Solano № 815 для Pentium III с SDRAM

Здесь за «кусок пирога» с Intel готова сразиться VIA Technologies.

Известно, что облик компьютера на базе x86-совместимого микропроцессора в значительной степени определяется используемым набором микросхем. Здесь за «кусок пирога» с Intel готова сразиться VIA Technologies.

Одной из причин, способствовавших тому, что противникам Intel удалось набрать в конкурентной гонке дополнительные очки, оказалось неудачное, по мнению многих экспертов, решение Intel о применении в оперативной памяти технологии RDRAM, которая не обеспечила адекватный своей стоимости рост производительности. В конечном итоге использующие RDRAM наборы микросхем Intel 820 и 840, с моей точки зрения, были не такими удачными, как 440ВХ. Более дешевые, чем RDRAM, решения на базе памяти SDRAM c частотой 133 МГц (PC133) и набора микросхем VIA Apollo Pro 133A стали набирать популярность.

В этих условиях появившиеся недавно наборы микросхем Intel 815/815E, которые поддерживают память SDRAM PC133, должны вернуть корпорации утраченные позиции. Конечно же, пути совершенствования наборов микросхем не определяются одной лишь оперативной памятью. Поэтому, прежде чем рассказать об особенностях наборов 815/815E, остановимся вкратце на общей ситуации.

Всяк сверчок...

Активно проводимая в жизнь корпорацией Intel стратегия диверсификации микропроцессоров семейства х86 сопровождается соответствующей специализацией наборов микросхем. На мой взгляд, основными параметрами, определяющими их позиционирование, являются: тип и число (для режима SMP) поддерживаемых процессоров; тип и емкость поддерживаемой оперативной памяти; тип AGP-порта (AGP 2x/4x); поддерживаемые IDE-интерфейсы (АТА 36/66/100 МГц.). Общей тенденцией, особенно для наборов микросхем, ориентированных на младшие модели ПК, является интеграция в наборе микросхем новых функций (скажем, звуковых интерфейсов, интерфейсов локальной сети), портов и проч.

В настоящее время Intel рекомендует широкий набор микросхем для различных ПК. Для серверов и рабочих станций это 440GX, 450NX и 840, для производительных настольных ПК — 820/820Е, для «основного ряда» ПК — 440BX, 815/815Е. Типовые характеристики некоторых из них даны в таблице.

Для самых младших моделей можно рекомендовать i810/810E, в которых имеется интегрированная графическая плата среднего уровня производительности (но нет порта AGP), поддерживается оперативная память SDRAM PC100 и контроллер ATA66. Однако вероятно, что этот набор микросхем уступит место 815/815Е. Последний является более совершенным и гибким: интегрированная графика сочетается с возможностью использовать AGP-платы; поддерживается память SDRAM PC100/133 и контроллер ATA100. Максимальная емкость оперативной памяти для обоих наборов равна 512 Мбайт.

По этому параметру они уступают 440BX, который выпускается вот уже два года. Этот набор популярен среди пользователей и по некоторым показателям по-прежнему опережает альтернативные варианты, в том числе i820/820E. Оба набора микросхем поддерживают память емкостью до 1 Гбайт, однако начиная с i820/820E нужно применять дорогую память RDRAM: в микросхеме Memory Translator Hub (MTH), выпускаемой Intel и позволяющей применять с этим набором микросхем обычную память SDRAM, была обнаружена ошибка. Кроме того, при использовании MTH теряется поддержка кодов ЕСС. Последние, кстати, вообще не поддерживаются в i810/810E и 820/820Е.

Конечно, 440ВХ не позволяет использовать более высокоскоростные графические AGP-платы, но, скажем, в приложениях офисного характера он, на мой взгляд, по-прежнему более предпочтителен. При необходимости поддержки интерфейса ATA66/100 в этом случае можно просто приобрести недорогую PCI-плату.

Что же касается поддержки SDRAM PC133, то «солидные» материнские платы (такие, как, например, ASUS P3B-F) позволяют установить частоту шины памяти и на 133 МГц. Однако частота оперативной памяти в 440BX синхронизируется с частотой системной шины процессора. Преимуществом i815/815E является поддержка как синхронной, так и асинхронной установки частоты памяти.

Как уже было отмечено, слабым местом 810/810Е является невозможность использовать AGP-плат, а в числе недостатков набора 440ВХ — отсутствие поддержки PC133, АТА66/100 и AGP 4x. Собственно, с выпуском i815/815E и предполагалось ликвидировать все эти недочеты.

Обнаженная плоть

Если «раздеть» компьютер до материнской платы, то на ней между многочисленными разъемами можно разглядеть ее «плоть от плоти» — микросхемы, входящие в состав i815/815E (их бывшие кодовые названия — Solano/ Solano2). Их совсем немного (см. рисунок): это северный мост GMCH (Graphics and Memory Controller Hub), южный мост ICH (I/O Controller Hub) и FWH (Firmware Hub). Концентратор контроллеров ввода/вывода ICH в наборе микросхем i815E модернизирован и называется ICH2 (об отличиях скажем чуть ниже).

