Олег Денисов, Сергей Назаров

За прошедший год усилия изготовителей наборов микросхем (НМС) для системных плат ПК были в первую очередь направлены на совершенствование контроллеров памяти и повышение быстродействия ОЗУ. Дело в том, что за это время тактовая частота и, как следствие, пропускная способность системных шин процессоров Athlon XP и Pentium 4 существенно выросли - соответственно в 1,2 (с 266 до 333 МГц) и в 1,3 раза (с 400 до 533 МГц). Выросла и частота AGP-шины - в два раза (с 266 МГц в режиме AGP 4X до 533 МГц в режиме AGP 8X). В результате системная память оказалась узким местом, нарушавшим сбалансированность ПК и сдерживающим рост их быстродействия.

Для DDR-НМС эта проблема решалась сразу двумя способами: во-первых, частота шины памяти была увеличена с 333 до 400 МГц, и на рынке появились модули памяти DDR400 SDRAM; во-вторых, был начат массовый выпуск НМС с двухканальной организацией ОЗУ, что позволило сразу вдвое поднять пропускную способность шины памяти. Для RDRAM-НМС применялся только первый метод - частота шины памяти была увеличена с 800 до 1066 МГц, и изготовители начали выпускать модули памяти PC1066 RDRAM (причем в двух вариантах - 16-бит и 32-бит, подробнее об этом см. ниже).

Все это потребовало разработки новых НМС, обеспечивающих работу с более быстрыми системными шинами и шинами памяти, а в случае DDR-НМС - и двухканальный режим эксплуатации ОЗУ, а также оснащенных шиной AGP 8X. Кроме того, высокоскоростной интерфейс USB 2.0 наконец-то "пошел в массы", и все НМС, выпущенные за последние полгода, в обязательном порядке оснащаются контроллером USB 2.0.

Что же касается перспектив развития рынка НМС для ПК, то, конечно, параллельно с выпуском новых моделей процессоров с большими частотами системной шины будет "автоматически" увеличиваться и частота системной шины у НМС и наращиваться быстродействие подсистемы памяти. Кроме того, все новые НМС, скорее всего, будут оснащаться встроенным контроллером Serial ATA.

Сбалансированность НМС

Как известно, одна из основных "обязанностей" НМС - обеспечивать своевременную передачу данных между узлами ПК. С этой точки зрения НМС представляет собой среду передачи данных, объединяющую компоненты компьютера в единую вычислительную систему с помощью магистральных интерфейсов (системная шина, шина памяти, шина AGP, внутренняя шина - последняя соединяет северный и южный мосты НМС, или, следуя терминологии Intel, главный концентратор и концентратор ввода-вывода), по которым передаются основные потоки данных.

Поэтому одним из главных требований, предъявляемых к НМС, была и остается сбалансированность по пропускной способности этих шин: с одной стороны, магистральные интерфейсы должны быть достаточно производительными, чтобы обеспечить необходимую скорость обмена данными между составляющими ПК, с другой - если какая-либо шина оказывается слишком быстрой и большую часть времени простаивает, то это неоправданно удорожает НМС.

Грамотно сбалансированный НМС должен соответствовать как минимум следующим требованиям. Во-первых, пропускная способность системной шины и шины памяти должна быть одинаковой - в противном случае либо та, либо другая будет замедлять работу системы в целом. В качестве примеров хорошо сбалансированных НМС по обмену данными между системной шиной и шиной памяти назовем наборы микросхем Intel E7205 (пропускная способность обеих шин - 4,2 Гбайт/с), Intel 850E (4,2 Гбайт/с), SiS R658 (4,2 Гбайт/с) для процессоров Intel и SiS748 (3,2 Гбайт/с), VIA Apollo KT400 (2,7 Гбайт/с) для процессоров AMD - у них пропускная способность этих двух шин одинакова. В качестве их антиподов можно рассматривать Intel 845PE (пропускная способность системной шины и шины памяти - 4,2/2,7 Гбайт/с), SiS648 (4,2/2,7 Гбайт/с) и VIA P4X400 (4,2/3,2 Гбайт/с) для процессоров Intel - здесь медленная память "тормозит" всю систему. Возможна и ситуация, когда шина памяти "обгоняет" системную шину и последняя ограничивает быстродействие ПК - например, в SiS655 (4,2/5,4 Гбайт/с) для процессоров Intel и в NVIDIA nForce2 (2,7/6,4 Гбайт/с), SiS746FX (2,7/3,2 Гбайт/с), VIA Apollo KT400A (2,7/3,2 Гбайт/с) для процессоров AMD.

Во-вторых, шина памяти не должна быть медленнее AGP-шины, иначе шина памяти будет замедлять скорость работы видеоподсистемы при обработке больших массивов графических данных. На сегодня по этому пункту в принципе проблем нет - все современные НМС способны обеспечить работу шины памяти с пропускной способностью не менее 2,7 Гбайт/с (память DDR333 SDRAM в одноканальном режиме), тогда как пропускная способность AGP-шины в максимально быстром режиме AGP 8X составляет 2,1 Гбайт/с. Однако уже при использовании памяти DDR266 SDRAM в одноканальном режиме скорости работы шины памяти и шины AGP 8X будут одинаковы, а одноканальная память DDR200 SDRAM (1,6 Гбайт/с) может и "притормозить" графическую подсистему, каковое обстоятельство надо обязательно учитывать при проектировании ПК.

В-третьих, пропускная способность внутреннего интерфейса, обеспечивающего передачу данных между южным и северным мостом, должна быть такой, чтобы при параллельной работе периферийные устройства ввода-вывода не простаивали из-за задержек в обмене данными с северным мостом.

Предположим, что некий типичный современный НМС работает с полной загрузкой периферийных интерфейсов, среди которых стандартно числятся шина PCI (пропускная способность 133 Мбайт/с), два "дисковых" канала Ultra ATA/133 (266 Мбайт/с), шина USB 2.0 (60 Мбайт/с) и сетевой 10/100 Мбит/с Ethernet-контроллер (12 Мбайт/с) - в сумме их пропускная способность составит около 470 Мбайт/с. Добавив к этому примерно 20% накладных расходов на передачу данных по внутреннему интерфейсу, получим, что пропускная способность последнего для бесперебойной передачи данных между периферийными устройствами и северным мостом должна быть не менее 560 Мбайт/с.

В некоторых случаях требования могут быть еще жестче. Например, в южный мост НМС SiS648, SiS655, SiS R658 и NVIDIA nForce2-ST/GT встроен контроллер IEEE-1394 с пропускной способностью 50 Мбайт/с, что требует внутреннего интерфейса со скоростью не менее 620 Мбайт/с.

Таким образом, на сегодня все НМС SiS с внутренним интерфейсом MuTIOL 1G и NVIDIA с HyperTransport обладают приличным запасом прочности по скорости обмена данными между северным и южным мостом - их пропускная способность составляет соответственно 1,1 и 0,8 Гбайт/с. Интерфейс 8X V-Link от VIA работает на пределе - 533 Мбайт/с, тогда как все НМС Intel с внутренним интерфейсом Hub Interface/Hub Interface_A здесь сильно проигрывают конкурентам и не обеспечивают требуемого уровня производительности - всего лишь 266 Мбайт/с.

Мы протестировали семь НМС для процессоров Intel Pentium 4/Celeron и три - для AMD Athlon XP/Duron. Их характеристики и полные результаты тестирования приведены в таблицах.

 

Методика тестирования

Программа испытаний наборов микросхем для настольных ПК состояла из двух частей: тесты из стандартных тестовых пакетов и тесты на скорость работы реальных приложений.

В первую часть вошли тесты на скорость работы процессора и ОЗУ из пакета SiSoft Sandra Standard 2002.6.8.97 и дисковой подсистемы и видеоподсистемы при работе с 2D-графикой из пакета ZD WinBench 99 2.0; 3D-тесты для измерения скорости работы с DirectX-приложениями и тест на скорость работы процессора из пакета MadOnion 3DMark03; 3D-тесты на скорость работы с популярными OpenGL-приложениями из пакета SPECviewperf 7.0; интегральные тесты из пакетов ZD Business Winstone 2002 1.0.1 и ZD Multimedia Content Creation Winstone 2003 1.0 для измерения общей производительности ПК при работе соответственно с популярными офисными программами и распространенными приложениями для создания Web-контента; тесты из состава интегрального пакета SYSmark 2002, измеряющего быстродействие системы при работе с популярным ПО - как офисным, так и для создания Web-контента. Кроме того, мы использовали программу WCPUID 3.1a для измерения рабочих тактовых частот ядра процессора и системной шины.

