nForce 700a и Intel “Серия 4” чипсети

 SINCE 1998
  • Играй си играта, човече!

nVidia се намират в странна ситуация – от една страна AMD се обединиха с основния им конкурент ATI, а от друга – Intel официално обявиха плановете си да предложат х86-базиран графичен ускорител през 2009-та. Затова и обявеното бъдещо партньорство между nVidia и VIA изглежда логично (въпреки че би имало повече смисъл, ако преди две години nVidia вместо ULi бяха купили VIA, допълвайки портфолиото си с х86 процесорите им). Видеоускорителите на nVidia естествено се използват в компютри с всякакви процесори, но затруднението на nVidia идва по-скоро в областта на чипсетите – това са продукти, разработвани специално за един или друг вид процесори, а при тези за Intel се изисква и съгласието на гиганта за използване на процесорната шина AGLT+ (HyperTransport на AMD е свободен стандарт).

Първоначално nVidia предлагаха чипсети единствено за AMD процесори, но по-късно сключиха необходимото споразумение с Intel. Това се наложи поради доста по-големия пазарен дял на Intel платформи (който оставаше недосегаем за nVidia чипсети дотогава); тенденцията за интегриране на графичния ускорител в чипсета (т.е. намаляването на продажбите на ускорители от нисък клас за сметка на чипсети с вградено видеоускорение); настояването на nVidia многоплатковата работа в SLI режим да бъде възможна само на дъна с неин чипсет (изглежда с цел увеличаване на продажбите на чипсети), което обаче от своя страна намалява продажбите на SLI комплекти (мощни и скъпи графични ускорители) ако липсва SLI чипсет за по-масовата платформа; и на по-късен етап – обединението на ATI с AMD естествено води до намаляване на пазарния дял на nVidia при чипсетите за AMD процесори за сметка на ATI.

В последно време обаче отношенията между nVidia и Intel доста охладняха – и двете компании не пропускат възможност да определят подхода на другата като недалновиден – nVidia по повод очаквания х86 графичен ускорител на Intel, а Intel – по повод инициативата на nVidia (и съответно аналогичната при ATI) за използване на графичния ускорител за паралелизирани изчисления от общ характер. Засега nVidia е по-агресивна в посланията си и пуска PR материали по въпроса, докато от страна на Intel се чуват само отделни изявления на някои ръководни фигури. Доколко е сериозен разривът между Intel и nVidia, ще си проличи по това дали ще сключат споразумение за интерфейса на очаквания до края на годината нов процесор на Intel – QuickPath Interconnect (QPI) аналог на HyperTransport. nVidia вече подготвят планове за случая, в който не сключат такова споразумение – SLI поддръжка при Intel дъната ще се предоставя, ако имат nF200 (BR04) комутационен чип (използван при D5400XS, nF780i и др.) за PCIe интерфейс (какъвто ще поддържат всички чипсети на Intel). Има вероятност да се появят и по-разширени модели с вграден графичен ускорител, а може би и с допълнителни функции – подобен подход ще позволи на nVidia да реализират продажби независимо от лицензите на Intel за QPI и AGLT+ дотогава докато графичните им ускорители (били те вградени или външни SLI модели) са предпочитани от потребителите в сравнение с тези на Intel.

AMD вече обновиха чипсетите с модели, поддържащи PCI Express 2.0. nVidia досега бе пуснала само един нов модел (nF790i) освен козметичното разкрасяване на nF680i/650i чрез комутационния чип nF200 и преименуването им на nF780i/nF750i. nVidia вече пуснаха в продажба серията nF700a, а Intel обновиха чипсетите за Core2 от среден клас.

MCP или mGPU?

Маркетинговият отдел на nVidia е пословичен с продуктивността и изобретателността си. При нормални обстоятелства nVidia действа подобно на останалите компании, представяйки един продукт в три варианта чрез изкуствено ограничаване на някои функции (скъп, евтин и нещо по средата) и по-късно в зависимост от реалната приложимост на функциите пуска по няколко допълнителни модела, по-точно прицелени в пазарните изисквания. В случай на липса на нов продукт обаче, nVidia успява да изфабрикува цели нови продуктови фамилии с едно просто преименуване на продуктите и функциите им (т.н. „технологии”). Вече са ни познати термините Media Communications Processor (чипът с множество входно-изходни интерфейси, включително звуков и мрежови контролери, т.н. южен мост или едночипов „чипсет” ако няма втори чип/северен мост) и Motherboard Graphics Processing Unit (графичен ускорител, предвиден за вграждане на дънната платка, най-често част от северен мост или едночипов „чипсет”) – противовес на dGPU (d от discrete – самостоятелен графичен ускорител, предвиден за „външна” видеоплатка най-често с PCIe/AGP интерфейс).