Архитектура набора i815E

Общая архитектура других наборов микросхем i8xx похожа на представленную на рисунке; она называется Accelerated Hub Architecture. Микросхемы GMCH в разных наборах на самом деле могут различаться. В i815/815E используется микросхема 82815 в корпусе BGA c 544 контактами. В качестве ICH служит 82801АА (для ICH2 — 82801ВА, в корпусе EBGA с 360 контактами). Последняя будет, вероятно, применяться и в наборах i810/820/840 — вместо ICH.

Преимущество архитектуры Accelerated Hub перед с 440ВХ в том, что два концентратора — северный и южный мосты — соединены между собой специальным каналом с пропускной способностью 266 Мбит/с. В i440BX для аналогичного соединения используется шина PCI с пропускной способностью всего 133 Мбит/с. Более высокая пропускная способность может сказаться в ПК, имеющих большие конфигурации устройств ввода/вывода, и при соединении с высокоскоростной локальной сетью.

GMCH в i815/815E поддерживает работу процессоров Pentium III и Celeron с разъемом FC-PGA Socket370, но только в однопроцессорных системах. В качестве оперативной памяти общей емкостью до 512 Мбайт могут применяться небуферизованные модули DIMM без поддержки ЕСС. При частоте шины памяти 100 МГц можно использовать до трех модулей DIMM, а при 133 МГц — до трех односторонних или до двух двусторонних модулей DIMM. На самом деле GMCH может адресовать до 4 Гбайт, однако адреса свыше 512 Мбайт относятся к пространству PCI. Конечно, ограничения на число процессоров и малая емкость памяти по сравнению с i440BX означают, что этот набор микросхем по-прежнему нельзя сбрасывать со счетов. В остальном, помимо встроенного графического контроллера и подключения плат AGP 4x, микросхема GMCH в i815 не предлагает ничего кардинально нового.

Южный мост ICH обеспечивает поддержку шины PCI (до шести слотов), шины SMBus, двух каналов UltraATA 33/66 (а в 815E — также АТА100), работу со звуком в соответствии с требованиями AC?97 (два канала в ICH, шесть — в IСН2) и интерфейс Low Pin Count. Через последний осуществляется подсоединение микросхем типа Super I/O, реализующих порты ввода/вывода (последовательные, параллельный, PS/2 для мыши и клавиатуры и т. п.). Кроме того, ICH содержит интегрированный контроллер (два порта) шины USB (в ICH2 — два контроллера/четыре порта) с суммарной пропускной способностью до 24 Мбит/с (для ICH2).

Как и в других наборах микросхем i8xx, в 815/815Е к ICH подсоединяются микросхемы FWH 8202AB/8202AC. Этот концентратор обеспечивает высококачественный датчик случайных чисел и (что дало название концентратору) подсоединение BIOS. Наконец, при использовании ICH2 возможно применение микросхемы 82562ЕН, благодаря которой реализуется встроенная поддержка сетевых интерфейсов. В частности, поддерживается Ethernet 10/100 Мбит/с, а также Home PNA с пропускной способностью 1 Мбит/с для соединений по «домашнему» телефонному проводу.

Производительность

По некоторым компонентам архитектуры персональных компьютеров оценки производительности достаточно очевидным способом проистекают из характеристик наборов микросхем. Так, при поддержке AGP 4x графические приложения будут работать быстрее. Если в компьютере несколько быстродействующих дисков, заметные преимущества можно обнаружить в использовании АТА100. А вот что касается оперативной памяти, здесь ситуация оказалась хитрее: многое зависит от особенностей реализации контроллера оперативной памяти в северном мосте. Мы сошлемся на результаты некоторых интегральных тестов производительности.

На сайте www.tomshardware.com приведены сравнительные данные для наборов микросхем Intel и VIA Apollo Pro 133A. На тестах Sysmark2000 для наборов i440BX-PC133, i840-PC800, i815E-PC133, i820-PC800 и Apollo Pro-PC133 получены результаты 199, 195, 193, 185 и 185 единиц соответственно. Аналогичные показатели были получены и на стандартных тестах OpenGL, и на играх Quake2/3. Общее резюме: набор микросхем i815E позволяет добиться более высокой производительности, чем i820 и даже i840. Набор Apollo Pro 133A, как правило, немного отстает. Неувядающий набор микросхем i440BX обеспечивает еще более высокую производительность и пропускную способность оперативной памяти при частоте шины памяти 133 МГц. Но при этом частота AGP-платы оказывается равной 89 МГц, что недопустимо по спецификациям (однако вместо AGP можно работать с видеоплатой PCI).

По всей видимости, i815/815E должен вытеснить i820. Однако применение i440BX и i840 в ряде случаев выглядит более целесообразным. В настоящее время в нашей стране уже можно приобретать ПК с материнскими платами на базе i815/815E (например, с ASUS CUSL2/CUSL2E). Подобное приобретение сегодня выглядит как своеобразная «золотая середина».

Михаил Кузьминский — старший научный сотрудник Центра компьютерного обеспечения химических исследований РАН. С ним можно связаться по телефону (095) 135-6388

Характеристики наборов микросхем

В настоящее время Intel рекомендует широкий набор микросхем для различных ПК. Для серверов и рабочих станций это 440GX, 450NX и 840, для производительных настольных ПК — 820/820Е, для «основного ряда» ПК — 440BX, 815/815Е