Тестирование чипсетов для процессоров Prescott

Алексей Шобанов

Введение

Чипсеты Intel

   Чипсет Intel 875P

Чипсeты SiS

   SiS 648FX

   SiS 655FX

   SiS 655TX

Чипсеты VIA

   VIA PT800

   VIA PT880

Методика тестирования

Результаты тестирования

Выводы

Введение

от и заканчивается эра Socket 478, и уже не за горами тот день, когда в продажу поступят новые процессоры компании Intel Socket 775, а значит, все последующие разработки в области системной логики уже будут ориентированы на обеспечение работы именно этих «кристаллов» в новой «упаковке». Поэтому, на наш взгляд, пришло время подвести итоги развития компьютерной индустрии пускай недолгой, но весьма продуктивной эпохи Socket 478. Говоря об этом процессорном разъеме, мы, естественно, полностью ассоциируем его с процессорами семейства Intel Pentium 4 и с теми техническими успехами, которые были достигнуты в этом секторе IT-индустрии и связаны как с развитием собственно процессорного ядра этого чипа, так и с созданием наборов микросхем системной логики, обеспечивающих его работу.

Рассказывая о достигнутом, конечно, прежде всего нужно упомянуть о беспрецедентном росте тактовой частоты работы ядра процессора (с 1,4 ГГц в конце 2000-го до 3,4 ГГц в начале 2004 года), о переходе с 400-мегагерцевой Quad-Pumped-шины (что уже было прорывом) к 533- , а затем и к 800-мегагерцевой системной шине, о введении для десктопных процессоров технологии Hyper-Threading. Что же касается системной логики, то здесь в первую очередь отметим полный переход от SDR SDRAM на работу с памятью DDR SDRAM и провал очень перспективной в свое время памяти Rambus RDRAM, введение в сектор настольных ПК возможности двухканальной работы с памятью и значительное расширение функций южного моста, прежде всего реализацию поддержки USB 2.0 и интегрированного SATA-контроллера, предусматривающего возможность организации RAID-массивов. Сегодня есть все основания утверждать, что развитие Socket 478-систем достигло своего пика и ждать появления каких-то новинок уже не приходится — это относится как к саммит-процессорам, так и к системной логике, обеспечивающей их работу. Хотя, конечно, вероятнее всего, линейка Intel Celeron еще будет какое-то время развиваться, прибавив сотню-другую мегагерц тактовой частоты, но положения дел это никак не изменит: вершина эволюционной пирамиды Socket 478-систем уже достигнута.

Что же мы имеем в итоге? В плане развития технологии производства процессоров наиболее совершенным и перспективным в ряду десктопных решений компании Intel сегодня является Intel Pentium 4 на ядре Prescott. Ведь неспроста именно это, кстати говоря, первое в мире серийно производимое по нормам 90-нанометрового техпроцесса процессорное ядро станет основой для создания процессоров Intel в новой LGA775-упаковке. Но рассматривать возможности процессора нельзя в отрыве от возможностей набора микросхем системной логики. Поэтому наше очередное тестирование мы решили посвятить чипсетам, способным поддерживать работу последних моделей процессоров Intel на ядре Prescott; при этом мы ограничились рассмотрением дискретных вариантов наборов микросхем, поскольку чипсеты с интегрированной графикой являются лишь производным решением от последних и вряд ли представляют какой-то интерес в отрыве от возможностей их графического ядра. Таким образом, объектом нашего внимания в данном случае стали представленные в настоящее время на рынке дискретные наборы микросхем системной логики компаний Intel, SiS и VIA, о которых и пойдет наш дальнейший рассказ.

Чипсеты Intel

а сегодняшний день четыре из представленных на рынке наборов микросхем системной логики компании Intel поддерживают работу системной шины на частоте 800 МГц — это дискретные чипсеты Intel 875P, Intel 865PE и Intel 848P, а также набор микросхем Intel 865G, который, будучи вариантом с интегрированным графическим ядром уже упомянутого Intel 865PE, отдельно рассматриваться нами не будет. Все перечисленные чипсеты вряд ли можно назвать новинками — это уже достаточно давно и хорошо зарекомендовавшие себя решения, которым в свое время уделялось достаточно много внимания на страницах как нашего журнала, так и других компьютерных изданий. Поэтому на сей раз мы позволим себе лишь кратко описать их основные характеристики и возможности. Нашу задачу облегчает и тот факт, что все они принадлежат к семейству Canterwood/Springdale, а следовательно, их описание можно свести к более или менее подробному рассмотрению лишь одного high-end-чипсета Intel 875P, для остальных же достаточно указать их отличия от «старшего брата».

Чипсет Intel 875P

Чипсет Intel 875P построен в соответствии с архитектурой Intel Hub Architecture и включает две микросхемы: микросхему контроллера-концентратора памяти (Memory Controller Hub), или северный мост, Intel 82875P и два варианта южного моста (микросхемы контроллера-концентратора ввода-вывода (I/O Controller Hub) — в терминологии производителя) — Intel 82801ЕВ (ICH5) и Intel 82801ER (ICH5R) (рис. 1).

