800 МГц FSB. Двухканальная DDR400 - Intel следует за nVidia? Технология увеличения производительности PAT (Performance Acceleration Technology). CSA: появилась новая шина. Новый ICH. Прощайте, Promise и HighPoint - на сцену выходит Intel RAID. Материнские платы на Intel 875P. Тестирование.
Чипсет 875P является важным шагом вперёд для Intel. Во-первых, он благоприятно сказывается на имидже Intel, как на компании, прислушивающейся к нуждам своих клиентов - главным образом, по причине поддержки технологии памяти DDR400. Мы никогда раньше и не подозревали, что Intel станет горячим сторонником DD400, учитывая её прошлое отношение к этой технологии. Мы были удивлены переменой, произошедшей с позицией Intel в прошлом году на Computex.
Intel, которая выпускает сегодня 875P, очень отличается от той Intel, которую мы помним раньше - когда компания проталкивала на рынок память Rambus DRAM во времена чипсета i820. Нельзя выразить словами счастье тайваньских производителей материнских плат, которые наконец-то получили в своё распоряжение чипсеты Intel с потенциально высоким спросом. Ведь сколько усилий было затрачено на то, чтобы уговорить покупателей приобретать чипсеты Intel, в сторону которых они бы никогда и не посмотрели.
Во-вторых, с выпуском 875P память RDRAM фактически уходит из линейки продуктов компании. Это не означает ухудшение RDRAM, просто DDR сегодня намного более распространена, стоит дешевле и поэтому более привлекательна для конечных пользователей и продавцов.
Перейдем к списку функций 875P: поддержка 800 МГц FSB, двухканальной памяти DDR400, внедрение новой шины специально для гигабитного Ethernet и встроенная поддержка Serial ATA с возможностью установки массива RAID. Давайте рассмотрим все новые возможности подробнее.
800 МГц FSB
Изначально 800 МГц FSB планировалась только для Prescott, будущего ядра Pentium 4 с техпроцессом 0,09 мкм. Но поскольку Intel сегодня достигла некоторых пределов по тепловыделению и по совершенствованию текущего 0,13 мкм техпроцесса, компании понадобился дополнительный способ увеличения производительности, чтобы можно было улучшить конкурентоспособность процессоров без значительного поднятия тактовой частоты.Мы уже подробно описывали преимущества перехода на 800 МГц FSB в нашей статье "Быстрый взгляд на производительность Intel Pentium 4 c 800 МГц FSB". К тому же вы можете ознакомиться с нашим обзором первого процессора с поддержкой 800 МГц Pentium 4 3,0C, который будет опубликован на днях. 875P стал первым чипсетом Intel, получившим официальную поддержку 800 МГц FSB. Поскольку чипсет позиционируется как флагманское решение для Pentium 4, неудивительно, что он был выпущен вместе с P4 3,0C, самым производительным на сегодня процессором с FSB 800 МГц.
Прирост в производительности 800 МГц FSB по сравнению с 533 МГц FSB
Поддержка чипсетом 875P частоты FSB 800 МГц на самом деле явилась больше проблемой тестирования и отбора для Intel, поскольку вряд ли для этого требовались значительные инженерные усилия. Вспомним, что многие чипсеты 845PE прекрасно работали на повышенных частотах. Intel не продаёт чипсеты 845PE с официальной поддержкой 800 МГц FBS, так что покупку подобных плат вы осуществляете на свой страх и риск.
Следует учитывать, что чипсет 875P не будет работать с 400 МГц FSB, поэтому вы сможете установить на него только 800/533 МГц процессоры. Если вам потребуется поддержка 400 МГц FSB, то вам следует приобрести чипсет 865/Springdale. (На самом деле ситуация более сложная и связана с VRM10.0, подробнее вы можете прочитать здесь).
Учитывая, что 64-битная FSB на частоте 800 МГц обеспечивает максимальную пропускную способность между северным мостом MCH и процессором на уровне 6,4 Гбайт/с, чипсет должен использовать память с не меньшей пропускной способностью для оптимальной работы.