Все тесты проводились в 2D-видеорежиме с глубиной цвета 32 бит, разрешением 1280x1024 и частотой кадровой развертки 75 Гц, за исключением 3D-тестов из пакета 3DMark03, которые выполнялись в Direct3D-видеорежиме с глубиной цвета 32 бит, разрешением 1024x768 и с отключением Vsync.

Вторая часть испытаний была предназначена для проверки скорости работы реальных приложений, и в нее вошли следующие тесты: решение системы нелинейных дифференциальных уравнений (расчетная задача из области квантовой механики); конвертирование звукового WAV-файла в MP3-файл средствами кодека LAME 3.93; архивация набора файлов пакетом WinRAR 3.11 (556 файлов и 123 директории с общим объемом данных 100 Мбайт); конвертирование видеоролика формата MPEG-2 (длительность - 60 с, разрешение - 704x576, частота кадров - 25 кадр/с, объем файла - 26,1 Мбайт) в формат MPEG-4 с помощью пакета MPEG Mediator 1.5 и кодека DivX 5. 03.

Все тесты выполнялись под управлением ОС Microsoft Windows XP Professional Build 2600 с Service Pack 1, драйверами для НМС системных плат последней версии, драйвером видеоплаты NVIDIA Detonator XP 30.82 и с обновлением Microsoft DirectX 9.0 при объеме ОЗУ 512 Мбайт.

При проведении испытаний мы использовали следующее стендовое оборудование: процессоры Intel Pentium 4 3,06 ГГц, Intel Celeron 2,2 ГГц, AMD Athlon XP 3000+ (2167 МГц), AMD Duron 1,3 ГГц; различные системные платы (они приведены в таблице); DDR266, DDR333 и DDR400 DIMM-модули SDRAM-памяти и PC1066 и PC4200 RIMM-модули RDRAM-памяти; графическую плату ASUS V9280S на наборе микросхем NVIDIA GeForce4 Ti 4200-8X с 128 Мбайт видеопамяти и жесткий диск Seagate Barracuda ATA V ST3120023A емкостью 120 Гбайт.

НМС для процессоров Intel Pentium 4 и Celeron

Intel 845PE

Intel 845PE - это по сути модификация НМС Intel 845D, в которой частота системной шины увеличена с 400 до 533 МГц, шины DDR-памяти - с 266 до 333 МГц, а концентратор ввода-вывода ICH2 заменен на ICH4 - в нем улучшен контроллер AC'97 и вместо портов USB 1.1 появились более скоростные USB 2.0.

Для испытаний Intel 845PE мы использовали системную плату ASUS P4PE. Среди ее стандартных функциональных возможностей, обеспечиваемых этим НМС, - работа со средствами Hyper-Threading, наличие гнезда AGP 4X и шести PCI-гнезд, двух IDE-каналов Ultra ATA/100, шести портов USB 2.0 (четыре внешних и два внутренних - последние выводятся наружу с помощью скобы расширения, на которой также размещен порт Game/MIDI), встроенного сетевого 10/100 Мбит/с Ethernet-интерфейса (применяется контроллер BroadCom BCM4401; вместо него может быть дополнительно установлен гигабитный Ethernet-контроллер BroadCom BCM5702) и звуковой AC'97-подсистемы (с шестиканальным аудиокодеком ADI AD1980 и портом S/PDIF - выводится наружу с помощью скобы расширения). Плюс к тому P4PE может быть дополнительно оснащена IDE RAID/Serial ATA-контроллером Promise PDC20376 (в этом случае на плате появляется один разъем Ultra ATA/133 и два разъема Serial ATA) и двухпортовым IEEE-1394 контроллером VIA VT6307.

Однако у P4PE есть одна особенность, выходящая за рамки Intel 845PE, - эта плата оснащена тремя гнездами для модулей памяти (DIMM 1, DIMM 2, DIMM 3), тогда как спецификация Intel 845PE предусматривает только два. По этой причине гнезда DIMM 2 и DIMM 3 - разделяемые, и гнездо DIMM 3 можно использовать только тогда, когда в DIMM 2 и DIMM 3 установлены Single-Sided модули памяти.

Помимо этого в P4PE использовано множество оригинальных разработок, что характерно для системных плат производства ASUSTeK: ASUS EZ Flash BIOS (в микросхему с BIOS встраивается специальный программный микрокод, с помощью которого можно обновить содержимое BIOS; он запускается на выполнение нажатием комбинации клавиш Alt+F2 во время загрузки системы), CrashFree BIOS (позволяет восстановить "разрушенный" программный код микросхемы BIOS, загрузившись с дискеты), ASUS MyLogo2 (позволяет редактировать графическую заставку, которая появляется на экране во время загрузки системы), ASUS Q-Fan (позволяет вручную задать скорость вращения вентиляторов, подключенных к системной плате, с помощью программы настройки BIOS), ASUS Post Reporter (в плату встраивается речевой контроллер производства Winbond, который "озвучивает" POST-сообщения во время загрузки системы - их можно редактировать средствами программы Winbond Voice Editor, которая входит в комплект поставки) и ASUS EZ Plug. Суть последней технологии в том, что функционально квадратный четырехконтактный разъем питания ATX +12V, предоставляющий дополнительные линии питания с напряжением 12 В для процессора, дублируется стандартным четырехконтактным разъемом питания 12 В (такие разъемы используются, например, в 5,25-дюйм накопителях), распаянным на плате и получившим в терминологии ASUSTeK специальное название EZ Plug, поэтому системную плату можно использовать в сочетании как с новыми блоками питания, сделанными специально для ПК с Pentium 4 и имеющими дополнительные линии питания, так и со старыми, где есть только один разъем ATX-питания.

Нельзя также не отметить у P4PE гибкую настройку тактовых частот системной шины (с шагом 1 МГц) и AGP/PCI-шин, возможность ручного контроля частоты шины DDR-памяти (Auto, 266, 333, 355 МГц), напряжения питания процессора, шины DDR-памяти (Auto, 2,6, 2,7, 2,9 В) и AGP-шины (Auto, 1,5, 1,6 В), что предоставляет отличные возможности для "тонкой доводки" разогнанной системы.

По техническим характеристикам НМС Intel 845PE проигрывал всем протестированным НМС для процессоров Intel. У него самая медленная шина памяти (одноканальная DDR333 SDRAM), что приводит к сильному дисбалансу между пропускной способностью системной шины (4,2 Гбайт/с в случае Pentium 4 и частоты 533 МГц) и ОЗУ (2,7 Гбайт/с для DDR333 SDRAM), AGP-шина с максимальным скоростным режимом AGP 4X и низкоскоростной 266-Мбайт/с внутренний интерфейс Hub Interface.

В итоге в тестах на скорость работы Intel 845PE занял последнее место. Следует, однако, отметить, что этот НМС продемонстрировал неплохую производительность в сочетании с Celeron 2,2 ГГц (кстати, в этом случае сокращается разрыв между пропускной способностью системной шины и шины памяти - соответственно 3,2 и 2,7 Гбайт/с). Принимая во внимание невысокую стоимость систем на базе Intel 845PE, этот НМС можно рекомендовать для построения недорогих ПК начального уровня с процессором Celeron.

Intel E7205

Intel E7205 - первый "родной" двухканальный DDR-НМС, выпущенный компанией Intel под процессор Pentium 4. Контроллер памяти Intel E7205 способен "обслужить" до четырех модулей памяти (на каждом канале можно разместить по два модуля) и работать в 128-бит двухканальном или в 64-бит одноканальном режиме, когда функционируют два или соответственно один канал памяти. Причем двухканальный режим у Intel E7205 включается автоматически только при одинаковой конфигурации обоих каналов - т. е. когда в первый разъем на обоих каналах установлены идентичные модули, а два оставшихся разъема пустуют, или когда модули в первом разъеме на обоих каналах идентичны между собой и во втором разъеме - тоже. Заметим, что модули памяти считаются идентичными, если они имеют одинаковое число рядов (rows) - один или два, изготовлены по одной технологии - 128-, 256- или 512-Мбит, оснащены DRAM-микросхемами с одинаковой шириной шины - x8 или x16 и работают на одной тактовой частоте - 200 или 266 МГц. В противном случае контроллер памяти Intel E7205 работает в одноканальном режиме и использует только модули, подключенные к одному из каналов.

