Новая платформа Intel. PCI и AGP уходят в историю

Чипсеты Intel i865P и i875P (под кодовыми названиями Springdale и Canterwood ) снискали немалую популярность. Они обеспечили современную, производительную и надежную платформу для процессоров Pentium 4. Однако разработчики Intel не сидят сложа руки. В мае должны появится новые чипсеты серии i915x для массового рынка (кодовое название Grantsdale ), которые придут на смену i865P. Наследником i875P станет i925x ( Alderwood ). Что интересно, изменения коснутся и самого процессора. Для этих платформ Pentium 4 будет выпускаться в новом Socket 775. Увы, но Socket 478 доживает свои последние месяцы. При этом новая платформа будет обладать и другими отличиями. Слот AGP исчезнет, вместо него будет использоваться шина PCI Express. С графическими картами же ситуация туманна. ATI и nVidia до сих пор спорят насчет правильной стратегии на новом рынке: лучше ли реализовать решение с изначальной поддержкой PCIE (выбор ATI) или лучше использовать чипы AGP с мостом для PCIE (вариант от nVidia). Постепенно будет исчезать и шина PCI. Хотя на первых платах шины PCI и PCI Express будут сосуществовать вместе. Новые материнки поддерживают следующее поколение DDR SDRAM — DDR2. Известно, что на чипсетах i915x будут установлены слоты как для новой памяти, так и для DDR SDRAM. Стоит отметить, что память DDR2 уже начала появляться на рынке, но в мизерных количествах. К концу года также начнут появляться системы на основе нового форм-фактора BTX. Он знаменует коренные изменения для материнских плат и корпусов. Однако внедрение форм-фактора BTX будет протекать независимо от выпуска новых системных технологий. Впрочем, обо всем по порядку. Мы решили разложить все новшества по полочкам и оценить их значимость для геймеров и энтузиастов.

Прототип платы Asus P5GD2. Мы видим один PCI Express 16x, два 1x и три слота PCI.
Новые подробности о BTX Форм-фактор компьютера определяет множество параметров, начиная от размеров и раскладки материнской платы, заканчивая требованиями к блоку питания и системным компонентам. Многие помнят переход от AT к ATX , который затянулся лет на пять. Сегодня в продаже присутствуют платы и корпуса формата ATX (и MicroATX ), однако и его век заканчивается. Посмотрим на основные причины, которые заставили производителей начать переход на новый форм-фактор, а также на те преимущества, которые он нам принесет. Форм-факторы меняются относительно редко (смотрите таблицу). И причина тому понятна: смена форм-фактора означает переход на новые корпуса, материнские платы и даже системные компоненты. А потребители очень неохотно их меняют. Intel представила стандарт BTX еще в прошлом году. Но в первой половине 2004 года мы должны увидеть лишь эпизодическое появление материнских плат BTX (и то при удачном стечении обстоятельств), так что платы и корпуса BTX серьезно заявят о себе только в 2005 году. Существует три причины перехода с форм-фактора ATX на BTX: решение проблем с охлаждением, снижение уровня шума и более удобная раскладка компонентов (о формате BTX мы говорили в одном из прошлых номеров, но остановимся более подробно на его особенностях). Охлаждение — больной вопрос старого форм-фактора ATX, поскольку спецификация не предусматривает путей прохождения воздуха. Блоки питания разных производителей сильно отличаются друг от друга по обеспечиваемому воздушному потоку. Производители могут размещать различные компоненты по своему желанию. Для установки дополнительных вентиляторов не предусмотрено каких-либо предписаний вообще. Результат получается плачевным: если корпус ПК дешевый, скорее всего, он не обеспечит должного охлаждения для современных, горячих процессоров. Наш совет: избегайте дешевых корпусов. Отличия BTX от ATX на этом не заканчиваются. Во-первых, BTX предусматривает линейное расположение компонентов. Это гарантирует хорошее прохождение воздуха внутри корпуса ПК. Линейная раскладка также снижает турбулентность воздушных потоков, что уменьшает уровень шума. Во-вторых, у нового форм-фактора изменился разъем питания. Теперь это CFX12V , который по внешнему виду не отличается от старого 24-контактного разъема ATX12V. В него были добавлены четыре дополнительные контакта для 3.3, 5 и 12 В, а также “земля”. Дополнительный 4-контактный разъем питания в спецификацию BTX не вошел. Однако первые платы BTX смогут работать с блоками питания ATX. В-третьих, BTX предусматривает использование специальных “объемных зон” для компонентов ПК. Дело в том, что различные компоненты в системах ATX размещены не лучшим образом. И они часто становятся барьером, мешающим пользователю установить новые компоненты. К примеру, мощные кулеры для процессора иногда нельзя установить на системную плату из-за слишком близко расположенных конденсаторов. У систем BTX таких проблем не возникнет. В нем оговорены допустимые занимаемые объемы для всех комплектующих. Форм-факторы и их история