Двухканальная DDR400 - Intel следует за nVidia?
nVidia стала первой компанией, реализовавшей в своём чипсете nForce двухканальную архитектуру памяти DDR почти два года назад. С выпуском nForce2 nVidia, наконец, достигла желанного успеха, и чипсет в полной мере может задействовать пропускную способность двухканального (128-битного) интерфейса памяти DDR. Благодаря оптимизации раскладки выводов и упаковки северного моста nForce2 IGP/SPP, появилась возможность установки чипсета на четырёхслойные материнские платы, что позволило существенно снизить цены.Intel последовала той же методологии с чипсетом 875P, который использует двухканальный интерфейс памяти DDR. С помощью улучшения дизайна физического интерфейса MCH на материнской плате, Intel тоже смогла обеспечить возможность установки чипсета на четырёхслойные материнские платы.
Обычно во время дизайна чипсета инженеры, отвечающие за упаковку, занимаются лишь внутренней раскладкой и не слишком заботятся о раскладке материнской платы, которую производители плат должны создать после получения чипсета в свои руки. Однако с чипсетом 875P особое внимание было уделено именно раскладке выводов интерфейса MCH, чтобы обеспечить возможность оптимальной конструкции материнской платы. Помните, что двухканальная архитектура памяти имеет в два раза больше выводов интерфейса памяти, и 64-битные каналы памяти DDR довольно сложно разместить на плате.
Оптимизация раскладки уже осуществлялась с выпуском nForce2 и главным образом используется Intel по причине выпуска чипсета 865, который будет направлен на более экономных пользователей, чем чипсет 875P. Intel гордится тем фактом, что упаковка северного моста 875P имеет тот же размер, что и 845G в силу перехода на более эффективный техпроцесс.
Как мы уже упоминали выше, 800 МГц FSB обеспечивает максимальную пропускную способность между процессором и MCH 6,4 Гбайт/с, и для поддержания баланса двухканальный контроллер DDR памяти использует DDR400, которая обеспечивает такую же пропускную способность 6,4 Гбайт/с, что и FSB чипсета (при работе в двухканальном режиме).
Двухканальная DDR в действии.
MCH отличается гибкостью в вопросах скорости интерфейса памяти и конфигурации. Чипсет 875P может работать как в одноканальном, так и в двухканальном режиме, в паре как с DDR266/333, так и с DDR400. Следует сказать, что для работы в двухканальном режиме должны выполняться следующие требования:
- модули DIMM должны быть установлены парами
- модули DIMM в паре должны быть одинакового размера (то есть 128 Мбайт, 256 Мбайт и т.д.)
- модули DIMM в паре должны использовать одинаковую плотность чипов памяти (то есть чипы 128 Мбит, 256 Мбит и т.д.)
- модули DIMM в паре должны использовать одинаковую ширину шины DRAM (x8 или x16)
- модули DIMM в паре должны быть оба односторонними, или оба двухсторонними, вы не можете установить двухсторонний модуль в паре с односторонним
В паре могут использоваться модули DIMM различных производителей, с разными задержками или частотами, причём при работе в двухканальном режиме будут устанавливаться самые медленные значения частот/задержек из двух.
В отличие от 865, MCH 875P поддерживает память ECC, что является первым индикатором (второй вы увидите чуть позже) того, что 875P нацеливается не только на сегмент энтузиастов, но и на рабочие станции начального уровня.
Наверняка самым популярным вопросом конечных пользователей является следующий: стоят ли преимущества от использования двухканального интерфейса памяти DDR перехода на чипсет 875P вместо покупки платы на 845PE с возможностью работы на 800 МГц? Чтобы на него ответить, мы решили протестировать 875P как в одноканальной, так и в двухканальной конфигурации памяти.
Сравнение производительности двухканального и одноканального режима работы памяти DDR.
Переход на двухканальный режим работы памяти улучшает производительность на величину от 0 до 15 процентов, в зависимости от приложения. Такой прирост нельзя назвать несущественным, однако всё будет зависеть от цены на материнские платы и от важности подобного прироста для вас. Помните, что материнская плата на 845PE с поддержкой 800 МГц FSB не обладает столь богатой функциональностью, как решение на 875P.
Технология увеличения производительности PAT (Performance Acceleration Technology)
Ещё одной особенностью контроллера памяти 875 является технология, которую Intel называет PAT. От компании, которая стала родителем таких названий, как HyperThreading и NetBurst, мы ожидали услышать нечто большее, чем Performance Acceleration Technology, но когда мы были довольны маркетологами?Основная функция PAT заключается в дифференциации 875P от 865. Intel применила стандартный подход отбора по скоростям (speed binning), который используется при маркировке процессоров. Самые производительные чипы маркируются как MCH чипсета 875P, а менее производительные остаются для чипсета 865. Причина такого отбора заключается в том, что Intel решила создать контроллер памяти с более агрессивными задержками, который в то же время сохранил бы свою стабильность. При этом происходит экономия двух тактов при каждом обращении к памяти, что позволяет улучшить общую производительность на несколько процентов.
