней версии этого чипа компания ASUS представила пользователям системную плату ASUS CROSSHAIR IV EXTREME, которая кроме топового чипсета AMD 890FX содержит микросхему Lucid. В данной статье мы рассмотрим особенности этой новой модели, а также исследуем производительность связки двух графических адаптеров, объединенных чипом HydraLogix.

Системная плата ASUS CROSSHAIR IV EXTREME

Системная плата ASUS CROSSHAIR IV EXTREME предназначена для компьютерных энтузиастов и относится к материнским платам класса Hi-End. Логотип ROG (Republic Of Gamers) однозначно позиционирует ее как отличное решение для создания мощного игрового компьютера и предполагает наличие на плате самых передовых технологий компьютерной индустрии. Основой этой интересной модели служит высокопроизводительный чипсет AMD 890FX, который является самым прогрессивным набором системной логики для процессоров AMD. Напомним, что он имеет классическую двухчиповую компоновку, то есть представляет собой связку двух чипов: северного моста AMD 890FX и южного моста SB850. Для связи северного моста AMD 890FX с процессором используется шина HyperTransport 3.0 с пропускной способностью 20,6 Гбайт/c, а для связи между северным и южным мостами чипсета — шина Alink Express III (на основе PCI Express) c пропускной способностью 2 Гбайт/с (по 1 Гбайт/с в каждом направлении).

 

Рисунок

Новая модель выполнена в формфакторе ATX (габаритные размеры 30,5x26,9 см) и поддерживает процессоры AMD с разъемом AM3 серий Phenom II, Athlon II и Sempron 100, включая новейшие шестиядерные процессоры семейства AMD Phenom II X6. Для установки модулей памяти на плате предусмотрено четыре DIMM-слота для модулей стандарта DDR3. Исходя из возможностей чипсета и контроллеров памяти, установленных в процессор, плата поддерживает до 16 Гбайт памяти в двухканальном режиме. В то же время общий объем памяти ограничен 8 Гбайт, поскольку максимальный объем одного модуля памяти DDR3, представленного на рынке, составляет всего 2 Гбайт. Для того чтобы операционная система увидела такой объем памяти, необходимо использовать 64-разрядную операционную систему, а для 32-разрядных ОС оптимальным будет 4 Гбайт памяти DDR3. Поскольку данная модель относится к системным платам для разгона, а также экстремальных условий работы, не стоит удивляться, что, помимо штатных режимов работы памяти DDR3-800/1066/1333, она поддерживает работу в режиме разгона с нестандартными частотами памяти. Так, в режиме разгона поддерживается память стандарта DDR3-1600/1800/1866 и даже DDR3-2000. При этом установка памяти DDR3-2000 и работа на такой частоте поддерживаются только при совместной работе с 6-ядерными процессорами AMD.

Кроме слотов формфактора PCI Express 2.0 x16, предназначенных для установки видеокарт, о которых речь пойдет позже, на плате ASUS CROSSHAIR IV EXTREME имеется только один дополнительный слот PCI. Он реализован через шину PCI, поддерживаемую южным мостом SB850.

Южный мост AMD SB850 оснащен шестью портами SATA Revision 3, поэтому на плате реализовано шесть портов SATA III с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 5 10 и JBOD. Кроме того, на плате ASUS CROSSHAIR IV EXTREME интегрированы два SATA Revision 2- контроллера JMicron 363, предоставляющие в распоряжение пользователя еще четыре дополнительных порта SATA. Два из этих портов выполнены в формфакторе eSATA и расположены на задней панели платы. Контроллер JMicron 363 подключен к линии PCI Express 2.0 южного моста.

Для подключения периферийных устройств на плате ASUS CROSSHAIR IV EXTREME реализовано 13 портов USB 2.0 (всего чипсет AMD 890FX поддерживает 14 портов USB 2.0). Шесть из них выведены на заднюю панель платы, а другие шесть можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к двум разъемам на плате (по два порта на одну плашку). Один разъем USB 2.0 задействован для функции ROG Connect.

