Королевская плата. Что дают два ядра?

Евгений Рудометов

authors@rudometov.com

На основе набора микросхем системной логики Intel 955X компания Gigabyte разработала и выпустила модель Gigabyte GA-8I955X Royal, относящуюся в изделиям High End

Разработка дизайна и выпуск новой модели материнской платы всегда является дорогостоящим этапом. Особенно это относится к компаниям, ценящим свой бренд. Действительно, необходимо не только спроектировать плату, но и тщательно ее оттестировать. При этом новое изделие должно оставаться конкурентоспособным. Поэтому часто производители создают единый для нескольких моделей дизайн.

В качестве примера такого подхода можно материнскую плату Gigabyte GA-8I955X Royal, относящуюся к верхнему диапазону возможностей и цен (High End). Эта плата имеет дизайн, сходный с Gigabyte GA-8I955X Pro. Отличие заключается в применении дополнительных элементов и в более широкой комплектации.

Плата поддерживает мощные процессоры корпорации Intel, созданные в конструктиве LGA 775, включая высокопроизводительные варианты Intel Pentium 4, а также новейшие двуядерные модели Intel Pentium D и Intel Pentium Extreme Edition. Кроме того, в архитектуре этой платы реализован ряд фирменных и отраслевых нововведений, обеспечивающих высокую производительность, широкий диапазон функциональных возможностей и удобство эксплуатации высокопроизводительных систем, созданных на ее основе.

Основой же материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal послужил чипсет Intel 955X.

Чипсет Intel 955X

Чипсет Intel 955X (i955X) относится к изделиям верхнего диапазона функциональных возможностей, производительности и цен. Пришел на смену i925XE и i925X. Ориентирован на создание высокопроизводительных настольных ПК высокой производительности с процессорами, созданными по технологии 90 нм, подключаемыми через разъем LGA 775 и работающими с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus).

Рис. 1. Структура компьютера, созданного на основе чипсета Intel 955X

Основной особенностью чипсета i955X является поддержка двуядерных процессоров Intel, что формально не обеспечивают чипсеты предыдущего семейства i925. Объявлена поддержка тактовых частот процессорной шины 266 или 200 МГц, что обеспечивает скоростную передачу данных и адреса соответственно с частотами 1066/800 МГц и 533/400 МГц. Формально использование чипсетом тактовых частот 133/100 МГц не предусмотрено.

Встроенный в микросхему MCH (Intel 82955X) контроллер памяти предусматривает поддержку двух- и одноканального режимов работы памяти DDR2 SDRAM. Следует отметить, что для чипсета i955X предусмотрена  поддержка только DDR2 SDRAM (533/667). Поддержка DDR SDRAM, как это было у чипсетов линейки i915, не предусмотрена. Максимальный объем оперативной памяти — до 8 Гбайт.

Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами (ICH7) базового набора поддерживают: один канал IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до двух устройств IDE), четыре порта Serial ATA 300 (SATA II — до  300 Мбайт/с), восемь портов USB 2.0, до четырех PCI Express x1, до шести PCI (PCI Rev 2.3, 32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), контроллер Intel High Definition Audio с поддержкой трех кодеков, AC ’97 2.3 (до 8 каналов), интегрированный контроллер LAN (10/100/1000 Mb/s Ethernet), SMBus, APIC, ACPI Rev.2.0, а также другие средства и функции.

Возможно использование расширенной версии хаба ICH7 — ICH7R, представленного микросхемой Intel 82801GR. Компонента ICH7R обеспечивает до шести PCI-E и поддержку функций RAID: функции Intel Matrix Storage (RAID 0, 1, 0+1, 5).

 

Основные технические параметры материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal

Традиционно модели HighEnd материнских плат имеют хорошую комплектацию, в составе которой представлена и документация, и все необходимые кабели. Из особенностей Gigabyte GA-8I955X Royal следует отметить наличие адаптера USB,  обеспечивающего беспроводную связь (до 100 м) стандарта Bluetooth 1.2, сменного охлаждающего вентилятора для компоненты MCH чипсета, дополнительного модуля VRM, U-Plus DPS.