Рис. 1. Набор микросхем Intel 875P

Чип контроллера-концентратора памяти Intel 82875P выполнен в 1005-пиновой упаковке FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array). Контроллер системной шины чипа Intel 82875P позволяет взаимодействовать с центральным процессором на частоте FSB 400, 533 или 800 МГц и дает возможность поддерживать работу любых процессоров компании Intel, выполненных в формфакторе mPGA478. Чипсет Intel 82875P поддерживает технологию Intel Hyper-Threading, позволяя полностью использовать преимущества реализации двух логических процессоров на одном физическом, предоставляемые последними моделями процессоров Intel Pentium 4. Контроллер графического порта, отвечающий требованиям спецификации AGP Specification 3.0 (Revision 1.0), поддерживает работу графических карт с интерфейсом AGP 4x/8x, обеспечивая максимальную пропускную способность до 2,1 Гбайт/с (для AGP 8x). Реализация CSA-интерфейса (Communications Streaming Architecture) позволила перейти на качественно новый уровень реализации интегрированных сетевых устройств на материнских платах, построенных на основе этого чипсета. Интегрированный гигабитный сетевой Ethernet-контроллер с интерфейсом CSA, который, кстати говоря, имеет пропускную способность 266 Мбайт/c, позволяет исключить перегрузку PCI-шины, которая в современных настольных ПК и без того не может похвастаться сколь-нибудь значительной избыточностью (ее максимальная пропускная способность составляет 133 Мбайт/c). Основным препятствием для использования производителями материнских плат CSA Ethernet-контроллеров может стать их сравнительно высокая цена. Но это не единственная возможность реализации сетевого интерфейса, предоставляемая чипсетом. Так, в дополнение к этому на микросхеме ICH5 (ICH5R) интегрирован еще и 10/100-мегабитный сетевой Ethernet-контроллер (MAC).

Контроллер памяти микросхемы Intel 82875P позволяет работать как с небуферизованной 64-битной памятью без коррекции ошибок ECC (unregistered non-ECC DDR DRAM), так и с небуферизованной 72-битной памятью с коррекцией ошибок ECC в двух- или одноканальном режиме. При этом модули памяти могут иметь емкость 128, 256, 512 или 1024 Мбайт, быть выполненными с использованием 128-, 256- или 512-мегабитной технологии, иметь разрядность шины х8 или х16 и быть либо односторонними, либо двусторонними. Кроме того, для определения характеристик устанавливаемых модулей поддерживается технология SPD (Serial Presence Detect). Количество поддерживаемых DIMM-слотов, а следовательно, и модулей памяти равно четырем — по два на канал. Контроллер памяти поддерживает работу DIMM-модулей спецификации PC2100 (DDR266), PC2700 (DDR333) или PC3200 (DDR400), при этом в двухканальном режиме работы шина памяти обеспечивает пропускную способность до 6,4 Гбайт/с (для DDR400). Максимальный объем поддерживаемой памяти составляет 4 Гбайт — по 2 Гбайт на каждый канал. В табл. 1 приведена исчерпывающая информация о реализованных в микросхеме Intel 82875P делителях для внешней частоты системной шины и частоты шины памяти.

Таблица 1. Отношение внешней частоты системной шины и частоты шины памяти

Еще одной отличительной особенностью контроллера памяти чипсета Intel 875P является реализация технологии PAT (Performance Accelerating Technology), которая позволяет осуществлять ускоренный доступ к памяти (эта возможность может быть задействована только при использовании памяти без коррекции ошибок ECC). В чем же смысл этого загадочного режима PAT? Фактически, речь идет об изменении таймингов самого контроллера памяти. То есть если обычно в контроллере при получении доступа к памяти используется определенное количество циклов задержки, то в режиме PAT оно сокращается. Однако режим PAT — это не просто банальный «разгон» контроллера памяти. Дело в том, что для набора микросхем Intel 875P используются полупроводники с самой высокой скоростью распространения сигнала, которые отбираются в результате тщательного тестирования. Именно это обстоятельство (малый выход пригодных для использования полупроводников) и обусловливает высокую цену набора микросхем Intel 875P. Те же полупроводники, которые не удовлетворяют высоким требованиям по скорости распространения сигналов, применяются для производства менее дорогих (но и менее производительных) чипсетов Intel 865PE.

В качестве контроллера-концентратора ввода-вывода (I/O Controller Hub) в наборе микросхем системной логики предусмотрено использование уже хорошо знакомых нам чипов Intel 82801EB (ICH5) или Intel 82801ER (ICH5R). Их выпуск стал эпохальным событием, ведь появление в микросхеме южного моста интегрированных SATA- и RAID-контроллеров заставило многих производителей материнских плат пересмотреть свои позиции относительно необходимости реализации на плате дополнительных контроллеров и стимулировало к созданию подобных решений и других производителей системной логики. Этим микросхемам было уделено немало внимания, в том числе их довольно подробное описание приводилось и на страницах нашего журнала, поэтому в данной статье мы позволим себе ограничиться лишь кратким перечислением их основных характеристик:

• 460-пиновая BGA-упаковка (Micro Ball Grid Array);
• двухпортовый SATA-контроллер, поддерживающий работу двух IDE-устройств с интерфейсом SATA 1.0;
• двухканальный контроллер Ultra ATA/100;
• контроллер EHCI (Enhanced Host Controller Interface) и четыре контроллера UHCI (Universal Host Controller Interface), поддерживающие работу восьми USB 2.0-портов. Напомним, что EHCI поддерживает работу всех восьми портов при их работе в высокоскоростном режиме передачи данных (high-speed 480 Мбит/c), в то время как каждый из четырех UHCI-контроллеров поддерживает работу двух из восьми портов при их работе в режимах full-speed (12 Мбит/с) и low-speed (1,5 Мбит/c). Переключение между контроллерами UHCI и EHCI происходит автоматически, в зависимости от интерфейса подключенного USB-устройства;
• цифровой AC’97 версии 2.3, способный поддерживать работу звукового кодека (AC), модем-кодека (MC) или звукового и модем-кодеков (AMC). При этом цифровой кодек поддерживает шесть выходных каналов, позволяя реализовать звук формата Dolby Digital 5.1 surround. Этот цифровой кодек способен работать с тремя аудиокодеками, взаимодействуя с ними по интерфейсу AC-link;
• поддержка до шести 33-мегагерцевых 32-битных слотов PCI 2.3;
• 10/100-мегабитный Ethernet-контроллер (MAC);
• SMBus 2.0 хост-контроллер;
• шина SMLink;
• управление питанием ACPI 2.0.

