Чипсет nForce4, или PCI Express для платформы AMD

Внедрение в архитектуру ПК периферийной шины третьего поколения PCI Express сразу разделило чипсеты для материнских плат на два поколения — с поддержкой этой новой шины и без нее. О возможностях, которые предоставляет PCI Express, уже рассказывалось на страницах журнала (см. «ХКР» №17). Задача же этой статьи — рассмотреть, как изменилась раскладка сил после появления поколения чипсетов с поддержкой PCI Express.

NFORCE4 — ЛУЧШИЙ ЧИПСЕТ ДЛЯ ПЛАТФОРМЫ AMD

Наверное, никто не будет оспаривать тот факт, что для платформы Intel нет лучших чипсетов, чем наборы логики самого разработчика платформы. К тому же серия 915/925 является практически единственным доступным решением на рынке с поддержкой процессоров Intel и шины PCI Express.

Лучшим вариантом для платформы AMD долгое время считались чипсеты VIA. Однако после появления чипсетов серии nForce2 предпочтения пользователей стали изменяться в сторону NVIDIA. Результаты тестов показывали, что системная логика этого производителя выигрывает у конкурентов по производительности, а это во многом определяет выбор покупателей. Правда, на появление нового поколения процессоров AMD оперативнее отреагировала VIA, в результате чего чипсет K8T800 в короткие сроки стал основным предложением для новой платформы. Однако триумф VIA длился недолго.

Чипсет nForce4 стал очередной победой NVIDIA. Это первый и наиболее функциональный чипсет для платформы AMD K8 с поддержкой шины PCI Express. Конкуренты — VIA, SIS и ULi (бывшая ALi) — тоже анонсировали свои чипсеты с поддержкой новой шины, но именно NVIDIA оказалась впереди. Именно ее чипсеты стали основой для «топовых» материнских плат с поддержкой процессоров Athlon 64 в исполнении для Socket 939.

АРХИТЕКТУРА

Кратко о функциональности чипсетов серии nForce4. Да, именно серии, так как NVIDIA предлагает три различных по функциональности и стоимости чипсета, ориентированных на материнские платы различного класса; функциональность в линейке последовательно возрастает от nForce4 до nForce4 SLI.

Сначала о базовом чипсете семейства, nForce4. Он состоит только из одной микросхемы, включающей в себя все периферийные и коммуникационные контроллеры. У подобного решения есть как преимущества, так и недостатки. Главные преимущества заключаются в повышении быстродействия за счет высокой степени интеграции и размещения всех компонентов на максимально близком расстоянии, а также в упрощении дизайна материнской платы. Недостаток — отсутствие гибкости при разработке и производстве чипсетов. Чтобы добавить новые технологии или исправить замеченные ошибки, разработчикам необходимо переделывать весь дизайн микросхемы и вносить изменения в технологический процесс. К счастью, пользователя эти проблемы напрямую не затрагивают.

Поддержка двухканальных процессоров Athlon 64 Socket 939, заключающаяся в обеспечении работы канала связи с процессором (шина HyperTransport) на частоте 1 ГГц (200х5), присутствовала еще у чипсетов серии nForce3. Нововведением стал новый контроллер для подключения видеокарты: NVIDIA заменила AGP на PCI Express x16. Также был добавлен 4-портовый контроллер PCI Express x1. Общее количество линий новой шины достигло двадцати. Число портов USB было увеличено с восьми до десяти, добавлен второй двухпортовый контроллер Serial ATA, общее количество портов Serial ATA тем самым увеличилось до четырех. Был модернизирован звуковой контроллер. Пусть поддержка новых аудиокодеков HD Audio не была реализована, чипсет работает с кодеками AC’97, но число каналов S/PDIF было удвоено, добавлена поддержка частоты дискретизации 96 кГц, внесены другие изменения. К сожалению, аппаратной обработки звука контроллер не выполняет, NVIDIA отказалась от технологии SoundStorm.

Чипсет nForce4 Ultra отличается всего по двум пунктам. Во-первых, он содержит аппаратный ускоритель обработки сетевых пакетов ActiveArmor, а во-вторых, была реализована поддержка интерфейса Serial ATA 2.0. Первое нововведение позволяет разгрузить процессор при интенсивном обмене данными по сети, а второе обеспечивает улучшение работы дисковой подсистемы: новая скорость обмена данными с винчестером 3 Гбит/с, «горячее» подключение, переупорядочивание команд (Native Command Queuing) и т.д.

Чипсет nForce4 SLI дополнительно позволяет использовать в системе две видеокарты NVIDIA в режиме SLI — поочередной прорисовки 3D-сцены. Для этого чипсет гибко распределяет линии шины PCI Express между видеокартами, остальное обеспечивают сами видеокарты и их драйверы. Существует вполне обоснованное мнение, что все чипсеты серии nForce4 поддерживают SLI, но только в самой дорогой версии эта технология активирована. Производители материнских плат попытались даже выпустить модели на nForce4 Ultra c двумя слотами PCI Express x16, но под давлением NVIDIA сняли их с производства.