Еще одна особенность DDR-контроллера Intel E7205 заключается в том, что частота шины памяти в этом НМС жестко синхронизируется с системной шиной и автоматически устанавливается равной 200 МГц при работе с Celeron и 266 МГц - с Pentium 4. При этом Intel E7205 отлично сбалансирован по пропускной способности системной шины и шины памяти - они совпадают и равны 3,2 Гбайт/с при работе с Celeron и 4,2 Гбайт/с - в случае Pentium 4.

Среди достоинств этого НМС также отметим быструю шину AGP 8X. Однако скорость работы внутреннего интерфейса Hub Interface_A оставляет желать лучшего - его пропускная способность составляет всего 266 Мбайт/с (впрочем, это ахиллесова пята всех НМС Intel).

Тестировавшаяся стендовая установка с Intel E7205 была построена на базе системной платы Iwill P4GB. Среди стандартных возможностей этого НМС, воплощенных в P4GB, - работа со средствами Hyper-Threading, пять PCI-гнезд, два IDE-канала Ultra ATA/100, шесть портов USB 2.0 (четыре внешних и два внутренних) и звуковая подсистема с S/PDIF-выходом. К специфическим особенностям P4GB следует отнести наличие гнезда AGP Pro (можно использовать мощные видеоплаты с энергопотреблением до 50 Вт), встроенного сетевого гигабитного Ethernet-контроллера Intel 82540EM и контроллера IEEE-1394 с двумя портами (выводятся наружу с помощью скобы расширения). В остальном конструкция P4GB совершенно обычна. Отметим только, что эта плата обладает весьма ограниченными возможностями разгона системы и позволяет управлять вручную только частотой системной шины и напряжением питания процессора.

В тестах на скорость работы НМС Intel E7205 зарекомендовал себя очень хорошо, уступив, пожалуй, только Intel 850E - лидеру среди наборов микросхем для процессоров Intel. В принципе Intel E7205 в сочетании с Pentium 4 можно было бы рекомендовать для построения высокопроизводительных ПК, однако системные платы на его базе пока очень дороги - от 170 до 270 долл. Так что на сегодня для этой цели выгоднее использовать системы на базе НМС Intel 850E и памяти PC1066 RDRAM. Кстати, компания Intel до сих пор не выпускает системные платы с НМС Intel E7205, что выглядит довольно странно.

Intel 850E

Знак

Своим рождением НМС Intel 850E обязан появлению на свет Pentium 4 с 533-МГц системной шиной - одновременно с этим процессором компания Intel выпустила модификацию "долгожителя", НМС Intel 850, обеспечивающую работу системной шины на такой тактовой частоте. Напомним, что Intel 850 был первым и до появления Intel 850E оставался единственным набором микросхем под Pentium 4, позволяющим использовать этот процессор в связке с памятью PC600/PC800 RDRAM.

Интересно отметить, что первоначально Intel 850E отличался от предшественника только более быстрой системной шиной, что приводило к дисбалансу между пропускной способностью 533-МГц системной шины Pentium 4 (4,2 Гбайт/с) и шины памяти PC800 RDRAM (3,2 Гбайт/с). Тогда некоторые производители на свой страх и риск начали выпускать системные платы на базе этого НМС, рассчитанные на работу с памятью PC1066 RDRAM. Позднее связка Intel 850E и PC1066 RDRAM была официально "узаконена" в спецификации этого НМС.

Кстати, Intel 850E может использоваться в сочетании с двумя типами модулей памяти PC1066 RDRAM - 16-бит и 32-бит. Первые "пропускают" через себя только один 16-бит канал RDRAM-памяти, выполняются в виде 184-контактных модулей RIMM и обозначаются как PC1066 RIMM. Вторые "пропускают" через себя оба RDRAM-канала, выпускаются в виде 232-контактных модулей RIMM и обозначаются как PC4200 RIMM - это название символизирует общую скорость работы 32-бит модуля памяти PC1066 RDRAM, поскольку суммарная пропускная способность двух каналов RDRAM-шины, работающих на частоте 1066 (533) МГц, составляет 4,2 Гбайт/с. Системные платы под модули PC1066 RIMM оснащаются четырьмя гнездами для модулей памяти - по два разъема на каждый из двух каналов - и в них необходимо устанавливать либо два модуля памяти (по одному на каждый канал), либо четыре модуля памяти; под модули PC4200 RIMM - только двумя гнездами, в которые устанавливается либо один, либо два модуля памяти.

Мы протестировали две системы с НМС Intel 850E и памятью PC1066 RDRAM. Первая была построена на базе системной платы Intel D850EMV2L с двумя 16-бит модулями памяти PC1066 RIMM, вторая - на основе платы ASUS P4T533 с одним 32-бит модулем PC4200 RIMM. Кратко отметим их основные особенности.

Intel D850EMV2L - классический пример недорогой (в среднем 115 долл.) системной платы на базе Intel 850E с типичной для этого НМС функциональностью: работа со средствами Hyper-Threading, четыре гнезда для модулей памяти PC1066 RIMM, гнездо AGP 4X, пять PCI-гнезд, два IDE-канала Ultra ATA/100, два внешних порта USB 1.1 (выведены с концентратора ввода-вывода ICH2), встроенный сетевой 10/100 Мбит/с Ethernet-контроллер Intel 82562ET, звуковая AC'97-подсистема с аудиокодеком Analog Devices AD1881.

Единственное, в чем D850EMV2L выходит за "рамки" НМС Intel 850E, - это два дополнительных варианта организации USB-подсистемы. В первом случае D850EMV2L оснащается шестью портами USB 1.1 (два выводятся с концентратора вывода-вывода ICH2, четыре - с LPC-контроллера ввода-вывода SMSC LPC47M142), во втором - четырьмя портами USB 2.0 (организуются с помощью USB-контроллера NEC µPD720100 USB 2.0; все встроенные в ICH2 порты USB 1.1 отключаются и не используются).

Напротив, ASUS P4T533 - дорогая (в среднем 170 долл.) плата класса high-end. Помимо обычного набора возможностей (работа с Hyper-Threading, два разъема для модулей памяти PC4200 RIMM, шесть PCI-гнезд) в ней реализовано множество нестандартных решений: гнездо AGP Pro, встроенный Ultra ATA/133 RAID-контроллер Promise PDC20276, по четыре порта USB 1.1 и USB 2.0 (в сумме восемь; порты USB 2.0 организованы на отдельном контроллере USB 2.0), шестиканальный аппаратный звуковой PCI-контроллер C-Media 8738-MX с S/PDIF-входом-выходом. P4T533 может быть дополнительно оборудована сетевым 10/100 Мбит/с Ethernet-контроллером Intel 8256ET и разъемом для подключения Smart Card-устройств. Плюс к тому ASUS P4T533 предоставляет хорошие возможности для разгона системы (можно вручную контролировать частоту системной шины, шины памяти, AGP/PCI-шины и напряжение питания процессора). Плата оснащена оригинальными разработками ASUSTeK: ASUS JumperFree (позволяет двояко управлять тактовыми частотами системной платы - переключателями на плате или средствами программы настройки BIOS), ASUS iPanel (к плате можно подключить 5,25-дюйм модуль ASUS iPanel Basic/Deluxe с внешними портами ввода-вывода и индикаторами состояния системы) и уже упоминавшимися выше ASUS EZ Flash BIOS, ASUS Post Reporter, ASUS EZ Plug, ASUS MyLogo2 и ASUS Q-Fan.

По сути подсистема памяти у обеих тестовых систем была одинаковой и отличалась только разводкой шины RDRAM-памяти. Поэтому в тестах на скорость работы их результаты практически совпадали. Что же касается взаимоотношений Intel 850E с другими НМС, то по производительности он обошел всех конкурентов (несмотря на медленную шину AGP 4X и 266-Мбайт/с внутренний интерфейс Hub Interface) и был заслуженно признан победителем среди наборов микросхем для процессоров Intel и отмечен знаком "Выбор редакции BYTE/Россия". Несомненно, на сегодня Intel 850E в сочетании с памятью PC1066 RDRAM - лучший выбор для построения мощной системы на базе Pentium 4.