Напомним, что технология ASUS ROG Connect, представленная в начале года, позволяет подключить к материнской плате специальный USB-кабель, соединив который, к примеру, с ноутбуком или другим ПК, можно считывать и изменять значения BIOS в реальном времени через специальное программное обеспечение. Сам стенд при этом может быть уже загружен и выполнять какие­либо задачи. Таким образом, пользователь получает возможность, запустив тест или приложение, отслеживать и разгонять систему в реальном времени без необходимости постоянного перезапуска, при этом мощность второго компьютера не имеет значения — с этим в состоянии справиться даже нетбук.

Кроме того, на плате имеется USB 3.0-контроллер NEC D720200, который устанавливается в большинство новых системных плат. С его помощью в плате ASUS CROSSHAIR IV EXTREME реализованы два порта USB 3.0, которые выведены на заднюю панель платы. Отметим, что контроллер NEC задействует линию PCI Express 2.0, поддерживаемую чипсетом.

Звуковая подсистема этой платы реализована на базе встроенной мик­росхемы ALC889, отвечающей за вывод 7.1-канального звука HD Audio. На тыльной стороне материнской платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, а также коаксиальный и оптический выходы S/PDIF.

К линии PCI-Express 2.0 подключен также сетевой гигабитный контроллер, реализованный на чипе Intel 82583V. Помимо USB и сетевого контроллера, на плате присутствует FireWire-контроллер VIA VT6315N, имеющий два внешних порта FireWire, причем один из них выведен на заднюю панель платы, а для подключения другого предусмотрен соответствующий разъем.

Линии PCI Express

Новая системная плата отличается не только передовой системной логикой и набором дополнительных возможностей, но и количеством разъемов PCI Express (рис. 1). Для установки дискретных видеокарт на плате предусмотрено пять слотов формфактора PCI Express 2.0 x16. Разумеется, такое количество PCI Express обеспечивает плате поддержку режимов ATI CrossFireX, 3-Way CrossFireX и Quad CrossFireX. При этом наличие микросхемы HydraLogix значительно расширяет возможности по объединению производительности видеокарт. Попытаемся объяснить, как в этой плате реализована поддержка работы нескольких графических адаптеров.

 

Рисунок

Рис. 1. Разъемы PCI Express

Северный мост чипсета AMD 890FX выполнен по 65-нм техпроцессу и поддерживает 42 полноскоростные линии PCI Express 2.0, из которых 32 служат для организации двух портов PCI Express 2.0 x16. Помимо этого плата оборудована микросхемой Lucid HydraLogix LT22102, которая поддерживает 48 полноскоростных линий PCI Express 2.0. При этом один порт upstream с 16 линиями PCI Express применяется для подключения к северному мосту AMD 890FX, а два других порта downstream по 16 линий каждый используются для организации трех дополнительных слотов PCI Express 2.0 на системной плате. Как и во многих платах, здесь применяется переключатель линий PCI Express x16 — x8+x8. Таким образом, последний разъем PCI Express x16 на плате хотя и выглядит как полноценный x16, поддерживает всего восемь линий PCI Express. Также стоит отметить, что в случае установки двух и более видеокарт в разъемы PCI Express, которые обслуживает микросхема HydraLogix, половина линий северного моста будет задействована для связи с чипом Lucid. То есть третий по счету разъем от процессора будет отключен, поскольку сработает еще один переключатель линий PCI Express. Пять портов PCI Express, расположенных на этой системной плате, могут использоваться для установки одной, двух, трех или четырех дискретных видеокарт. Для наглядности приведем таблицу, описывающую способы установки видеокарт в системную плату с возможностью активирования функции HydraLogix и Crossfire.

Система охлаждения платы ASUS CROSSHAIR IV EXTREME весьма необычна: она состоит из двух радиаторов, соединенных между собой медной трубкой. Первый радиатор закрывает MOSFET-транзисторы, расположенные рядом с процессорным разъемом, и северный мост чипсета. Он выполнен в виде продолговатого радиатора, зрительно разделенного на три части. Посередине находится логотип ROG, под которым размещен один из вентиляторов, охлаждающих этот обширный радиатор. Второй радиатор, связанный с первым тепловой трубкой, установлен на южном мосту SB850 и на микросхеме HydraLogix, которая, согласно ее техническим характеристикам, потребляет всего 6 Вт, а посему не стоит ждать от нее сильного разогрева.