Кроме того, контроллер-концентратор ввода-вывода ICH5R имеет интегрированный RAID-контроллер, позволяющий организовывать подключенные к SATA-контроллеру жесткие диски в RAID-массивы уровней 0 и 1.

Для полноты описания основных технических характеристик нового чипсета Intel 875P отметим, что связь между контроллером-концентратором памяти и контроллером-концентратором ввода-вывода осуществляется посредством интерфейса HI 1.5 (Intel Hub Interface), который имеет пропускную способность 266 Мбайт/с (частота передачи данных 66 МГц).

Что же касается набора микросхем системной логики Intel 865PE, то его отличие от описанного чипсета Intel 875P состоит в том, что данный чипсет предусматривает возможность работы лишь с 64-битными модулями небуферизованной памяти без коррекции ошибок ECC, а также в отсутствии официальной поддержки технологии PAT, что, однако, не помешало ряду производителей разблокировать данную возможность чипа контроллера-концентратора памяти Intel 82865PE, который по своей сути идентичен чипу Intel 82875P, и использовать ее в своих вариантах технологий, снижающих латентность контроллера памяти.

Фото чипсета Intel 865PE

Фото чипсета Intel 848P

Набор микросхем Intel 848P, в свою очередь, отличается от чипсета Intel 865PE лишь тем, что его контроллер-концентратор памяти Intel 848P имеет только один 64-битный контроллер памяти (рис. 2).

Рис. 2. Набор микросхем Intel 848P

Чипсeты SiS

инейка чипсетов SiS, позволяющих работать с новыми процессорами компании Intel, осуществляющими взаимодействие с системной логикой по 800-мегагерцевой системной шине, также довольно обширна. Любопытно, что при рассмотрении представленных сегодня на рынке наборов микросхем системной логики от Intel и SiS невольно напрашивается вывод о некоторой аналогии представленных решений. И здесь речь идет даже не о схожести технических подходов, а о, если так можно выразиться, ассортименте или же вариантах предлагаемых наборов микросхем для работы с процессорами Intel Pentium 4 с поддержкой 800-мегагерцевой системной шины. Как и Intel, компания SiS выпускает четыре варианта таких чипсетов — это дискретные SiS 655TX, SiS 655FX и SiS 648FX, а также набор микросхем с интегрированным графическим ядром SiS 661FX. При этом, как и для чипсетов Intel, можно провести четкое деление приоритетов. Так, набор микросхем SiS 655TX, являясь наиболее производительным решением, отличается от чипсета SiS 655FX более совершенными механизмами работы с системной памятью (не правда ли, напрашиваются некоторые аналогии с Intel 865PE и Intel 875P). Оба эти набора микросхем системной логики обеспечивают как одно- (64-битный), так и двухканальный (128-битный) режим работы с оперативной памятью. Есть, естественно, и бюджетное решение — чипсет SiS 648FX. Но, проводя параллели между этими наборами микросхем компаний Intel и SiS, нельзя не отметить тот факт, что, в отличие от рассматриваемой линейки чипсетов Intel, по большому счету являющихся производными от hi-end-решения — Intel 875P, которое даже хронологически было представлено раньше, рассматриваемые чипсеты SiS представляют собой результат эволюционного развития, где каждое последующее, более продвинутое решение является результатом усовершенствований предыдущего набора системной логики. При этом следует отметить и значительно меньшую степень корреляции технических характеристик представляемых двух- и одноканальных чипсетов SiS, которые со значительно большей акцентированностью разведены по секторам применения. Теперь, пожалуй, самое время подробнее ознакомиться с техническими возможностями наборов микросхем компании SiS.

SiS 648FX

Набор микросхем системной логики SiS 648FX включает две микросхемы — северный мост SiS 648FX и южный мост SiS 963L (рис. 3).

Рис. 3. Набор микросхем SiS 648FX

Северный мост SiS 648FX имеет контроллер системной шины, обеспечивающий работу с Quad-Pumped-шиной процессора Intel Pentium 4 на частоте 400, 533 или 800 МГц; контроллер памяти, поддерживающий работу с DDR SDRAM-памятью спецификации PC2100, PC2700 или PC3200 (при использовании памяти спецификации PC3200 пропускная способность шины памяти составляет 3,2 Гбайт/с) максимальным объемом до 3 Гбайт. Кроме того, в микросхеме северного моста интегрирован контроллер графического порта (AGP-контроллер), полностью соответствующий требованиям спецификации AGP 3.0 и позволяющий применять графические карты расширения с интерфейсом AGP 8х/4х.

Южный мост SiS 963L не отличается повышенной функциональностью, но, тем не менее, предоставляет стандартный набор функциональных возможностей: двухканальный IDE ATA133-контроллер, шестиканальный цифровой контроллер AC’97, три независимых OHCI-контроллера, поддерживающих по два порта USB 1.1 каждый, и один EHCI-котроллер, поддерживающий работу шести портов USB 2.0 (при подключении устройства осуществляется динамический выбор нужного типа USB-контроллера), сетевой контроллер с поддержкой 10/100-мегабитного Ethernet-протокола (MAC), поддержка шести PCI-слотов (PCI 2.2).

Взаимодействие между мостами осуществляется по высокоскоростной двунаправленной 16-битной MuTIOL-шине (8x66 МГц), обеспечивающей пропускную способность 1 Гбайт/с.

SiS 655FX

Набор системной логики SiS 655FX состоит из микросхемы северного моста (SiS 655FX) и микросхемы южного моста (SiS 964) — рис. 4.

