VIA EPIA: райская платформа вчера, сегодня, завтра...

Главная идея концепции Eden компании VIA Technologies, впервые представленной в конце 2001 года – создание очень экономичной платформы, занимающей немного места и сочетающей в себе все необходимые компоненты... В этом материале мы попытаемся поближе познакомиться с феноменом Eden, вспомним некоторые вехи развития платформы, подробно остановимся на компонентах, а также рассмотрим нынешнее её состояние и некоторые перспективы развития.

VIA EPIA: годы становления и развития

Тем большего уважения заслуживает упорство VIA, не опустившей руки и выпустившей на протяжении 2002–2003 годов ряд новых процессоров и наборов системной логики. Весной 2002 года µFCPGA процессоры VIA C3 достигли тактовой частоты 933 МГц, были выпущены варианты Mobile C3 с пониженным энергопотреблением и рассеиваемой мощностью порядка 6 Вт, к лету появился первый процессор с тактовой частотой 1 ГГц.

К тому времени процессоры VIA изготавливались на фабриках TSMC с применением норм 0,13 мкм техпроцесса, однако, по-прежнему это было слабенькое ядро Ezra-T с 128 Кбайт кэша L1 и всего лишь 64 Кбайт кэша L2. Что уж там говорить о FPU... Такой процессор, несомненно, хорош для большинства офисных приложений, однако о серьёзных задачах вроде обработки DivX речи тогда не велось.

Определенные надежды в VIA возлагали на новое процессорное ядро C5XL седьмого поколения, носившее рабочее имя Nehemiah. Новое ядро улучшенной архитектуры CoolStream обладает увеличенным с 12 до 17 стадий конвейером, блоками обработки MMX и SIMD потоковых инструкций, модулем предсказания ветвлений StepAhead, полноценным, работающим на полной частоте блоком FPU, 128 Кбайт кэша L1 и 256 Кбайт кэша L2.

Впервые VIA Technologies представила свои чипы C3 с ядром Nehemiah в январе 2003 года, массовое производство началось несколько позже, летом. Подразумевалось, что новые процессоры будут обеспечивать производительность, достаточную для обработки большинства цифровых аудиовизуальных приложений при низких уровнях энергопотребления и тепловыделения. Новый процессор обзавёлся модулем шифрования данных PadLock Data Encryption Engine, обеспечивающим дополнительную защиту данных на аппаратном уровне.

Работая на частоте 1 ГГц, чипы C3 с ядром Nehemiah (0,13 мкм, 8-слойная  металлизация с применением меди) обладают энергопотреблением уровня 11,25 Вт. Такой TDP подразумевает применение специального активного отвода тепла, однако, версии чипов с меньшей тактовой частотой вполне обходятся пассивным радиатором.

Примерно в это же время начался достаточно массовый перевод части процессоров на безразъёмную (socket-free) технологию, специально для применения в качестве интегрированного компонента платформ Epia. Именно в этом выразилась тенденция к минимизации, снижению энергопотребления и цены, ибо у процессорного подразделения VIA в первую голову всегда была не производительность, а невысокая стоимость чипов.

Еще одна тенденция образца июля 2003 года – анонс нового бренда мобильных процессоров VIA Antaur на базе того же ядра Nehemiah с архитектурой CoolStream и тактовыми частотами до 1 ГГц. Заявленное энергопотребление 1 ГГц чипов Antaur в режиме Performance Mode составило 11 Вт, в режиме Battery Mode (667 МГц) – 5,5 Вт, в режимах Stop Grant, Sleep и Deep Sleep, соответственно, 2 Вт/1,2 Вт, 1,5 Вт/1 Вт, 1 Вт/0,75 Вт (Performance/Battery).

Именно этот факт послужил хорошим трамплином для достаточно широкого распространения  этих чипов в бюджетных ноутбуках, и до сих пор известно множество портативных ПК от отечественных производителей на базе этих чипов. Компания MaxSelect так и вовсе одной из первых демонстрировала ноутбук на чипе VIA Antaur на выставке "Комтек-2003". Отрадно отметить, что в VIA Antaur появилась технология динамичного энергосбережения PowerSaver 2.0, обеспечивающая до 50% экономии энергии в отдельных режимах, а также дебютировал новый низкопрофильный (1,5 мм) 386-контактный корпус EBGA (Enhanced Ball Grid Array) габаритами 35х35 мм.

Дабы не злоупотреблять терпением читателя, излагая подробности о былых подвигах VIA, мы лишь перечислим вкратце немаленький список плат EPIA, представленных в 2003 году.

