AMD и nVidia чипсети серия 700 – част 1

 SINCE 1998
  • Играй си играта, човече!
author image by PC Mania | Archive | 0 Comments | 16 мар. 2008

nVidia отдавна не са обновявали върховия си модел чипсет за AMD процесори, но за сметка на това след покупката на ATI от AMD техният чипсет отдел изцяло се фокусира върху собствената им платформа и в края на 2007-ма пусна първите си върхови модели, откакто работи под името AMD (миналата година бе обявен AMD580X, но това всъщност беше преименуван ATI CrossFire 3200) – т.н. „7-ма серия” (наименованието е произволно, имайки предвид, че 4-та, 5-та и 6-та са с общо 4 члена…). От своя страна nVidia продължават да си играят с наименованията и пуснаха „серия 700” за Intel процесори, която ще бъде допълнена и с модели за AMD Athlon и Phenom.

AMD790FX

Заедно с пускането на Phenom AMD обявиха и придружаващи го чипсети като комбинацията от процесор+чипсет е наречена “Spider” (паяк). Новите чипсети се произвеждат с 65nm технология (консумацията на енергия е около 10W, доста по-малко от моделите на nVidia и Intel, използващи не толкова фините 90nm, 130nm и дори 180nm – съответно отделяната топлина при AMD700 е доста по-ниска) и са с осъвременени интерфейси – поддържат Socket AM2+/HyperTransport 3.0 (до максималната скорост 2600MHz/5200DDR и ширината на Athlon/Phenom интерфейса – 16-bit, т.е. общо 21GB/s пропускателен капацитет в двете посоки – значителен скок спрямо досегашните HT2.0 чипсети, поддържащи 1000MHz/2000DDR@16bit, т.е. 8GB/s) и PCI Express 2.0 (удвоена скорост на линиите спрямо 1.x – от 250MB/s на 500MB/s във всяка посока, т.е. общо upload/download от 500MB/s на 1GB/s). За съжаление ефектът и от двете подобрения няма да се усети веднага, тъй като видеоускорителите все още не се нуждаят от такава PCIe скорост, а Phenom процесорите все още използват малко по-бавни HT3.0 връзки (1800MHz/3600DDR@16bit, т.е. 14GB/s). Въпреки че не могат да се проявят веднага, AMD700 чипсетите предлагат най-доброто към момента и няма да попречат за реализирането на пълния потенциал дори и на бъдещите по-бързи Phenom.

Съвременният северен мост обаче е комбиниран с доста по-стар южен мост. Според официалните предписания AMD770/790/FX трябва да използват SB600 (10 USB2.0 порта; 1 UATA/133 канал; 4 SATA/300 порта с RAID нива 0,1,10; без мрежов контролер), но няма техническа пречка да се направи дъно с леко подобрения SB700, който е предписан за AMD780G.

Като цяло от AMD700 не бива да се очакват чудеса освен по отношение на CrossFireX поддръжката от върховия модел.
Общото между елементите на „Spider” (Phenom, AMD700 и Radeon HD3000) се проявява в това, че се поддържат от OverDrive софтуера на AMD (подобен на nVidia nTune) за наблюдение и настройка на основните параметри на системата (тактови честоти, захранващи напрежения и т. н.).

AMD790FX е наследник на AMD580X и предоставя общо 42 PCIe линии (с две повече от предшественика си). Десет от тях се разпределят по следния начин: 4 се използват за връзка с южния мост (т.е. заради стария южен мост работят в режим 1.х, въпреки че поддържат 2.0), а 6 се използват за PCIe x1 портове, които могат да се комбинират в x1/x2/x4 устройства/слотове (например един х4 слот, един х1 и един х1 мрежови контролер на дънната платка). Останалите 32 линии се разделят на два порта с по х16 или четири порта с по х8 линии (физически х16 слотове). Когато се включат две видеоплатки, се работи с 2х16, а при три или четири съответно един или два от х16 портовете се разделят на две по х8. Един PCIe 2.0 x8 порт има същия пропускателен капацитет както един PCIe 1.x x16 (общо 8GB/s).

Чипсетът предоставя достатъчно PCIe линии за четириплаткова работа, но на практика съществува проблем с физическото разположение на слотовете и платките. Стандартните Radeon HD3870 охладители заемат пространството над съседния слот, т.е. една платка „заема” два слота (един електрически и два физически). Съответно четири платки заемат осем слота, но ATX стандарта предвижда максимум 7 бр. Възможното решение е или да се използват еднослотови платки (има такива модели на Sapphire) изцяло (тогава четирите слота с платки могат да бъдат дори и един до друг, като отделно трябва да се мисли и за охлаждането им) или при оптимално разположение (MSI K9A2 Platinum е с такова) на PCIe x16 слотовете (PEG-друг-PEG-друг-PEG-друг-PEG) в тези, които имат съседен „друг” да се сложат двуслотови платки, а в последния – еднослотова. Последният вариант излиза извън ATX стандарта – четири двуслотови платки с видоизменение на кутията (или ако се намери – специален модел с осем прореза).