Рис. 4. Набор микросхем SiS 655FX

Как и в случае с одноканальным чипсетом SiS 648FX, северный мост набора микросхем SiS 655FX имеет хост-контроллер, обеспечивающий взаимодействие с процессорами Intel Pentium 4, которые работают на частоте системной шины 400, 533 или 800 МГц, при этом полностью реализуя возможности технологии Intel Hyper-Threading, а также контроллер графического порта, полностью соответствующий требованиям спецификации AGP 3.0 и позволяющий использовать графические карты расширения с интерфейсом AGP 8х/4х. Чип SiS 655FX имеет двухканальный контроллер памяти, позволяющей работать с небуферизированной DDR SDRAM-памятью, соответствующей спецификациям PC2100, PC2700 или PC3200, как в одноканальном (64-битном), так и в двухканальном (128-битном) режиме, при этом пропускная способность шины памяти в двухканальном режиме при применении модулей PC3200 (DDR400) достигает 6,4 Гбайт/с. Контроллер памяти способен поддерживать до четырех DIMM-слотов, в каждый из которых можно установить модули памяти объемом до 1 Гбайт; таким образом, максимальный объем поддерживаемой оперативной памяти составляет 4 Гбайт.

Южный мост чипсета SiS 655FX — микросхема SiS 964 — сегодня, пожалуй, одно из наиболее продвинутых и функциональных решений, обеспечивающее производителей системных плат широким базовым набором возможностей и устройств, интегрированных на этом чипе. Так, южный мост SiS 964 выгодно отличается наличием таких устройств, как двухканальный IDE ATA133-контроллер, двухпортовый контроллер SATA 1.0 с поддержкой организации RAID-массивов уровней 0 и 1, шестиканальный цифровой контроллер AC’97, три независимых OHCI-контроллера, поддерживающих по три порта USB 1.1 каждый, и один EHCI-контроллер, поддерживающий работу восьми портов USB 2.0 (при подключении устройства осуществляется динамический выбор нужного типа USB-контроллера), интегрированный сетевой контроллер с поддержкой 10/100-мегабитного Ethernet-протокола (MAC), поддержка шести PCI-слотов (PCI 2.3).

Каналом для «общения» северного и южного мостов является всем уже хорошо известная 16-битная MuTIOL-шина (8x66 МГц), обеспечивающая пропускную способность 1 Гбайт/с.

Рассматривая набор микросхем системной логики SiS 655FX, естественно, нельзя обойти вниманием технологию HyperStreаming Technology, ставшую одной из ключевых особенностей данного чипсета (по крайней мере, с точки зрения рекламных усилий по продвижению этого продукта). Что же представляет собой SiS HyperStreаming Technology? Это технология, которая реализует концепцию низкой латентности, одновременности, конвейерной обработки, организации подключения канала в реальном времени и механизмов интеллектуального арбитража, что и нашло отражение в архитектуре чипсета SiS 655FX. Так, благодаря HyperStreаming потоки в нем создаются с меньшей латентностью, нежели в других платформах. При этом запросы от различных устройств могут как входить в конвейерную обработку, так и выполняться одновременно, потому что, в сущности, HyperStreаming реализует параллельную архитектуру. Такой подход позволяет работать с видео- и музыкальными потоками в реальном времени за счет того, что эти потоки получают высокий приоритет и для них создаются специальные виртуальные каналы, при этом благодаря механизму Smart Streaming, управляющему потоками, удается достичь полной утилизации за счет использования внутренней очереди в HyperStreаming-архитектуре. Другая важная особенность этой архитектуры заключается в том, что увеличение производительности может быть достигнуто за счет увеличения числа потоков. Smart Streaming может также приоритезировать Non-post и ответные потоки, снижая время ожидания как процессора, так и устройств. Еще одним положительным эффектом от применения этой технологии является снижение буферизации, а как следствие, и цены буфера и увеличение скорости доступа. Таким образом, повышается производительность.

SiS 655TX

Набор системной логики SiS 655TX состоит из микросхемы северного моста (SiS 655FX) и микросхемы южного моста (SiS 964). Этот чипсет полностью аналогичен описанному выше набору микросхем SiS 655FX, за исключением того, что в нем реализованы усовершенствованные механизмы технологии HyperStreаming Technology, которая теперь носит название Advanced HyperStreaming Technology. Эти механизмы позволили увеличить скорость передачи данных между хост-контроллером (контроллер системной шины) и контроллером памяти, что позволяет повысить производительность системы.

Чипсеты VIA

ще один из старых игроков на рынке системной логики для процессоров Intel —компания VIA Technologies, Inc. — недавно представила свои новые решения, предназначенные для работы с процессорами Intel Pentium 4 с 800-мегагерцевой системной шиной. Это два дискретных чипсета VIA PT800 и VIA PT880 и их варианты с интегрированным графически ядром VIA PM800 и VIA PM880 соответственно. В рамках настоящего тестирования мы уделяем внимание лишь дискретным решениям, к более подробному рассмотрению возможностей которых и перейдем далее.

VIA PT800

Набор микросхем системной логики VIA PT800 включает два чипа: микросхему северного моста PT800, выполненную в 858-пиновой BallBGA-упаковке, и микросхему южного моста VT8237, реализованную в 539-пиновой BallBGA-упаковке (рис. 5).

Рис. 5. Набор микросхем VIA PT800

Северный мост VIA PT800 включает: контроллер системной шины, обеспечивающий работу с процессорами Intel Pentium 4 на частоте 400, 533 или 800 МГц и полностью поддерживающий технологию Intel Hyper-Threading; контроллер памяти, поддерживающий работу небуферизированной DDR SDRAM-памяти спецификации PC2100, PC2700 или PC3200, в том числе с коррекцией ошибок ECC (при использовании памяти спецификации PC3200 пропускная способность шины памяти составляет 3,2 Гбайт/с) максимальным объемом до 8 Гбайт; контроллер графического порта, полностью соответствующий требованиям спецификации AGP 3.0 и позволяющий применять графические карты расширения с интерфейсом AGP 8х/4х, а также контроллер шины V-Link, которая служит каналом связи северного и южного мостов чипсета. Кстати говоря, в данном случае используется канал V-Link, имеющий максимальную пропускную способность 533 Мбайт/с.