Отметим также, что на плате имеются целых восемь четырехконтактных разъемов для подключения дополнительных вентиляторов. Все они могут управляться в BIOS платы. Кроме того, рядом с двумя разъемами для вентиляторов расположены разъемы для подключения термодатчиков.

Еще одной интересной особенностью платы ASUS CROSSHAIR IV EXTREME является возможность разблокирования скрытых ядер процессоров AMD (технология ASUS Core Unlocker), если таковые имеются, хотя не факт, что это может сработать. Для реализации данной аппаратно­программной технологии на плате предусмотрены специальный чип и кнопка включения/отключения. При нажатии на эту кнопку система автоматически перезагружается и запускает процедуру разблокирования скрытого ядра (или ядер) процессора. Однако функциональное применение данной технологии в этой модели весьма сомнительно, если учесть позиционирование данной платы как высокопроизводительной, где априори предполагается использование 4- или 6-ядерного процессора. Тем не менее лучшему разгону обычно поддаются процессоры среднего уровня, которые могут иметь и меньшее количество ядер.

Для любителей экспериментов с тактовыми частотами системная плата предоставляет множество различных возможностей. Помимо упомянутой ранее возможности по диагностике и разгону платы с помощью специального USB-кабеля, эта модель может осуществлять такие действия и с КПК через беспроводную технологию Bluetooth, для чего необходимо установить специальную плату RC-Bluetooth. Для этого на вашем смартфоне должна быть установлена Symbian OS 3rd, Windows Mobile OS 6 (разрешение экрана должно быть 480x800 точек) либо Google Android 2.0 или более поздняя версия одной из данных мобильных операционных систем. Модуль может работать и в обычном режиме, что должно понравиться владельцам устройств, требующих для своей работы подключения по Bluetooth.

Для удобства продвинутого пользователя практически во всех частях ASUS CROSSHAIR IV EXTREME предусмотрены светодиодные индикаторы (CPU, DDR, NB, SB и HD LED), которые сигнализируют о состоянии материнской платы и установленных на нее компонентов в процессе работы. В зависимости от цвета индикации (зеленый, синий, желтый, красный) они указывают на диапазон напряжений, в котором работают одноименные компоненты. Рядом со слотами для оперативной памяти расположен дополнительный ряд управляющих элементов. Здесь находятся кнопки Start и Reset, пять выключателей слотов PCI-Express x16, кнопка Go, Core Unlock и специальные точки замера, подключившись к которым при помощи мультиметра можно снимать соответствующие показатели. Отключение слотов PCI-Express x16 будет полезно энтузиастам, которые смогут без лишних усилий деактивировать необходимое количество слотов, оставив в работе требуемое для тестов количество видеокарт.

При нажатии на кнопку Go до включения материнской платы с помощью кнопки Start активируется технология MemOK!. Она проверяет подсистему памяти и выявляет возможные проблемы в ее работе после старта ASUS CROSSHAIR IV EXTREME, при этом автоматически выставляются оптимальные и безопасные параметры для успешного старта системы. Если же нажать на кнопку Go после загрузки операционной системы, то загрузится заранее сохраненный профиль разгона.

Рядом с 24-контактным разъемом питания располагается набор из нескольких светодиодов — так называемый Q-LED. В процессе запуска системы эти индикаторы отображают результаты проверки основных компонентов ПК: центрального процессора, видеокарты, оперативной памяти и загрузочного устройства (CPU, VGA, DRAM и BOOT_DEVICE). Если плата выявляет какую-либо неполадку, соответствующий индикатор будет светиться до полного разрешения возникшей проблемы.

