Chipset 915P Express
Chipset 915P to standardowy chipset Intela obsługujący gniazdo LGA 775, kości DDR2 i szynę PCI Express. Układ przygotowano z myślą o powszechnie używanych i high-endowych komputerach biurkowych i dlatego przewidziano zastosowanie dodatkowego układu (karty) graficznego (tylko PCI Express). Zapewne większość użytkowników wybierze chipset 915P, gdyż układ 925X jest tylko nieznacznie wydajniejszy od tego układu. Można także spodziewać się, że 915P będzie najczęściej stosowanym układem na płytach z gniazdem LGA 775.
Intel Grantsdale-P (i915P) będzie wspierał zarówno szynę 533 jak i 800MHz (Quad Pumped Bus) procesorów typu LGA775, dwukanałowe pamięci DDR-II do 533MHz, PCI Express x16 itd. W wersji Grantsdale-G (Intel i915G) dodającej do tego wszystkiego grafikę Intel Extreme Graphics 3. Będzie także Grantsdale-GV (Intel i915GV) bez wsparcia dla PCI Express x16 jak i Grantsdale-GL (Intel i915GL) bez zapewnionej obsługi DDR-II i nowej graficznej szyny, obsługujący tylko Quad Pumped Bus równą 533MHz (przyszłe Celeronki).
Chipset Alderwood, od teraz znany jako - i925X, będzie obsługiwał to samo co w układ i915P (Intel Grantsdale-P), ale doda jeszcze następcę słynnej technologii Intela PAT- Performance Accelerating Technology (w tej chwili dostępna w chipsecie i875P)
Zestawienie chipsetów
|
925X |
915P |
915G |
915GV |
Procesory |
Pentium 4 |
Pentium 4, |
Pentium 4, |
Pentium 4, |
Szybkość FSB |
200 MHz QDR |
200, 133 MHz QDR |
200, 133 MHz QDR |
200, 133 MHz QDR |
Hyper Threading |
Obsługiwany |
Obsługiwany |
Obsługiwany |
Obsługiwany |
Maks. ilość pamięci |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
Typ pamięci |
DDR2-400, DDR2-533 |
DDR400, DDR2-400, DDR2-533 |
DDR400, DDR2-400, DDR2-533 |
DDR400, DDR2-400, DDR2-533 |
Tryb pracy pamięci |
Jeden lub dwa kanały |
Jeden lub dwa kanały |
Jeden lub dwa kanały |
Jeden lub dwa kanały |
Grafika |
PCI Express x16 |
PCI Express x16 |
PCI Express x16 |
GMA 900 |
PCI Express |
4 szyny PCI ex1 |
4 szyny PCIe x1 |
4 szyny PCIe x1 |
4 szyny PCIe x1 |
szyny PCI |
6 PCI 2.3 Bus Masters, 32 Bit |
6 PCI 2.3 Bus Masters, 32 Bit |
6 PCI 2.3 Bus Masters, 32 Bit |
6 PCI 2.3 Bus Masters, 32 Bit |
Kontroler pamięci masowej |
1 UltraATA/100 |
1 UltraATA/100 |
1 UltraATA/100 |
1 UltraATA/100 |
Porty USB |
8 portów USB 2.0 |
8 portów USB 2.0 |
8 portów USB 2.0 |
8 portów USB 2.0 |
Interfejs/karta sieciowa |
100 MBit MAC |
100 MBit MAC |
100 MBit MAC |
100 MBit MAC |
Obsługa Audio |
HD Audio 24 Bit |
HD Audio 24 Bit |
HD Audio 24 Bit |
HD Audio 24 Bit |
|
i925X |
i915P |
i915G |
i915GV |
i875P |
i865PE |
mostek północny |
NG9225X |
NG82915P |
NG82915G |
NG82915GV |
82875P |
82865PE |
mostek południowy |
ICH6, R, V, RW |
ICH6, R, V, RW |
ICH6, R, V, RW |
ICH6, R, V, RW |
ICH5/ICH5R |
ICH5/ICH5R |
obsługa procesorów |
LGA775 |
LGA775 |
LGA775 |
LGA775 |
mPGA478 |
mPGA478 |
obsługa Hyper-Threading |
tak |
tak |
tak |
tak |
tak |
tak |
obsługa FSB |
800 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
obsługiwane konfiguracje |
800/DDR2-533 |
800/DDR2-533 |
800/DDR2-533 |
800/DDR2-533 |
-- |
-- |
dodatkowe technologie |