Коль скоро речь зашла о взаимодействии микросхем северного и южного мостов, то уместно будет упомянуть о технологии V-MAP (VIA Modular Architecture Platform), реализованной компанией VIA для этого набора микросхем системной логики, а это означает, что, в принципе, место чипа VT8237 может с успехом занять и другой вариант южного моста, выполненный в соответствии с технологией V-MAP, к примеру более дешевый, но, естественно, менее функциональный VT8335. Однако это теоретическая возможность, а на практике в настоящее время традиционной является связка чипов VIA PT800 и VIA VT8237. Заканчивая краткий обзор возможностей микросхемы северного моста VIA PT800, необходимо упомянуть и о технологии VIA FastStream64 Technology, реализованной в данном чипе. Данная технология призвана снизить латентность контроллера памяти, для чего используется увеличенный буфер предвыборки (prefetch buffers). Таким образом, по утверждению производителя, удается достичь увеличения производительности при меньшем количестве транзисторов северного моста, нежели при реализации двухканального доступа к памяти.

Южный мост чипсета — VIA VT8237 — отвечает самым высоким требованиям, предъявляемым сегодня к функциональности чипов этого класса, предоставляя в распоряжение разработчиков системных плат набор интегрированных устройств, позволяющий реализовать внушительный перечень базовых функциональных возможностей. Так, данная микросхема имеет:

• интегрированный 100-мегабитный Ethernet-контроллер (MAC);
• двухканальный IDE-контроллер, поддерживающий работу IDE-устройств с интерфейсом ATA 33/66/100/133 или ATAPI;
• SATA-контроллер, поддерживающий работу двух портов SATA 1.0 и интерфейс SATALite, что позволяет при использовании дополнительного контроллера с интерфейсом SATALite поддерживать работу еще двух портов SATA и при помощи технологии V-RAID организовывать их (только при подключении четырех дисков) в RAID-массив 0+1;
• V-RAID-контроллер, позволяющий организовывать SATA-диски в RAID-массив 0, 1 или 0+1 (последний режим возможен только при подключении четырех SATA-устройств);
• цифровой контроллер AC’97 с поддержкой технологии Vinyl Audio, которая предоставляет возможность реализации как звука 5.1 при использовании 6-канального AC’97-кодека, так и восьмиканального звука формата 7.1, для чего требуется использовать контроллер VIA Vinyl Gold Audio 7.1;
• и осуществляет поддержку:
• работы восьми портов USB 2.0;
• управления питанием по протоколу ACPI;
• интерфейса LPC (Low Pin Count);
• шести 32-битных 33-мегагерцевых слотов PCI 2.3.

VIA PT880

С появлением долгожданного набора микросхем системной логики VIA PT880, обеспечивающего возможность двухканальной работы с системной памятью, наконец-то заполнен пробел в ряду решений компаний VIA Technologies, Inc. для Socket 478-процессоров Intel. Этот набор системной логики, как и его ближайший родственник — чипсет VIA PT800, включает две микросхемы: чип северного моста PT880, выполненный в 819-пиновой BallBGA-упаковке, и чип южного моста VT8237, реализованный в 539-пиновой BallBGA-упаковке (рис. 6).

Рис. 6. Набор микросхем VIA PT880

В настоящее время набор микросхем VIA PT880 — это наиболее высокопроизводительное решение, предлагаемое компанией VIA Technologies, Inc. в данном секторе компьютерного рынка. По своим возможностям он очень схож с описанным выше VIA PT800, но имеет две особенности, позволяющие позиционировать его как набор микросхем для hi-end-решений. Прежде всего это наличие двухканального контроллера памяти, обеспечивающего увеличение пропускной способности шины памяти до 6,4 Гбайт/с, а также вдвое большая скорость передачи данных по каналу V-Link, пропускная способность которого теперь увеличена до 1066 Мбайт/с.

Методика тестирования

ля проведения тестирования мы использовали тестовый стенд следующей конфигурации:

• процессор: Intel Pentium 4 3,2 E ГГц (ядро Prescott);
• память: 2х256 Мбайт PC 3500 Kingstone KHX3500 в режиме DDR400. Тайминги памяти:

  - RAS Act. to Pre 6,

  - CAS# Latancy 2.5,

  - RAS# to CAS# delay 3,

  - RAS# Precharge 3;

• видеокарта: ASUS Radeon 9800XT с видеодрайвером ATI СATALYST 4.2;
• жесткий диск: IBM IC35L080AVVA07-0 (80 Гбайт, 7200 об./мин) или Seagate Barracuda ATA V (ST3120023AS) 120 Гбайт, 7200 об./мин.
• системные платы:

  - Intel 848P — ASUS P4P800S-E,

  - SiS 648FX — ASUS P4V800-X,

  - VIA PT800 — ASUS P4S800,

  - Intel 865PE — Gigabyte GA-8IPE1000 Pro2,

  - Intel 875P — Gigabyte GA-8I875,

  - SiS 655FX — ASUS P4S800D,

  - SiS 655TX — ASUS P4S800D-E Deluxe,

  - VIA PT880 — Gigabyte GA-8VT880 Ultra.

Тестирование проводилось под управлением операционной системы Microsoft Windows XP Service Pack 1. Кроме того, устанавливались последние версии пакетов обновления драйверов для наборов микросхем системной логики: для чипсетов Intel — Intel Chipset Software Installation Utility Version 5.1.1.1002; для VIA — VIA Service Pack 4.51v (VIAHyperion4in1 4.51v), а для SiS — драйверы SiS AGP Driver r.1.17 и SiS IDE Driver r.2.03. Для каждой материнской платы использовалась последняя на момент проведения тестирования версия прошивки BIOS. При этом все установки базовой системы ввода-вывода, позволяющие осуществлять какой бы то ни было разгон системы, отключались.

