Процессоры и чипсеты для ПК
В тестовой лаборатории »КомпьютерПресс» проведено тестирование процессоров AMD Athlon 600, Intel Pentium III 600EB, Intel Pentium III 600E (в исполнении S.E.C.C.2 и FC-PGA), Intel Pentium III 500E, Intel Celeron 500 (Intel Celeron 333 со 100 МГц FSB) и Intel Celeron 533 на материнских платах с чипсетами AMD-750 (GIGABYTE GA-7IX), Intel 820 (GIGABYTE GA-6CX и ASUS P3C2000), VIA Apollo Pro 133A (SOLTEK SL-67KV) и Intel 440BX (SOLTEK SL-67EB+).
За прошедший год рынок процессоров и чипсетов для ПК развивался очень динамично и, пожалуй, даже слишком бурно.
Так, с рынка процессоров начального уровня ушли компании IDT и Cyrix, не выдержав ударившей по ним ценовой борьбы между AMD и Intel. Напротив, VIA, купившая Cyrix, решила попытать счастья на этом поприще и в конце февраля 2000 года должна объявить о выходе своего первого процессора — Joshua. На этот же рынок нацеливается и Transmeta, анонсировавшая 19 января 2000 года два первых процессора линейки Crusoe, предназначенных для мобильных компьютеров.
В верхнем же эшелоне новых игроков пока не прибавилось — те же AMD и Intel, чего не скажешь о соотношении сил — процессор AMD Athlon получился весьма удачным и серьезно потеснил Intel Pentium III.
А тем временем события на рынке чипсетов шли своим ходом. Intel выпустил два чипсета с интегрированным графическим контроллером — Intel 810 и Intel 810E, а потом и печально известный Intel 820, ошибки в котором исправляются до сих пор. В свою очередь, VIA выпустила Apollo Pro133 и VIA Apollo Pro133A под процессоры Intel Celeron и Intel Pentium III, а также VIA Apollo KX133 под AMD Athlon — как альтернативу AMD-750.
Таким образом, на сегодняшний день при покупке или сборке ПК имеет смысл выбирать не только процессор, но и чипсет под него, а потому при подготовке этого обзора мы старались осветить оба эти вопроса.
Процессоры Intel Celeron
Процессоры семейства Intel Celeron рассчитаны на применение в недорогих системах начального уровня.
(Смотри также «питание», теплоотдачу и идентификацию линейки процессоров Intel Celeron)
Первый вариант процессора Intel Celeron — так называемый Covington — появился на рынке в апреле 1998 года. Он был построен на основе ядра Deschutes (поздняя версия ядра процессоров Intel Pentium II), выпускался по 0,25-микронной технологии, имел тактовую частоту в 266-300 МГц, частоту системной шины в 66 МГц, L1-кэш объемом 32 Кбайт (16 Кбайт для данных + 16 Кбайт для инструкций) и физический интерфейс Slot 1. Для уменьшения себестоимости Covington выпускался без L2-кэша и защитного картриджа — в так называемом S.E.P.P.-исполнении (Single-Edge Processor Package).
Следующий вариант Intel Celeron, получивший название Mendocino, был выпущен в августе 1998 года и отличался от своего предшественника наличием L2-кэша объемом 128 Кбайт, интегрированного на одном кристалле с ядром процессора и работавшего на тактовой частоте ядра.
На этом развитие архитектуры процессоров Intel Celeron прекратилось, и она остается практически неизменной по настоящее время: та же 0,25-микронная технология производства, та же частота системной шины в 66 МГц, тот же L1-кэш объемом в 32 Кбайт и интегрированный L2-кэш объемом 128 Кбайт, работающий на тактовой частоте ядра процессора.
А вот что изменилось с тех пор, так это тактовая частота процессора — до 533 МГц на сегодняшний день — и исполнение — современные процессоры Intel Celeron выпускаются только в виде PPGA-микросхемы (Plastic Pin Grid Array Package) под 370-контактный физический разъем PGA370 (другое название разъема — Socket370) и полностью вытеснили с рынка ранние модели Intel Celeron в S.E.P.P. — исполнении под разъем Slot 1.
Интересно отметить, что согласно спецификации Intel процессоры Intel Celeron не поддерживают двухпроцессорную конфигурацию. Однако это ограничение было успешно преодолено японским инженером Tomohiro Kawada из Kikumaru's Technical Laboratory (http://kikumaru.w-w.ne.jp), после чего ряд производителей наладили выпуск переходников Slot 1 — Socket 370 (например, SOLTEK SL-02A+, использовавшийся при подготовке этого обзора), с помощью которых можно легко построить дешевую двухпроцессорную систему на основе двух PPGA-процессоров Intel Celeron и материнской платы с двумя разъемами Slot 1.