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal, а также разъемы портов задней панели, представлены на Рис. 2. Ниже, в Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2. Материнская плата и разъемы Gigabyte GA-8I955X Royal

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal

Элементы и подсистемы	Параметры
Процессор	Поддержка процессоров Intel Pentium Extreme Edition, Intel Pentium D и Intel Pentium 4 в конструктиве LGA775 с технологией Hyper-Threading (HT) и системной шиной 1066/800/533 МГц
Чипсет	Northbridge: Intel 82955X (MCH), Southbridge: Intel 82801GR (ICH7R).
Оперативная память	Четыре разъема для оперативной памяти DIMM, Поддержка двух каналов DDR2 888/667/533/400 SDRAM (DDR2 888 в режиме 1066 МГц через разгон в BIOS, DDR2 667 в режиме 1066/800 МГц), Максимальный объем DDR2 SDRAM — до 8 Гбайт.
Видео	Видеоадаптер в слоте PCI Express x16.
Аудио	Аудиоподсистема на базе кодека ALC882M CODEC, Поддержка 2/4/6/8 аудиоканалов
Serial ATA	Микросхема ICH7R: четыре порта Serial ATA 300
IDE	Микросхема ICH7R: один порт IDE (2 устройства) с UltraDMA 100/66/33, Микросхема IT8212F: два порта IDE (4 устройства) с UltraDMA 133/100/66/33
Serial ATA RAID	Микросхема ICH7R: четыре порта Serial ATA (4 устройства) с поддержкой RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5, Микросхема Sil3132: два порта Serial ATA (2 устройства) с поддержкой RAID 0, RAID 1
IDE RAID	Микросхема GigaRAID IT8212F: два порта IDE (4 устройства) с UltraDMA 133/100/66/33 с поддержкой RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID JBOD
USB 2.0	Восемь портов USB 2.0/1.1 (четыре – через кабель)
IEEE1394	Три порта IEEE1394b — все через кабель
LAN	Две гигабитных (10/100/1000 Мбит/с) сетевых подсистемы на базе гигабитных сетевых контроллеров Broadcom 5751
Системный BIOS	Используется Award BIOS (по лицензии), Поддерживается Dual BIOS/Q-Flash/Multilanguage BIOS
Порты задней панели	Порты PS/2 клавиатуры и мыши, Один параллельный порт LPT, Один порт COAXIAL SPDIF Out, Один порт OPTICAL SPDIF Out, Один последовательный порт COM, Четыре порта USB 2.0/1.1, Два порта RJ45, Шесть разъемов аудио (7.1-канальный выход, линейный вход, микрофон)
Система ввода / вывода	Контроллер ввода/вывода на микросхеме IT8712F
Слоты	один слот PCI Express x16, два слота PCI Express x1, три слота PCI
Форм-фактор	ATX, размеры  платы 305 мм х 220 мм

Особенности архитектуры Gigabyte GA-8I955X Royal

Данная плата, созданная на дорогом, высокопроизводительном и многофункциональном чипсете i955X, ориентирована на сектор мощных компьютеров с соответствующими процессорами. В первую очередь это касается двуядерных моделей. И хотя чипсет формально поддерживает только частоты 1066 и 800 МГц, материнская плата Gigabyte GA-8I955X Royal, как, впрочем, и ее более простая модификация Gigabyte GA-8I955X Pro, обеспечивает корректную работу моделей процессоров, рассчитанных на частоту шины 533 МГц.

Современные комплектующие требуют специальных средств охлаждения.  Для микросхем чипсета они представлены соответствующими медными радиаторами. Для микросхемы MCH он усилен вентилятором, который прилагается в комплекте материнской платы.

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal, представленная на Рис. 3, имеет ряд особенностей, характерных для высокопроизводительных систем. На приведенном рисунке отмечены новые по сравнению с Gigabyte GA-8I955X Pro компоненты.

Рис. 3. Архитектура материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal

Архитектура платы рассчитана на использование как одноканальных, так и двухканальных конфигураций подсистемы оперативной памяти с модулями DDR2 SDRAM. Без каких-либо ограничений могут применяться модули DDR2 533. В режимах с частотой процессорной шины 800 и 1066 МГц возможно использование модулей DDR2 667. При установленной частоте 1066 МГц в режиме разгона, устанавливаемого в BIOS Setup, в модули памяти работают как DDR2 888. В двухканальной это обеспечивает достижение максимальной полосы пропускания для подсистемы оперативной памяти.

Видеоадаптер подключается посредством разъема PCI Express x16.

В качестве аудиокодека использована микросхема Realtek ALC882M CODEC. Эта микросхема поддерживает большое количество технологий Dolby. Реализовано восемь аудиоканалов, обеспечивающих сравнительно высокое качество: в полосе 40 Гц – 15 кГц неравномерность АЧХ составляет менее 0,2 дБ, динамический диапазон — около 85 дБ, гармонические искажения — менее 0,01%.

В составе платы Gigabyte GA-8I955X Royal используется два сетевых порта. Они реализованы на микросхемах Broadcom BCM5751KFB (в Gigabyte GA-8I955X Pro использована одна микросхема Broadcom 5789), подключенные через шину PCI Express х1.

Для расширения компьютерной системы используются три слота PCI и два PCI Express x1.