В ходе тестовых испытаний мы применяли как синтетические тесты, оценивающие производительность отдельных подсистем персонального компьютера, так и тестовые пакеты, оценивающие общую производительность системы при работе с офисными, мультимедийными, игровыми и профессиональными графическими приложениями.

Для детального анализа работы процессорной подсистемы и подсистемы памяти были использованы такие синтетические тесты, как СPU BenchMark, MultiMedia CPU BenchMark и Memory BenchMark из пакета SiSoft Sandra 2004, MemBench, входящий в тестовую утилиту ScienceMark 2.0, а также тестовая утилита Cache Burst 32.

В качестве комплексного синтетического теста была использована утилита MadOnion PCMark2004, обеспечивающая проверку возможностей практически всех подсистем компьютера и выдающая в итоге обобщающий результат, который позволяет судить о производительности системы в целом.

Производительность при работе с офисными и мультимедийными приложениями оценивалась по результатам тестов Office Productivity и Internet Content Creation из тестового пакета BAPCo SySMark 2004, а также VeriTest Multimedia Content Creation Winstone 2004 v.1.0 и VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0. Кроме того, с помощью теста BAPCo WebMark 2004 оценивались возможности системы при Интернет-серфинге. Если тесты VeriTest довольно подробно рассматривались на страницах нашего журнала, то новинкам от BAPCo столь пристальное внимание еще не уделялось, поэтому мы вкратце расскажем об этих тестовых пакетах.

Итак, пакет BAPCo SySMark 2004 включает две группы тестов: Office Productivity и Internet Content Creation. Как несложно догадаться, группа тестов Office Productivity позволяет оценить производительность системы при выполнении наиболее характерных офисных задач, как-то: работа с электронной почтой, подготовка документов и презентаций, обработка и анализ данных, при этом имитируется работа пользователя с такими приложениями, как:

• Adobe Acrobat 5.0.5;
• Microsoft Internet Explorer 6.0 SP1;
• Microsoft Access 2002 SP2;
• Microsoft Excel 2002 SP-2;
• Microsoft Outlook 2002 SP2;
• Microsoft PowerPoint 2002 SP-2;
• Microsoft Word 2002 SP-2;
• ScanSoft Dragon NaturallySpeaking 6;
• Network Associates McAfee VirusScan 7.0;
• WinZip 8.1.

Группа тестов Office Productivity включает следующий набор тестовых сценариев:

• Communication. Пользователь посредством почтового клиента в Outlook 2002 получает электронное письмо, содержащее несколько документов, заархивированных в приложенном zip-файле. Он просматривает полученное письмо и обновляет календарь, в то время как антивирусная программа McAfee VirusScan 7.0 проверяет систему. Затем этот виртуальный пользователь посещает корпоративный Web-сайт, используя для этого Internet Explorer 6.0, с помощью которого просматривает содержимое данного сайта;
• Document Creation. Пользователь создает документ в Microsoft Word 2002. С помощью Dragon NaturallySpeaking 6 он конвертирует аудиофайл в этот текстовый документ. После чего полученный текстовый файл переводится в формат PDF, для чего используется Adobe Acrobat 5.0.5. Затем пользователь создает презентацию в PowerPoint 2002;
• Data Analysis. Пользователь открывает базу данных с помощью Microsoft Access 2002 и создает несколько запросов, при этом архивирует подборку текстовых документов с помощью WinZip 8.1, а затем экспортирует результаты запросов в Excel 2002 и на основе этих данных строит диаграммы.

Группа тестов Internet Content Creation позволяет оценить производительность системы при создании контента для Web-сайта, при этом разрабатываемые Web-страницы содержат текст и картинки, а также видео и аудио. Для создания подобного Интернет-контента используется следующий набор приложений:

• Adobe After Effects 5.5;
• Adobe Photoshop 7.01;
• Adobe Premiere 6.5;
• Discreet 3ds max 5.1;
• Macromedia Dreamweaver MX;
• Macromedia Flash MX;
• Microsoft Windows Media Encoder 9;
• Network Associates McAfee VirusScan 7.0;
• WinZip 8.1.

Группа тестов Internet Content Creation включает ряд сценариев, имитирующих действия пользователя при выполнении следующих задач:

• 3D Creation. Пользователь с помощью 3ds max 5.1 выполняет рендеринг 3D-модели, сохраняя результат в графический файл, в то же время он подготавливает Web-страницу в Macromedia Dreamweaver MX. Затем пользователь рендерит 3D-анимационную сцену, создавая выходной файл векторного формата;
• 2D Creation. С помощью пакета Adobe Premiere 6.5 пользователь создает фильм, используя для этого целый ряд видео- и аудиофрагментов. В ожидании результатов этой операции пользователь редактирует в Photoshop 7.01 графический файл и сохраняет результаты. После этого он с помощью пакета Adobe After Effects 5.5 генерирует ряд спецэффектов в созданном видеоролике;
• Web Publication. С помощью WinZip 8.1 пользователь распаковывает архив, открывает файл 3D-векторной графики в Macromedia Flash MX и редактирует его, добавляя картинки и оптимизируя для более быстрого воспроизведения анимации. Финальный ролик кодируется Windows Media Encoder 9 в формат, наиболее пригодный для передачи по сети с минимальным трафиком. После этого пользователь вносит последние коррективы для создаваемого Web-сайта в Macromedia Flash MX и выполняет проверку системы на наличие вирусов с помощью утилиты McAfee VirusScan 7.0.