Процесс отбора по скоростям применяется, скажем, для различения 3,0 ГГц Pentium 4 и 2,80 ГГц Pentium 4. То есть для работы PAT не требуется какой-либо дополнительной логики. Так что включение этой технологии возможно и на северных мостах 865 (по крайней мере, теоретически). Включение PAT на 865 примерно напоминает "разгон" 1,6 ГГц Pentium 4 до 2,2 ГГц, то есть, фактически, мы производим "разгон" серного моста. Естественно, что только 875P сможет похвастаться полностью проверенной и гарантированной поддержкой PAT. Пока непонятно, будут ли производители материнских плат добавлять опцию в BIOS для включения PAT на чипсетах 865, или Intel установит какие-либо аппаратные преграды для работы технологии на отличных от 875P чипсетах. Мы прольём свет на это в ближайшие несколько недель, когда будут выпущены платы на 865.
CSA: появилась новая шина
Гигабитный Ethernet постепенно вытесняет 100 Мбит/с стандарт при связи производительных компьютеров и рабочих станций. Проблема заключается в том, что большинство производительных компьютеров оснащены только 32-битной PCI на 33 МГц, которая имеет пропускную способность 1 Гбит/с.Если передавать данные по сети в одном направлении, и при этом шина PCI будет работать исключительно с сетевым чипом, то шина не будет ограничивать производительность. Но мы живём не в идеальном мире.
Чаще всего передача данных по сети происходит в двух направлениях, и если ваша сеть работает в дуплексном режиме, то пиковая пропускная способность сети составит 2 Гбит/с. В то же время, в фоне обычно происходит какая-либо активность жёстких дисков и других компонентов, то есть пропускной способности шины в 1 Гбит/с может оказаться недостаточно, как в сегодняшних, так и в будущих сценариях использования гигабитного Ethernet.
Intel прогнозирует ограничения в пропускной способности при подключении гигабитных чипов по шине PCI, поэтому компания выпустила новую шину CSA (Communications Streaming Architecture). Но мы слишком скоропалительно назвали шину новой - на самом деле она является практически идентичной копией шины Hub Link 2.0, связывающей северный и южный мост. Однако CSA используется для соединения северного моста MCH и гигабитного Ethernet контроллера.
CSA прекрасно соответствует потребностям гигабитного Ethernet, поскольку шина обеспечивает пропускную способность 2 Гбит/с (266 Мбайт/с, что равняется пропускной способности Hub Link 2.0), что вполне достаточно для поддержки дуплексного гигабитного Ethernet подключения.
Чтобы протестировать эффективность Intel CSA, мы построили систему клиент/сервер, состоящую из сервера и двух клиентов, причем в центре сети находился гигабитный коммутатор D-Link, а используемый кабель имел категорию 6. Все три системы были оснащены гигабитными контроллерами Ethernet, мы использовали контроллеры Intel Pro/1000 Desktop MT (вверху справа) на клиентах, а на сервере мы меняли ещё один контроллер Pro/1000 Desktop на встроенный контроллер CSA (вверху слева). С помощью NetIQ Chariot мы создали двунаправленный трафик между каждым клиентом и сервером, чтобы нагрузить дуплексный гигабитный канал Ethernet до сервера с 875P. Ниже приведены полученные результаты.
Сравнение подключения через шину CSA с обычным подключением через PCI (пропускная способность указана в Мбит/с).
Как видим, шина Intel CSA действительно выполняет свои обещания, хотя следует отметить, что подобные высокие скорости передачи данных невозможны, если вы будете считывать информацию с жёсткого диска. Если вы посылаете данные, находящиеся в кэше основной памяти, то вы сможете достичь подобной производительности, иначе же различия между интерфейсом CSA и подключением по шине PCI будут минимальны. Впрочем, очевидно одно: благодаря введению шины PCI производительность гигабитных сетей будет ограничиваться только скоростью чтения с дисков.
