Глобальный обзор системной логики и процессоров. Часть первая: чипсеты для Pentium 4. Тесты производительности и перспективы развития. Близится к концу первый год нового тысячелетия. Самое время подвести итоги, шумно отпраздновать победы, немного всплакнуть над неудачами и начать строить новые грандиозные планы. Другими словами — пришло время собрать камни, усердно разбрасываемые в течение всего года, с тем, чтобы в новом году… снова начать их разбрасывать, но уже с новым рвением, знанием и целями. Вот и мы решили под конец года начать собирать камни в кучки (то есть «Ферры») и порадовать вас обзором процессоров и чипсетов. А точнее — платформ на различных чипсетах для основных типов процессоров настольных персональных компьютеров. По счастью, уходящий год стал крайне урожайным на чипсеты. Все без исключения компании-«чипсетостроители» выдали на- гора по несколько разновидностей и модификаций наборов системной логики для каждого типа процессоров (AMD Athlon/Duron, Intel Pentium 4, Intel Pentium III/Celeron/VIA C3). Весь год AMD, Acer Labs, Intel, SiS и VIA Technologies соревновались в своем умении выжимать последние соки из системных шин процессоров и шин памяти с тем, чтобы принести на прожорливый алтарь гигагерцовых каменных молохов очередную жертву в виде нескольких десятков или сотен жалобно блеющих ягнят (то есть мегабайтов в секунду). Более того, некоторые «чужаки» тоже решили принять участие в «жертвоприношении» — речь идет о традиционно «графических» компаниях nVIDIA и ATI, разрабатывающих свои собственные чипсеты с достаточно мощными интегрированными графическими ядрами. Причем первая из них успела в этом году не только выкатить финальную версию чипсета nForce для процессоров AMD, но и с легкой руки Microsoft сделать всю системную логику и графику для игровой приставки Xbox (то есть фактически и для процессоров Intel Pentium III тоже). Ситуацию подогревала бурно вторгшаяся в нашу жизнь (в качестве системной памяти платформ) доселе главным образом высокоскоростная «графическая» память DDR SDRAM с удвоенной (по сравнению с традиционной, то есть SDR SDRAM) полосой пропускания полезных данных при той же тактовой частоте и ширине («битности») шины памяти, что и SDRAM. И если в начале уходящего года выгоды от использования DDR вместо SDR были преимущественно теоретическими (из-за слабости тогдашних чипсетов), то к концу года все прелести применения DDR расцвели пышным цветом — и во многом благодаря именно усилиям «чипсетостроителей», сумевших оптимизировать системную логику под DDR-шины памяти, процессоров AMD и еще более быструю шину Quad Pumped Bus процессоров Intel Pentium 4. В самом деле, вспомним, какова пропускная способность различных шин в персональном компьютере. Кратко данные для современных шин процессоров, памяти и некоторых других приведены в таблице 1. Для сравнения показаны шины недавнего прошлого и ближайшего будущего. Видно, что наилучшей пиковой пропускной способностью по–прежнему обладают шины процессоров Pentium 4 и памяти Rambus. Однако DDR SDRAM их уже почти настигла благодаря возросшей до 166 МГц тактовой частоте. Да и DDR PC2100 в паре с процессорами AMD Athlon смотрятся очень недурно и сбалансировано. В идеале, однако, требуется, чтобы память работала раза в полтора-два быстрее, чем процессорная шина, поскольку к ней могут обращаться другие ресурсы — шина AGP 4х/8х и контроллеры ввода-вывода (южные мосты), соединенные с северными мостами (контроллерами памяти) теперь весьма шустрыми шинами (см. таблицу 1). То есть, сейчас идеальным было бы превышение скорости памяти над скоростью процессорной шины примерно на 0,5–1 Гбайт в секунду. И к этому уже стремятся разрабатываемые чипсеты. Поскольку весь спектр решений системной логики (как, впрочем, и самих