Тип Время появления
AT 1984
Baby AT 1990
ATX 1995
MicroATX 1997
FlexATX 1999
BTX 2003
Кроме того, спецификация BTX предусматривает использование термального модуля, который позволит сохранить температуру ключевых компонентов на низком уровне. Модуль будет состоять из массивного радиатора и воздуховода. Он подключается к отверстию в задней части корпуса для эффективного вывода воздуха. Поскольку все компоненты расположены по ходу воздушного потока термального модуля, то в будущем вентиляторы графической карты и северного моста, вероятно, уйдут в небытие. Спецификация BTX оговаривает два размера термального модуля, при этом меньший модуль предназначен для систем MicroBTX. Сами модули отличаются по высоте на 2,5 см. Что касается материнских плат, то спецификация BTX 1.0 описывает три размера материнских плат: BTX , MicroBTX и PicoBTX. Форм-фактор BTX несет ощутимые изменения. И если вы планируете купить компьютер, корпус или материнскую плату в этом году, задумайтесь — может лучше будет дождаться выхода стандарта BTX на большую сцену? Впрочем, до лета вы вряд ли увидите BTX на полках магазинов (дополнительную информацию о BTX смотрите в февральском и апрельском номерах “Игромании”).

Модуль DDR2 от Corsair.
DDR2: преимущества и недостатки Не успели мы привыкнуть к памяти DDR, как придется с ней распрощаться. А переходить мы будем на DDR2 SDRAM. Напомним, что память DDR отличается от обычной памяти SDRAM тем, что DDR подразумевает удвоение передачи данных. Технология DDR ( Double Data Rate ) предусматривает одновременную передачу данных по обоим фронтам — получение информации и передача данных. SDRAM позволяет за один такт передавать данные только в одном направлении. Принцип DDR дает возможность удваивать поток информации без увеличения частоты. Таким образом, память, физически работающая на 100 МГц, но использующая принцип DDR, выдает ту же скорость, что и обычная память на скорости 200 МГц. Возьмем для примера DDR400, чья пропускная способность равна 3200 Мбайт в секунду (1600 Мбайт в одну сторону и столько же в другую). Если бы память работала в режиме SDRAM, ее скорость составила бы 1600 Мбайт в секунду в одну сторону. Для DDR SDRAM обычно указывают два значения частоты: реальную физическую (скажем, 200 МГц для памяти PC3200 / DDR400 ) и эффективную частоту — 400 МГц (для того же примера). Конечно же, производители на своих продуктах ставят ту частоту, значение которой больше. Теперь поговорим о двухканальном режиме работы системных плат. Если память работает на частоте 100 МГц, то она может передать 100 Мбит в секунду по одной линии. Если таких линий 64 (64-битный одноканальный интерфейс памяти), то мы получим 800 Мбайт в секунду. При наличии двухканального интерфейса (чипсеты типа i865 / i875 , KT800 и nForce2 поддерживают эту функцию) мы получим уже 128 линий. И при тех же условиях мы получим скорость 1600 Мбайт в секунду. Вернемся к разговору о DDR2. Многие ожидали, что этот тип памяти будет использовать технологию “учетверения” пропускной способности — так называемую QDR- технологию ( Quad Data Rate ). К примеру, QDR используется в процессорах Pentium 4 с частотой системной шины 800 МГц (реальная частота — 200 МГц, эффективная — 800 МГц). Но этого не произошло. DDR2 по-прежнему остается памятью с удвоенной пропускной способностью. Отличия DDR2 от DDR, в основном, технологические. Поэтому мы опишем лишь самые значительные различия. Новая память использует другие слоты и модули DIMM, поэтому в старые материнские платы вы ее не вставите. Стандарты не совместимы между собой, хотя новые модули имеют ту же ширину, что и DDR. Число контактов увеличилось со 184 до 240. DDR2 работает на пониженном напряжении — 1.8 В вместо 2.5 у старой