PAT |
- |
- |
- |
PAT |
- |
maks. ilość obsługiwanej |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
4 GB |
zintegrowana grafika |
nie |
nie |
Intel Graphics Media 900 |
Intel Graphics Media 900 |
nie |
- |
port graficzny |
PCI Express x16 |
PCI Express x16 |
PCI Express x16 |
brak |
AGP x8/x4 |
AGP x8/x4 |
architektura PCI |
1x PEGx16 |
1x PEGx16 |
1x PEGx16 |
-- |
5x PCI 2.2 |
5x PCI 2.2 |
obsłgua IDE/ATA |
1x ATA100 |
1x ATA100 |
1x ATA100 |
1x ATA100 |
2x ATA100 |
2x ATA100 |
USB |
8x USB 2.0 |
8x USB 2.0 |
8x USB 2.0 |
8x USB 2.0 |
8x USB 2.0 |
8x USB 2.0 |
obsługa LAN |
Intel Gigabit |
Intel Gigabit |
Intel Gigabit |
Intel Gigabit |
CSA Gigabit |
CSA Gigabit |
zintegrowane audio |
AC'97 2.3 |
AC'97 2.3 |
AC'97 2.3 |
AC'97 2.3 |
AC'97 2.3 |
AC'97 2.3 |
Wszystkie chipsety będą współpracować z mostkiem południowym ICH6W-Caswell (oczywiście nie tylko). Upowszechni on zapewne bezprzewodowe sieci komputerowe.
Nowe pamięci DDR2
nowe moduły pamięci DDR II 533
Na początku tego roku docierały do nas wiadomości, że pomimo zabiegów Intela i sporego zainteresowania ze strony użytkowników komputerów, pamięci DDR2 mogą w tym roku pozostać marginesem rynku. Powodem miałoby być sceptyczne podejście producentów płyt głównych. Intel przewiduje bardzo agresywną promocję nowego Procesora 4 LGA775 i planuje, że przed końcem roku 2004 Prescott zdobędzie aż 40% rynku stacjonarnych komputerów PC. Aby zapewnić klientom dostępność układów DDR2 w chwili premiery LGA775, Intel wspierał inwestycjami producentów układów pamięci. Jak się okazuje, zabiegi te mogą nie wystarczyć, gdyż na drodze do sukcesu Prescotta stają producenci płyt głównych.
Serwis "DigiTimes" donosił, że tajwańscy wytwórcy płyt głównych nie zamierzają promować pamięci DDR2, dopóki różnica w cenie układów DDR i DDR2 nie będzie mniejsza niż 20%. Obsługa DDR2 nie trafi do płyt innych niż najdroższe, niszowe modele. A przed końcem roku 2004 takie zbliżenie cen dwóch generacji układów z pewnością nie nastąpi: według aktualnych prognoz, chipy DDR2 będą dwukrotnie droższe od układów pierwszej generacji. Sytuacja nie zmieni się do chwili wzrostu liczby wytwórców DDR2.
Chipset |
architektura |
przepustowość |
|
Dual Channel DDR2-533 |
8.6 GB/s |
|
Dual Channel DDR2-400 |
6.4 GB/s |
Intel 865/875 |
Dual Channel DDR-400 |
6.4 GB/s |
|
Dual Channel DDR-333 |
5.4 GB/s |
|
Dual Channel DDR-266 |
4.2 GB/s |
Intel 850E |
DualChannel RDRAM PC1066 |
4.3 GB/s |
Intel GraniteBay |
Dual Channel DDR-266 |
4.2 GB/s |
|
Dual Channel DDR-200 |
3.2 GB/s |
Intel 850 |
DualChannel RDRAM PC800 |
3.2 GB/s |
VIA PT800 |
Single Channel DDR-400 |
3.2 GB/s |
Intel 845PE |
Single Channel DDR-333 |
2.7 GB/s |
Intel 845 |
Single Channel DDR-266 |
2.1 GB/s |
Póki co, nowe kości pamięci DDR2 nie oferują przepustowości wyższej niż klasyczne DDR (DDR2 533 = DDR 533). Poza tym, pierwsze pamięci DDR2 charakteryzują się większymi opóźnieniami, które spadną do poziomu 3 - 2 (czyli porównywalnego z pamięciami DDR) dopiero w układach DDR2-667 i DDR2-800. W naszych premierowych testach mamy do czynienia z modułami DDR2 z CAS Latency równym 4.