Lucid HydraLogix

В августовском номере нашего журнала мы уже затронули тему объединения производительности видеокарт, основанных на различных графических процессорах, а именно от двух конкурентов — AMD и NVIDIA. В настоящий момент такую возможность предоставляет только компания Lucid, выпускающая специализированные микросхемы HydraLogix. Напомним, что в предыдущей статье мы описали лишь теоретическую составляющую данной технологии, поскольку на тот момент не располагали реальным экземпляром этого чипа. Теперь же у нас есть эта плата, да еще от мирового лидера производства системных плат — компании ASUS. Напомним принцип работы чипа HydraLogix. Эта небольшая микросхема позволяет обрабатывать фреймы 3D-приложения одновременно на разных видеокартах. Для этого Lucid в своей микросхеме реализовала перехват вызовов API DirectX/OpenGL на пути следования от центрального процессора к рендерингу кадра на видеокарте. Чтобы сбалансировать нагрузку между двумя различными по производительности графическими чипами, Lucid разбивает каждый кадр на несколько «задач рендеринга» (rendering tasks). В данном случае «задача» может представлять собой какой­либо участок кадра, 3D-объект или последовательность полигонов. Эти задачи распределяются между установленными видеокартами через драйверы производителей, которые и не подозревают о существовании программно-аппаратного решения Lucid Hydralogix, поскольку чип Hydralogix использует стандартный Device Driver Interface в Windows 7. Собранные видеокартами задачи возвращаются в промежуточный слой, где уже собирается полноценный кадр, после чего он отсылается на видеокарту с подключенным дисплеем как 2D-объект.

Для того чтобы эффективно сбалансировать нагрузку для разных видеокарт с различной производительностью, чип Hydralogix использует механизм обратной связи, который оценивает производительность установленных видеокарт в реальном времени и соответствующим образом распределяет между ними нагрузку. То есть слабому графическому процессору отдаются задачи, не требующие высокой производительности, а более мощному — задачи посложнее.

Следует упомянуть и об ограничениях данной технологии. Известно, что скорость эскадры кораблей соответствует скорости самого тихоходного корабля. Аналогично этому в HydraLogix поддержка инструкций DirectX 11 будет возможна только в случае использования двух поддерживающих их видеокарт. Если одна из видеокарт не поддерживает API DirectX 11, то чип не позволит использовать DirectX 11 на объединенном виртуальном графическом чипе. Это касается и применения технологии PhysX, которая доступна только при объединении видеокарт NVIDIA. Нельзя не отметить, что режим одновременной работы видеокарт AMD и NVIDIA может быть установлен только при использовании операционной системы Windows 7, которая позволяет устанавливать несколько драйверов для видеокарт.

Поскольку Lucid HydraLogix является программно-аппаратным решением, пользователю необходимо поставить дополнительный драйвер Lucid, позволяющий управлять данным чипом. При этом драйверы для HydraLogix постоянно модифицируются, обновляясь с учетом правок, внесенных в оригинальные драйверы для видеокарт NVIDIA и AMD. Например, за время тестирования драйвер обновился до последней версии, что позволило получить более стабильные результаты с новыми драйверами. Однако если та или иная игра не поддерживается драйвером HydraLogix, то работать она сможет лишь на одном графическом адаптере. То есть пользователю необходимо будет ждать обновления не только официальных драйверов видеокарты, но и драйвера от Lucid.

В предыдущей статье мы не ставили по сомнение целесообразность применения этого чипа, поскольку не имели опытного образца и реальных результатов эксплуатации этой технологии. Теперь, получив результаты тестирования, мы можем утверждать, что данная инновационная технология пока далека от идеала, хотя, возможно, и приобретет популярность, если все производители системных плат будут устанавливать данный чип в своих системных платах. Но обо всем по порядку.

Драйвер HydraLogix

Утилита управления драйвером HydraLogix малоинформативна (рис. 2). В ней можно лишь включить/отключить работу HydraLogix (при этом перезапуск не требуется, но рекомендуется). Также в драйвере есть отдельное меню, посвященное играм, которые поддерживаются данным решением. В этом меню пользователю предоставляется возможность не только просмотреть поддерживаемые игры, но и указать путь до исполняемого файла, если игра установлена некорректно, а драйвер не смог ее опознать. При изменениях в аппаратной конфигурации драйвер при запуске системы выдает табличку о текущем состоянии работы HydraLogix.