• EPIA M10000 – форм-фактор Mini-ITX, 1 ГГц интегрированный чип ESP (Nehemiah), чипсет VIA Apollo CLE266, принудительное охлаждение, средний шумовой уровень всей системы на уровне 35 – 50 дБА, до 1 Гбайт DDR266 SDRAM, 5.1-канальный кодек VIA Vinyl Six-TRAC Audio (VIA VT1616), порты IEEE 1394  (VT6307S) и USB 2.0, ТВ-выход  (VT6103) и 10/100 Ethernet. Законченная основа для малогабаритного бюджетного мультимедийного ПК.
• EPIA MII – форм-фактор Mini-ITX, чип C3/Eden, FSB до 133 МГц, чипсет CLE266 + VT8235, до 1 Гбайт DDR266, слот PCI, 6 х USB2.0, 2 х IEEE1394, ТВ-выход, 6-канальный звук, 10/100 LAN, LVDS, интерфейс Cardbus/CF. Главное отличие EPIA MII от предшественницы EPIA-M – наличие встроенного интерфейса CardBus/СF Type I и II (Ricoh R5C476 II/R5C485) и интегрированного LVDS трансивера. Отличные крохотные ПК, в том числе автомобильные, с функциональностью класса ноутбука.
• EPIA-CL - форм-фактор Mini-ITX, процессоры C3/Eden, FSB до 133 МГц, чипсетная связка CLE266 + VT8235, до 1 Гбайт памяти DDR266, слот PCI, 6 х USB2.0, 2-канальный звук, 2 х 10/100 LAN – урезанные мультимедийные возможности при двойном интерфейсе LAN, почти готовый POS-терминал.

Между тем постепенно стали давать "всходы" многочисленные технологии, купленные VIA у третьих компаний в прошлые годы. Так, к концу 2002 года VIA представила целую гаму аудиорешений семейства Envy 24HT, выполненных на базе купленных в 2000 году у компании ICEnsemble технологий. С помощью Envy 24HT компания VIA внедрилась на рынок аудио для ПК, заодно прилично продвинув качество звука для платформы Eden.

Нельзя сказать, чтобы прошлый год стал для платформы VIA Eden этапом большого прорыва. Разумеется, продолжился выпуск новых процессоров: в начале года были анонсированы ESP10000 и ESP8000 (ядро Nehemiah) с тактовыми частотами, соответственно, 1 ГГц и 800 МГц для систем с пассивным охлаждением. Изюминка чипов –оптимизированная архитектура, благодаря чему удалось снизить энергопотребление до 7 Вт при рабочей частоте 1 ГГц. Остальные характеристики чипов остались неизменны, разве что добавилась поддержка второго поколения технологии PadLock Security – аппаратного шифрования по стандарту AES с двумя генераторами случайных чисел.

Помимо этого, в самом начале 2004 года стало известно, что VIA подписала соглашение на предмет выпуска процессоров нового поколения с ядром Esther (рабочее название C5Y) с тактовыми частотами до 2 ГГц на фабриках IBM с соблюдением норм 90 нм SOI CMOS техпроцесса. При этом все предыдущие поколения чипов VIA на базе ядра Nehemiah C3 для настольных ПК, мобильные VIA Antaur и VIA ESP для встраиваемых решений по-прежнему выпускаются на фабриках традиционного партнёра тайваньской TSMC.

Кстати нужно отметить, усовершенствованное ядро Nehemiah с аппаратной технологией VIA PadLock Advanced Encryption Engine (ACE), поддерживающей AES-шифрование с 128-, 196- и 256-битными ключами легло в основу нового процессора VIA C3 с тактовой частотой 1,2 ГГц, появившегося несколько позже, ближе к лету прошлого года, в составе MiniITX платформы VIA EPIA MII 12000 на традиционном чипсете VIA CLE266 + VT8235. Слот CardBus, также реализованный в платформе VIA EPIA MII 12000, теперь тоже играет роль интерфейса для Wi-Fi карт стандартов IEEE802.11a/b/g.

Смена привычного, на протяжении почти двух лет в платформах Eden, северного моста CLE266 в связке с южным мостом VT8235 на более современные решения произошла совсем недавно, в канун выставки CeBIT 2004. Новый северный мост, оптимизированный под визуальные возможности технологии Hi-Def, обладает 128-битным интегрированным 2D/3D графическим ядром S3 Graphics UniChrome Pro IGP с движком Chromotion CE Video Display и аппаратной MPEG-2/MPEG-4 акселерацией. Чипсет CN400 также интересен поддержкой до 4 Гбайт DDR400 благодаря наличию контроллера памяти FastStream64 и скоростной межчипсетной шиной Ultra V-Link со скоростью обмена данными до 1 Гбайт/с.

Кстати пришелся и южный мост VT8237 с интегрированным шестиканальным кодеком VIA Six-TRAC, 7.1-канальным VIA Vinyl Gold (разрешение 24 бит/96 КГц), поддержкой VIA Envy24PT + Six-TRAC + дополнительный DAC и технологий Sensaura, представленный еще в середине 2003 года и до этого "имевший хождение" лишь в составе классических настольных ПК. Превосходный звук в сочетании с двумя портами Serial ATA (интерфейс SATAlite) RAID, функцией V-RAID (Serial RAID 0, RAID 1 и RAID 0+1), поддержкой восьми портов USB 2.0, 10/100 Fast Ethernet MAC сделал решения в связке с этим южным мостом весьма привлекательными для построения всевозможных "развлекательных терминалов", в том числе, автомобильных.

