Возможности сетевых интерфейсов системных плат ASUS P5AD2 Premium и Gigabyte GA-8AENXP-D
а
страницах нашего журнала традиционно много внимания уделяется такому важному
компоненту компьютерной системы, как материнская плата. Редкий номер не содержит
статьи о той или иной новой модели. Но, говоря о возможностях этой основы основ
компьютерной системы, мы обычно вскользь упоминаем о реализованных на ней сетевых
интерфейсах, снисходя лишь до того, чтобы привести название чипа сетевого контроллера
и поддерживаемых им протоколов. При проведении же тестовых испытаний мы, как
правило, оцениваем производительность практически всех компьютерных подсистем,
но только не сетевых интерфейсов. Справедливости ради стоит отметить, что, конечно
же, сетевые устройства являются одним из основных направлений журнала КомпьютерПресс,
но обычно наши специалисты рассматривают, если так можно выразиться, дискретные
сетевые устройства, реализованные в качестве отдельных компонентов компьютерной
системы, а если уж дело доходит до оценки возможностей интегрированных устройств,
то это обычно касается лишь серверных решений. С практической точки зрения такой
подход вполне оправдан, поскольку, во-первых, производительность сетевого интерфейса,
на наш взгляд, не является приоритетным показателем при оценке возможностей
материнских плат, ориентированных на построение ПК (ведь, к примеру, производительности
даже самого слабенького интегрированного гигабитного Ethernet-контроллера будет
более чем достаточно для большинства пользователей); во-вторых, всесторонняя
оценка возможностей сетевого интерфейса — процесс весьма трудоемкий, требующий
соответствующего технического оснащения и времени. Хотя подобная практика, конечно
же, приводит к некоторым упущениям в оценке возможностей материнских плат.
ASUS P5AD2 Premium
Gigabyte GA-8AENXP-D
Появляющиеся в последнее время модели системных плат, отличающиеся повышенной функциональностью и уровнем оснащенности, порой просто поражают воображение. Уже не редкость наличие у таких моделей двух гигабитных Ethernet-контроллеров, более того — выпущены материнские платы с Wi-Fi-контроллером. Именно поэтому мы посчитали, что просто обязаны восполнить образовавшийся пробел и уделить внимание коммуникационным возможностям современных системных плат. Тем более что для этого был повод: в нашей тестовой лаборатории оказались две материнские платы, обладающие поистине уникальным набором функциональных возможностей, — модели ASUS P5AD2 Premium и Gigabyte GA-8AENXP-D.
Системная плата ASUS P5AD2 Premium уже знакома нашим читателям по статье в январском номере журнала, посвященной тестированию системных плат, построенных на чипсете Intel 925X Express, где данная системная плата получила выбор редакции как модель, обладающая наибольшей производительностью и функциональностью. Модель Gigabyte GA-8AENXP-D — это своего рода ремейк хорошо знакомой читателям модели Gigabyte GA-8ANXP-D, о возможностях которой мы уже не раз писали на страницах нашего журнала. Разница между этими двумя моделями от компании Gigabyte Technology состоит лишь в том, что используемая в модели GA-8AENXP-D микросхема северного моста (MHC) Intel 82925XE поддерживает работу системной шины с частотой 1066 МГц. По этой причине мы не будем подробно описывать эти системные платы, а остановимся лишь на особенностях реализации их сетевого интерфейса.
Обе системные платы имеют по два интегрированных гигабитных Ethernet-контроллера и по Wi-Fi-контроллеру стандарта 802.11g, но различаются по способу реализации данных устройств и элементной базе, на которой построены. Так, в качестве пары гигабитных Ethernet-контроллеров на материнской плате ASUS P5AD2 Premium использованы два чипа Marvell Yukon 88E8053, работающие на шине PCI Express x1 (рис. 1).
Рис. 1. Гигабитный Ethernet-контроллер Marvell Yukon 88E8053
Причем отметим тот факт, что для того, чтобы не отягощать выходную панель обилием сетевых интерфейсов, один из RJ-45-разъемов реализован на дополнительной планке расширения, подключаемой с помощью специального кабеля к оборудованному для этой цели на плате разъему. Интегрированный на данной системной плате Wi-Fi-контроллер имеет двухчиповую реализацию; его основой послужил тандем двух микросхем — Marvell Libertas 88W8310 (процессор MAC-уровня) и 88W8000G (PHY), которая спрятана в металлическую экранирующую «упаковку» (рис. 2). Такое устройство, естественно, не может обойтись без антенны, в качестве которой используется выносной диполь. Этот беспроводной контроллер поддерживает стандарты IEEE 802.11b и IEEE 802.11g, то есть работает в частотном диапазоне от 2,4 до 2,497 ГГц на скоростях 1; 2; 5,5 Мбит/с (IEEE 802.11b) и 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Мбит/с (IEEE 802.11g), обеспечивая при этом аппаратную поддержку шифрования WEP и 802.11i AES/CCM. Передача данных может осуществляться в режиме работы как без точки доступа (режим Ad-Hoc), так и с точкой доступа (режим Infrastructure).
