Przedstawić charakterystykę porównawczą wybranych chipsetów.

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

W niniejszej pracy porównam ze sobą dwa chipsety. Pierwszy firmy VIA Inc. VIA Apollo KT600 obsługujący procesory na podstawce Socket A (Athlon, Duron) a drugi to produkt Intela i875P obsługujący procesory na podstawce Socket 478 (Pentium IV, Celeron).

Rys1. Chipset KT600. Od lewej mostek Północny

(North Bridge) i mostek południowy

(South Bridge)

Chipset to układ scalony (lub zestaw kilku układów scalonych), pełniący rolę „układu nerwowego” komputera, przesyłającego sygnały z „mózgu”, czyli mikroprocesora, do pozostałych elementów systemu. Klasyczny Chipset składa się z dwóch kości zwanych mostkami (północny i południowy, ang. norht bridge i south bridge ). Mostek północny to kontroler łączący CPU z pamięcią operacyjną, magistralą AGP oraz z mostkiem południowym. Ten z kolei odpowiada za magistralę PCI, ISA, porty COM, USB, LPT, złącza PATA( Parallel ATA) oraz SATA(Seria ATA) - czyli wszystkie urządzenia peryferyjne. Jakiś czas temu dodano jeszcze do niego funkcje oszczędzania energii (ACPI - Advanced Configuration and Power Interface) oraz monitorowanie temperatury procesora, sprawdzanie napięcia na nim czy mierzenie prędkości obrotowej wentylatorów.

Na początek przedstawiam w tabeli krótką charakterystykę porównawczą wybranych przeze mnie chipsetów. W dalszej części pracy opiszę bardziej szczegółowo co nam oferują.

	VIA KT600	Intel 875P
North Bridge (północny)	KT600	82875P MCH
Wsparcie dla procesorów:	AMD Athlon™ XP / Athlon™ /Duron™	Intel Pentium IV /Intel Celeron
Front Side Bus (FSB)	266/333/400MHz	533/800MHz
Częstotliwości pamięci RAM	266/333/400MHz	333/400MHz
Port AGP	AGP4X/8X	AGP4X/8X
Typ pamięci	DDR266/333/400	DDR333/400
Maksymalna ilość pamięci	4.0GB	Brak Danych
South Bridge (południowy)	VT8237	ICH5/ICH5R
North/South Bridge Link	8X V-Link (533MB/sec)	Brak Danych
Zintegrowana karta dzwiękowa	VIA Vinyl Six-TRAC 6-cio kanałowy AC'97 audio	AC'97 Kontroler
Zintegrowana karta sieciowa	VIA MAC 10/100 Ethernet	10/100 Ethernet
IDE	Serial ATA, ATA-133	Serial ATA, ATA-100
V-RAID	RAID 0, RAID 1, and RAID 0+1 dla SATA and ATA-133	Intel RAID Technology dla Serial ATA
USB	2.0 (Do 8 portów)	2.0 (Do 8 portów)
Inne	- Zintegrowany modem MC'97 - Kontroler FastStream64	- Obsługa procesorów z technologią Hyper Threading - Dual Channel DDR - Performance Acceleration Technology (PAT) - ECC (dla pamięci)

VIA KT600 - schemat blokowy:

Jak widać na powyższym schemacie mostek północny (KT600) jest bezpośrednio połączony szybką magistralą FSB (Od 266-400MHz) z procesorem. Chipset ten obsługuje procesory przystosowane do podstawki Socket A (462 wyprowadzeń) obecnie AMD Athlon

AMD Athlon XP i AMD Duron. Kolejnym połączeniem mostka północnego jest połączenie z kontrolerem karty graficznej. Kontroler magistrali AGP potrafi pracować z kartami zgodnymi ze specyfikacją AGP2.0 i 3.0 zasilanymi napięciem 0,8 i 1,5V, czyli mówiąc popularnie AGP 4x i 8x. Mostek północny łączy się także bezpośrednio z pamięcią RAM. Obsługiwana przez niego pamięć to moduły DIMM DDR SDRAM 266/333/400MHz. W kontrolerze pamięci na tym chipsecie zaszły duże zmiany w stosunku do