памяти. Более низкое напряжение позволит снизить тепловыделение и увеличить рабочую частоту новых модулей. Следует отметить, что в этом году появятся только два вида памяти DDR2: с частотой 200 МГц (DDR2-400) и 266 МГц (DDR2-533). В следующем году появится память DDR2-667 и DDR2-800. Главным недостатком памяти DDR2 можно считать увеличение задержек. Для обеспечения возможности работы на высоких частотах задержки пришлось увеличить. О погоне за модулями CL2.0 и CL2.5 придется забыть. К сожалению, никакой пользы от DDR2-400 не будет: память выдает ту же пропускную способность, что и DDR400, но при этом обладает более “развитыми” задержками. То есть система с DDR2-400 будет работать медленнее, чем с DDR400 (по крайней мере, по той информации, что есть). От DDR2-533 в двухканальном режиме мы получим уже скорость 8,33 Гбайт/с — звучит уже неплохо. Такая скорость позволит, к примеру, передать из памяти двухслойный DVD-диск за одну секунду (теоретически, конечно; реальная скорость всегда ниже, да и DVD-приводы имеют куда меньшую скорость передачи данных). Однако, существует два важных фактора, снижающих дополнительный потенциал по производительности. Во-первых, это опять же повышение задержек обращения к памяти. Во-вторых, частота 533 МГц (DDR) означает асинхронную работу с FSB 800 МГц (QDR) процессора P4 в отношении 2:3. Это может плохо сказаться на производительности системы. Итог таков: память DDR2 покажет себя во всей красе только в следующем году, когда выйдут скоростные стандарты DDR2-667 и DDR2-800. А также когда Pentium 4 увеличит частоту FSB с нынешних 200 МГц (эффективная — 800 МГц). К счастью, один из новых чипсетов, Grantsdale, может работать и со старой памятью DDR. Так что в этом году мы увидим множество материнских плат на базе Grantsdale, поддерживающих старую добрую DDR400. К тому же не стоит забывать, что память DDR2 в этом году будет стоить дороже памяти DDR. Характеристики DDR SDRAM и DDR2 SDRAM
Тип памяти Тактовая частота (реальная) Название Пропускная способность (один канал) Пропускная способность (два канала)
DDR266 133 МГц PC2100 2100 Мбайт/с 4200 Мбайт/с
DDR333 166 МГц PC2700 2700 Мбайт/с 5400 Мбайт/с
DDR400 200 МГц PC3200 3200 Мбайт/с 6400 Мбайт/с
DDR2-400 200 МГц PC2-3200 3200 Мбайт/с 6400 Мбайт/с
DDR2-533 266 МГц PC2-4300 4266 Мбайт/с 8533 Мбайт/с
DDR2-667 333 МГц PC2-5300 5333 Мбайт/с 10666 Мбайт/с
DDR2-800 400 МГц PC2-6400 6400 Мбайт/с 12800 Мбайт/с

Перед нами карта nVidia с интерфейсом PCI Express 16x.
PCI Express: последний гвоздь в гроб AGP и PCI Дни интерфейса AGP сочтены. Покупая сегодня карту с AGP, завтра вам придется повесить ее на стенку. Если на платах с новыми чипсетами старая шина PCI будет еще присутствовать (несколько слотов), то с AGP придется распрощаться. А что же нам предлагают вместо PCI и AGP? PCI Express на 1 и 16 линий. Не следует заблуждаться насчет присутствия слова PCI в названии новой шины. С PCI она имеет мало общего. Хотя программная часть PCI Express совместима с PCI. Это смягчит переход на новую технологию. В отличие от PCI, эта шина использует последовательный

Опытный образец карты nVidia — обратите внимание на интерфейс шины PCI Express 16x и специальный мостовой чип.
протокол, позволяющий работать всем подключенным устройствами на полной скорости. PCI, напротив, является параллельной шиной, чья пропускная способность разделяется между всеми устройствами. Скажем, если вы вставите в вашу плату сетевую карту PCI и контроллер USB 2.0, им придется жить вместе и разделять пропускную способность (которой, кстати, может и не хватить). Одно последовательное подключение PCI Express (или, как говорят, — линия 1x) использует тактовую частоту 2,5 ГГц. Пропускная способность на одну линию составляет 256 Мбайт/с. В зависимости от типа подключения, шина может о беспечивать передачу данных на скорости 256 Мбайт/с в обе стороны — в сумме это дает 512 Мбайт/с (дуплексный режим работы). Отметим, что старая шина PCI (обычный 32-битный вариант на 33 МГц) обладает скоростью передачи данных 132 Мбайт/с. И она разделяется между всеми подключенными устройствами. PCI Express была изначально разработана с учетом хорошей масштабируемости. Увеличение производительности достигается с помощью простого повышения числа линий. **

**
Сверху — обычный слот PCI, снизу — слот PCI Express 16x.