SiS648

Среди особенностей системной платы MSI 648 Max (MS-6585), на которой тестировался НМС SiS648, сразу же отметим наличие внутреннего разъема для подключения беспроводного коммуникационного модуля Bluetooth и четырех диагностических POST-индикаторов на скобе расширения с двумя внешними USB-портами - эти две фирменные разработки часто используются в платах компании MSI, а также отличный набор средств для разгона системы - возможность ручного контроля частоты системной шины (с шагом 1 МГц), шины памяти, AGP/PCI-шины и напряжения питания процессора и модулей памяти (от 2,5 до 2,8 В с шагом 0,1 В).

Помимо этого у 648 Max есть две особенности в реализации функциональности НМС. Во-первых, SiS648 обеспечивает работу со средствами Hyper-Threading только начиная с версии B. Но в тестировавшемся экземпляре 648 Max использовалась более ранняя версия этого НМС - как следствие, Hyper-Threading у нее не "включился".

Во-вторых, согласно спецификации, SiS648 - одноканальный DDR333-НМС. Однако в руководстве 648 Max заявлена возможность работы с DDR-памятью на частотах выше 333 МГц - при этом, правда, четко не оговаривается верхний допустимый предел, а у применявшегося во время тестирования образца 648 Max был предусмотрен штатный режим работы DDR-памяти на частоте 400 МГц. Говоря иначе, DDR-шину у 648 Max разогнали до 400 МГц и таким способом превратили SiS648 из DDR333- в DDR400-НМС.

Впрочем, подобное решение разработчиков 648 Max можно только приветствовать. Дело в том, что у "классического" DDR333 SiS648 наблюдается сильный дисбаланс между пропускной способностью системной шины (3,2/4,2 Гбайт/с при тактовой частоте 400/533 МГц, т. е. в случае Celeron/Pentium 4) и шины памяти (всего 2,7 Гбайт/с). Применение памяти DDR400 SDRRAM позволяет сократить этот разрыв и даже добиться сбалансированности для Celeron - в этом случае скорости DDR-шины и системной шины совпадают и равны 3,2 Гбайт/с, о чем красноречиво свидетельствуют результаты тестов на скорость работы подсистемы памяти из пакета SiSoft Sandra. Здесь SiS648 в связке с Celeron 2,2 ГГц отставал от двухканального DDR400-НМС SiS655 не более чем на 10%. Это говорит о том, что одноканальная шина памяти DDR400 у разогнанного SiS648 работает уже достаточно быстро и не замедляет работу процессора Celeron. В то же время с Pentium 4 3,06 ГГц, как и следовало ожидать, ситуация была хуже - SiS648 заметно "притормаживал" обмен данными между процессором и ОЗУ и стабильно проигрывал SiS655 и RDRAM-НМС Intel 850E - на 10-20%. Из этого следует, что SiS648 лучше всего применять в сочетании с Celeron.

Возвращаясь к конструкции 648 Max, отметим, что в остальном эта системная плата довольно обычна и имеет на борту стандартный функциональный "боекомплект" от SiS648 - гнездо AGP 8X, шесть PCI-гнезд, два "дисковых" канала Ultra ATA/133, быстрый внутренний интерфейс MuTIOL 1G с пропускной способностью 1,1 Гбайт/с, шесть портов USB 2.0 (четыре внешних и два внутренних), сетевой 10/100 Мбит Ethernet-интерфейс на базе контроллера BroadCom 4401 (вместо него может быть установлен гигабитный контроллер BroadCom 5702) и шестиканальная звуковая AC'97-подсистема с аудиокодеком Realtek ALC650 и S/PDIF-выходом.

Отметим, однако, что у 648 Max не разведен контроллер IEEE-1394, встроенный в южный мост SiS963. Впрочем, это логично, поскольку разработчики 648 Max прежде всего стремились снизить стоимость платы и весьма успешно справились с этим - 648 Max в среднем стоит 85 долл.

Во время испытаний в связке с Pentium 4 этот НМС, к сожалению, вел себя неровно. Сильно "просел" на процессорных тестах из пакета SiSoft Sandra, не смог выполнить тесты на скорость работы с трехмерными графическими DirectX- и OpenGL-приложениями и показал довольно низкий результат в интегральном тесте Business Winstone. Но в то же время он продемонстрировал вполне приличную производительность в интегральном мультимедиа-тесте CC Winstone. Скорее всего, эти проблемы вызваны недоработками в конструкции собственно НМС SiS648 или системной платы 648 Max. Надеемся, что в будущем они будут устранены.

SiS655

Знак

SiS655 - второй представитель нового поколения двухканальных DDR-НМС среди протестированных наборов микросхем для процессоров Intel. SiS655 обладает множеством достоинств, но, пожалуй, главное из них - интеллектуальный DDR-контроллер, который может работать в трех режимах. Первый - это синхронный двухканальный режим (single 128-bit mode), при котором оба 64-бит канала памяти имеют одинаковую конфигурацию и работают синхронно, благодаря чему "превращаются" в один 128-бит канал с удвоенной шириной шины (конечно, на конфигурацию ОЗУ накладываются жесткие ограничения - необходимо использовать одну или две пары идентичных модулей памяти, подключив к каждому DDR-каналу соответственно один или два DIMM-модуля). Второй - параллельный двухканальный режим (concurrent dual 64-bit mode), когда модули памяти подключены к обоим каналам, но конфигурации последних отличаются, и контроллер памяти работает с каждым 64-бит каналом независимо от другого, переключаясь между ними (как видно, в этом случае ограничений на конфигурацию ОЗУ нет). И наконец, есть обычный одноканальный режим (legacy 64-bit mode), в котором модули памяти подключены только к одному 64-бит каналу, тогда как второй остается пустым. "Распознавание" конфигурации ОЗУ и выбор оптимального режима работы DDR-контроллер выполняет автоматически.

Из этих трех режимов самый быстрый, конечно, синхронный двухканальный, за ним следует одноканальный и, наконец, параллельный двухканальный. Последний, очевидно, медленнее одноканального вследствие задержек на переключение DDR-контроллера между двумя каналами памяти и крайне невыгоден с точки зрения производительности системы, однако он позволяет максимально быстро нарастить объем ОЗУ любыми оказавшимися "под рукой" тремя-четырьмя модулями DDR-памяти и не тратить время на поиски "парных" модулей. Кстати, двухканальный Intel E7205 здесь вчистую проигрывает SiS655, поскольку допускает только "синхронное" толкование понятия "двухканальность" и не может работать в параллельном двухканальном режиме.

Отметим также, что SiS655 обладает приличным запасом по пропускной способности шины памяти, которая значительно превосходит 533-МГц системную шину Pentium 4 - 5,4 Гбайт/с в синхронном двуканальном DDR333-режиме против 4,2 Гбайт/с.

Тестирование SiS655 проводилось на системной плате Gigabyte GA-SINXP1394 (GA-8SQ800 Ultra2). Этот НМС обеспечивает ей возможность работы со средствами Hyper-Threading (кстати, такие "способности" у SiS655 появились только начиная с версии B и на это надо обращать внимание), наличие гнезда AGP 8X, пяти PCI-гнезд, двух IDE-каналов Ultra ATA/133, шести портов USB 2.0 (два внешних и четыре внутренних), встроенного контроллера IEEE-1394 и шестиканальной звуковой подсистемы с контроллером Realtek ALC650 и S/PDIF-входом-выходом.

Кроме того, функциональность GA-SINXP1394 расширена благодаря использованию двухканального Ultra ATA/133 RAID-контроллера ITE IT8212F, двухканального Serial ATA RAID-контроллера Sil 3112A, сетевого гигабитного Ethernet-контроллера Intel 82540EM и разогнанной шины DDR-памяти - GA-SINXP1394 позволяет применять модули памяти DDR400 SDRAM, тогда как спецификация SiS655 ограничивает ее частоту на уровне 333 МГц (благодаря этому пропускная способность шины памяти возрастает с 5,4 до 6,4 Гбайт/с).