Новата фамилия чипсети на nVidia се базира на един нов продукт и промяна на няколко негови параметъра и функции (поддръжка на SLI и PureVideo HD, тактова честота на Shader блоковете и добавяне на външен nF200 чип). Възможните комбинации са доста, но приложимите – едва две-три. Въпреки това получаваме цели осем нови чипсета. Идеологията и при ATI/AMD и при nVidia вече е, че е добре чипсетът да бъде с вграден графичен ускорител, независимо какви изисквания към видеоускорението има потребителят – по този начин дори да сложи допълнителна видеоплатка (на което nVidia/ATI само могат да се радват), тя ще се използва единствено за тежки 3D приложения (игри), а в останалото време ще бъде изключена и съответно компютърът ще консумира по-малко енергия, ще бъде по-тих и батерията му (за лаптопите) ще издържа по-дълго (HybridPower).

Освен това, ако допълнителната видеоплатка не е от най-мощните, вграденият ускорител може да поеме част от натоварването и да подпомогне работата и в 3D режимите (GeForceBoost). Тези предимства са безспорни и това накара nVidia да добавят графично ядро с Hybrid SLI поддръжка (общото наименование на двата режима описани по-горе) във всичките си чипсети, включително в тези от висок клас. Същото се очаква да направи и AMD/ATI с HybridCrossfire (засега само AMD780 поддържат тези режими). Изглежда тази тенденция за конвергенция на функциите при върховите и най-евтините модели е убегнала (или напротив – не се е понравила) на някои хора в nVidia и затова днес имаме MCP nForce700a модели, идентични с mGPU GeForce8000a (припокриването е в средния и нисък клас).

nForce730a

Базовият модел на новата фамилия има структура, сходна с GF7050PV-nF630a. HyperTransport интерфейсът е обновен до версия 3.0 и поддържа до скорост до 2600MHz/5200DDR@16bit (20.8GB/s общ пропускателен капацитет в двете посоки); PCI Express интерфейсът е обновен до версия 2.0 (двойно по-бърз от 1.х – всяка PCIe линия поддържа общо 1GB/s в двете посоки, т.е. 16GB/s при PCIe x16), запазвайки броя портове (4) и линии (19), т.е. nF730a поддържа един PCIe 2.0 x16 и три PCIe 2.0 x1 порта; USB2.0 портовете са увеличени от 10 на 12 бр.; SATA/300 портовете – от 4 на 6 бр.(с поддръжка на RAID нива 0, 1, 0+1 и 5); запазват се мрежовият (10/100/1000Mbps), UltraATA/133 (1 канал за до 2 устройства) и звуковият (HDAudio до 7+1 канала@32bit/192kHz) контролери; графичното ядро е изцяло подновено – използва се GF8400 (G86), заемащо до 512 МВ от системната памет, с поддръжка на DirectX10, PureVideo HD декомпресия на видеосъдържание (пълна поддръжка на H.264 и частична на VC-1), 16 Unified Shader модула, 4 текстуриращи и 4 финализиращи (ROP) модули. Тактовата честота на графичното ядро е 500MHz, а на Shader модулите – 1200MHz. Видеоизходите са VGA с разделителна способност до 1920х1440@75Hz (300MHz RAMDAC) и едноканален DVI/HDMI (до 1920х1200@60Hz) с поддръжка на HDCP и 7+1 канален некомпресиран LPCM звук. За чипсетите с вградено видео, поддържащи HyperTransport 3.0, е добре да се използват с процесор с максимално бърз северен мост (и съответно HT интерфейс), тъй като чрез него се осъществява достъпа до паметта – съответно при използване на Phenom/Turion X2 производителността е малко по-висока в сравнение с Athlon64/X2.

AMD780G поддържа двуканален DVI (до 2560х1600), но за сметка на това едва 2 канален некомпресиран LPCM звук през HDMI. AMD780G разтоварва процесора малко по-успешно от nF730a при разкомпресиране на видеосъдържание, а при игрите производителността им е сходна. nF730a изостава по отношение на броя PCIe линии (с три спрямо SB700/ICH9 и с още повече от nF570а), но предоставя мрежови контролер (за разлика от SB700 при AMD780. Контролерът на Intel ICH9 рядко се използва тъй като е съвместим единствено с PHY чип на Intel и използва един от PCIe x1 портовете) и RAID5 (какъвто липсва в SB700).

nForce7xx / GF8xxx модификации

Другото наименование, под което се намира чипсетът nF730a, e GF8200 (формалната разлика между двата е в това, че GeForce не поддържат настройка на някои параметри чрез nVidia Control Panel за разлика от nForce). Предлага се модел с малко по-висока тактова честота на Shader модулите – 1500MHz при GF8300.