Что касается перспектив развития Intel Celeron, то в недалеком будущем эти процессоры скорее всего будут выпускаться по 0,18-микронной технологии, а штатная частота системной шины для них будет увеличена до 100 МГц. Во всяком случае все предпосылки для этого уже имеются.
 |
|
Процессоры Intel Pentium III
В отличие от Intel Celeron процессоры Intel Pentium III предназначены для использования в высокопроизводительных настольных компьютерах, рабочих станциях и серверах. Процессы первого поколения этого семейства (Intel Pentium III 450 и Intel Pentium III 500) были анонсированы Intel в конце февраля 1999 года и имели следующие характеристики:
- технология производства: 0,25 мкм;
- ядро процессора: Katmai, разработанное на основе Deschutes (поздняя версия ядра процессоров Intel Pentium II) с добавенным SSE-конвейером для обработки 70 новых SSE-инструкций;
- L1-кэш: объем — 32 Кбайт (16 Кбайт для данных + 16 Кбайт для инструкций);
- L2-кэш: объем — 512 Кбайт, тактовая частота — половина тактовой частоты ядра, внешний (не интегрирован на одном кристалле с процессором, а выполнен на отдельных микросхемах, которые расположены на той же процессорной плате, что и микросхема процессора), поддерживает ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора; в терминологии Intel такой L2-кэш называют «Discrete Cache»;
- частота системной шины: 100 МГц, поддерживается ECC;
- напряжение питания ядра процессора: 2,0 В;
- многопроцессорность: поддерживается до двух процессоров на одной системной шине;
- идентификация: каждый процессор имеет уникальный 96-битный се рийный номер, «прошитый» в нем во время изготовления, который может быть считан программными средствами; в случае нежелания пользователя «разглашать» серийный номер своего процессора возможность считывания его серийного номера может быть заблокирована на уровне BIOS с помощью утилиты Processor Serial Number Control Utility, которую можно загрузить с Web-сайта Intel, воспользовавшись следующей ссылкой: http://www.intel.com/support/processors/pentiumiii/snum.htm?iid=psncu+supp1&;
- физический разъем: Slot 1;
- исполнение: S.E.C.C. — или S.E.C.C.2-картридж.
(См. таблицы теплоотдачи процессоров Intel Pentium III для S.E.C.C. и для S.E.C.C.2.)
Фактически первые процессоры семейства Intel Pentium III на ядре Katmai мало чем отличались от предшествовавших им процессоров Intel Pentium II. Cамое значительное отличие заключалось в появлении 70 новых SSE-инструкций, наличие которых, по идее, должно было увеличить производительность системы при обработке графики, аудио- и видеопотоков, при работе с 3D-приложениями и программами распознавания речи, а также при просмотре содержимого Web-сайтов. Однако эти возможности до сих пор не получили широкого распространения. Так что запуск в производство моделей Intel Pentium III 450 и Intel Pentium III 500 — в том виде, как это было сделано, — выглядел, скорее, как маркетинговый прием Intel в борьбе с активно продвигавшимся в то же время AMD K6-III, чем как очередное реальное достижение в индустрии производства процессоров
«Настоящие» же процессоры Intel Pentium III появились на рынке только 25 октября 1999 года, когда Intel анонсировал сразу 9 (!) новых моделей этого семейства на ядре Coppermine с частотами от 500 до 733 МГц: Intel Pentium III 500E, 533EB, 550E, 600E, 600EB, 650, 667, 700 и 733. В настоящий момент к ним добавились еще Intel Pentium III 750, 800 и 800EB. Характеристики этих процессоров таковы:
- технология производства: 0,18 мкм;
- ядро процессора: Coppermine c SSE-конвейером;
- L1-кэш: объем — 32 Кбайт (16 Кбайт для данных + 16 Кбайт для инструкций);
- L2-кэш: объем — 256 Кбайт, тактовая частота равна тактовой частоте ядра, интегрирован на одном кристалле с процессором, поддерживает ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора; в терминологии Intel такой L2-кэш называют «Advanced Transfer Cache»; — частота системной шины: 100 или 133 МГц, поддерживается ECC;
- напряжение питания ядра процессора: 1,65 В (см. таблицу «питания» процессоров Intel Pentium III);
- многопроцессорность: поддерживается до двух процессоров на одной системной шине, кроме моделей в FC-PGA-исполнении — для них только один процессор;
- идентификация: каждый процессор имеет уникальный 96-битный серийный номер, «прошитый» в нем во время изготовления, возможность чтения которого программными средствами можно контролировать на уровне BIOS с помощью утилиты Processor Serial Number Control Utility;
- физический разъем / исполнение: Slot 1 / S.E.C.C.2-картридж или Socket 370 / FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array)-микросхема.