AMD790X и AMD770

Серията AMD700 се допълва от два по-малки модела – AMD790X и AMD770. Разликата спрямо AMD790FX се състои в това, че 16 от PCIe линиите са премахнати (т.е. остават 26). При AMD790X PCIe x16 порта може да се разделя на два с по х8 линии, докато при AMD770 той си остава твърдо един х16. Като добавим и един x16 физически слот с 4 PCIe линии, от останалите се получава, че AMD790X поддържа максимум 3 видеоплатки, а AMD770 – две. Официално AMD не подкрепят използването на x16/x4 слотове и съответно според спецификациите AMD790X поддържа „CrossFire” (без X, т.е. максимум с 2 платки), a AMD770 въобще не би трябвало да се използва с повече от една видеоплатка.

AMD 570X CrossFire

JetWay представиха дънна платка, използваща специална модификация на по-стария AMD580X CF чипсета (предоставящ два пълни PCIe x16 порта и четири допълнителни x1 линии и използван заедно с южния мост SB600) за Athlon64. При AMD570X вторият x16 порт е орязан до х8. Засега JetWay M2A581-SGE е единственото дъно, използващо този чипсет.

Intel P31 и G31

i945xx получава втори живот под името x31. P31 поддържа процесорни шини 200MHz/800QPB и 266MHz/1066QPB (разликата спрямо i945P е в липсата на 133MHz/533QPB, което се дължи на новите 800QPB Celeron процесори). Контролерът на паметта е двуканален, поддържащ до DDR-II/800 (подобрение спрямо DDR-II/667 при i945P). Запазват се PCIe x16 порта и 2GB/s DMI интерфейса за връзка с южния мост тип ICH7/R. Използването на толкова стар южен мост всъщност не е недостатък за P31 – ICH7 има UltraATA канал (за до 2 устройства), а нещата, които му липсват в сравнение с ICH8/9, не са необходими в най-ниския ценови клас (ICH7 има само 4 вместо 6 SATA/300 порта и само 8 вместо 10/12 USB2.0 порта). Липсата на вграден Gigabit Ethernet контролер също не е от значение, тъй като вградения в ICH8/9 контролер може да се използва само с Intel PHY и затова всички производители на дънни платки (освен Intel) използват външни контролери, каквито слагат и на P31 дъната. ICH9 южен мост се използва при P35, G35/33, Q35/33 и X38 чипсетите.
Основното нововъведение при P31 е поддръжката на четириядрени процесори (C2Quad) каквато няма при никое i945 дъно, дори при най-новите модификации, поддържащи двуядрени Core2 (вкл. бъдещите 45nm варианти) и overclock режим за 333MHz/1333QPB.
G31 представлява P31 с вграден графичен ускорител GMA3100 от G33.

Intel 5400

За еднопроцесорни сървъри Intel пуснаха два леко орязани варианта на настолния P35 чипсет – i3200 и i3210. Те се използват заедно с южния мост ICH9R и предоставят поддръжка за процесорна шина с тактова честота до 333MHz/1333QPB и двуканален контролер за достъп до паметта, работещ с максимум DDR-II/800 памет (12.8GB/s) и използващ ECC модули (с корекция на грешките). i3200 предоставя един PCI Express x8 порт (освен PCIe портовете на южния мост ICH9R), a i3210 предоставя два PCIe x8 порта (които могат да се обединят в един х16). Intel предлагат към единия от двата порта опционално да се добави и един i6702PXH-V чип, който представлява преобразовател от PCI Express към PCI-X интерфейс (PCI шина до 64bit, 133MHz – 1GB/s).

За двупроцесорни сървъри е предвиден i5100. Той също използва ICH9R южен мост и двуканален ECC контролер за достъп до паметта (максимум 48GB), но максимално поддържаната скорост при него е DDR-II/667 (10.7GB/s). За производството на i5100 се използва 130nm технология. i5100 има две процесорни шини (т.е. поддържа до два процесора) до 333MHz/1333QPB и 7 PCI Express x4 порта. Един от PCIe x4 портовете (2GB/s) работи в DMI режим за връзка с южния мост, а останалите шест могат да се групират в три двойки с по х8 линии.

