nForce2. Попередній огляд
Влітку 2001 року Computex nVidia оголосила першу версію свого чіпсету nForce. Дуже сильно цією подією було занепокоєно VIA, оскільки з того моменту вона стала конкурувати не тільки з SiS, але й найбільшим графічним гігантом. А якщо згадати, що nVidia зробила з 3dfx, то побоювання VIA здаються цілком резонними, особливо враховуючи весь той обсяг галасу, піднятого навколо випуску першого nForce.
У Force2 nVidia приділила увагу двом аспектам: з одного боку, чіпсет виконаний на високому технологічному рівні і гідний позиціонування на high-end ринок, з іншого боку nVidia забезпечила в nForce2 унікальну гнучкість, яка дозволить чіпсету пройти і інші ринкові сегменти.
Для чого потрібні чіпсети?
При покупці нового комп'ютера люди зазвичай приділяють чіпсету занадто мало уваги, що не зовсім правильно, оскільки продуктивність комп'ютера дуже від нього залежить. Чіпсет впливає на продуктивність набагато більше, ніж, скажімо, оновлення процесора з Athlon XP 1600+ до 1900+. І це не жарт: якщо перші DDR чіпсети під Athlon вже були швидше за своїх SDRAM попередників, вони були швидко витіснені наступним поколінням чіпсетів. В автомобілях нікому і на думку не спаде ставити двигун від BMW на "Запорожець", а в комп'ютерному світі таке іноді чомусь відбувається. Запам'ятайте, що чиста процесорна міць мало що означає, якщо ваша решта системи є суцільним гальмом.
Головноюфункцією чіпсету є забезпечення зв'язку між усіма компонентами комп'ютера, чи, інакше кажучи, чіпсет є інфраструктура. Чіпсет містить численні компоненти, і, більше, він забезпечує різноманітні інтерфейси додаткових компонентів (PCI, USB, AGP, IDE тощо.). Як правило, чіпсет складається з двох частин (звідси і назва – chip – чіп, set – набір) – північний міст та південний міст. Поділ на частини пояснюється складністю інтеграції всіх компонентів однією чіп. До того ж подібний розподілений підхід збільшує гнучкість у комплектації чіпсетів – виробник може вибирати різні комбінації північних та південних мостів.
Багато років для з'єднання північного та південного мостів використовувалася шина PCI. Однак її пропускна здатність стала недостатньою для сучасних вимог, тому виробники чіпсетів виробили якісь свої рішення (V-Link у VIA, MuTIOL у SiS, i-Link у Intel та HyperTransport у AMD/nVidia).
Сьогодні південний міст містить, принаймні, PCI контролер, контролер флоппі-диска та IDE, послідовний та паралельний порти, USB та забезпечує управління живленням. За останні роки південний міст обріс цілим набором інших функцій, серед яких можна виділити різноманітні інтерфейси та кодеки для звуку та мережі. Тобто виробникам материнських плат залишається лише додати простенькі контролери, які набагато дешевші окремих PCI мережевих або звукових карт.
Якщо вам потрібен чіпсет для Pentium 4, то вибачте - nForce2, так само, як і nForce, випускається тільки для процесорів AMD. Точно не відомо, чому nVidia вирішила дотримуватися саме такої позиції, але компанія має аналогічний чіпсет і для Pentium III. Не слід забувати, що в Xbox також використовується варіант технологіїnForce. За деякими чутками, nVidia незабаром має уявити чіпсет і для Pentium 4.
Коли nVidia випустила свій перший чіпсет nForce, то компанія вирішила відійти від класичної назви "північний міст" для "вбудованого графічного процесора" (Integrated Graphics Processor, IGP). В IGP nForce2 покращено дизайн оригінального IGP Crush 11/12 завдяки доданню нового графічного ядра та іншим функціям.
Як і в першому nForce на базі ядра GeForce2 MX, nForce2 IGP використовується ядро GeForce4 MX. Ядро працює на частоті 250 МГц, що дорівнює тактовій частоті GeForce4 MX 420. Специфікації ядра GeForce4 MX не змінилися (включно з підтримкою nView), так що ви можете детальніше ознайомитися з ними у відповідній статті.
Графічне ядро GeForce4 MX займає майже 70% кристала IGP nForce2
Як і у випадку з першим nForce, OEM та продавці навряд чи будуть задоволені плутаниною з цифрами, оскільки nForce2 має ядро GeForce4 MX. Залежно від швидкості пам'яті на вашій системі, продуктивність графічного ядра буде десь між GeForce4 MX 420 і MX 440.
Паралельно з nForce2 IGP nVidia також анонсувала другий варіант північного мосту – nForce2 системний процесор (System Platform Processor, SPP). SPP - це той же nForce2 IGP за вирахуванням графічного ядра, тобто він чудово підійде для тих, кому геть-чисто не потрібно вбудоване ядро. Всі інші функції IGP і SPP не відрізняються.
Нижче ми звели порівняльні характеристики SPP та IGP до таблиці.
Двоканальна архітектура DDR
Два канали DDR працюють так само, як і в першому nForce - з одним модулем DIMM чіпсет вимикає другий 64-бітовий DDR канал. Якщо ж встановити другий чи третіймодуль, то nForce2 IGP/SPP включить обидва контролери пам'яті. Як і в першому nForce, можна встановлювати DIMM різних розмірів. Якщо ви встановите два модулі DIMM, 128 Мб і 256 Мб, тільки перші 256 Мб пам'яті (розмір найменшого модуля, помножений на число модулів) зможуть бути доступні обом 64-бітовим каналам пам'яті. Вся пам'ять вище 256 Мб буде доступна лише одному 64-бітному каналу. Чіпсет підтримує до 3 Гб пам'яті, тобто він може використовувати модулі DIMM по 1 Гб, хоча стабільність системи в даному випадку буде залежати від виробника материнської плати.