Есть также неофициальная версия системной логики — nForce4 4x. Это чипсет без поддержки двухканальных Athlon 64, он предназначен для плат с разъемом Socket 754.

СРАВНЕНИЕ

Для упрощения сравнения чипсетов серии nForce4 с существующими на настоящий момент аналогами основные характеристики наборов микросхем были сведены в таблицу.

Чипсет VIA K8T890 тоже поддерживает шину PCI Express как для видеокарты, так и для прочих периферийных устройств. Но у него только восемь портов USB, а встроенный сетевой контроллер не поддерживает гигабитные PHY-кодеки — для чипсета требуется отдельный PCI-контроллер. Далее, в массив RAID можно объединять только SerialATA-винчестеры, причем не более двух, так как в чипсете нет необходимой логики для полноценной поддержки четырех винчестеров (нужен дополнительный чип). Впрочем, этот чипсет может быть укомплектован новым южным мостом VT8251, который устраняет часть пробелов в функциональности.

Другой конкурирующий чипсет выпускает SIS. 756-й чипсет в паре с новым мостом 965 имеет четыре встроенных порта SerialATA, гигабитный сетевой контроллер. Но число доступных USB-портов всего восемь, невелико и количество отдельных линий PCI Express x1 — их только две. Однако SIS тоже собирается комплектовать свой чипсет новым мостом — SIS966, который приближает чипсет 756 к nForce4 Ultra по всем параметрам, за исключением одного — аппаратного ускорителя сетевой обработки ActiveArmor. Подобной технологии у конкурентов пока нет.

Чипсеты ULi практически не используются ведущими производителями плат, лишь изредка их можно встретить на бюджетных моделях.

Как бы то ни было, конкуренты уже опоздали: nForce4 успешно продается, а они лишь сообщают о своих планах. Платы на nForce4 появились в прайс-листах уже зимой прошлого года, они быстро заняли верхнюю ценовую нишу. Конкуренты могут рассчитывать только на сектор компьютеров, собираемых по принципу компромисса между ценой и производительностью.

Производитель	NVIDIA				VIA		SIS
Модель	nForce3 Ultra	nForce4	nForce4 Ultra	nForce4 SLI	K8T800 Pro	K8T890	SIS755FX	SIS756
Процессоры
Архитектура	AMD K8	AMD K8	AMD K8	AMD K8	AMD K8	AMD K8	AMD K8	AMD K8
Разъем (Socket)	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940	754, 939, 940
Шина	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x5	LDT 16+16, x4	LDT 16+16, x5
Графика
Шина	AGP 3.0	PCIE	PCIE	PCIE	AGP 3.0	PCIE	AGP 3.0	PCIE
Частота	8x	1x	1x	1x	8x	1x	8x	1x
Разрядность	32	16	16	16, SLI	32	16	32	16
Шины
PCI	2.3, 6 слотов	2.3, 6 слотов	2.3, 6 слотов	2.3, 6 слотов	2.2, 6 слотов	2.2, 6 слотов	2.3, 6 слотов	2.3, 6 слотов
PCI Express	-	x1, 4 линии	x1, 4 линии	x1, 4 линии, SLI	-	x1, 4 линии	-	x1, 2 линии
LPC	+	+	+	+	+	+	+	+
Другие	-	-	-	-	-	-	-	-
Интерфейсы
USB	2.0, 8 портов	2.0, 10 портов	2.0, 10 портов	2.0, 10 портов	2.0, 8 портов	2.0, 8 портов	2.0, 8 портов	2.0, 8 портов
FireWire	-	-	-	-	-	-	-	-
Дисковая подсистема
PATA	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала	ATA/133 2x2 канала
SATA	ATA/150  2+2* порта	ATA/150 4 порта	ATA/300 4 порта	ATA/300 4 порта	ATA/150 2+2* порта	ATA/150 2+2* порта	ATA/150 2 порта	ATA/150 4 порта
RAID	PATA+SATA 0, 1, 0+1, JBOD	PATA+SATA 0, 1, 0+1, JBOD	PATA+SATA 0, 1, 0+1, JBOD	PATA+SATA 0, 1, 0+1, JBOD	SATA 0, 1, JBOD	SATA 0, 1, JBOD	SATA 0, 1, JBOD	SATA 0, 1, 0+1, JBOD
Встроенный звук	AC'97 2.1 8 каналов, S/PDIF Out	AC'97 2.3 8 каналов, 2xS/PDIF	AC'97 2.3 8 каналов, 2xS/PDIF	AC'97 2.3 8 каналов, 2xS/PDIF	AC'97 2.2 6 каналов, S/PDIF	AC'97 2.2 6 каналов, S/PDIF	AC'97 2.2 6 каналов, S/PDIF	AC'97 2.3 8 каналов, S/PDIF
Встроенная сеть	Gbit MAC	Gbit MAC	Gbit MAC, ActiveArmor	Gbit MAC, ActiveArmor	100Mbit MAC	100Mbit MAC	100Mbit MAC	Gbit MAC
Другие устройства	FireWall	FireWall	FireWall	FireWall	-	-	-	-

источник: http://www.hkr.khv.ru/magazines/n290/kurmaz/