Что же касается тестового пакета BAPCo WebMark 2004, то он, как уже говорилось, позволяет оценить производительность системы при Интернет-серфинге, при этом входящие в этот пакет сценарии имитируют работу пользователя с разными сайтами, отличающимися друг от друга содержанием контента, при этом речь идет не только об их смысловом наполнении, но и о типе его реализации, то есть о тех технологиях, на основе которых был создан контент Web-страниц. Так, в ходе выполнения этого теста виртуальный пользователь просматривает следующие сайты:

Таблица 2. Состав контента сайтов в тесте BAPCo WebMark 2004

В заключение описания этого тестового пакета отметим, что BAPCo WebMark 2004 позволяет проводить тестирование в двух режимах: онлайн, реализующем топологию клиент-сервер и требующем наличия двух компьютеров и сетевого соединения между ними, и офлайн, позволяющем проводить тестирование локального компьютера (клиентская часть). В нашем тестировании этот тест выполнялся в офлайн-режиме.

Работа с профессиональными графическими приложениями в ходе нашего тестирования оценивалась с помощью утилиты SPECviewPerf v7.1.1, которая включает ряд подтестов, эмулирующих загрузку компьютерной системы при работе с профессиональными MCAD (Mechanical Computer Aided Design) и DCC (Digital Content Creation) OpenGL-приложениями. Возможности тестовых конфигураций, построенных на базе тестируемых наборов системной логики на 3D-игровых приложениях, оценивались при помощи тестового пакета FutureMark 3DMark 2003 (build 340). Кроме того, для оценки производительности системных плат в современных играх использовались тесты популярных игр, таких как Comanche 4, Unreal Tournament 2003, Quake III Arena, Serious Sam: Second Encounter, Return to Castle Wolfenstein.

Результаты тестирования

ак уже отмечалось, в ходе проведенного тестирования нами были оценены возможности как одно-, так и двухканальных дискретных чипсетов, способных поддерживать работу новых Socket 478-процессоров Intel Pentium 4 с 800-мегагерецовой шиной с ядром Prescott. Прежде всего хотелось бы обратить внимание на тот факт, что, по большому счету, в плане набора микросхем системной логики никакой разницы между процессорами с ядром Northwood и Prescott нет, поскольку их электрические интерфейсы практически идентичны. Но при покупке материнской платы под новые процессоры компании Intel нужно учитывать, что ядро Prescott предъявляет иные требования к номиналам напряжений цепей питания процессора, что отражено в новой спецификации VRD 10.0 (Voltage Regulator-Down), в соответствии с которой и должны создаваться регуляторы напряжения системных плат, способных поддерживать работу последних моделей Pentium 4, выпускаемых по нормам 90-нанометрового техпроцесса. Однако соответствия системной платы требованиям этой спецификации недостаточно, необходима еще и поддержка нового процессора базовой системой ввода-вывода (BIOS). И если первому требованию соответствуют практически все выпускаемые сегодня платы (речь идет о платах, которые созданы на базе чипсетов, описываемых в настоящем тестировании), то новые прошивки BIOS, обеспечивающие корректную работу с процессорами на ядре Prescott, пока имеют далеко не все системные платы, с чем мы и столкнулись при проведении тестирования. Конечно, это дело времени, и в ближайшем будущем данная проблема будет устранена. Именно поэтому мы не будем заострять на ней внимание.

Подведение итогов нашего тестирования начнем с рассмотрения результатов, показанных тестовыми конфигурациями, в основу которых были положены наборы микросхем, поддерживающие только одноканальный режим работы с оперативной памятью. Как нетрудно убедиться (см. табл. 3), полным и безоговорочным лидером среди одноканальных решений является набор микросхем Intel 848P, который не знал себе равных практически во всех проведенных нами тестах и лишь по результатам Business Winstone 2004 v.1.0 (на 3%) и MadOnion PCMark2004 HDD Test (на 8,8%) уступил своим соперникам.

Что же касается двух других наборов микросхем — SiS 648FX и VIA PT800, то у каждого из них нашлась своя ахиллесова пята, не позволившая им на равных спорить с одноканальным решением компании Intel. Так, чипсет VIA PT800 показал значительно более скромные возможности по работе с оперативной памятью: по результатам синтетических тестов пиковая пропускная способность оказалась у него на 13-20% ниже, чем у конкурентов. Хотя возможности дисковой подсистемы более чем хороши — об этом свидетельствует лучший результат в тесте MadOnion PCMark2004 HDD Test. Вообще, следует особо выделить высочайшую функциональность южного моста этого набора микросхем компании VIA Technologies, Inc.

A вот набору микросхем SiS 648FX именно возможности южного моста не позволили составить конкуренцию лидеру. И это несмотря на то, что работа с системной памятью этого набора микросхем заслуживает лестных отзывов, о чем свидетельствуют и результаты синтетических тестов подсистемы памяти, показавшие, что пиковая пропускная способность шины памяти этого чипсета практически такая же, как и у набора микросхем Intel 848P. Для того чтобы еще больше выявить последствия довольно слабых по сегодняшним меркам возможностей южного моста чипсета SiS 648FX, предоставляемых для организации дисковой подсистемы, в тестовых конфигурациях, построенных на основе всех остальных наборов микросхем, использовался HDD с интерфейсом SATA 150, в то время как в случае одноканального решения от SiS — жесткий диск с интерфейсом PATA, что и является для этого чипсета единственно возможным. И это не надуманная ситуация, поскольку в настоящее время наличие SATA-контроллера уже стало стандартной возможностью современных микросхем южного моста, а стоимость дисков с этим интерфейсом практически такая же, как и у аналогичных моделей с интерфейсом PATA. Результат, естественно, не заставил себя ждать: подобная конфигурация дисковой подсистемы оказалась куда менее производительной, что нетрудно заметить по результатам теста MadOnion PCMark2004 HDD Test. Но это, пожалуй, не единственная проблема чипсета SiS 648FX. Тестирование этого набора микросхем показало, что и работа контроллера AGP также может вызвать некоторые нарекания. Не возьмемся судить о том, что является причиной этого — аппаратная реализация или AGP-драйвер, но налицо тот факт, что при проведении тестов, создающих серьезную нагрузку на графическую подсистему, данный чипсет демонстрирует, увы, далеко не лучшие результаты.