Все графические карты PCIE будут подключаться через слот PCI Express 16х. В результате достигается пропускная способность потока только в одном направлении 4 Гбайт/с, а в обоих направлениях — 8 Гбайт/с. Способности PCIE 16х значительно превосходят возможности AGP 8x (2 Гбайта/с в одном направлении, 266 Мбайт/с — в другом). Обычные карты будут работать через интерфейс PCI Express 1х. То есть на материнских платах мы увидим следующие интерфейсы: PCI Express 16х для видеокарт, PCIE х1 для новых периферийных карт и несколько слотов PCI для старых карт расширения (число этих слотов со временем будет уменьшаться, пока вовсе не исчезнут). Если вы желаете потратить $400—500 на новую видеокарту, лучше дождаться появления карт PCI Express 16х и соответствующих материнских плат. Спецификации PCI Express
Число линий Пропускная способность в одном направлении Пропускная способность в обоих направлениях
1 256 Мбайт/с 512 Мбайт/с
2 512 Мбайт/с 1 Гбайт/с
4 1 Гбайт/с 2 Гбайт/с
8 2 Гбайт/с 4 Гбайт/с
16 4 Гбайт/с 8 Гбайт/с
32 8 Гбайт/с 16 Гбайт/с
Примечание: последний вариант (x32) в настольных ПК применяться пока не будет.

Ножки теперь находятся не на процессоре, а на сокете.
Socket 775: процессор остался без ножек Когда процессор Pentium 4 вышел, он использовал Socket 423. Затем сокет сменился на Socket 478. В мае мы станем свидетелями нового перехода: на этот раз на Socket 775. Причем новый разъем будет отличаться не только увеличенным числом контактов (до 775). Он использует принципиально иную систему крепления. Теперь ножки перешли с процессора… на сокет. Чтобы обеспечить надежный контакт между поверхностью процессора и сокетом, механизм последнего тоже подвергся изменениям. Если рукоятка блокировки осталась на своем месте, теперь ее основное назначение заключается в том, чтобы прижать металлические рамки к процессору для надежного контакта. Внутренняя начинка процессора для нового сокета не изменится. Перед нами будет по-прежнему Pentium 4 на ядре Prescott , про который мы уже писали в мартовском номере “Игромании”. Intel планирует выпускать для нового сокета процессоры с частотами от 2,8 ГГц. Что касается поддержки старого Socket 478, то процессоров с частотой выше 3,4 ГГц для него не планируется. Чипсеты Grantsdale/Alderwood в деталях Наконец, перейдем к “сердцу” материнской платы — новым чипсетам. Первое значимое изменение касается ускоренного интерфейса между северным мостом ( GMCH — Graphics and Memory Controller Hub) и южным мостом ( ICH — I/O Controller Hub). Скорость старого интерфейса Hub Interface 1.5 (HI) была ограничена 266 Мбайт/с. Новый интерфейс, названный Direct Media Interface (DMI), работает по-другому принципу и обладает большей скоростью. DMI работает на тактовой частоте 100 МГц, а пропускная способность интерфейса составляет теперь 1 Гбайт/с в одном направлении. В соответствии с политикой Intel старый южный мост (скажем, недорогой ICH5) здесь использоваться не будет. Так что новые платы будут поставляться только с новыми, более дорогими и функциональными южными мостами.

Два сокета. Слева — новый Socket 775, справа — старый Socket 478.