moduły o budowie jednostronnej, oparte na kostkach SAMSUNG DDR2-533 (Latency 4-4-4)
Układy pamięci DDR2 będą dostępne w obudowach FBGA (Fine-pitch BGA), pozwalających na uzyskanie lepszej charakterystyki elektrycznej i termicznej. Będą one ponadto produkowane przy wykorzystaniu techniki ODT (On-Die Termination), minimalizującej odbicia sygnałów pamięci przy dużych częstotliwościach dla poprawy parametrów czasowych. Dostępne będą układy pamięci DDR2 o pojemnościach do 4 GB, pozwalające na uzyskanie modułów o wyższej niż dotychczas pojemności.
dwie kości pamięci DDR2 pracujące w trybie DualChannel
Moduły DDR2 posiadają inne niż moduły DDR konfiguracje wyprowadzeń, wymagania napięciowe oraz wykorzystują inną technologię układów DRAM. W rezultacie nie są one kompatybilne wstecznie z istniejącymi płytami głównymi z modułami DDR. Dla uniknięcia przypadkowego wstawienia do niekompatybilnej płyty głównej moduły DDR2 posiadają w złączu specjalne wycięcie, które musi pasować do gniazda pamięci.
Oto charakterystyka modułów pamięci DDR2:
Napięcie zasilania 1,8 V, zmniejszające pobór mocy o ok. 50 procent.
Zakończenie sygnału pamięci wewnątrz układu (ODT - On-Die Termination), zapobiegające powstawaniu błędów wskutek transmisji odbitych sygnałów.
Usprawnienia operacyjne, zwiększające wydajność, sprawność i parametry czasowe pamięci.
Opóźnienia CAS: 3, 4 i 5
PCI-Express
Szyna PCI (Peripheral Component Interconnect) używana od ponad 10 lat jako magistrala ogólnego przeznaczenia we współczesnych komputerach, ostatnimi czasy przestaje już wystarczać. Wprowadzona w 1993 roku, niemal od razu przyjęła się jako przemysłowy standard wypierając ISA, VLB, EISE oraz MCA. Specyfikacja 1.0 przewidywała maksymalnie pięć 32-bitowych złączy, taktowanych zegarem 25, 30 lub 33 MHz. Najsilniejsza wersja miała teoretyczną przepustowość około 133 MB/s, a więc aż nadto, jak na ówczesne potrzeby.
Największe zapotrzebowanie na przepustowość miały - podobnie jak dziś - karty graficzne, chociaż w tamtych czasach nikomu nie śniło się o akceleratorach trzeciego wymiaru. Lata mijały, zapotrzebowanie na przepustowość rosło, specyfikacja się rozwijała. Powstawały gniazda o szerokości 64-bitów, co przy standardowym zegarze dawało przepustowość 266MB/s. Kolejnym krokiem było przyspieszenie magistrali do 66MHz, co w przypadku 32-bitowych złączy dawało przepustowość 266 MB/s, a w przypadku 64-bitowych dwa razy tyle. Ostanie lata to kolejna, szybsza specyfikacja PCI-X, zakłada ona złącza o taktowaniu 66, 100 i 133 MHz, a więc o przepustowości odpowiednio 533, 800 i 1066MB/s.