Rys2. Socket A poprzednika KT400. Zastosowano tam nową technologię nazwaną FastStream64. Konstrukcja zasadniczo ma dostarczyć wydajność

zbliżoną do dwukanałowej pamięci(DualChannelDDR)zastosowaną np. w chipsetach Nvidii

lub Intela przy minimalizacji kosztów (uzyskanej poprzez tańszą w produkcji architekturę

jednokanałową). Przebudowano bufory przechowujące dane w pamięci, co pozwala skrócić

czas dostępu do pamięci (m.in. poprzez skrócenie czasu opróżniania tych buforów). Kontroler

pamięci KT600 może przyjmować polecenia przekazania procesorowi określonej paczki

danych zanim rzeczywiście będą one musiały trafić do procesora. Kontroler przechowuje także

część informacji o położeniu pobieranych aktualnie danych, dzięki czemu przy następnym

poleceniu o ich przekazanie, proces wyszukiwania jest znacznie krótszy.

Schodzimy powoli w stronę mostka południowego. Na drodze napotykamy łączącą

oba mostki chipsetu magistralę 8X V-Link, której przepustowość to 533MB/s. Dla KT600 VIA

opracowała nowy mostek południowy, oznaczony symbolem VT8237. Nowy mostek jest

bardzo podobny do swojego poprzednika VT8235CE. Dodano w nim jednak kilka nowości. A mianowicie:

• Obsługa Serial ATA

• Obsługa RAID (0,1,0+1) dla SATA i PATA

• Zwiększono liczbę magistral PCI

• Rozszerzono ilość portów USB(1.1 i 2.0) do ośmiu

Ze względu, że technologia Serial ATA jest nowością opiszę ją dokładniej, wyjaśnię także na czym polegają poszczególne oznaczenia trybów RAID.

Serial-ATA- Nowy standard podłączania dysków twardych, CD-RW/ROM,DVD-RW/ROM do komputera. Przeszkodą w dalszym rozwoju równoległego standardu PATA (tzn. powyżej 133MB/s) są zakłócenia. Już w taśmach ATA/66 i tym bardziej w ATA/100 pomiędzy jedną żyłą przesyłającą sygnał leży druga tłumiąca zakłócenia. Wada ta wynika wzajemnej interferencji przesyłanych jednocześnie sygnałów. Serial ATA jest pozbawione tego ograniczenia, gdyż transfer odbywa się szeregowo, ale za to przy zawrotnej częstotliwości. Pierwszy zaprezentowany model urządzenia odznacza się prędkością pracy rzędu 1.5 Gbit/s (możliwości ATA/100 to 800Mbit/s). Pozwoli to na budowę szybkich oraz kompatybilnych ze starym złączem podsystemów obsługi pamięci masowych. Za zaletę należy uznać także zmniejszenie liczby linii w taśmach służących do łączenia urządzeń. Zmniejszenie liczby żył i styków powoduje równoczesne znaczne zmniejszenie szerokości taśm, co znacząco uprości projektowanie i zapewni lepszy obieg powierza wewnątrz obudowy (łączna powierzchnia okablowania wewnątrz obudowy dla komputerów biurowych i osobistych wynosi średnio 450 cm2). Kolejną zaletą standardu SATA jest wyeliminowanie problemu, jakim - w przypadku złącz równoległych - była integracja wielu urządzeń pamięci masowej, odbywająca się przez relację Master - Slave. Współdzielenie jednego złącza przez dwa różne urządzenia ograniczało możliwość pełnego wykorzystania przepustowości interfejsu przez każde z nich. Dla odróżnienia, interfejs Serial ATA jest typowym interfejsem klasy point-to-point i każde urządzenie przyłączane jest do oddzielnego wejścia. Pozwala to na pełne wykorzystanie przepustowości oraz eliminuje niebezpieczeństwo wzajemnego zakłócania się różnych urządzeń. Kolejnym udogodnieniem jakie wprowadza nowy standard jest także hot-plugging, czyli możliwość przyłączania i odłączania urządzenia do komputera bez konieczności restartu systemu operacyjnego. Serial ATA zapewnia potrzebne do tego mechanizmy zarówno mechaniczne, jak i elektryczne. Serial ATA jest również w pełni kompatybilny z dotychczasowym, równoległym ATA. Co więcej, za pomocą dodatkowych przejściówek możliwe będzie jednocześnie zachowanie kompatybilności w stronę przeciwną - urządzenia zewnętrzne posiadające złącza równoległe będą mogły współpracować z platformami opartymi na Serial ATA.