(См. таблицу теплоотдачи для Intel Pentium III в FC-PGA-исполнении.)
Очевидно, что процессоры Intel Pentium III на ядре Coppermine существенно отличаются от ранних моделей на ядре Katmai: тут и производство по более совершенной 0,18-микронной технологии, и интегрированный L2-кэш с уменьшенным в два раза объемом и возросшей в два раза тактовой частотой, и поддержка системной шины 133 МГц. В свою очередь, использование 0,18-микронной технологии позволило уменьшить напряжение питания с 2,0 до 1,65 В и значительно снизить мощность тепловыделения, а применение интегрированного L2-кэша — «упаковать» весь процессор в одну FC-PGA-микросхему, которая устанавливается в разъем Socket 370, однако не совместима с PPGA-микросхемами процессоров Intel Celeron (изменено назначение пяти контактов).
Так что старые материнские платы под Intel Celeron с разъемом Socket 370 не будут поддерживать Intel Pentium III в FC-PGA-исполнении, а вот новые (например, ASUS CUWE и ASUS CUWE-RM) вполне могут поддерживать оба процессора.
В этом смысле старым материнским платам с разъемом Slot 1 «повезло» больше: используя переходники Slot 1 — Socket 370 (например, SOLTEK SL-02A+), современные FC-PGA-процессоры Intel Pentium III все же можно использовать в сочетании с некоторыми материнскими платами с процессорным разъемом Slot 1, но далеко не со всеми.
FC-PGA-процессоры Intel Pentium III имеют еще одну особенность: на сегодняшний день они не поддерживают двухпроцессорные конфигурации, хотя в будущем Intel обещает исправить такое положение дел и выпустить Intel Pentium III под разъем Socket 370 с поддержкой двух процессоров на одной системной шине.
Что же касается поддержки процессоров Intel Pentium III с разъемом Slot 1 старыми материнскими платами, разработанными под процессоры Intel Celeron и Intel Pentium II c таким же разъемом Slot 1, то здесь возникает две проблемы: поддержка процессора Intel Pentium III со стороны BIOS (проблема решается путем обновления содержимого флэш-памяти BIOS), а также поддержка напряжения питания ядра процессора в 1,65 В для Intel Pentium III с ядром Coppermine (если плата не может вырабатывать напряжение питания ядра процессора в 1,65 В, то эта проблема решается только заменой самой материнской платы).
А вот для старых моделей Intel Pentium III на ядре Katmai проблемы с напряжением питания ядра нет, так как у них оно равно 2,0 В, как и у процессоров Intel Celeron и Intel Pentium II. В последнем случае, правда, следует иметь в виду, что не все процессоры Intel Pentium II имеют напряжение питания ядра в 2,0, а только те из них, которые построены на более поздней версии ядра процессоров этого семейства — Deschutes. В самых же первых версиях Intel Pentium II использовалось ядро Klamath, выполненное по 0,35-микронной технологии и имевшее напряжение питания в 2,8 В. Так что если у вас старая материнская плата, которая рас считана на поддержку процессоров Intel Pentium II с ядром Klamath и только их, то Intel Pentium III с разъемом Slot 1 в ней не заработает никогда.
Надо отметить, что появление процессоров Intel Pentium III с ядром Coppermine внесло некоторую путаницу в названия моделей этого семейства, поэтому здесь требуется небольшое пояснение. Так, индексы «E» и «B» предназначены для маркировки процессоров Intel Pentium III с одинаковой частотой ядра, но с разной частотой системной шины и/или реализацией L2-кэша: «B»— частота системной шины равна 133 МГц, «E» — процессор с интегрированным L2-кэшем типа «Advanced Transfer Cache» (CPUID процессора — 068x и выше). Однако если для какой-либо частоты ядра процессоры Intel Pentium III выпускаются только с одной частотой системной шины и с L2-кэшем одного типа, то индексы «E» и «B» для маркировки процессоров не используются (например, процессоры Intel Pentium III 677 и 733 имеют как интегрированный L2-кэш, так и частоту системной шины в 133 МГц, но индексы «E» и «B» в их наименованиях отсутствуют).