Модификации с орязана PureVideo поддръжка (не всички операции могат да се извършват върху High Definition съдържание) са съответно nF720a и GF8100 (работят със стандартните за nF700a серията тактови честоти на графичното ядро 500MHz и на Shader модулите – 1200MHz). Предлага се и един модел с дезактивирано графично ядро (и съответно без поддръжка на Hybrid SLI) – nF710a.

Предлагат се и два модела, предвидени за лаптопи с AMD Turion процесори – GF8200M G и GF9100M G, от които само вторият поддържа Hybrid SLI. nVidia все още не предлагат чипсети за лаптопи с Intel процесори, но в противовес на затвореността по отношение на SLI се очаква, че в специално модифицирани версии (за конкретни модели лаптопи) на ForceWare драйверите nVidia ще предоставят HybridPower поддръжка между GF9M видеоускорител и чипсет на Intel с вградено видео (GeForceBoost очевидно няма да работи поради коренно различните архитектури).

nForce700a SLI

Предлагат се два модела, поддържащи многоплаткова работа с външни видеоускорители. nF750a представлява nF730a с възможност PCIe 2.0 х16 портът да бъде разделян на два с по х8 линии (за две видео платки – в този случай третият х1 порт се деактивира). nF780a прилага подхода на nF780i – към PCIe 2.0 x16 порта на nF730a се включва nF200 комутационен чип, който предоставя един х16 и два х8 порта (PCIe 2.0). Tрите PCIe 2.0 x1 порта в основния чип продължават да са активни. Някои производители на дънни платки използват nF200 чипа и в режими, които официално не са част от nF780a спецификацията – за два „пълни” х16 порта (по подобен начин при nF750i вместо един x16 и един х8 се предлагат един х16 и два х8 – тъй като всъщност nF200 предоставя четири х8 порта, които могат да се обединяват два по два в х16 портове).
Недостатъците от използването на комутационния чип са същите като при nF780i – оскъпяване, повишена консумация, липса на подобрение в производителността (въпреки че при nF780a и „главния” PCIe интерфейс е 2.0 за разлика от nF780i), липса на реални преимущества спрямо nF750a (който няма nF200). nF780а поддържа работа с два слота/два чипа (стандартен SLI режим), три слота/три чипа (3-way SLI с GF8800GTX/Ultra, GF9800GTX), два слота/четири чипа (QuadSLI с двучипови комплекти платки GF9800GX2/GF79xxGX2). nF750a не поддържа единствено 3-way SLI, но дори и това теоретично е възможно – ако един от електрическите х1 портове се опроводи до физически х16 слот.

И двата модела nF700a SLI поддържат работа с приложението на nVidia System Monitor, а nF780a и с ESA съвместимия софтуер (ако дънната платка изпълнява ESA спецификацията).

Спрямо досегашния флагман nF590а сред AMD чипсетите на nVidia nF780a отстъпва по два показателя – брой PCIe линии и липсата на втори мрежови контролер. Като цяло nF750a е по-балансиран и по-високата цена и негативите на nF780a не могат да бъдат компенсирани с добавянето на един х16 порт и ESA поддръжка.

Intel “4-та серия

P45, P43, G45, G43 и ICH10/R най-вероятно представляват последното обновление на настолните чипсети на Intel преди появата на процесори с вграден северен мост (изкопирайки последното все още незаимствано от нововъведенията на AMD от 2003-та с Athlon64). Те се произвеждат по 65nm технология и се явяват наследници на P35 и G35 и подобно на nForce700 не могат да се похвалят с нещо повече от PCI Express 2.0 поддръжка (и то частична). Изглежда Intel не смятат да пускат масови Core2 процесори с 400MHz/1600QPB шина (освен C2Extreme 9770 предназначен за Х48), тъй като новите чипсети поддържат максимум до 333MHz/1333QPB (колкото и P35). Поддържаната памет е също като при P35 – два канала с до DDR-II/800 или DDR-III/1066. PCI Express интерфейсът е обновен до версия 2.0 като P45 поддържа разделяне на х16 порта на два с по х8 линии за двуплаткова работа в CrossFireX режим с AMD Radeon видеоплатки.

Intel все още използват класическата архитектура на северен и южен мост. При новите чипсети южният мост също е обновен – ICH10. За разлика от северния той все още не поддържа PCIe 2.0 и затова както x1 портовете, така и връзката със северния мост (PCIe x4/DMI) остават на по-бавната 1.х скорост. ICH10 въвежда само няколко малки подобрения в технологиите за отдалечено администриране и други второстепенни функции (Wake-on-VoIP, възможност потребителят да избира кои приложения да се ускорят, ако се използва Flash кеш памет, поддръжка на overclock приложението на Intel и др.) и запазва всички останали характеристики на ICH9/R – 6 бр. PCIe x1 порта, 12бр. USB2.0 порта, HDAudio звуков контролер, мрежови контролер (10/100/1000Mbps), който не се използва от производителите на дънни платки (с изключение на поръчките за големите OEM като Dell и HP). Може би най-същественото нововъведение е това, че вече и базовата и “R” модификацията на южния мост поддържат 6бр. SATA/300 порта (т.е. разликите между ICH10 и ICH10R остават само две – поддръжката на Flash кеш и RAID нива 0, 1, 10 и 5).