 

Рисунок

Рис. 2. Драйвер HydraLogix

Хотя микросхема HydraLogix предоставляет возможность применения двух и более видеокарт независимо от производителя графического чипа, при этом на работу налагаются строгие ограничения, описанные в документации к системной плате. Перечислим наиболее важные из них:

  • работа HydraLogix возможна только в полноэкранном режиме;
  • работа только приложений с API DirectX 9/10/11;
  • поддержка только тех игровых приложений, которые поддерживаются драйвером;
  • невозможность работы 2-процессорных видеокарт (NVIDIA и AMD) в связке с любыми другими;
  • комбинация ALT+Tab отключена при работе HydraLogix.

Методика и стенд для тестирования

Для тестирования этой интересной микросхемы мы использовали наш набор игровых приложений GameScripts 5, который не раз описывался на страницах журнала. Увы, тест Left 4 Dead 2 отказался запускаться с чипом HydraLogix при работе с двумя видеокартами. Все остальные тесты нашего набора были пройдены без проблем с последней версией драйвера HydraLogix.

Стендом для тестирования послужила сама системная плата ASUS CROSSHAIR IV EXTREME с установленным процессором AMD Phenom X4 965, имеющим тактовую частоту 3,4 ГГц и оперативную память объемом 4 Гбайт, представленную двумя планками DDR3-1333 производства Kingmax. В качестве жесткого диска SATA применялась модель WD1002FBYS объемом 1 Тбайт. Для исследования использовались две видеокарты: AMD Radeon HD5870 (референсная модель) и ASUS GeForce ENGTX460TOP.

В первую очередь были получены результаты тестирования для одиночно установленной видеокарты AMD Radeon HD5870, а затем они были протестированы в связке. Сначала в первый слот PCI-Express была установлена видеокарта AMD Radeon HD5870, к которой и подключался монитор. Это объясняется тем, что в описании в первый слот рекомендована установка более мощной видеокарты, а также тем, что установка GeForce GTX460 вызывала в некоторых случаях падение системы.

В этом тестировании не фигурирует такое понятие, как референсная конфигурация, а результаты сводятся к расчету интегральной оценки производительности по каждой отдельной игре (бенчмарку). Поэтому для игр Heaven Benchmark 2, S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти и Dirt 2 среднегеометрическое бралось от трех полученных результатов, чтобы получить более реальную картину производительности в этих играх и задействовать новый API DirectX 11. В остальных тестах среднегеомет-рическое бралось от двух результатов: при настройке на максимальное и минимальное качество изображения.

Результаты

Сравнительные результаты тестирования в виде интегральных показателей для каждой игры представлены на диаграммах (рис. 3-10).

 

Рисунок
Рисунок
Рис. 3. Интегральные результаты видеокарт
в игре Gun Metal Benchmark
Рис. 4. Интегральные результаты видеокарт
в игре Call of Juares Demo
Рисунок
Рисунок
Рис. 5. Интегральные результаты видеокарт
в игре S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти
Рис. 6. Интегральные результаты видеокарт
в игре Crysis
Рисунок
Рисунок
Рис. 7. Интегральные результаты видеокарт
в игре Heaven Benchmark 2
Рис. 8. Интегральные результаты видеокарт
в игре Dirt 2

Рисунок
Рисунок
Рис. 9. Интегральные результаты видеокарт
в 3DMark06
Рис. 10. Интегральные результаты видеокарт
в игре FarCry 2

Выводы

Объединяя вычислительные мощности двух видеокарт, выполненных на графических процессорах двух противоборствующих компаний, чип HydraLogix успешно справляется со своей задачей. Исходя из полученных результатов этого тестирования, можно утверждать, что прирост производительности при использовании двух видеокарт не везде слишком высок. Однако справедливости ради нужно отметить, что в тестах с новым API DirectX 11 связка двух видеокарт показывает больший прирост производительности. Объясняется такой эффект, скорее всего, большим объемом объектов DirectX при использовании 11-й версии в играх. Таким образом, распараллеливание обработки объектов позволяет значительно повысить производительность видеоподсистемы.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 11'2010