Maks. Taktowanie |
Szerokość |
Przepustowość |
33 MHz |
32 bity |
133 MB/s |
33 MHz |
64 bity |
266 MB/s |
66 MHz |
32 bity |
266 MB/s |
66 MHz |
64 bity |
533 MB/s |
100 MHz |
64 bity |
800 MB/s |
133 MHz |
64 bity |
1066 MB/s |
Jednak przy tak wysokich częstotliwościach taktowania pojawiają się problemy w implementacją magistrali. Występują przesłuchy, ciężko poprowadzić na płycie ścieżki w odpowiedni sposób, producenci byli zmuszeni stosować różne sztuczki. Pojedynczy kontroler obsługuje maksymalnie 4 złącza 66MHz, dwa 100MHz i tylko jeden 133MHz. Zapotrzebowanie na większą ilość złączy o wysokiej przepustowości pociąga za sobą potrzebę integracji kolejnych kontrolerów magistrali. Jest to rozwiązanie bardzo niewygodne i dość kosztowne. To główny powód, dla którego nie widzimy tego typu rozwiązań w komputerach biurkowych, a przecież ich użytkownicy również potrzebują wysokiej wydajności. Ci, którzy dysponują większą ilością gotówki, kupują po prostu serwerowe płyty główne. Desktopy ewoluowały w nieco innym kierunku.
Intel projektując pierwszy dedykowany dla Pentium II chipset - 440LX - postanowił pozbyć się z PCI głównego garba, a więc kart graficznych. Tak powstał Accelerated Graphics Port - AGP.
W 1997 gdy LX zadebiutował na rynku, było to bardzo nowatorskie rozwiązanie. Oczywiście nie było wtedy kart graficznych, które zostały bezpośrednio zaprojektowane dla niego, ówczesne karty zostały tylko przystosowane do instalacji w nowym slocie, często przez zastosowanie mostków PCI<->AGP. AGP tak na dobra sprawę nie jest magistralą, jest tylko portem. Od początku istnienia, jak sama nazwa wskazuje, był przewidziany tylko do instalacji kart graficznych. Oczywiście jako dedykowany do tego typu zadań ma szereg zalet. Najważniejszą jest oczywiście to, że nie musi się dzielić przepustowością z innymi urządzeniami, oraz to, że ma bezpośredni dostęp do pamięci głównej komputera. Przez następne lata obserwowaliśmy kolejne wcielenia AGP: od wersji 1x, 2x, 4x do 8x, czyli najnowszej specyfikacji AGP 3.0.
Tryb pracy |
Przepustowość |
AGP x1 |
266 MB/s |
AGP x2 |
533 MB/s |
AGP x4 |
1066 MB/s |
AGP x8 |
2132 MB/s |
O ile specyfikacja PCI jest "otwarta" i pozwala na instalacje starszych kart w nowych gniazdach (trzeba tylko przystosować karty do odpowiedniego napięcia zasilania, co jednak nie stanowiło żadnego problemu) to AGP jest już mniej elastyczna i nowych kart zaprojektowanych dla złączy 4x i 8x, niestety nie można instalować w gniazdach obsługujących tryb x1 i x2 (i vice versa).
Niestety, wprowadzenie AGP zaspokoiło potrzeby tylko na krótki czas, ponieważ szyna PCI ponownie przestała wystarczać, między innymi za sprawą szybkich interfejsów I/O. Wystarczy wspomnieć Gigabit Ethernet, ATA133 i Serial-ATA, USB-2.0, FireWire 400 i 800.
Co prawda producenci ratowali się, implementując niezależne magistrale miedzy mostkami północnym i południowym, projektując dedykowane łącza do kontrolerów sieciowych, a także integrując w coraz większą ilość urządzeń w mostku południowym. Wszystko to jednak są rozwiązania przejściowe, kiedyś trzeba było stanąć przed faktem konieczności zaprojektowania nowej, szybkiej magistrali systemowej. Nadszedł więc czas na PCI Express.
(od góry) jedno złącze PCI Express x16, trzy PCI Express x1 i dwa zwykłe PCI, na płycie głównej Gigabyte GA-8GPNXP Duo
PCI Express - podobnie jak używana przez AMD szyna Hypertransport - jest dwukierunkową, szeregową magistralą przesyłająca dane w pakietach.