И наконец, следует сказать несколько слов о чипсетах материнских плат, в которые можно устанавливать процессоры Intel Pentium III. В принципе Intel Pentium III можно использовать и со 100 МГц чипсетами, такими как Intel 440BX, Intel 440GX или VIA Apollo Pro. Такой подход, в целом, вполне себя оправдывает, если процессор Intel Pentium III рассчитан на работу со 100 МГц FSB. К тому же никто не мешает разогнать системную шину, если, конечно, при этом не возникает проблем со стабильностью работы SDRAM-памяти, AGP-видеокарты и PCI-шины.
При этом лучше, естественно, покупать Intel Pentium III на ядре Coppermine, нежели уходящий с рынка Intel Pentium III на ядре Katmai. Так что будьте бдительны! Кроме того, выгоднее приобрести Intel Pentium III в исполнении FC-PGA, так как Intel сворачивает производство процессоров под разъем Slot 1 и планирует уже в этом году полностью перейти на чипы с розеткой Socket 370.
Однако для получения наибольшего выигрыша в производительности при использовании Intel Pentium III лучше всего применять 133 МГц модели этого процессора в сочетании со 133 МГц чипсетами: Intel 810E, Intel 820, Intel 840, VIA Apollo Pro133 и VIA Apollo Pro133A.
(См. идентификацию процессоров Intel Pentium III.)
|
|
Процессоры AMD Athlon
О запуске в производство первых процессоров семейства AMD Athlon компания AMD объявила 23 июня 1999 года. Именно тогда были анонсированы модели AMD Athlon 500, 550 и 600, изготавливаемые по 0,25-микронной технологии. После этого AMD некоторое время просто наращивала частоту процессоров, не внося каких-либо существенных изменений в технологический процесс их производства: так позднее появились 0,25-микронные модели AMD Athlon 650 и 700. И лишь при производстве AMD Athlon 750 и 800 (анонсированы соответственно 29 ноября 1999 года и 6 января 2000 года) была использована уже 0,18-микронная технология.
Таким образом, существуют процессоры AMD Athlon, изготовленные как по 0,25-микронной (с частотами от 500 до 700 МГц), так и по 0,18-микронной технологии (от 550 МГц до, по состоянию на сегодняшний день, 800 МГц). Для того чтобы как-то их различать, к названию 0,25-микронных моделей добавляют индекс «Model 1», а к названию 0,18-микронных — «Model 2». Так что, например, AMD Athlon 700 (Model 1) — это процессор семейства AMD Athlon с тактовой частотой ядра в 700 МГц, изготовленный по 0,25-микронной технологии, а AMD Athlon 700 (Model 2) — 700-мегагерцевый AMD Athlon, произведенный по 0,18-микронному технологическому процессу. Основные характеристики процессоров AMD Athlon таковы:
- ядро: технология производства — 0,25/0,18 мкм; внутренняя архитектура — типа «RISC»; имеет 3 конвейера для целочисленных операций и 3 конвейера для операций с плавающей точкой; блок 3DNow! — добавлены новые SIMD-инструкции (12 инструкций— для ускорения целочисленных вычислений в мультимедийных приложениях, таких как распознавание речи и обработка видеопотоков; 7 инструкций — для лучшей детализации графики и добавления новой функциональности при использовании надстроек (plug-ins) в Интернет-браузерах и дру гих приложений, базирующихся на технологии обработки потоков данных (streaming applications); 5 DSP (Digital Signal Processing) инструкций для ускорения работы с коммуникационными приложениями (софт-модемы, программный ADSL) и со звуком в формате MP3 и Dolby Digital Surround; всего — 24 инструкции), которые вместе со старым набором 3DNow! из 21 инструкции образовали новый набор из 45 инструкций, названный Enhanced 3DNow!;
- системная шина: разработана на основе спецификации шины Alpha EV6, лицензированной у DEC; физическая тактовая частота — 100 МГц (в перспективе — до 200 МГц); тактовая частота передачи данных — 200 МГц (за счет регистрации обоих фронтов сигнала, в перспективе — до 400 МГц); поддерживается ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок передачи данных;
- L1-кэш: объем — 128 Кбайт (64 Кбайт для данных + 64 Кбайт для инструкций);