В новых южных мостах Intel будут интегрированы поддержка беспроводной сети WLAN ( 802.11 a/b/g ), Dolby Pro Logic IIx (включая автоматическое переопределение разъемов звука — чтобы пользователь не искал нужный разъем), графическое ядро Intel Extreme Graphics 3 с аппаратной поддержкой DirectX 9 (за исключением вершинных программ) и возможностью подключения двух дисплеев. Вполне очевидно, что Intel продолжит использовать успешную стратегию с новым семейством чипсетов. На смену Springdale (i865) придет Grantsdale (i915), в то время как Alderwood (i925) заменит Canterwood (i875P). Кстати, лазейка, позволившая производителям материнских плат запускать чипсеты i865PE с технологией ускорения доступа к памяти ( PAT ) от i875P, работать уже не будет. Два чипсета имеют одно значимое отличие. Если i915 будет поддерживать память DDR и DDR2, high-end модель i925 будет работать только с DDR2. Ни один чипсет не будет оснащен интерфейсом AGP. Первое время потребители смогут использовать встроенное видеоядро Intel Extreme Graphics 3. G-версия (интегрированное видео) нового i915 будет предназначена для бюджетных рынков. Другие новости касаются сетевого интерфейса: если гигабитные сетевые адаптеры Ethernet у i875P и i865PE подключались по специальному интерфейсу CSA , то в чипсетах i915 и i925 для этого будет использоваться вездесущая шина PCI Express. Что касается южных мостов, то на этот раз вариантов будет не два, а три. ICH6 — это самая простая версия, которая поддерживает четыре порта Serial ATA и один канал UltraATA/100. Шина PCI будет по-прежнему предусмотрена, в дополнение к четырем интерфейсам PCI Express 1х. Мост ICH6-R соответствует ICH5-R , однако он поддерживает режимы RAID 0, 1 и 0+1 (благодаря удвоенному количеству портов Serial ATA). Наконец, ICH6-W будет, кроме всего прочего, обладать возможностью подключения беспроводной сети стандартов 802.11 a/b/g. Ответы конкурентов — SiS и VIA Два основных конкурента на рынке чипсетов для P4 сегодня находятся в состоянии спячки, хотя они объявили определенные изменения в своих планах. Недавно SiS анонсировала свой южный мост с поддержкой PCI Express, названный SiS965. В этом отношении SiS даже несколько опередила Intel. В отличие от новых южных мостов Intel, SiS965 продолжит поддержку двух каналов UltraATA , однако число слотов PCI Express 1х здесь сокращено до двух (на некоторое время этого будет вполне достаточно). Для соединения мостов будет использоваться уже известная технология — MuTIOL. Она обеспечивает пропускную способность 1 Гбайт/с. В случае с VIA Technologies будет использоваться интерфейс Ultra V-Link для связи северного и южного мостов. Для Pentium 4 компания выпустит в середине года чипсет PT890 , который заменит PT880. Новый чипсет станет прямым конкурентом линейке Intel Grantsdale и Alderwood, а также будет поддерживать память DDR2-667 с самого начала. Более того, слот PCI Express 4x для карт расширения будет дополнять порт PCIE 16х для видеокарт. В планы компании входит выпуск чипсета со встроенным графическим ядром ( PM890 ). В нем будет слот PCIE 2x для карт расширения. Революция не за горами В 2004 году нас ждет множество изменений, которые затрагивают практически все компоненты наших компьютеров. Эти перемены очень важны, поэтому мы и решили посвятить им целую статью. Начнем с форм-фактора. Во второй половине этого года на рынке начнут появляться новые корпуса и материнские платы форм-фактора BTX. Основные изменения BTX касаются снижения шума, улучшения охлаждения, введение объемных областей, термального модуля, новой системы питания и т.д. Так что если вы собираетесь ближе к концу года проводить модернизацию или покупать новую систему — подумайте еще раз о BTX. Также запланирован переход на новую память — DDR2. Поначалу она будет стоить существенно дороже DDR (примерно в два раза), и работать на частоте 400 МГц и 533 МГц. Более высокие частоты DDR2 мы увидим в 2005 году. Следует отметить, что память DDR2 обладает б о льшими задержками чтения и записи, чем DDR SDRAM. Поэтому в некоторых случаях переход на нее может быть сомнительным. Хотя здесь нужно посмотреть на тестирование реальных систем. Платы на Alderwood будут поддерживать только DDR2, а на Grantsdale (и чипсетах других компаний) — DDR и DDR2 одновременно. Поэтому логичнее будет купить плату на базе i915, а переход на DDR2 запланировать на следующий год. Далее мы быстро расстаемся с портом AGP и постепенно с шиной PCI. На смену им придет технология PCI Express на 1 и 16 линий. Будут существовать и промежуточные решения на 2, 4 и 8 линий (они совместимы, поэтому вы можете установить карту с поддержкой 1х в слот 2х, 4х, 8х или 16х). Через пару месяцев на рынке появятся первые решения от ATI и nVidia с использованием интерфейса PCIE. Отметим, что платы на новых чипсетах Intel не будут комплектоваться разъемами AGP, а число слотов PCI будет уменьшено до двух-трех (см. иллюстрацию с системной платой). Наконец, сторонникам процессоров Intel Pentium 4 придется свыкнуться с мыслью о переходе на новый Socket 775. Процессоров выше 3,4 ГГц для старого Socket 478 мы не увидим. А для нового Socket 775 планируется выход моделей с тактовой частотой от 2,8 ГГц. Что касается конкурентов Intel, то они тоже готовят свои решения с новыми технологиями, но пока подробной информацией по ним мы не обладаем.