Чіпсет VIA KT333 працює швидше з DDR333 SDRAM, ніж з DDR266, хоча за даними nVidia, nForce2, що працює на 266/266 (133 МГЦ DDR FSB та шина пам'яті) швидше, ніж KT333, що працює на 266/6/336 або 2. Тому підхід nVidia до використання DDR333 пам'яті дещо інший: рекомендується включати її синхронно з FSB, а перевага у продуктивності буде виходити від агресивніших затримок пам'яті. Як ми припускаємо, KT333 працює швидше з пам'яттю DDR333 через налаштування контролера пам'яті VIA саме під операції з пам'яттю DDR333, не турбуючись за оптимізацію під DDR266 продуктивність. Як передбачає VIA, DDR333 стане найпоширенішою пам'яттю до кінця цього року.
У будь-якому випадку, якщо вам не потрібна вбудована графіка, використання DDR333 пам'яті на швидкості DDR266 з кращими затримками дасть максимальну продуктивність на nForce (за даними nVidia). При включенні вбудованої графіки нам буде важлива максимальна пропускна здатність.
Незважаючи на твердження nVidia, що синхронна робота шини дає максимальну продуктивність, nVidia застерігає, що кінцеві користувачі зможуть вибирати асинхронну роботу шин FSB, пам'яті та AGP. І хочатака функціональність все ж таки більше залежить від виробника материнської плати, потенційно можлива зміна частот всіх шин з кроком в 1 МГц. Найбільші переваги від цього отримають "розгінники" – вони зможуть виставити частоту AGP за специфікацією та при цьому розігнати FSB та шину пам'яті.
Динамічний адаптивний спекулятивний препроцесор – друга ітерація
У IGP/SPP nForce2 вбудований динамічний адаптивний спекулятивний препроцесор другого покоління (DASP). nVidia не сильно поширюється про покращення, що відбулися в ньому в порівнянні з першим nForce.
Як ви вже знаєте з огляду першого nForce, DASP працює майже як апаратна логіка передбачень у Pentium 4 та Athlon XP. Логіка намагається вгадати майбутні звернення до основної пам'яті на основі попередніх запитів. Після цього логіка запитує дані у буфер. Якщо ці дані потім будуть потрібні процесором, то затримка при доступі до них буде менше на десятки наносекунд (проти доступу до основної пам'яті). Якщо дані протягом будь-якого часу не будуть запитані процесором, то вони будуть замінені іншими даними, без шкоди продуктивності.
У першому nForce використання DASP збільшувало продуктивність синтетичних тестів до 30%, а додатків типу Adobe Premier та Windows Media Encoder - на 5-10%. Однак впровадження DASP не дало nForce помітного відриву у продуктивності серед чіпсетів конкурентів. Покращений контролер пам'яті та спеціальні буфери у чіпсеті VIA KT266A цілком довели його конкурентоспроможність порівняно з nForce, а KT333 навіть перевершив nForce. Так що слід поставитися до другого покоління DASP скептично, хоча його поява все ж таки варто відзначити.
Два нові MCP
Хоча новий IGP та підтримка більшевисоких частот пам'яті нас цілком надихнули, nVidia ставить, як і раніше, сильний акцент на свій південний міст, званий медіа-комунікаційним процесором (Media & Communications Processor, MCP). MCP з'єднується по IGP/SPP шиною HyperTransport, тому MCP якнайкраще підходить на роль майбутнього південного мосту для версії nForce2 під Hammer/K8. Якщо вам потрібна докладна інформація про роль HyperTransport у nForce2, зверніться до першого nForce.
У nForce2 будуть доступні два варіанти MCP: власне, сам MCP та MCP-T. Перший MCP сумісний за контактами з MCP у nForce. Він підтримує USB 2.0, ATA/133 та власноруч розроблений nVidia контролер Ethernet. У звичайному MCP немає модуля обробки звуку (Audio Processing Unit, APU), забезпечується лише найпростіша підтримка AC'97 без вбудованого DSP. Це найдешевше рішення для бюджетних материнських плат.
Нам же цікавіший MCP-T, оскільки в ньому додані: підтримка IEEE-1394a (FireWire), APU (не змінений у порівнянні з першим nForce) та другий контролер Ethernet. Цей контролер розроблений 3Com, і використання двох Ethernet контролерів дає MCP-T функціональність "маршрутизатора на чіпі". Завдяки двом вбудованим контролерам реалізується архітектура DualNet, коли на материнській платі можна встановлювати два дешеві порти 10/100 Ethernet.
Найцікавіша конфігурація у разі полягає у підключенні широкосмугового з'єднання з Інтернетом до одного порту, і домашньої мережі - до іншого. Як відомо, у нормальних країнах звичайний модем вже давно пішов у магазини антикваріату, оскільки замість нього використовуються інші технології типу DSL. Ідея nVidia "маршрутизатор на чіпі" якнайкраще підходить концепції Intel, коли потужний домашній ПКвиступає в ролі сервера для решти.
Оскільки обидва MCP використовують HyperTransport для зв'язку з IGP/SPP, виробники материнських плат можуть зменшувати ціни завдяки використанню старих nForce 420/415/220 IGP разом із новими MCP. Також слід пам'ятати, що звуковий блок у новому MCP-T не змінився, тому якість звуку та продуктивність DSP у порівнянні з першим nForce MCP теж не змінилися.
Нижче ми постаралися звести характеристики MCP та MCP-T до таблиці.