Ключевые характеристики VIA CN400:

• Поддержка процессоров VIA Eden, VIA Antaur, VIA C3
• Поддержка FSB 200/133/100 МГц
• Поддержка памяти DDR400/333/266
• Поддержка шины AGP 8X
• Поддержка вывода на два монитора
• Поддержка HDTV-форматов, вроде Microsoft WMV HD
• Интегрированный контроллер VIA DriveStation Controller Suite, до двух каналов Serial ATA/RAID 150 плюс ещё два за счет SATAlite
• Контроллер V-RAID с поддержкой RAID 0, RAID 1, RAID 0+1 и JBOD
• Энергопотребление не более 2,5 Вт
• Два 8-битных порта захвата видео
• Три 12-битных цифровых порта видео с поддержкой TV out, Video Capture In и внешнего трансивера TMDS
• Поддержка 8-канального аудиоконтроллера VIA Vinyl Gold
• До 4 портов ATA133/100/66
• До 8 портов USB 2.0/USB 1.1
• Поддержка VIA Velocity Gigabit Ethernet, встроенный контроллер 10/100 Fast Ethernet

Одной из первых ласточек на новой чипсетной связке стала Mini-ITX плата VIA EPIA SP в связке с 1,3 ГГц процессором VIA C3. Плата обладает одним  разъёмом DIMM под память DDR266/333/400 (до 1 Гбайт), одним слотом PCI IDE и 6-канальным AC97 кодеком VIA VT1617A. Получилось недорогая обновлённая платформа для современных мультимедийных решений, главным образом, для повседневных нужд.

Интересно отметить, что уже после этого VIA представила Mini-ITX плату EPIA MS на "старом" северном мосте CLE266 и новом южном мосте VT8237. Плата отличается от подобных решений уменьшенным количеством стандартных I/O портов на задней панели, что позиционирует её как удачное решение для эргономичных низкопрофильных мультимедийных центров. Вместе с тем, EPIA MS обладает 6-канальным звуком VIA VT1616, видеовыходом на базе VIA VT1622A, ТВ-кодером VFocus FS453, CF-портом на базе VT6207 и поддержкой выходов S-Video/Composite/SCART/Component (YPbPr).

Однако, наиболее интересным событием 2004 года в развитии платформы EPIA мне хотелось бы назвать начало распространения плат в форм-факторе Nano-ITX, габаритами 120х120 мм. Так, на CeBIT 2004 компания VIA представила первую из них– EPIA-N. Под новый форм-фактор плат была специально разработана миниатюрная версия процессоров – Eden-N в корпусе NanoBGA, габаритами всего 15x15 мм, с тактовыми частотами 800 МГц (TDP 6 Вт) и 1 ГГц (TDP 7 Вт).
 
Архитектура чипов Eden-N практически идентична последним вариантам C3 на ядре Nehemiah: те же размеры кэшей, тот же криптодвижок PadLock ACE с шифрованием по стандарту AES. Плата EPIA-N, в свою очередь, построена на современном чипсете CN400 + VT8237 и содержит стандартный "джентльменский набор": до 1 Гбайт DDR400/333/266, 2 х Serial ATA, 4 х ATA133, 8 х USB 2.0, LAN, 5.1-канальный звук.

Прежде чем перейти к рассказу о вариантах платформы– современных и будущих– приведу несколько примеров удачного, на мой взгляд, применения Eden в промышленных масштабах. Таковыми можно назвать миниатюрные Mini-ITX ПК от Hush Technologies габаритами 370х340х59 мм, оборудованные тонким винчестером с интерфейсом ATA133 (до 200 Гбайт), оптическим DVD/CD-RW-приводом. В зависимости от типа платы (от EPIA 5000 до EPIA-M 10000) компьютер работает с памятью PC133 или PC2100, однако во всех случаях для питания ПК достаточно блока питания 55 Вт.

Несмотря на ограничения производительности Eden в игровых приложениях, находятся компании, которые с удовольствием делают на её базе универсальные игровые консоли. К таковым можно отнести консоль ApeXtreme от компании Apex Digital на базе платформы VIA Glory. В основу VIA Glory положена операционная система Microsoft Windows или Linux, 1,4 ГГц процессор VIA C3, чипсет VIA CN400 + VIA VT8237 и дискретная видеокарта на базе чипа S3 Graphics DeltaChrome с поддержкой DirectX 9.0 и HDTV выхода, плюс 6-канальный звук VIA Vinyl Audio. Разумеется, "по умолчанию" платформа может использоваться для воспроизведения медиа в форматах DVD, VCD, DivX, CD, MP3 WMA и т.п.