процессоров для рынка ПК) в рамках одной статьи не объять, мы решили разбить наш обзор на несколько частей. В первой части мы рассмотрим только высокопроизводительные решения на базе процессоров Intel Pentium 4, благо в последнее время выбор чипсетов для этого процессора стал очень широк. А платформы на базе процессоров AMD Athlon/Athlon XP и системы экономического класса с более дешевыми процессорами AMD Duron, VIA C3 и Intel Cеlеron (а заодно и стремительно вымирающими Pentium III) нас ждут в следующих выпусках и обзорах. Там же обратимся к чипсетам с интегрированной графикой. Каменный гость Перво-наперво рассмотрим, что у нас творится с самими процессорами Intel Pentium 4. Сентябрьским кардинальным снижением цен на всю линейку Pentium 4 компания Intel практически подкосила ноги у своего же Pentium III в области настольных персоналок (см., например, «КТ» #406 или www.compuferra.ru/online/system/11586), оставив (пока) ему на откуп ноутбуки и мультипроцессорные серверы. Таким образом, при нынешнем соотношении цен между Pentium III и 4 и нежелании Intel развивать далее настольную линейку Pentium III путем наращивания тактовой частоты и увеличением кэша L2 до 512 Кбайт (хотя осуществленный уже перевод этих процессоров на ядро Tualatin и новый 0,13-микронный техпроцесс легко позволяет сделать и то, и другое) на «заслуженном» и любимом многими «третьем пне» можно поставить жирный крест и лишь скорбеть о его безвременной кончине. А в качестве квазиутешения использовать его младших собратьев — Celeron, теперь уже почти полностью переведенных на ядро Tualatin и кэш 256 Кбайт (осталось только дождаться системной шины 133 МГц для Celeron).Однако, судя по планам Intel на грядущий год (см. таблицу 2), переход Celeron’ов на шину 133 МГц пока не планируется. Во втором квартале будущего года прекратится выпуск Celeron на ядре Coppermine — вся линейка перейдет на ядро Tualatin и концу года достигнет предела частоты для этой технологии — около 1,5 ГГц. А во втором полугодии начнется производство Celeron на ядре Pentium 4 Willamette (нынешние Pentium 4), причем сразу начиная с 1,8 ГГц. Настольным вариантам процессоров Pentium III на ядре Tualatin уготована кончина летом следующего года (процессоры на ядре Coppermine уже давно прекратили свое развитие и выпускаются ограниченными количествами). Да и у Tualatin’ов сейчас объемы поставок крайне низки, что также говорит о тупиковости этой ветви. Ситуация же с процессорами Intel Pentium 4 на данный момент весьма радужная — младшие модели с частотой около полутора гигагерц сейчас стоят очень дешево (примерно как Pentium III вдвое меньшей частоты), вся линейка переведена на новый процессорный разъем — Socket 478 — взамен прежнего устаревшего Socket 423 (хотя платы на нем еще можно встретить в больших количествах в магазинах). Intel по-прежнему мировой лидер по «мегагерцовости» своих процессоров — во всю продается (правда пока достаточно дорог) двухгигагерцовый Pentium 4, а январе ожидается объявление Pentium 4 на новом ядре Northwood, производимом по улучшенной технологии 0,13 мкм (нынешние Pentium 4 с ядром Willamette выпускаются по технологии 0,18 мкм, и их производство предполагается свернуть в конце следующего года). Для Northwood же предельные частоты процессоров могут быть повышены почти до 3 ГГц, и ему уготована еще долгая жизнь, особенно если учесть их перевод на более быструю 533-мегагерцовую системную шину во второй половине будущего года (см. таблицу 2). Нет нужды говорить, что Intel производит и продает сейчас более 70 процентов всех настольных процессоров (по количеству проданных штук). На какого поставить Чипсетные состязания в последнее время напоминают теннисные турниры «Большого шлема» — несколько ведущих игроков постоянно выясняют между собой