За двупроцесорни сървъри и работни станции е предвиден i5400. За производството на i5400 се използва 90nm технология. Той предоставя две процесорни шини до 400MHz/1600QPB и десет PCIe 2.0 x4 порта. Два от тях се използват в режим 1.х за връзка с южния мост 63xxESB (един като ESI-интерфейс и един като PCIe), а останалите осем могат да се групират в четири х8 или два х16 слота. Контролерът за достъп до паметта е сериен четириканален и поддържа FB-DIMM до DDR-II/667 (общо за четирите 21GB/s скорост на четене заедно с 10.7GB/s скорост на запис). Серийният FB-DIMM интерфейс се осъществява като към модулите памет освен стандартните DDR-II чипове се добави и един AMB преобразовател, който се свързва по сериен канал със северния мост и паралелно с RAM чиповете. Недостатъкът на този подход е увеличената консумация на енергия (с ~5W/модул) и увеличените закъснения при достъп до паметта заради преобразователния чип.

При платформата на Intel обаче (чиито процесори нямат вграден северен мост с контролер за достъп до паметта за разлика от AMD Opteron) това е най-подходящият начин да се постигнат по-големи обеми на паметта (128GB). Другият недостатък на платформата с процесорни шини се заобикаля донякъде чрез интегрирания в северния мост 24МВ шинен филтър, който позволява комуникацията между процесори от двете отделни шини без преминаване през системната памет.

Неуспешният опит на AMD да компенсират изоставането си с пускането на четириядрен процесор бе платформата QuadFX, при която се използват два двуядрени процесора. QuadFX не успя да добие особена популярност, но въпреки това Intel се почувстваха задължени да отговорят със собствена двупроцесорна платформа, при това, естествено, използвайки два четириядрени процесора. Двупроцесорната платформа на Intel „за ентусиасти” (т.е. извън сегмента работни станции и сървъри) се нарича V8 и използва i5400 чипсет заедно с дънната платка „Intel D5400S Extreme Desktop Board”. Процесорите са четириядрени LGA771 Xeon модификации, работещи на 3.2GHz, с 400MHz/1600QPB шина и 2х6МВ L2 кеш памет наречени Core2 Extreme QX9775.

Изборът на чипсет е донякъде странен и разочароващ – използва неудачната в случая FB-DIMM памет (дъното има само четири слота и не може да достигне 128GB дори да биха свършили работа за приложенията в целевия пазарен сегмент), а предимствата му спрямо i5100 (по-големия брой PCIe линии, PCIe 2.0 поддръжка и т.н.) остават неизползваеми по различни причини. Южният мост ESB, освен че е по-стар от ICH9R, също е пълен с неизползваеми функции като PCI-X и още допълнителни PCIe линии – дъното не предоставя такива слотове). Дъното все пак има някои отличаващи го положителни черти – премахнати са PS/2 портовете и се поддържа многоплаткова работа с видеоускорители както в SLI (nVidia), така и CrossFire (AMD, наричан все още „ATI CrossFire” от Intel) режим. Тук за съжаление се сблъскваме с поредния недостатък на V8 – заради настояването на nVidia да изключват SLI при системи без nForce чипсет Intel са били принудени да добавят два nF100 чипа (разделят един PCIe x16 порт на два по х16. nF100 обаче поддържа само PCIe 1.x, което не е съществено за производителността на видеоускорителите, но обезсилва поредната функция на i5400). Това не помага за цялостния пропускателен капацитет (той си остава колкото 8х4 PCIe линии, т.е. 16GB/s до четирите PCIe слота). Въпреки този огромен компромис (добавяне на два скъпи и големи чипове, които консумират доста енергия) SLI се поддържа в максимум двуплатков вариант (т.е. без 3-way SLI и QuadSLI). На всичко това отгоре двата nF100 чипа и южния мост се охлаждат с един малък и шумен вентилатор.

На този фон е донякъде странно, че CrossFire работи въпреки наличието на nForce чипове и то във всичките си варианти – с 2, 3 и 4 платки. Дъното има 4бр. PCIe слота (x16 1.x, два по два използващи общо два споделени x16 порта) и 2бр. обикновени PCI слота. Дъното е в eATX формат (по-дълбок ATX) и може да не се побере в някои кутии – по отношение на физическите формати изглежда, че след изоставянето на Pentium4/D, които се нуждаеха от нечувано охлаждане, Intel преустановяват опитите си да наложат BTX (несъвместим с ATX формат, при който слотовете и задните портове са с разменени места и разположението на компонентите е предвидено такова, че да улеснява охлаждането) – в момента самите Intel предлагат едва 6 BTX платки (4 с чипсети i945/6, 2 с x965 и нито една с най-новите „3-та серия” чипсети), а останалите производители на дънни платки също почти нямат такива модели (правят ги по изключение за OEM поръчки).

За съжаление в момента почти никое масово приложение (т.е. игрите) не може да работи с осем процесорни ядра едновременно, а заради бавната памет платформата като цяло изостава от еднопроцесорните Core2 системи. Осемте ядра увеличават производителност съществено спрямо четириядрените (еднопроцесорни) системи при H.264 и 3D обработката.

Автор: Стоян Спахиев