В GA-SINXP1394 используется несколько оригинальных разработок Gigabyte, самая, пожалуй, интересная среди которых - PVRM-модуль (Dual Power Voltage Regulator Module), выполняющий функции дополнительного трехканального стабилизатора питания процессора. Он изготавливается в виде небольшой платы, устанавливается в специальное гнездо рядом с процессором и, работая параллельно со встроенным в системную плату основным трехканальным VRM-стабилизатором питания, позволяет улучшить качество питания процессора и повысить стабильность работы последнего.

Отметим также оснащенность GA-SINXP1394 фирменными средствами DualBIOS для резервирования и восстановления BIOS (на плате размещаются основная и резервная микросхемы - Main BIOS и Backup BIOS; обеспечивается загрузка системы с обеих микросхем, запись программного кода из флэш-памяти Main BIOS во флэш-память Backup BIOS и наоборот и восстановление содержимого BIOS с дискеты средствами программного кода, "прошитого" на системной плате) и отличные возможности для разгона системы благодаря ручному контролю частоты системной шины, шины памяти и AGP/PCI-шины и напряжения питания процессора, памяти и AGP-шины.

Благодаря быстрой двухканальной памяти DDR400 SDRAM SiS655 продемонстрировал отличные результаты в тестах на скорость работы ОЗУ и незначительно отстал от лидировавшего в них Intel 850E. На трехмерных графических DirectX-тестах из пакета 3DMark03 ему даже удалось обогнать Intel 850E и занять первое место. Однако в двух из шести графических OpenGL-тестов из пакета SPECviewperf - drv-08 и proe-01 - SiS655 сильно "просел", скорее всего из-за недоработок в драйверах видеоподсистемы, поскольку НМС SiS R658 в этих тестах вел себя аналогично.

На тесте Business Winstone SiS655 показал довольно низкий результат, проиграв даже одноканальному DDR333-НМС Intel 845PE - от двуканального DDR400-НМС мы ожидали лучшего. Но зато он "отыгрался" на тесте CC Winstone, где был среди лучших. Отметим также, что SiS655 быстрее всех справился с решением системы нелинейных дифференциальных уравнений и занял второе место в тесте на скорость архивирования средствами пакета WinRAR, пропустив вперед только Intel 850E.

В целом от работы с SiS655 у нас осталось весьма приятное впечатление. Принимая во внимание довольно высокую производительность, надежную работу во время испытаний, широкие возможности наращивания системы (двухканальная память DDR400 SDRAM объемом до 4 Гбайт, быстрая графическая и "дисковая" шины - AGP 8X и Ultra ATA/133, шесть портов USB 2.0, встроенные сетевой, IEEE-1394 и звуковой контроллеры) и весьма привлекательные ценовые характеристики (недорогую системную плату на базе SiS655 можно приобрести за 90-130 долл., плату high-end, такую, как GA-SINXP1394, - за 140-180 долл.), SiS655 был признан НМС с наилучшим сочетанием качества и цены среди наборов микросхем для процессоров Intel и удостоен знака "Выбор редакции BYTE/Россия".

SiS R658

Первым набором микросхем, обеспечивающим работу с RDRAM-памятью, был Intel 850, появившийся на свет осенью 2000 г., и долгое время Intel оставалась единственной компанией, выпускавшей RDRAM-НМС для Pentium 4. Однако в конце 2002 г. SiS запустила в производство собственный RDRAM-НМС SiS R658, положив конец двухлетней монополии Intel.

Для тестирования SiS R658 мы использовали системную плату ABIT SI7-G, в которой реализованы такие функциональные возможности НМС, как работа со средствами Hyper-Threading (попутно отметим, что SiS R658 использует HT начиная с версии B) и двумя 32-бит RIMM-модулями общим объемом до 2 Гбайт (SiS R658, как и Intel 850E, позволяет подключить к RDRAM-шине до двух 32-бит или до четырех 16-бит модулей памяти), интерфейс AGP 8X, два IDE-канала Ultra ATA/133, шесть портов USB 2.0 (два внешних и четыре внутренних), встроенный контроллер IEEE-1394 (из трех возможных разведено два порта) и звуковой AC'97-контроллер (плата оснащена шестиканальной звуковой подсистемой с S/PDIF-выходом).

К этому стандартному набору разработчики SI7-G добавили двухканальный Serial ATA RAID-контроллер Sil 3112, гигабитный Ethernet-контроллер BroadCom BCM5702, диагностический светодиодный индикатор для отображения POST-кодов (фирменная особенность системных плат ABIT), а также предоставили в распоряжение пользователей богатый инструментарий для разгона платы - SI7-G позволяет вручную управлять частотой системной шины, шины памяти, AGP/PCI-шины и напряжением питания процессора, модулей памяти и AGP-видеоплаты.

Если формально сравнивать SiS R658 с Intel 850E по техническим характеристикам, то последний будет в проигрыше. НМС от SiS обеспечивает больший объем ОЗУ (до 4 Гбайт против 2 Гбайт), превосходит соперника по скорости работы AGP (соответственно AGP 8X и AGP 4X) и IDE-интерфейса (Ultra ATA/133 против Ultra ATA/100), оснащен большим количеством существенно более скоростных USB-портов (шесть 480-Мбит/с USB 2.0 против четырех 12-Мбит/с USB 1.1), контроллером IEEE-1394 (у НМС от Intel его нет), лучшим AC'97-контроллером (позволяет подключить по AC'97-интерфейсу соответственно до четырех и до двух кодеков) и значительно обгоняет Intel 850E по пропускной способности внутреннего интерфейса - 1,1-Гбайт MuTIOL 1G против 266-Мбайт/с Hub Interface.

Таким образом, функционально SiS R658 - более "продвинутый" и перспективный НМС. Причем при желании разработчики Intel 850E могли бы доработать AGP-контроллер и заменить морально устаревший концентратор ввода-вывода ICH2 на ICH4, обеспечив этот НМС интерфейсом AGP 8X и соответственно шестью портами USB 2.0 и более качественным AC'97-контроллером, но почему-то посчитали это лишним. Правда, SiS R658 был выпущен на полгода позже Intel 850E, но это слабое оправдание для НМС Intel.

Во время испытаний эти НМС, однако, поменялись местами - если Intel 850E стал бесспорным лидером по скорости работы, то НМС SiS попал в число отстающих. В тестах на производительность ОЗУ он проигрывал Intel 850E - впрочем, незначительно, но в трехмерных графических тестах зарекомендовал себя значительно хуже. В DirectX-тесте 3DMark03 этот НМС занял последнее место. На двух из шести OpenGL-тестов из пакета SPECviewperf (drv-08 и proe-01) у него было отмечено резкое снижение скорости работы, и в них SiS R658 снова был последним - скорее всего, это произошло из-за недоработок в драйверах видеоподсистемы. В тестах Business Winstone и CC Winstone результативность SiS R658 оказалась ниже среднего.

В итоге можно заключить, что SiS R658 - весьма "противоречивый" НМС. С одной стороны, он, несомненно, обладает богатой функциональностью и предоставляет отличные возможности для построения современных ПК и расширения системы. С другой - его производительность оставляет желать лучшего, и по быстродействию он не может конкурировать с Intel 850E, так что разработчикам SiS R658 еще есть на чем поработать.

VIA P4X400

Системная плата Soltek SL-85ERV2, применявшаяся для тестирования VIA P4X400, своим появлением внесла изрядную путаницу в название этого НМС. Компания Soltek декларирует, что SL-85ERV2 построена на базе НМС VIA P4X400A - все отличие состоит в букве "A" на конце. По заявлению Soltek, VIA P4X400A - это улучшенная модификация VIA P4X400, в которой появилась возможность работы с памятью DDR400 SDRAM. В то же время, по данным производителя, VIA P4X400 был и пока остается последней моделью в семействе DDR-наборов микросхем от VIA для процессоров Intel и компания VIA пока не объявляла о выпуске НМС VIA P4X400A.

В конце концов выяснилось, что Soltek "погорячилась". Дело в том, что первоначально VIA выпустила набор микросхем VIA P4X400 версии CD и заявила, что этот НМС обеспечивает работу с памятью DDR400 SDRAM. Позднее обнаружилось, что эта версия VIA P4X400 не всегда стабильно работает с памятью DDR400, и производители системных плат оказались перед выбором - ограничивать частоту DDR-шины частотой 333 МГц или на свой страх и риск разгонять ее до 400 МГц.