Рис. 2. Контроллер Marvell Libertas IEEE 802.11g (88W8310 (процессор MAC-уровня) и 88W8000G (PHY))
В системной плате Gigabyte GA-8AENXP-D, в отличие от модели ASUS P5AD2 Premium, используется несколько иной подход к реализации Wi-Fi-контроллера. Специалисты компании Gigabyte Technology, видимо, решили, что не стоит изобретать велосипед, и посему просто добавили к комплекту поставки материнской платы беспроводной сетевой адаптер GN-WPKG, выполненный как модуль расширения и устанавливаемый в PCI-слот (рис. 3).
Рис. 3. Беспроводной сетевой адаптер GN-WPKG
Беспроводной сетевой адаптер GN-WPKG построен на основе чипсета компании Ralink Technology — RT2560 (процессор MAC-уровня) и RT2525 (микросхема физического уровня — PHY). Этот беспроводной PCI-адаптер, так же как и интегрированный Wi-Fi-контроллер системной платы ASUS P5AD2 Premium, полностью совместим со стандартами IEEE 802.11b и IEEE 802.11g, при этом поддерживает протоколы шифрования WEP с 64-, 128- и 152-битными ключами, AES и WPA. Беспроводной сетевой адаптер GN-WPKG может работать как в режиме Ad-Hoc, так и в режиме Infrastructure. Выбор чипов гигабитных контроллеров этой системной платы от Gigabyte Technology также оказался иным, нежели у материнской платы ASUS. В случае модели Gigabyte GA-8AENXP-D мы имеем дело с двумя различными гигабитными Ethernet-контроллерами: один из них — Marvell Yukon 88E8001 — представляет собой одночиповое решение с интерфейсом PCI, а второй реализован на основе микросхемы Broadcom BCM5751, работающей на PCI-шине Express x1 (рис. 4 и 5).
Рис. 4. Гигабитный Ethernet-контроллер Marvell Yukon 88E8001
Рис. 5. Гигабитный Ethernet-контроллер Broadcom BCM5751
Разобравшись с реализацией сетевых интерфейсов, пришло время оценить, каковы же возможности этих решений, предложенных специалистами ASUSTeK Computer и Gigabyte Technology. Для оценки производительности сетевых интерфейсов материнских плат ASUS P5AD2 Premium и Gigabyte GA-8AENXP-D мы воспользовались утилитой NetIQ Chariot 5.0, представляющей собой универсальный инструмент, позволяющий моделировать различные режимы работы сети, генерируя сетевой трафик, свойственный для того или иного рода взаимодействия клиентов сети. Поскольку в данном случае мы ставили перед собой задачу оценить предельные возможности исследуемых реализаций сетевых интерфейсов, то решили ограничиться использованием лишь нагрузочного файла High_Performance_Throughtput.scr, позволяющего оценить работу сети в режиме генерации максимального сетевого трафика, а следовательно, полностью раскрыть потенциал тестируемых сетевых контроллеров.
Для проведения тестирования интегрированных гигабитных Ethernet-контроллеров нами был собран тестовый стенд (рис. 6), который состоял, помимо системы, построенной на базе испытуемой материнской платы, из четырех ПК, оснащенных гигабитными Ethernet-контроллерами, и гигабитного коммутатора, что было сделано для того, чтобы гарантированно обеспечить полную загрузку испытуемого сетевого интерфейса.
Рис. 6. Структурная схема стенда для тестирования гигабитного сетевого интерфейса материнских плат
Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows XP Professional SP2, при этом система, собранная на базе рассматриваемой материнской платы, имела следующую конфигурацию:
• процессор — Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц;
• память — 2Ѕ512 Мбайт PC4300 Micron; тайминги памяти:
- RAS Act. to Pre 12,
- CAS# Latancy 4,
- RAS# to CAS# delay 4,
- RAS# Precharge 4;
• графическая карта — Albatron PCX5900;
• дисковая подсистема — 2ЅMaxtor MaXLine III 250 Гбайт, собранные в дисковый массив RAID 0.
В ходе испытания мы моделировали три режима работы тестируемого сетевого устройства:
• работа только с входящим трафиком;
• работа только с исходящим трафиком;
• работа в дуплексном режиме.
Результаты, показанные гигабитным Ethernet-контроллером системной платы ASUS P5AD2 Premium, оказались выше всяческих похвал. Контроллер Marvell Yukon 88E8053, интегрированный на этой материнской плате, продемонстрировал производительность, сравнимую с лучшими образцами модульных гигабитных сетевых контроллеров (рис. 7).