Даже если вы не получите высоких скоростей передачи, перенос гигабитного чипа с шины PCI помогает освободить её под другие задачи. Итоговый результат похож на тот, который достигла nVidia с введением изохронных каналов HyperThransport на чипсете nForce2, что позволяет осуществлять передачу сетевых данных без обрывов и минимизирует эффект случайного появления пиков передачи данных на остальные компоненты системы.
Вместе с CSA к северному мосту MCH подходят следующие шины:
- 32-битный интерфейс AGP 8x
- 2 x 64-битных канала памяти ECC DDR
- 64-битный интерфейс NetBurst FSB
- 16-битный интерфейс Hub Link ICH
- 16-битный интерфейс CSA
Новый ICH
В чипсете 875P используется новый южный мост - ICH5.
Он отличается двумя важными особенностями от своего предшественника, ICH4. Во-первых, ICH5 поддерживает в общей сложности восемь портов USB 2.0. Как заявила Intel, компания больше не будет увеличивать число портов, поскольку восемь портов удовлетворяют как сегодняшним, так и будущим потребностям.
Во-вторых, наверное, самой важной новой особенностью ICH5 является встроенный контроллер Serial ATA. Современные контроллеры Serial ATA используют шину PCI для подключения к южному мосту (или MCH), что вполне может чрезмерно загрузить пропускную способность 133 Мбайт/с, которая обеспечивается 32-битной PCI на 33 МГц. Если вы посмотрите на спецификации Serial ATA, там указана максимальная теоретическая пропускная способность интерфейса 150 Мбайт/с, что на 13% превышает скорость 32-битной PCI на 33 МГц! Конечно, здесь возникает вопрос, достигают ли современные приводы хотя бы половины такой пропускной способности. Но в любом случае, кому нравятся "узкие места" в системе? Ведь связывая контроллер Serial ATA по шине PCI, мы создаём потенциальный "затор", который ещё покажет себя в будущем, когда появятся более скоростные винчестеры.
Intel ICH5 позволяет избежать этой проблемы, поскольку он использует встроенный контроллер Serial ATA, работающий без участия шины PCI. Контроллер Serial ATA напрямую связан с шиной Hub Link 2.0, поэтому он легко может обеспечить скорость 150 Мбайт/с на канал. ICH5 поддерживает два канала Serial ATA (то есть максимум два привода) и два канала Ultra ATA (максимум четыре привода), которые можно использовать одновременно.
Поскольку ICH5 относительно нов, драйверы Intel Application Accelerator чип не поддерживают, именно поэтому платформа 875P показывает не слишком хорошие результаты в тестах, сильно нагружающих подсистему ввода/вывода. Мы надеемся, что Intel исправит эту ситуацию как можно быстрее, поскольку очень обидно видеть снижение производительности 875P по причине недоступности свежих драйверов.
Прощайте, Promise и HighPoint - на сцену выходит Intel RAID
Уже годы компании типа Promise и HighPoint предлагают относительно дешёвые решения IDE RAID для производителей материнских плат, позволяя конечным пользователям создавать массивы RAID 0, RAID 1 и RAID 0+1.Однако многие пользователи не знают, что большинство контроллеров IDE RAID не занимается вычислительными функциями самостоятельно, а всего лишь предлагает ещё несколько каналов IDE и свой BIOS, при этом все вычисления ложатся на центральный процессор. Такой подход понятен, поскольку 3 ГГц Pentium 4 обладает намного большей производительностью в подобных задачах, чем медленный выделенный микропроцессор, не говоря уже о существенной экономии стоимости.
Учитывая, что процессор выполняет большинство работы, и контроллеры RAID становятся всё более распространённой опцией на материнских платах, Intel решила включить функциональность Serial ATA RAID в специальную версию ICH5, известную как ICH5R.
Во всём остальном функциональность ICH5R не отличается от ICH5. На данный момент ICH5R поддерживает только массив RAID 0, а реализация RAID 1 будет доступна после обновления драйвера/BIOS, которое появится, по нашим сведениям, примерно через месяц. Ничего особого в поддержке RAID 0 у Intel нет, но следует помнить, что массив RAID можно создать только с помощью двух Serial ATA каналов, то есть Ultra ATA приводы в массиве вы использовать не сможете.