Тем временем VIA P4X400 доработали и выпустили новую версию этого НМС - CE. Эта версия обеспечивает стабильную работу памяти DDR400 SDRAM, и именно она используется в системной плате SL-85ERV2. Однако Soltek решила по-своему и назвала эту версию VIA P4X400A, чтобы, скорее всего, подчеркнуть ее отличие от первоначальной CD-версии того же НМС и обратить внимание на гарантированно стабильную работу шины памяти на частоте 400 МГц. Вот так Soltek в мгновение ока произвела на свет новый НМС от VIA, что, конечно, совершенно некорректно.

Кстати, у VIA есть собственные виды на название VIA P4X400A. Скорее всего, в ближайшее время компания действительно выпустит новый НМС для Pentium 4 под этим названием, который будет работать с 800-МГц системной шиной.

Среди стандартных возможностей SL-85ERV2, обеспечиваемых НМС VIA P4X400, отметим наличие гнезда AGP 8X, шести PCI-гнезд, двух IDE-каналов Ultra ATA/133, шести портов USB 2.0 (два внешних и четыре внутренних) и шестиканальной звуковой AC'97-подсистемы. SL-85ERV2 не оснащена сетевым интерфейсом, однако Soltek выпускает модификацию этой платы со встроенным сетевым 10/100 Мбит/с Ethernet-модулем VIA VT6103 - модель SL-85ERV2-L.

SL-85ERV2 имеет ряд оригинальных особенностей, но поскольку это плата низшего ценового диапазона (средняя цена - 80 долл.), то их немного: дополнительный стандартный четырехконтактный разъем питания 12 В (он функционально дублирует квадратный четырехконтактный разъем питания ATX +12V, предоставляющий дополнительные линии питания с напряжением 12 В для процессора, и к нему можно подсоединить обычный четырехконтактный разъем питания, поэтому SL-85ERV2 можно использовать как с новыми блоками питания, изготовленными специально для ПК с Pentium 4 в соответствии с требованиями стандарта ATX 2.03 и имеющими дополнительные линии питания, так и со старыми, где есть только один разъем ATX-питания); встроенные в BIOS средства RedStorm Overclocking для автоматического разгона системы по тактовой частоте системной шины и хорошие возможности для ручного разгона ПК - можно вручную выставить частоту шины памяти и системной шины, напряжение питания процессора, модулей памяти и AGP-шины.

Медленная работа системной памяти - вот, пожалуй, главный недостаток всех современных НМС с одноканальным ОЗУ для процессоров Intel. Этот вывод лишний раз подтверждается результатами испытаний VIA P4X400. При работе системной шины на частоте 533 МГц у этого НМС возникает сильный дисбаланс между пропускной способностью этой шины (4,2 Гбайт/с) и одноканальной 400-МГц DDR-шины (3,2 Гбайт/с0. Вследствие этого при выполнении тестов на скорость работы ОЗУ на Pentium 4 3,06 ГГц VIA P4X400 отставал от RDRAM-НМС Intel 850E и двухканального DDR-НМС SiS655 на 20-30%. Поэтому мы бы не рекомендовали использовать VIA P4X400 для построения систем на базе Pentium 4.

Однако при 400-МГц системной шине этот дисбаланс исчезает - пропускная способность обеих шин выравнивается на уровне 3,2 Гбайт/с. Поэтому, например, в связке с Celeron 2,2 ГГц VIA P4X400 и SiS655 продемонстрировали примерно одинаковую производительность в тестах на скорость работы подсистемы памяти.

В целом VIA P4X400 показал на Celeron хорошую результативность и в общем зачете заметно обогнал Intel 845PE - в первую очередь благодаря вдвое большей тактовой частоте DDR-шины (напомним, что в сочетании с этим процессором шина памяти у Intel 845PE работала на частоте 200 МГц). Принимая во внимание более чем привлекательную цену системных плат на базе VIA P4X400, можно сказать, что среди протестированных НМС он, пожалуй, лучше всех подойдет для построения недорогих систем на базе Celeron.

НМС для процессоров AMD Athlon XP и Duron

NVIDIA nForce2

Знак

Проектируя nForce2, компания NVIDIA стремилась разработать универсальный набор микросхем, который позволял бы быстро проектировать системные платы для компьютеров самого разного класса - от недорогих малогабаритных ПК со встроенной графикой до мощных мультимедиа-машин с качественной звуковой подсистемой и развитыми коммуникационными средствами. В итоге nForce2 получился "многоликим".

Северный и южный мосты nForce2 выпускаются в двух вариантах. Для северного моста это nForce2 SPP (System Platform Processor) и nForce2 IGP (Integrated Graphics Processor, отличается от SPP только наличием встроенного графического ядра на базе графического процессора GeForce4 MX). Южный мост имеет соответственно модификации nForce2 MCP (Media and Communication Processor) и nForce2 MCP-T (отличается наличием второго сетевого MAC-контроллера от 3Com, контроллера IEEE-1394 и звукового APU-контроллера). Как следствие, комбинируя разные северные и южные мосты семейства nForce2, можно получить четыре модификации этого НМС: nForce2-S (SPP + MCP), nForce2-ST (SPP + MCP-T), nForce2-G (IGP + MCP), nForce2-GT (IGP + MCP-T).

В nForce2 используется ряд оригинальных разработок NVIDIA. Северный мост nForce2 оснащен средствами DASP второго поколения (Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor), которые впервые были применены в НМС NVIDIA nForce (это первый НМС для системных плат ПК, разработанный NVIDIA). DASP - это интеллектуальный механизм предварительного кэширования данных из системной памяти. Он анализирует данные, запрошенные процессором из ОЗУ, пытается предсказать, какие данные будут запрошены в будущем, и заранее загружает их в кэш DASP. Если данные "угаданы" верно, то при их запросе они будут загружаться не из ОЗУ, а из кэша DASP - по данным NVIDIA, в этом случае скорость доступа к данным может увеличиться на 40-60%.

DASP способен анализировать сразу несколько потоков обрабатываемых данных и параллельно загружать из ОЗУ в свой кэш несколько блоков "угаданных" данных. Кроме того, DASP может одновременно записывать и читать данные из своего кэша.

Еще одна разработка NVIDIA - DualDDR Memory Architecture. Суть ее в том, что в северный мост nForce2 встроен "перекрестный" (crossbar) двухканальный контроллер DDR-памяти. Этот DualDDR-контроллер базируется на двух 64-бит контроллерах DDR-памяти, которые могут функционировать в 128-бит или 64-бит режиме, когда соответственно работают два или один канал памяти.

DualDDR-контроллер обеспечивает работу с тремя модулями памяти: первый подключается к первому контроллеру, второй и третий - ко второму. При этом два 64-бит контроллера памяти программируются независимо и позволяют "включить" 128-бит режим даже в том случае, когда в каждом канале установлены модули разного объема и с разными скоростными характеристиками. Например, если на первый канал установлен модуль 256 Мбайт, а на второй - 512 Мбайт, то первые 256 Мбайт каждого модуля будут доступны в 128-бит режиме, а оставшиеся 256 Мбайт второго модуля - в 64-бит режиме. В итоге "нижние" 512 Мбайт памяти будут работать в 128-бит режиме, а "верхние" 256 Мбайт - в 64-бит. Очевидно, что для достижения максимальной скорости работы подсистемы памяти необходимо использовать пару одинаковых модулей - по одному на каждый канал.

"Перекрестность" DualDDR-контроллера заключается в том, что он одновременно обрабатывает обращения к системной памяти, поступившие от ЦП, графического процессора и встроенных в южный мост устройств, и плюс к тому обеспечивает параллельную работу обоих каналов памяти.

Данные между северным и южным мостом в nForce2 передаются по шине HyperTransport (этот интерфейс с пропускной способностью 800 Мбайт/с был разработан компанией AMD). Важно отметить, что HyperTransport - изохронная шина: когда между двумя мостами организуется несколько виртуальных каналов передачи данных, то HyperTransport гарантирует передачу данных по каждому каналу порциями через равные промежутки времени и не вносит в этот процесс дополнительных задержек.