Рис. 7. Скорость передачи данных контроллера Marvell Yukon 88E8053 в режиме генерации максимального сетевого трафика
Так, пропускная способность этого гигабитного Ethernet-контроллера в полудуплексном режиме работы превышала 900 Мбит/с (920 Мбит/с на прием и 930 Мбит/с на передачу данных), а в дуплексном режиме приближалась к значению 1400 Мбит/с. К слову сказать, самый производительный, по итогам нашего последнего тестирования, гигабитный Ethernet-контроллер, построенный на базе чипа Intel 82540EM, мог обеспечить максимальный трафик лишь в 840 Мбит/с.
Возможности гигабитных контроллеров системной платы Gigabyte GA-8AENXP-D оказались несколько скромнее, но, тем не менее, и их вполне достаточно, чтобы не испытывать каких-либо неудобств из-за недостаточной производительности сетевого интерфейса материнской платы. Полученные в ходе тестирования результаты показали, что и PCI-чип Marvell Yukon 88E8001, и Ethernet-контроллер Broadcom BCM5751, работающий на шине PCI Express x1, обеспечивают примерно равную производительность (рис. 8 и 9).
Рис. 8. Скорость передачи данных контроллера Marvell Yukon 88E8001 в режиме генерации максимального сетевого трафика
Рис. 9. Скорость передачи данных контроллера Broadcom BCM5751 в режиме генерации максимального сетевого трафика
Так, в полудуплексном режиме интегрированный на материнской плате Gigabyte GA-8AENXP-D гигабитный контроллер Marvell Yukon 88E8001 оказался способным обеспечить передачу данных со скоростью около 600 Мбит/с, при этом переход в дуплексный режим практически не отразился на полученном значении. Ethernet-контроллер Broadcom BCM5751 оказался чуть быстрее, позволив обеспечить сетевое соединение с пропускной способностью около 650 Мбит/с, причем и в этом случае переход в дуплексный режим не принес сколько-нибудь ощутимых дивидендов.
После того как мы проверили, на что способны интегрированные гигабитные сетевые контроллеры, настал черед поговорить о возможностях, предлагаемых производителями этих системных плат беспроводных сетевых решений. Для оценки производительности Wi-Fi-контроллеров системных плат ASUS P5AD2 Premium и Gigabyte GA-8AENXP-D мы опять же воспользовались утилитой NetIQ Chariot 5.0. Но на этот раз в качестве спарринг-партнера тестируемого адаптера нами использовалась точка доступа D-Link DWL-7000AP, при этом соединение между узлами осуществлялось в режиме Infrastructure на скорости 54 Мбит/с, поскольку именно при этих условиях обеспечивается максимально возможная пропускная способность канала беспроводной связи, работающего по протоколу 802.11g.
В ходе тестирования оба беспроводных решения продемонстрировали весьма высокий уровень производительности, обеспечив скорость передачи данных, вполне сопоставимую с традиционными модульными решениями, хотя по большому счету беспроводной адаптер GN-WPKG, поставляемый в комплекте с описываемой моделью компании Gigabyte Technology, как раз и является таковым.
Полученные результаты показали, что и на этот раз решение, предложенное компанией ASUSTeK Computer, оказалось хоть и совсем немного, но все же быстрее. Так, скорость передачи данных Wi-Fi-контроллера Marvell Libertas, интегрированного на материнской плате ASUS P5AD2 Premium, была примерно равной 24 Мбит/с (24,218 Мбит/с при передаче, 22,79 Мбит/с при приеме и 24,668 Мбит/с в дуплексном режиме) (рис. 10), в то время как адаптер Gigabyte GN-WPKG обеспечивал передачу данных со скоростью 22-23 Мбит/с (21,992 Мбит/с при передаче, 23,902 Мбит/с при приеме и 20,836 Мбит/с в дуплексном режиме) (рис. 11). Здесь уместно будет напомнить, что лучший в проведенном нами в мае тестировании беспроводной PCI-адаптер U.S. Robotics 5410 в паре с той же точкой доступа смог установить соединение лишь со скоростью передачи данных 21,15 Мбит/с (см. «Тестирование устройств беспроводной связи стандарта IEEE 802.11g» в № 5’2004).
Рис. 10. Скорость передачи данных
Wi-Fi-контроллера материнской платы
ASUS P5AD2 Premium в режиме генерации максимального сетевого трафика
Рис. 11. Скорость передачи данных
Wi-Fi-адаптера Gigabyte GN-WPKG в режиме генерации максимального сетевого трафика
Таким образом, подводя итог проведенным тестовым испытаниям, можно с уверенностью сказать, что интегрированные сетевые решения материнских плат ASUS P5AD2 Premium и Gigabyte GA-8AENXP-D по уровню своей производительности и возможностям не уступают модульным решениям и могут рассматриваться как серьезная альтернатива последним, тем более что помимо прочего позволяют получить существенную экономию денежных средств.
Редакция выражает признательность российскому представительству компании ASUSTeK Computer, Inc. (www.asus.ru) за предоставление материнской платы ASUS P5AD2 Premium и российскому представительству компании Gigabyte Technology (www.gigabyte.com.tw, www.gigabyte.ru) за предоставление материнской платы Gigabyte GA-8AENXP-D.