Rys.3 Rysunek przedstawia wygląd wtyczek podłączanych do napędów (z napięciem i z

sygnałem), po prawej wygląd styków do których podłączmy powyżej omówione

wtyki w porównaniu z PATA.

RAID

Jest to łączenie dysków w macierze. Wyróżniamy różne typy podłączeń:

Stripping (0) - (ang.strip - pasek) dzielenie plików na małe kawałki (paski) I zapisywanie ich na różnych dyskach. Pozwala to na stworzenie pojemnego i bardzo szybkiego dysku, gdyż na każdym z elementów macierzy zapisywana jest tylko część danych. Dzięki temu każdy napęd szybciej wykonuje swoje zadanie. W tym trybie wymagane są minimum dwa dyski Pojemność macierzy równa jest pojemności najmniejszego z nich pomnożonej przez liczbę dysków w macierzy. Wadą macierzy w trybie 0 jest awaryjność. W porównaniu do pojedynczego napędu prawdopodobieństwo uszkodzenia jest dwa razy większe i czterokrotnie jeżeli z czterech dysków. W wypadku awarii choćby jednego z dysków tracimy wszystkie dane.

Mirroring (1) - W tym trybie dane zapisywane są jednocześnie na dwóch dyskach. Dzięki temu w razie awarii jednego nasze pliki są bezpieczne na drugim. Ten tryb wymaga dokładnie dwóch dysków najlepiej identycznych. W przypadku zastosowania nośników o różnych rozmiarach pojemność macierzy równa jest pojemności mniejszego z nich. Mniejszy dysk musi być koniecznie pierwszym dyskiem macierzy gdyż drugi jest po prostu jego kopią. Transfer danych przy zapisie jest taki sam jak dla pojedynczego dysku, przy odczycie zmniejsza się(Niższe tempo odczytu dotyczy tylko małych plików do około 128 MB).

Mirroring And Stripping (0+1) - Ten tryb łączy zalety dwóch powyższych. Do tworzenia matrycy potrzebne są aż cztery dyski. Dwa pracują w trybie 0 a pozostałe dwa są kopią pierwszej pary. W przypadku awarii jednego dysku komputer odmawia pracy aż do wymiany dysku na sprawny.

Oprócz obsługi najnowszej technologii SATA i możliwości łączenia dysków w macierze mostek południowy zawiera w sobie możliwość obsługi do ośmiu urządzeń podłączanych do portów USB (specyfikacja 1.1 i 2.0). VT8237 współpracuje także z układami VIA VT6103, odpowiadającym za interfejs sieciowy 10/100 Mbps. Zmian nie przeszedł zintegrowany kontroler dźwięku. Chipset ten nadal współpracuje z kodekami AC'97 VIA VT1616 Six-TRAC CODEC pracującymi w trybie sześciokanałowym (5.1). Dodatkowo istnieje możliwość sprzęgnięcia kodekiem VT1616 układu dźwiękowego VIA Envy-24PT. Takie rozwiązanie leży już w gestii producenta płyty głównej, ale daje spore możliwości - 24 bitowa rozdzielczość dźwięku, przy częstotliwości próbkowania 96kHz i wsparcie dla systemów dźwięku 7.1(Dolby Digital EX).

I875P - Schemat Blokowy

Zaprojektowany specjalnie z myślą o współpracy z procesorami Intel Pentium IV, najnowszy chipset Intel 875P, znany wcześniej pod kryptonimem Canterwood składa się tradycyjnie z mostka północnego do którego przyłączone są:

• CPU

• DualChannelDDR

• AGP

• CSA

Mostek północny 82875P obsługuje procesory pod podstawkę Socket 478, obecnie Intel Pentium IV i Intel Celeron. Magistrala systemowa jest tu dwukrotnie większa od tej z chipsetu KT600 bo maksymalnie aż 800MHz. Magistrala graficzna taka jak w KT600 AGP 8x. Bardzo ważną i działającą na korzyść tego chipsetu jest dwukanałowy kontroler pamięci DDR400MHz (DualChannelDRR).