Теперь очередь за двухканальными решениями. Просматривая результаты, показанные тестовыми конфигурациями, которые построены на базе наборов микросхем, обеспечивающих возможность двухканальной работы с оперативной памятью, приходишь к выводу, что в данном случае о безоговорочной гегемонии какого-то одного чипсета речь уже не идет. Хотя по сумме общих результатов, конечно, можно было бы выделить набор микросхем системной логики Intel 875P, все же в ряде тестов его лидерство не без успеха оспаривали решения и от SiS, и от VIA. В целом же хочется отметить довольно близкий уровень производительности всех рассмотренных нами двухканальных чипсетов. Так, по результатам подавляющего большинства тестов разброс итоговых показателей производительности не превышал 3% или чуть более того. Более значительная разница в итоговых показателях производительности была зафиксирована лишь в тестах Office Productivity из тестового пакета BAPCo SYSMark2004, где чипсеты SiS оказались несколько слабее своих конкурентов, и в тестах пакета SPEC ViewPerf 7.1.1, где чипсеты всех трех производителей имели как взлеты, так и падения, но все же лучше других в них зарекомендовали себя решения от Intel.

Весьма интересными оказались результаты синтетических тестов. Особенно любопытно сравнить их с аналогичными показателями одноканальных чипсетов. Так, в тестах подсистемы памяти лучшие результаты продемонстрировал набор микросхем VIA PT880, пропускная способность шины памяти которого по результатам двух из трех проведенных тестов оказалась наибольшей. И это при том, что одноканальный чипсет VIA PT800 имеет далеко не лучшую производительность подсистемы памяти. Весьма показательно, что, согласно полученным результатам, у набора микросхем VIA PT880 пропускная способность шины памяти возросла по сравнению с одноканальным решением VIA PT800 практически вдвое (к примеру, значение Memory Peak Bandwidth, определяемое в ходе теста Cache Burst 32, увеличилось с 2304,36 до 5009,92 Мбайт/с). Схожая метаморфоза произошла и с чипсетами SiS: если одной из слабых сторон одноканального чипсета SiS 684FX были весьма скромные возможности южного моста (микросхема SiS 963L), особенно в части, касающейся работы с IDE-устройствами, то двухканальные решения SiS 655FX и SiS 655TX имеют одну из наиболее функциональных сегодня микросхем подобного класса — SiS 964. Благодаря этому производительность дисковой подсистемы, построенной на основе интегрированного в этом чипе SATA-контроллера, для набора микросхем SiS 655FX оказалась лучшей. Некоторое же снижение производительности дисковой подсистемы в случае чипсета SiS 655TX можно объяснить скорее особенностями конкретной тестовой конфигурации (модели системной платы, прошивки BIOS, версия драйвера, модели HDD и т.п.), а не возможностями самого набора микросхем системной логики.

Коль скоро речь зашла о сравнении результатов тестирования одно- и двухканальных решений, то весьма любопытно будет сравнить производительность одноканального чипсета Intel 848P и тестируемых наборов микросхем, обеспечивающих двухканальную работу системной памяти. Несмотря на то что этот чипсет имеет вдвое меньшую производительность подсистемы памяти, практически во всех тестах, имитирующих работу пользователя с офисными приложениями, приложениями по созданию контента и Интернет-серфингу, так же как и в большинстве тестов, построенных на основе современных 3D-игр, его результаты оказались лучшими или близкими к лучшему значению. Этому можно найти несколько объяснений. Во-первых, нужно учитывать, что частота FSB системной платы ASUS P4P800S-E, построенной на чипсете Intel 848P, оказалась на 2 МГц выше установленного номинала (202 МГц), в то время как у других плат это значение было ближе к положенным 200 МГц. Но это, конечно, не слишком существенно. Во-вторых, для целого ряда задач пропускной способности одноканального чипсета оказалось вполне достаточно и на первый план вышла латентность при обращении к памяти, а по этому параметру набор микросхем Intel 848P не уступает своим двухканальным родственникам, о чем свидетельствуют результаты теста Cache Burst 32 (см. табл. 4).

Таблица 4. Результаты теста Cache Burst 32

Проведенное тестирование дает возможность сделать еще одно интересное сравнение — оценить эффективность тех усовершенствований, на наличие которых в своих hi-end-решениях акцентируют внимание производители, то есть сравнить производительность чипсетов Intel 875P и Intel 865PE, а также SiS 655FX и SiS 655TX. Изучив результаты, приведенные в табл. 3, несложно убедиться, что и технология PAT (для чипсета Intel 875P) и Advanced HyperStreaming Technology (для SiS 655TX) действительно позволяют повысить производительность системы. Так по результатам проведенных тестов можно сделать вывод, что упомянутые технологии Intel и SiS способствуют повышению производительности подсистемы памяти примерно на 3%.

Выводы

Результаты, полученные в ходе тестирования, позволяют сделать вывод о том, что в настоящее время на рынке системной логики, обеспечивающей двухканальную работу системной памяти, сложилась весьма любопытная ситуация. Наряду с общепризнанными чипсетами Intel сегодня доступны и весьма удачные решения компаний SiS и VIA Technologies, Inc. — SiS 655TX и VIA PT880, которые по своей производительности практически не уступают, а по уровню функциональности, пожалуй, даже превосходят аналогичные решения от Intel. Что же касается сектора одноканальных чипсетов, то здесь преимущество в производительности набора микросхем Intel 848P не вызывает никакого сомнения, хотя по своей функциональности он все же уступает чипсету VIA PT800. Да и у SiS 648FX есть свой неоспоримый козырь — низкая цена, что позволяет ему успешно конкурировать с другими моделями в секторе недорогих компьютерных систем.

КомпьютерПресс 6'2004