W odróżnieniu od tradycyjnych złączy PCI, gdzie dane przesyłane są równolegle ze stała prędkością, PCI Express należy postrzegać raczej jako zestaw szeregowych, niezależnie taktowanych łączy punkt-punkt. W podstawowej wersji dysponujemy jedną linią transmisyjną na złącze, o przepustowości około 250MB/s w każda stronę, niezależnie. Podstawowe gniazdo PCI Express x1 jest wiec prawie 2x szybszy (4x jeśli liczyć przepustowość w obie strony) od standardowego gniazda PCI. Warto jednak wiedzieć, iż w przypadku tradycyjnej magistrali PCI, jej przepustowość jest dzielona między wszystkie przyłączone do niej urządzenia, a łącza PCI Express dysponują dedykowaną, tylko i wyłącznie dla siebie, przepustowością. Nie będzie więc sytuacji, w której jedno urządzenie, np. kontroler ATA133 mogło przeciążyć całą magistrale PCI.
Specyfikacja PCI Express przewiduje również szybsze sloty, które na własne potrzeby mogą dysponować nawet 32 dedykowanymi liniami transmisyjnymi, a wiec oferującymi przepustowość nawet do ~8 GB/s w każda stronę na gniazdo.
Złącze |
Przepustowość w każdą stronę |
PCI Express x1 |
250 MB/s |
PCI Express x2 |
500 MB/s |
PCI Express x4 |
1000 MB/s |
PCI Express x8 |
2000 MB/s |
PCI Express x16 |
4000 MB/s |
PCI Express x32 |
8000 MB/s |
W ten właśnie sposób powstało złącze PCI Express x16, którego będą używały przyszłe karty graficzne. Jest to nic innego, jak gniazdo z 16 liniami transmisyjnymi. Na dzień dzisiejszy przyjęto, że przyszłe płyty główne będą wykorzystywały gniazda PCI Express x1, x4, x8 i x16.
Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby płyta główna była wyposażona w same gniazda PCI Express x16. Wolniejsze karty można będzie instalować w szybszych gniazdach.
Jak widać, z punktu czysto technicznego magistrala PCI Express wygląda niezwykle interesująco. Producenci płyt głównych są bardzo entuzjastycznie nastawieni do nowej technologii, a to głównie za sprawą uproszczenia laminatów płyt głównych. W podstawowej wersji gniazdo PCI Express x1 wymaga fizycznie 4 przewodów do transmisji danych (dwie pary, RX i TX), a więc dokładnie 4x mniej niż zwykły PCI. Oczywiście pomyślano także o zapotrzebowaniu na energie elektryczną. Gniazdo x1 będzie mieć do dyspozycji 10W energii, gniazda x2-x8 do 25W, gniazdo x16 do 75W. W porównaniu do 25/42W dla dotychczasowego AGP to znaczący skok. Żeby tego było mało, za pomocą dodatkowego połączenia można doprowadzić kolejne 75W energii. Można tutaj pomyśleć o analogi do slotów AGP Pro 50/110. Niektórzy z Was zapewne zauważyli na zdjęciach, że nowe karty graficzne wykorzystujące PCI Express nie mają już złączek molex doprowadzających zasilanie.
Niestety, od strony wiodących producentów kart graficznych dobiegają nas niepokojące informacje. nVidia nie dysponuje jeszcze chipsetami zdolnymi do natywnej obsługi PCI Express. Takowe mają się pojawić pod koniec trzeciego kwartału tego roku. W zamian za to zafundowano nam układ przystosowujący - translator - który instaluje się na karcie graficznej jako dodatkowy mostek między PCI Express a AGP.
mostek AGP > PEG na karcie graficznej z procesorem nVidii GeForce FX 5700
Nie dość, że takie rozwiązanie nie wykorzysta pełnej możliwości PCI Express x16, ponieważ wąskim gardłem jest tu chipset obsługujący port AGP, to dodatkowo, za ten mostek musimy całkiem niemało dopłacić.
Więcej SATA, więcej RAID, więcej portów
Pod ręka - cztery kanały SATA, wsparcie ATAPI, Matrix RAID, łatwa migracja RAID, podłączanie na gorąco (hot plugging) i kolejkowanie poleceń.