Архитектура материнской платы благодаря поддержке компоненты чипсета ICH7R имеет в своем составе четыре порта Serial ATA 300 и один порт Parallel ATA-100. Микросхема ICH7R предоставляет возможность на основе накопителей Serial ATA реализовать функции RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5. Дополнительная микросхема GigaRAID IT 8212F обеспечивает работу Parallel ATA IDE с поддержкой протоколов UltraDMA 133/100/66, а также функции RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, JBOD. Еще одна дисковая подсистема реализована на основе Sil3132CNU, что позволяет с помощью двух дополнительных Serial ATA 300 реализовать RAID 0, RAID 1. 

Традиционно материнская плата поддерживает целый ряд фирменных технологий Gigabyte.

Среди них Dual BIOS — технология резервного хранения программного кода BIOS во второй микросхеме, что обеспечивает повышенную надежность при выполнении операции модификации кода, а также в случае вирусных атак.

Кроме того, поддерживается CIA (CPU Intelligent Accelerator) 2 — динамическое изменение частоты процессорной шины, а, следовательно, и процессора в зависимости от его текущей загрузки, определяемой характером выполняемых задач. Поддерживается технология MIB (Memory Intelligent Booster) 2, которая позволяет повысить производительность (декларируется — до 10%) подсистемы оперативной памяти за счет сокращения задержек без снижения стабильности.

Поддерживается развитая система разгона (overclocking). Этому помогает фирменная утилита EasyTune 5, работающая под Windows. Она обеспечивает разгон и мониторинг системных параметров в реальном времени.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal  осуществляется через систему импульсных преобразователей (VRM). Для повышения устойчивости работы с мощными процессорами, обладающими значительным энергопотреблением, в составе платы Gigabyte GA-8I955X Royal предусмотрено использование дополнительного мощного VRM (модуль U-Plus DPS — U-Plus Dual Power System). Он реализован в виде специальной платы, подключаемой посредством специального разъема, в результате формируется восьмиканальное питание.

Производительность

В целом производительность системы, построенной на основе материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal незначительно превышает производительность решений на чипсетах линеек i945 и i925. Обычно разница не превышает 1-2%. Однако необходимо учитывать, что указанная плата гарантировано поддерживает двуядерные процессора. Это обеспечивает существенный прирост производительности, особенно при использовании соответствующим образом адаптированных программных приложений. Кроме того, данная плата поддерживает для процессорной шины тактовую частоту 266 МГц (1066 МГц для передачи данных), правда, только для тех немногочисленных процессоров, которые нуждаются в такой поддержке.

В качестве программ тестирования материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal использовались 3DMark05, SiSoft Sandra 2004, CPUmark99.

Таблица 2. Результаты 3DMark05

3DMark05
Gigabyte GA-8I955X Royal	1598
Gigabyte GA-8I945P-G	1584
Intel D925XCV	1574

Рис. 4. Результаты выполнения теста 3DMark05

Таблица 3. Результаты SiSoft Sandra 2004 – CPU Arithmetic Benchmark

SiSoft Sandra 2004 – CPU Arithmetic Benchmark
Gigabyte GA-8I955X Royal	10050
Gigabyte GA-8I945P-G	9985
Intel D925XCV	9944

Рис. 5. Результаты выполнения теста SiSoft Sandra 2004 – CPU Arithmetic Benchmark

Приведенные результаты тестирования, действительно, показывают незначительное превосходство материнской платы Gigabyte GA-8I955X Royal.

Что же касается двуядерных конфигураций, то эффект их использования демонстрируют показатели производительности, приведенные в Таблицы 4.

В данной таблице представлены результаты запуска тестов в одноядерных и двуядерных конфигурациях.

Таблица 4. Результаты CPUmark99

1 тест на 1 ядро	165		165
2 теста на 1 ядро	81,9	82,4	164,3
2 теста на 2 ядра	165	165	330

Приведенные в Таблице 4 данные показывают, что запуск двух тестов на процессоре с одним ядром не уменьшило общую производительность, однако каждый из тестов показал снижение производительности. Запуск же тестов на системе с процессором с двумя ядрами демонстрирует удвоение общей производительности. 

Остается отметить, что в процессе запуска всех тестов материнская плата Gigabyte GA-8I955X Royal работала устойчиво, как это обычно и характерно для изделий этого производителя.

Материнскую плату Gigabyte GA-8I955X Royal целесообразно использовать в качестве основы высокопроизводительных систем, ориентированных на использование высокопроизводительных моделей процессоров Intel, включая новейшие двуядерные модели, такие как Intel Pentium D и Intel Pentium Extreme Edition.

Материнская плата Gigabyte GA-8I955X Royalпредоставлена компанией Marvel (www.marvel.ru), официальным дистрибьютором компании Gigabyte