право называться первой ракеткой, а заодно и стараются срубить побольше «призовых» в виде популярности и широких продаж своей продукции. Изредка в их теплую компашку врывается какой-нибудь новичок-выскочка с претензиями не иначе как на бесспорное лидерство, а старичкам приходится напрягать остатки свой былой мощи и его осаживать. На данный момент сложились весьма интересные ситуации как в стане чипсетов для Pentium 4, так и среди чипсетов для AMD Athlon. В нашем сегодняшнем рассмотрении (я бы даже сказал — турнире) принимают участие следующие чипсеты для Intel Pentium 4: 1 — Традиционный высокопроизводительный i850 (Tehama) для RDRAM (PC800 и PC600) 2 — Молоденький осеннего призыва «срочник» i845 (Brookdale) для SDRAM (PC133) 3 — Свеженький (ну наконец-то) i845D для DDR SDRAM (PC2100, PC1600)4 — Осенний «опальный» Apollo P4X266 от VIA Technologies (см. «КТ» #408) для DDR5 — Недавний SiS645 для DDR PC2100 и новой более скоростной PC2700-памятиК сожалению, не поспели к нашему обзору ALi Aladdin-P4 и новая ревизия VIA P4X266A, у которой (по упорным слухам) заметно возросла производительность. Следует отметить, что VIA Technologies имеет также чипсет P4M266 с интегрированной графикой на ядре S3 Savage, причем этот чипсет имеет внутреннюю шину AGP 8х c возросшей до 2,1 Гбайт/с пиковой скоростью передачи данных. P4M266 оказался первым (и пока единственным) интегрированным чипсетом для Pentium 4, однако в планах Intel уже значится весьма скорый выпуск своего интегрированного чипсета для Pentium 4 — в первом полугодии следующего года. Причем графическое ядро там будет совершенно новое и гораздо более производительное, чем встроенные ускорители в чипсетах i815/810.Основные характеристики нынешних чипсетов для Pentium 4 приведены в таблице 3. Видно, что они примерно равны по скоростным возможностям и поддержке периферии. До сих пор лучше смотрится быстрая RDRAM и i850, но, к сожалению, конкурировать в ценовом плане с новейшими DDR-платформами эта связка не может. На днях выходит, наконец, DDR-чипсет от Intel — это i845 новой ревизии «D». Однако на фоне уже прошедших обкатку решений от VIA и SiS он выглядит скромнее — там уже во всю идет работа с памятью DDR333 (PC2700), у VIA тоже анонсирован чипсет P4X333 для этого типа памяти. Да и периферийные возможности у этих чипсетов богаче, чем у интеловского ICH2. Не говоря уже о разнице в цене. Тем не менее, несмотря на дороговизну чипсетов, лидером продаж в ближайшее время станет именно i845D. Все производители системных плат уже спроектировали соответствующие изделия и не по одной модели. За i845 (безподдержки DDR) тоже может закрепиться определенный сегмент рынка (компьютеры экономического класса), однако только если цена на него заметно упадет. Да и Intel, вполне вероятно, скоро свернет производство этой версии чипсета. Хотя за использование более дешевой, чем DDR, памяти SDRAM может вступиться выходящий в январе Northwood с кэш-памятью L2 объемом 512 Кбайт. При таком большом кэше низкая скорость системной памяти может во многих случаях чувствоваться значительно меньше, чем для нынешних 256 Кбайт. И выяснить мы это сможем уже совсем скоро. За i850 же еще долго и уверенно останется сегмент дорогих высокопроизводительных систем. Компания VIA должна отвоевать вторую строчку в поставках чипсетов для Pentium 4. Осталась самая малость — утрясти юридические вопросы с лицензированием. Но ей на пятки намерена наступать SiS со своим весьма удачным чипсетом для Pentium 4. Из рассмотрения пока выпала Acer Labs, чипсет которой — Aladdin-P4 — все никак не доберется до стартовой черты. Замечу, что у двух последних компаний нет таких юридических проблем с выпуском чипсетов для системной шины Pentium 4, как у VIA. Продолжение читайте в следующей части материала.