Dual Channel DDR

Technologia Dual Channel DDR polega na tym że do mostka północnego podłączone są dwie niezależne magistrale danych o szerokości 64-bitów. Dzięki takiemu rozwiązaniu łączna szerokość szyny adresowej wynosi 128-bitów, lecz tylko teoretycznie. W praktyce DualDDR pozwala zminimalizować opóźnienia pracy pamięci i pozwala nad jednoczesne operowanie dwóch kontrolerów pamięci. Może się to odbywać tylko w przypadku zastosowania minimum dwóch modułów DIMM dowolnej specyfikacji (DDR-266, DDR-333 lub DDR-400).

Cechy Dual Channel DDR

• Najwyższa szerokość pasma magistrali pamięci DualDDR DDR400 z dwoma niezależnymi kontrolerami pamięci, zapewnia przepustowość do 6.4GB/s.

• Oba kontrolery pamięci pracują w tym samym czasie by wyeliminować opóźnienia występujące w chipsetach bez tej technologii. Dla przykładu, kontroler "A" czyta bądź zapisuje do pamięci głównej podczas gdy kontroler "B" przygotowuje dane bądź inne informacje potrzebne przy następnym dostępie do pamięci i na odwrót.

• Kontrolery obsługują najbardziej pojemne moduły DIMM, bo aż do 1GB w jednej kości, co daje możliwość użytkownikowi rozszerzenie RAM-u do 3GB. Tak duża pamięć pozwala używać więcej aplikacji intensywnie wykorzystujących pamięć bez żadnych problemów.

Chipset 875P wyposażony jest także w dedykowaną magistralę dla interfejsu sieciowego, opartą na nowej architekturze Intel Communications Streaming Architecture. CSA, w połączeniu z nowym gigabitowym sterownikiem sieci Ethernet Intel^® PRO/1000 CT Desktop Connection, umożliwia podwojenie przepustowości sieci w stosunku do dotychczasowych rozwiązań wykorzystujących magistralę PCI.

Mostek północny połączony jest z południowym za pomocą połączenia Intel Hub Architecture.

Mostek południowy ICH5 lub ICH5R różni się od mostka VIA paroma parametrami.

Pierwszą różnicą jest obsługa ATA/100 a nie jak w powyższym przypadku ATA/133. Działa to na niekorzyść Intelowskiego chipsetu gdyż od dłuższego czasu standardem jest szybszy ATA/133. Drugą różnicą a zarazem też minusem jest obsługa RAID tylko dla dysków w standardzie Serial ATA. A poza tym RAID jest dostępny tylko w wersji ICH5R mostka południowego. Chipset posiada zintegrowaną kartę sieciową Fast Ethernet 10/100 LAN jednak dzięki wcześniej opisanemu rozwiązaniu CSA przepustowość wykorzystywanego przez komputer łącza sieciowego podwaja się. Chipset obsługuje do ośmiu urządzeń korzystających z USB (specyfikacja 2.0). Karta dźwiękowa znajdująca się na mostku południowym zgodna ze standardem AC'97 obsługuje dźwięk w standardzie Dolby Digital 5.1 Surround Sound. W chipsecie zastosowano technologię PAT (Performance Acceleration Technology), która przyśpiesza przepływ danych pomiędzy pamięcią a procesorem. Plusem jest obsługa pamięci 72 bitowych czyli z korekcją ECC czego w KT600 nie spotkaliśmy. Jedną z największych zalet tego chipsetu jest wsparcie dla technologii Hyper Threading wykorzystywanej przez najnowsze procesory Intel Pentium IV. Opiszę tą technologię bo warto zwrócić na nią uwagę gdyż daje ona duży wzrost wydajności komputera lecz jeszcze się nie spopularyzowała gdyż na razie Intel wypuścił ją tylko w najdroższych wersjach swoich procesorów.

Hyper Threading

Czym jest technologia hiperwątkowości?

Najkrócej mówiąc - hyper-threading, czyli technologia hiperwątkowości sprawia, że oprogramowanie "widzi" dwa procesory zamiast jednego.
Hiperwątkowość podnosi wydajność komputerów na dwa sposoby:

Poprzez korzystanie z aplikacji wielowątkowych i poprzez pracę w środowisku wielozadaniowym. Programy, które zostały napisane w taki sposób, aby korzystać z wielu fragmentów kodu, zwanych wątkami, widzą procesor Pentium 4 3,06 GHz z technologią HT jako dwa układy. Technologia HT sprawia, że procesor może pracować z dwoma niezależnymi wątkami w tym samym czasie, a nie jeden po drugim. Oprócz tego wzrost wydajności aplikacji można zauważyć także w środowisku wielozadaniowym, w którym jednocześnie działa kilka programów - pod warunkiem, że ich pracą zarządza system operacyjny taki jak np. Windows XP lub Linux. Obydwa sposoby sumują się, dając w efekcie wyższą wydajność i mniej bezproduktywnego czekania. Technologia HT daje natychmiastowy wzrost wydajności dzisiejszych aplikacji (do 25 procent) i przyspiesza reakcje komputera podczas wykonywania kilku czynności jednocześnie. Aby lepiej wyjaśnić technologię HT, można porównać procesor Intel Pentium 4 z kierownikiem na placu budowy, który dba o to, żeby budynek został wzniesiony jak najszybciej i żeby spełniał najwyższe możliwe normy. Stara się więc, aby murarze, elektrycy, glazurnicy, hydraulicy i dekarze pracowali obok siebie, zamiast czekać, aż inni zakończą pracę. Tak samo działa technologia HT - procesor Pentium 4 lepiej organizuje swoją pracę, dzięki czemu komputer może zrobić więcej w krótszym czasie. Pozwala to znacznie zwiększyć szybkość uruchamiania programów i wczytywania danych.

Rys4. Rysunek ukazuje przetwarzanie danych bez technologii HT (u góry) i z technologią

HT(na dole).

PODSUMOWANIE:

Oba chipsety KT600 i i875P posiadają liczne nowinki technologiczne i dają duże pole do popisu producentom płyt głównych. Prawdopodobnie jedną z ważniejszych decyzji przy wyborze płyty głównej będzie typ obsługiwanego procesora dlatego nie chciałbym tu skazywać tu któregoś z tych chipsetów na stratę. Według mnie chipset VIA KT600 jest godny polecenia każdemu kto szuka platformy pod Athlona XP. Dzięki obsłudze magistrali FSB 400MHz jest idealnie skoordynowany z pamięcią główną, która też może pracować na tym samym poziomie. Szybki port grafiki AGP 8x też w zupełności wystarczy i zaspokoi nawet wymagających użytkowników i jest kompatybilny z najnowszymi kartami graficznymi. Bardzo dużym plusem jest obsługa nowego standardu SATA pomimo, że nie jest on jeszcze zbyt popularny rozwiązanie to jest przemyślane i daje później możliwości rozbudowy komputera zgodnie z najnowszymi standardami bez konieczności wymiany płyty głównej. Zintegrowany kontroler RAID na pewno zadowoli swą obecnością odbiorców chcących połączyć swoje dyski w macierz, a poza tym oszczędzą oni port PCI potrzebny na zamontowanie dodatkowego kontrolera RAID. Razem z chipsetem dostajemy kartę dźwiękową na poziomie, który zadowoli przeciętnego użytkownika. Również zintegrowana karta sieciowa jest dobrym rozwiązaniem. Oprócz tego możemy podłączyć do 8-miu nowoczesnych urządzeń poprzez port USB. Jedyną rażącą wadą tego układu jest brak kontrolera Dual Channel DDR. Chociaż KT600 zawiera FastStream64 także przyśpieszający pamięć RAM ale jednak w technologiach komputerowych tańsze rozwiązanie najczęściej się charakteryzuje niższymi osiągami. Tutaj plus dla Dual Channel DDR. Chipset i875P obsługujący Pentium IV również wydaje się wydajnym układem jednak brak obsługi ATA/133 i wsparcie RAID tylko dla SATA to poważne uchybienia. Na plus i875P działa obsługa Procesorów z technologią Hyper Threading. Dzięki tej technologii w połączeniu z odpowiednim oprogramowaniem możemy uzyskać znacznie wyższą wydajność podczas pracy. Szybkie kontrolery pamięci Dual Channel DDR w połączeniu z bardzo szybką magistralą systemową FSB 800MHz dają wysoką wydajność. Standardowo zaimplementowany port AGP 8x. Chipset posiada także zintegrowany układ dźwiękowy. Ciekawymi rozwiązaniami są Intelowskie technologie CAS i PAT oraz kontrola parzystości ECC dla pamięci, które dodają „smaczku” temu układowi.

BIBLIOGRAFIA

1. www.nvision.pl

2. www.nvidia.com

3. www.Benchmark.pl

4. www.twojepc.pl

5. www.Intel.com

6. www.via.com.tw

10

---