Kolejna rewolucja odbyła się w kontrolerze Serial ATA. Nowy kontroler, w przeciwieństwie do kontrolerów w chipsecie ICH5 i ICH5R które były prostymi układami, został rozbudowany i jest w pełni funkcjonalnym układem AHCI (Advanced Host Controller Interface). Windows rozpoznaje teraz nowy kontroler jako kontroler SCSI albo RAID. Jeżeli do tej pory używaliście w swoim systemie wyposażonym w chipset ICH5 dysku RAID to, jak już wcześniej wspomniałem, po zmianie chipsetu z serii 800 na 900 będziecie musieli przeinstalować system operacyjny. Niestety, nie ma już kompatybilności software'owej.
Chipsety z rodziny 900 udostępniają cztery porty SATA. Wszystkie porty działają z maksymalną przepustowością 150 MB/s. Dodatkowo wprowadzono obsługę ATAPI, dzięki czemu nowa platforma jest przygotowana na rosnącą liczbę napędów optycznych wyposażonych w interfejs SATA, zamiast dotychczas dominującego UltraATA.
Wprowadzono także szereg zmian do funkcjonalności RAID. Tak jak wcześniej istnieje możliwość uruchomienia matrycy RAID 0 w celu przyśpieszenia działania systemu dyskowego. Można także wybrać ustawienie RAID 1, w którym wszystkie dane będą mirrorowane w czasie rzeczywistym na drugim dysku twardym. Możecie, ze względu na cztery porty SATA, zdecydować się na oba tryby RAID - o ile macie dwie pary dysków twardych.
W trakcie instalacji systemu Windows macie możliwość zdecydowania, czy chcecie przygotować wasz dysk na RAID (RAID-ready drive), czy wolicie zainstalować go jako zwykły dysk. Dysk gotowy na RAID to pojedynczy dysk RAID. Tak skonfigurowany dysk, po dodaniu drugiego dysku twardego, można łatwo włączyć do macierzy RAID 0 lub RAID 1 (z poziomu systemu Windows). Intel nazywa to "możliwością migracji do RAID".
Wadą takiego rozwiązania jest to, że dysk przygotowany do RAID nie będzie działał w komputerach, które nie są wyposażone w kontroler SATA na chipsecie ICH6R z zainstalowanymi sterownikami Intel Application Accelerator 4.0 RAID.
Intel wprowadził także możliwość zainstalowania dysku zapasowego. Taka opcja jest użyteczna w ustawieniu RAID 1 i pozwala na automatyczne odbudowanie macierzy po awarii jednego z dysków. Warto zwrócić uwagę, że Intel nie przewiduje możliwości uruchomienia trzy- lub czterodyskowych macierzy RAID. Nowe chipsety są przeznaczone przede wszystkim do komputerów biurowych, domowych więc dla Intela podstawowym celem był: Matrix RAID.
Matrix RAID
Ta ilustracja, wzięta z prezentacji firmy Intel, doskonale wyjaśnia jak działa Matrix RAID.
Matrix RAID to jeden z najciekawszych systemów pamięci masowej do tej pory. Rozwiązanie łączy zwiększenie wydajności dysków w trybie RAID 0 z poprawą bezpieczeństwa danych, które zapewnia macierz w trybie RAID 1 - a to wszystko przy użyciu tylko dwóch dysków twardych! Inną alternatywą, umożliwiająca otrzymanie systemu dyskowego, o zwiększonej prędkości i bezpieczeństwie danych jest zbudowanie czterodyskowej macierzy RAID 0+1, co oczywiście jest droższym rozwiązaniem.
Elastyczne rozwiązanie softwarowe Intela pozwala na zainstalowanie dwóch różnych macierzy RAID na tym samym zestawie dysków twardych. Macierz RAID 0, zwiększająca szybkość dostępu, usprawni działania systemu operacyjnego i programów. Z kolei macierz RAID 1 można wykorzystać do przechowywania istotnych danych.
Jeżeli jeden z dwóch dysków twardych (niestety, nie można użyć trzech lub czterech) się zepsuje wtedy możecie stracić system operacyjny działający w macierzy RAID 0, ale za to informacje mirrorowane w macierzy RAID 1 zostaną zachowane, dzięki czemu można będzie odtworzyć ważne dla was informacje.