- L2-кэш: объем — 512 Кбайт (в перспективе — до 8 Мбайт); тактовая частота — половина (1/2) тактовой частоты ядра (интерфейс L2-кэша — программируемый (programmable), так что в принципе коэффициент умножения для тактовой частоты L2-кэша может варьироваться и в будущих моделях AMD Athlon быть равным не только 1/2, но также 1/3, 2/3 и 1); внешний (не интегрирован на одном кристалле с процессором, а выполнен на отдельных микросхемах, которые расположены на той же процессорной плате, что и мик росхема процессора), поддерживает ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора;
- многопроцессорность: теоретически системная шина AMD Athlon может одновременно обеспечить поддержку до 14 процессоров на одной шине, однако на сегодняшний день многопроцессорность пока не поддерживается по причине отсутствия чипсетов, обеспечивающих такую функциональность системы; по заявлению AMD, в будущем будут выпущены чипсеты, поддерживающие до 2, 4, 8 или более процессоров AMD Athlon на одной системной шине;
- напряжение питания ядра процессора: 1,6 В — для моделей с частотой от 500 до 750 МГц, 1,7 В — для 800-мегагерцевого процессора;
- разъем: Slot A; механически (но не электрически) совместим со Slot 1;
- исполнение: Card Module — процессорная плата, размещенная в защитном пластиковом корпусе; вся сборка имеет примерно такие же габариты, как и процессор Intel Pentium III в S.E.C.C.- или S.E.C.C.2-исполнении.
Что же касается чипсетов материнских плат, то на данный момент выпускается только два набора микросхем под AMD Athlon: AMD-750 и VIA Apollo KX133. При этом VIA Apollo KX133 превосходит AMD-750 по своим характеристикам благодаря поддержке PC133 SDRAM-памяти и 4x-режима на AGP-шине. Поэтому в будущем производители материнских плат под AMD Athlon, видимо, полностью перейдут на выпуск системных плат на базе набора микросхем VIA Apollo KX133 и его последующих модификаций, а также новых чипсетов от AMD.
(См. информацию о рабочих параметрах, теплоотдаче и маркировке процессоров AMD Athlon.)
|
|
Чипсет AMD-750
Чипсет AMD-750 был разработан под процессоры семейства AMD Athlon и состоит из двух микросхем: системного контроллера (System Controller) AMD-751, выполненного в виде 492-контактной PBGA-микросхемы, и контроллера периферийных интерфейсов (Peripheral Bus Controller) AMD-756, выполненного в виде 272-контактной PBGA-микросхемы, которые соединены между собой по PCI-шине.
В микросхеме AMD-751 интегрированы: контроллер системной шины (AMD Athlon System Bus) — к ней подключается процессор AMD Athlon (сама шина состоит из трех независимых каналов: Processor Request Channel с разрядностью в 13 бит, System Probe Channel — 13 бит, собственно канал передачи данных (Data Transfer Channel) — 72 бита с поддержкой ECC; тактовая частота шины — 200 МГц; максимальная скорость передачи данных — 1,6 Гбайт/с), контроллер шины памяти (Integrated Memory Controller; поддерживает память типа SDRAM; ширина шины — 64 бита для данных + 8 бит для ECC; тактовая частота шины — 100 МГц, что рассчитано на работу с PC100 DIMM-модулями памяти; поддерживается до трех DIMM-модулей, выполненных по технологии 16, 64 и 128 Мбит; максимальный объем SDRAM-памяти — 768 Мбайт), контроллер AGP-шины (соответствует спецификации AGP 2.0; частота шины — 66 МГц; поддерживает 1x- и 2x-режимы; поддерживает режим SideBand Addressing), контроллер PCI-шины (соответствует спецификации PCI 2.2; частота шины — 33 МГц; ширина шины — 32 бита; напряжение на шине— 3,3 или 5 В; поддерживает до шести мастер-устройств PCI, помимо самого контроллера PCI-шины).
В микросхеме AMD-756 интегрированы: USB-контроллер (имеет USB-хаб (root hub) и четыре порта; совместим со спецификаци ями USB 1.0 и OHIC (Open Host Controller Interface); поддерживает режим эмуляции Legacy Keyboard и PS/2 Mouse); IDE-контроллер (два Ultra ATA/66 IDE-канала — поддержка до четырех IDE-устройств), мост PCI-ISA, контроллер ISA-шины. AMD-756 также соответствует ряду спецификаций по управлению питанием периферийных устройств: ACPI 1.0, APM 1.2, PC98 и OnNow.
|
|