В южный мост MCP-T встроены трехпортовый контроллер IEEE-1394 и два сетевых 10/100 Мбит/с Ethernet MAC-контроллера (первый - от NVIDIA, второй - от 3Com). Оба сетевых контроллера могут работать одновременно и используют средства изохронной передачи сетевых данных StreamThru (оригинальная разработка NVIDIA) - это достигается за счет того, что встроенные в MCP-T сетевые MAC-контроллеры подключены не к PCI-шине, как обычно, а сразу к изохронной шине HyperTransport. StreamThru позволяет избежать простоев при передаче сетевого трафика, вызванных задержками в работе PCI-интерфейса, и обеспечивает выигрыш до 15% по сравнению с традиционным PCI-подключением сетевых контроллеров при работе с потоковыми сетевыми приложениями (например, при передаче аудио- и видеопотоков, файлов и коллективной игре по сети).

Кроме того, в MCP-T встроены контроллер интерфейса AC'97 и звуковой контроллер NVIDIA APU (Audio Processing Unit), на котором следует остановиться подробнее. APU - это мощный современный аппаратный звуковой контроллер, который обеспечивает аппаратную обработку 256 2D- или 64 3D-голосов, аппаратное кодирование результирующего выходного звукового потока в формате Dolby Digital (AC-3) и аппаратное выполнение операций DirectX 8.0, в том числе работу с DLS2 (Downloadable Sounds Version 2), наложение эффектов на буферы DirectSound, работу с API I3DL2 (Interactive 3D Audio Level 2), субмикширование двух или более аудиопотоков. Плюс к тому APU способен аппаратно выполнить наложение HRTF-фильтров (Head Reference Transfer Functions), эффектов ближнего поля (Near Field Effects), макроэффектов (Macro Effects) и исполнять функции 7-полосного эквалайзера.

APU состоит из четырех вычислительных блоков: Setup Engine - управляет передачей входящих и исходящих данных и работой остальных блоков APU; Voice Processor - содержит несколько непрограммируемых (fixed) DSP-модулей (Digital Signal Processing) для обработки и смешивания голосов в буферах микширования (mixer buffers); Global Processor - программируемый DSP-блок, служит для наложения различных эффектов на данные в буферах микширования, их окончательного смешивания и передачи результирующего выходного звукового потока (с помощью Setup Engine) для дальнейшей обработки средствами ОС; Dolby Interactive Content Encoder - программируемый DSP-блок, кодирует выходной поток, созданный Global Processor, в формате Dolby Digital (AC-3) для их передачи по интерфейсу S/PDIF на внешний декодирующий приемник (например, шестиканальную звуковую подсистему стандарта 5.1).

Испытания NVIDIA nForce2 проводились на системной плате ASUS A7N8X Deluxe, базирующейся на его ST-версии (SPP + MCP-T). Как следствие, она оснащена не только интерфейсом AGP 8X, пятью PCI-гнездами, двумя IDE-каналами Ultra ATA/133, шестью портами USB 2.0 (четыре внешних и два внутренних), что обеспечивает даже самая "усеченная" S-версия этого НМС, но и двумя сетевыми 10/100-Мбит/с Ethernet-интерфейсами (первый - на базе встроенного в MCP-T МАС-контроллера NVIDIA и сетевого модуля Realtek 8201BL, второй - на основе MAC-контроллера 3Com и сетевого модуля BroadCom AC101L), двумя портами IEEE-1394 (на базе встроенного в MCP-T контроллера IEEE-1394 и дополнительного модуля Realtek 8801B) и аудиоподсистемой с шестиканальным AC'97-аудиокодеком Realtek ALC650, встроенным в MCP-T аппаратным звуковым APU-контроллером с кодеком Dolby Digital (AC-3) и S/PDIF-входом-выходом.

Помимо этого разработчики ASUS A7N8X Deluxe добавили "от себя" гнездо AGP Pro, двухканальный Serial ATA RAID-контроллер Sil 3112A, подсистемы ASUS Post Reporter для "озвучивания" POST-сообщений во время загрузки ПК и ASUS Q-Fan для контроля и автоматического управления скоростью вращения вентиляторов и предусмотрели возможность ручного контроля частоты системной шины, шины памяти и AGP-шины и напряжения питания процессора, модулей памяти и AGP-видеоплаты. Отметим также, что для такой "продвинутой" платы ASUS A7N8X Deluxe стоит совсем недорого - в среднем 155 долл.

По своим возможностям NVIDIA nForce2, конечно, значительно превосходит соперников. Двухканальный "перекрестный" DDR400-контроллер памяти с пропускной способностью каждого канала до 3,2 Гбайт - этого более чем достаточно для обеспечения параллельной "безостановочной" работы 333-МГц системной шины Athlon XP (пропускная способность - 2,7 Гбайт/с), шины AGP 8X (2,1 Гбайт/с) и внутреннего интерфейса HyperTransport (0,8 Гбайт/с), поскольку, во-первых, пропускная способность каждого из трех интерфейсов меньше пропускной способности одного канала памяти, и во-вторых, их сумма меньше суммарной пропускной способности обоих каналов памяти (5,6/6,1 Гбайт/с для 333/400-МГц системной шины против 6,4 Гбайт/с). Более того, этого с запасом хватит на 400-МГц системную шину будущих моделей Athlon XP, способную "переварить" 3,2-Гбайт/с поток данных. Среди наборов микросхем для процессоров AMD других производителей ни один пока не в состоянии обеспечить такую пропускную способность.

Добавьте к этому встроенное графическое ядро, два сетевых контроллера, контроллер IEEE-1394, полноценный "навороченный" аппаратный звуковой контроллер с кодеком Dolby Digital и четыре возможных "комбинационных" варианта NVIDIA nForce2, и станет ясно, что на сегодня этот НМС - вне конкуренции.

Что же касается тестов на производительность, то они лишний раз подтвердили превосходство NVIDIA nForce2 - этот НМС значительно обгонял соперников по скорости работы и стал победителем проведенных испытаний. Несомненно, NVIDIA nForce2 - лучший среди НМС для процессоров AMD, более чем заслуженно отмеченный знаком отличия "Выбор редакции BYTE/Россия".

SiS746FX

SiS746FX - типичный представитель класса НМС с одноканальной организацией подсистемы памяти. Он оснащен 64-бит DDR-контроллером, который позволяет подключить до трех модулей памяти DDR400 SDRAM общей емкостью до 3 Гбайт.

Тестирование SiS746FX выполнялось на системной плате низшего ценового диапазона MSI 746F Ultra (MS-6717) (средняя цена - 75 долл.), функциональность которой полностью обеспечивается этим НМС - гнездо AGP 8X, пять PCI-гнезд, два "дисковых" канала Ultra ATA/133, шесть портов USB 2.0 (четыре внешних и два внутренних), шестиканальная звуковая AC'97-подсистема с аудиокодеком Realtek ALC650 и S/PDIF-выходом. Правда, скоба расширения для вывода наружу S/PDIF-выхода не включается в комплект поставки, и ее необходимо заказывать дополнительно. Кроме того, у базовой модификации 746F Ultra не разведен встроенный в SiS746FX Ethernet MAC-контроллер - сетевым интерфейсом эта плата тоже оснащается дополнительно (для этого применяется 10/100 Мбит/с сетевой модуль Realtek 8201BL). Отметим также, что программа настройки BIOS 746F Ultra позволяет вручную контролировать частоту системной шины, шины памяти, AGP/PCI-шины и напряжение питания модулей памяти, однако не предоставляет средств для управления напряжением питания процессора и AGP-шины.

Как уже упоминалось, SiS746FX - одноканальный DDR-НМС, поэтому он, конечно, не может конкурировать с двухканальным NVIDIA nForce2. Поэтому на сегодня его основные соперники - одноканальные DDR-НМС VIA Apollo KT400 и KT400A. К сожалению, при подготовке этого обзора мы не смогли протестировать VIA Apollo KT400A - "топовую" модель в семействе наборов микросхем для процессоров AMD от VIA. Что же касается взаимоотношений SiS746FX и VIA Apollo KT400, то борьба между ними проходила с переменным успехом. Но в целом в "связке" с процессором Athlon XP оба НМС работали одинаково быстро, тогда как в сочетании с Duron преимущество было на стороне НМС VIA. Поэтому при сборке системы начального уровня на базе Duron из этих двух наборов микросхем выгоднее использовать VIA Apollo KT400.