Чем Intel выгодно отличается от конкурентов, так это своими драйверами RAID Application Accelerator. Обычно, когда вы желаете выполнить обновление от одного диска до двухдискового массива RAID 0, вам следует зарезервировать свои данные и создать массив RAID 0, в процессе чего будет уничтожено всё содержимое оригинальных дисков. Решение Intel намного эффективнее: вы включаете поддержку Intel RAID в BIOS, даже если у вас установлен всего лишь один диск, затем, после подключения второго диска, вы указываете драйверу Application Accelerator создать массив RAID 0, и эта операция будет выполнена в фоне без всякой потери данных.
Процесс перехода на RAID 0 отлично работает и значительно облегчает процесс миграции. Но не следует обольщаться, поскольку переход на RAID 0 означает уменьшение надёжности хранения ваших данных. Если при использовании в системе одного диска ваши данные находятся в безопасности, пока не отказал этот диск, то в массиве RAID 0 данные полностью теряются, если сломается хотя бы один винчестер.
Материнские платы на Intel 875P
В нашей лаборатории находилось в общей сложности шесть материнских плат на чипсете 875P, и в ближайшие дни мы представим их обзор, однако в этой статье мы использовали собственную плату от Intel - D875PBZ.
Радиатор на MCH практически такой же высокий, как и радиатор "коробочной версии" Pentium 4.
Тестирование
|
Тестовая
система на базе Windows XP Professional
|
|
|
Аппаратное
обеспечение
|
|
| Процессор |
Intel Pentium 4 3,06 ГГц
|
| Материнская плата |
ABIT BH7 - чипсет Intel 845PE
Gigabyte SINXP1394 - чипсет SiS 655 Intel D850EMV2 - чипсет Intel 850E Intel D875PBZ - чипсет Intel 875P |
| Память |
2 x 256 Мбайт DDR400 CAS2 Corsair XMS3200 DIMM
2 x 256 Мбайт PC800 Samsung RIMMs |
| Звук |
Нет
|
| Жёсткий диск |
80GB Western Digital специальное изданеи кэш
8 Мбайт ATA/100
|
| Видеокарта |
ATI Radeon 9700 Pro
|
Создание контента и офисная производительность
Здесь мы наблюдаем негативный эффект отсутствия поддержки Intel Application Accelerator для нового ICH, поэтому 875P оказывается медленнее даже 845PE. Обновление драйверов решит эту проблему.
Игровая производительность
Производительность кодирования видео
Производительность 3D-приложений
Заключение
875P вполне справился со своей работой по замене долгожителя i850/850E в роли производительного чипсета для Pentium 4. Причем он не просто справился с этой работой - он выполнил её на "отлично".
Прелесть чипсета 875P заключается не только в его производительности, поскольку она во многих случаях аналогична чипсету 850E. Самое главное - расширенная функциональность чипсета 875P.
Сегодня поддержку двухканальной памяти DDR400 и 800 МГц FSB мы уже воспринимаем как должное для новых поколений чипсетов, но с 875P мы получили встроенную поддержку Serial ATA, Intel RAID и очень полезную шину CSA для подключения гигабитного Ethernet.
Разница в производительности между 875P и 850E мизерна, если вы не будете использовать новый процессор с 800 МГц FSB. Если же установить 800 МГц процессор с поддержкой HyperThreading, то переход на 875P кажется вполне логичным. Так что не стоит забивать себе голову новым чипсетом, если вы не планируете устанавливать 800 МГц процессор.
Если сравнить 875P с 845PE, то оба чипсета относятся к явно различным классам, практически как 850E и 845PE. Обновление на 875P с платформы 845PE приведет к заметному приросту производительности, однако наиболее серьезная отрыв будет наблюдаться при переходе с чего-либо более старого (скажем, первого 845, 845D и т.д.).
Возможно, стоит дождаться появления чипсета 865: он будет заметно дешевле, при этом в 865 будет отсутствовать лишь технология Intel PAT, эффективность которой пока не столь очевидна. Мы уже получили материнские платы на 865 для обзоров, и вскоре мы обеспечим вас информацией, которая позволит вам осуществить выбор между 875 и 865. Если чипсет 865 будет работать на уровне 875P, то SiS655 будет отброшен на "бюджетный" сегмент рынка, но, в конечном счёте, неплохо, если покупатель с любым кошельком сможет позволить себе двухканальное решение с процессором Pentium 4.
Мы признаём прекрасную работу инженеров Intel по созданию последней линейки чипсетов для Pentium 4. Времена определённо изменились по сравнению с несколькими годами раньше, и, при этом, к лучшему!