Intel P43 представлява вариант на P45 без възможност за разделяне на PCIe х16 порта и съответно добива голяма популярност, тъй като е по-евтин, а с нищо не отстъпва на P45 и X48, ако не се използва повече от една видеоплатка.

Intel G43 добавя към P43 вградено графично ядро GMA X4500, което, подобно на X3500 (G35), поддържа DirectX10 (но драйверите на Intel са с такова качество, че повечето игри не работят) и OpenGL1.5 (с обещание за 2.0 в по-късна версия); работи на 400MHz и има 4 финализиращи (ROP) модула. Броят Unified Shader модули е увеличен от 8 (G35) на 10 (G43), добавена е поддръжка на HDMI 1.3 и DisplayPort. Поддържа се работа с два видеоизхода – аналогов VGA с поддръжка на разделителна способност до 2048х1536@75Hz (350MHz RAMDAC, по-добър от този при nF700a) и двуканален цифров DVI/HDMI/DP до 2560х1600@60Hz (отново по-добре от nF700a) или два цифрови изхода. За разлика от чипсетите на nVidia и AMD при G43 не се поддържа едновременна работа на вграденото видео и PCIe x16 порта. При G45 вграденото видео е GMA X4500HD и в добавка към G43 поддръжка подпомагане на декомресията на MPEG2, H.264 и VC-1 видео съдържание.

Поне на теория G45 се изравнява с чипсетите на nVidia и AMD по отношение на 2D и видео обработката (за игри и 3D приложенията все още никой чипсет на Intel не върши работа), но това ще зависи и от поддръжката в програми като WinDVD и PowerDVD.

VIA VX800

Напоследък Intel са станали изключително възприемчиви – заимстваха от AMD x86-64 архитектурата, продуктовите номера (които бяха въведени още от Cyrix) вместо тактовата честота като основен показател и очакваните в новия им процесор вграден контролер за достъп до паметта и сериен интерфейс (макар и QPI вместо HT), отказаха се да налагат своя BTX формат в полза на утвърдения ATX и вече предлагат Mini-ITX платки (формат, предложен от VIA, съвместим с ATX кутиите).

Междувременно споразумението на VIA за предлагане на Intel-съвместими чипсети изтече и те вече предлагат чипсети само за своите процесори. Новият VX800 е предназначен за VIA Nano процесорите, но работи и с по-старите C7. VX800 е едночипов модел, поддържащ до 200MHz/800QPB шина, един канал DDR-II/667 памет, HDAudio и MC’97 модем, S3 Chrome9 HC3 графично ядро (DX9, 250MHz, до 256МВ памет заета от системната, MPEG2/H.264/VC-1 декомпресия, VGA и два едноканални или един двуканален цифрови видеоизхода, TV-Out и Video-In), 6 бр. USB2.0 портове, 1 UATA/133 канал, 2 бр. SATA портове, интерфейс за Flash-карти (4-in-1), PCI и LPC шини, два серийни порта (UART), инфрачервен порт, един PCIe х4 порт и два PCIe x1. За най-малките продукти (UMPC, MID, вградени системи с х86 процесор, домашна електроника и др.) е предвиден VX800U, при който липсват PCIe и SATA портовете, а тактовите честоти са намалени до 166MHz за Chrome9, DDR-II/400 за паметта и 100MHz/400QPB за процесора, а консумацията е намалена до 3.5W.

Intel SCH

Intel Atom процесорите са предвидени да работят с някои модификации на i945 чипсета, но за MID (Mobile Internet Device) и UMPC (Ultra Mobile PC) е предназначен едночиповият „чипсет” SCH (System Controller Hub). Той предоставя до 133MHz/533QPB шина, един канал за памет до DDR-II/533, два PCIe x1 порта (1.0а), LPC интерфейс, един UltraATA/100 канал (до 2 устройства), HDAudio и MC’97 модем, интерфейс за SD/MMC карти, два USB2.0 порта за вътрешни устройства (поддържат само 480Mbps), шест външни USB2.0 порта (които поддържат и по-бавните скорости), от които два могат да се използват и в режим „клиент” (т.е. за връзка с настолен компютър или лаптоп) и PowerVR SGX графично ядро (GMA500) с два цифрови видеоизхода (към единия от които може да се включат преобразователи за TV-Out и VGA) и MPEG2/H.264/VC-1 декомпресия.

Автор: Стоян Спахиев