VIA Apollo KT400

VIA Apollo KT400 - еще один DDR-НМС, у которого подсистема памяти построена по классической одноканальной схеме. Как следствие, он не в силах соперничать с двухканальным NVIDIA nForce2, и на сегодня его основной конкурент - SiS746FX. Последний теоретически превосходит VIA Apollo KT400 по скорости работы DDR-шины - согласно спецификации НМС VIA может работать с DDR-памятью на частоте не выше 333 МГц. Однако выпускаются системные платы, построенные на базе VIA Apollo KT400 и позволяющие использовать память DDR400 SDRAM, - тем самым "способности" обоих НМС здесь уравниваются.

Кроме того, в пользу SiS746FX говорит внутренний интерфейс с вдвое большей пропускной способностью (1,1-Гбайт/с MuTIOL 1G против 533-Мбайт/с 8X V-Link) и большее число PCI-устройств (шесть против пяти). В остальном возможности обоих НМС одинаковы.

VIA Apollo KT400 был протестирован на системной плате Iwill KK400, функциональность которой практически не выходит за рамки возможностей, предоставляемых НМС, - три гнезда для модулей памяти (KK400 построена на базе VIA Apollo KT400 с разогнанной DDR-шиной, которая позволяет использовать модули памяти DDR400 SDRAM; однако если все три гнезда могут быть одновременно заняты DDR333-модулями с общей емкостью до 3 Гбайт, то DDR400-модули можно одновременно устанавливать только в два гнезда - как следствие, суммарная емкость последних не превышает 2 Гбайт), гнездо AGP 8X, пять PCI-гнезд, два IDE-канала Ultra ATA/133, шесть портов USB 2.0 (три внешних и три внутренних - два из них выводятся наружу с помощью скобы расширения, а третий полностью распаян непосредственно на плате, и к нему с помощью стандартного USB-кабеля можно подключать внутренние USB-устройства) и шестиканальная звуковая AC'97-подсистема с S/PDIF-выходом.

Из этого правила сделано, пожалуй, только два исключения. Во-первых, к KK400 можно подключить модуль FI Panel с накопителями для флэш-карт CompactFlash, Memory Stick, Secure Digital и внешними аудиоразъемами и USB-портами - этот модуль устанавливается в отсек для 5,25-накопителей. Во-вторых, KK400 оснащена запасной копией программного кода BIOS, доступной только для чтения - если рабочая копия выходит из строя, то систему можно загрузить с запасной.

Отметим также, что KK400 не использует встроенный в VIA Apollo KT400 сетевой Ethernet MAC-контроллер и имеет весьма ограниченный набор средств для разгона системы, поскольку позволяет управлять вручную только частотой системной шины и напряжением питания процессора и модулей памяти.

Несмотря на формальное превосходство SiS746FX по техническим характеристикам, в тестах на скорость работы он не смог одержать победу над VIA Apollo KT400. С процессором Athlon XP оба НМС показали примерно одинаковую производительность, однако в случае Duron преимущество в целом было на стороне НМС VIA. Так что из этих двух НМС VIA Apollo KT400 лучше подойдет для системы начального уровня на базе процессора Duron.

Выбор редакции

Несмотря на все усилия разработчиков DDR-памяти и DDR-НМС, компьютеры c DDR-памятью по производительности пока уступают RDRAM-системам, что убедительно продемонстрировали результаты испытаний НМС Intel 850E. В тестах на скорость работы в связке с памятью PC1066 RDRAM этот НМС обошел всех соперников, став победителем среди наборов микросхем для процессора Intel.

НМС SiS655 во время испытаний продемонстрировал надежную работу и, благодаря двухканальному DDR-контроллеру памяти, довольно высокую производительность. Плюс к этому SiS655 имеет широкие возможности для наращивания системы и весьма привлекательные ценовые характеристики. В итоге SiS655 был признан моделью с наилучшим сочетанием качества и цены среди НМС для процессоров Intel и также удостоен знака "Выбор редакции BYTE/Россия".

Отлично спроектированная архитектура набора микросхем NVIDIA nForce2 обеспечила ему бесспорное лидерство в тестах на скорости среди НМС для процессоров AMD. Плюс к тому NVIDIA nForce2 обладает богатейшими возможностями расширения системы и выпускается в четырех "комбинационных" вариантах, на базе которых можно быстро спроектировать системную плату для ПК самого разного класса - от недорого малогабаритного со встроенной графикой до мультимедиа-центра с развитыми коммуникациями. Несомненно, на сегодня NVIDIA nForce2 - лучший среди наборов микросхем для процессоров AMD, заслуженно отмеченный знаком "Выбор редакции BYTE/Россия".

 

Память от Transcend: гарантия - пожизненно

Тайваньская компания Transcend (http://www.transcend.com.tw) была основана в 1988 г. и сначала выпускала только два продукта - драйвер JetMate для лазерных принтеров и программную систему защиты KeyPro, а весь ее штат состоял из двух сотрудников.

Первым продуктом, с которым Transcend в 1989 г. вышла на рынок памяти, были наборы модулей памяти JetRam для лазерных принтеров. В 1991 г. компания начала выпускать модули памяти для настольных компьютеров и ноутбуков, в 1993 г. - PCMCIA-карты памяти, в 1994 г. - модули памяти для рабочих станций, в 1997 г. - карты флэш-памяти. В этом же году Transcend начала изготавливать системные платы для ПК (первые модели были разработаны на базе набора микросхем Intel LX), а ее производство модулей памяти было сертифицировано на соответствие требованиям системы качества ISO 9001.

На сегодня Transcend - один из ведущих поставщиков DRAM-памяти для компьютеров, выпускающий более 2000 модулей разного типа (и каждый год к ним добавляется более 100 новых наименований), среди которых как обычные модули памяти SDRAM, DDR SDRAM и RDRAM для ПК и ноутбуков, так и нестандартные модули для серверов, рабочих станций, сетевых маршрутизаторов, факсимильных аппаратов и игровых приставок. На все модули памяти Transcend дается пожизненная гарантия. Это стало возможным благодаря использованию качественных DRAM-микросхем от Hitachi, Samsung, Hyundai, Mitsubishi, NEC, Nan-Ya и Winbond, жесткому тестированию и строгому контролю качества всей продукции.

Transcend также в числе лидеров среди изготовителей карт флэш-памяти. Компания входит в Compact Flash Association и выпускает флэш-карты нескольких типов - SRAM, ATA Flash, Linear Flash, Smart Media, Compact Flash, JEIDA DRAM, Multimedia Card.

Третье направление деятельности Transcend - производство системных плат для ПК, на которые компания дает двухлетнюю гарантию. Каждый год инженеры Transcend разрабатывают около десяти новых моделей системных плат.

Сегодня Transcend - стратегический партнер таких компаний, как Sun, Intel, Toshiba, Apple, и некоторых других лидеров электронной индустрии.

В 2000 г. доход Transcend от продаж составил 250 млн долл., в 2001 г. - около 345 млн долл. Из них на долю Европы приходится примерно 38%, Северной и Южной Америки - 28%, Тайваня - 12%, Японии - 8%, других стран Азиатско-Тихоокеанского региона - 12%, остальных - 2%.

Качественные модули памяти и флэш-карты этой компании популярны и в России. Кстати, при подготовке этого обзора были использованы модули памяти DDR SDRAM и RDRAM производства Transcend, предоставленные компанией "АК-Цент" (http://www.ak-cent.ru).

Благодарности

Авторы статьи выражают особую признательность компании "Пирит" (http://www.pirit.ru, тел. (095) 115-7101) за оборудование, предоставленное для проведения тестирования. Процессор AMD Athlon XP 3000+ для подготовки обзора был предоставлен московским представительством AMD (http://www.amd.ru), Intel Celeron 2,2 ГГц и AMD Duron 1,3 ГГц - компанией "Деникин" (http://www.denikin.ru).

Системные платы для проведения тестирования были предоставлены компаниями: ABIT SI7-G - Abit (http://www.abit.ru), ASUS P4PE - "Деникин" (http://www.denikin.ru), Gigabyte GA-SINXP1394 (GA-8SQ800 Ultra2) - Gigabyte (http://www.gigabyte.ru), Iwill P4GB - "Пирит" (http://www.pirit.ru), MSI 648 Max (MS-6585) и MSI 746F Ultra (MS-6717) - "Инлайн" (http://www.i2b.ru).