Intela (r)ewolucja czerwcowa

M E N U

» Nowości

» Archiwum

» Recenzje / Testy

» Board

» Rejestracja

Szukaj @ TwojePC

RECENZJE | Intela (r)ewolucja czerwcowa

Intela (r)ewolucja czerwcowa Autor: Lancer \| Data: 14/07/04
W tym artykule znajdziesz m.in.: opis/porównanie chipsetów i925 i i925X do i875P, opis/testy procesorów Pentium4 3.2 i 3.6 GHz LGA775, opis i testy PCI Express, testy Matrix Storage. Miesiąc czerwiec przyniósł nam premierę nowej platformy Intela z gniazdem SocketT. Tą jedną chwilę można traktować w wielu aspektach, bowiem ten sam dzień przyniósł nie tylko nowe procesory i chipsety, ale także wiele nowych rozwiązań mających na celu zastąpienie starych i czasami już niewystarczających, czy wręcz niewygodnych technologii. W świat także popłynął szereg nowinek, które za jakiś czas, z dużą dozą prawdopodobieństwa, zagoszczą w wielu nowych wyrobach - nie tylko tych ze znaczkiem Intela. Firma spod niebieskiego "I" wprowadzając chipsety serii 9xx, serwuje nie kolejne nowe gniazdo procesora- a do czego zdążyła chyba już wszystkich przyzwyczaić, ale także nowy typ pamięci, nowe złącza komunikacyjne, nowy standard układów audio. Z uwagi na charakter wprowadzonych nowości i ich wpływ na dalsze losy komputerów PC, nie można dnia 19-ego czerwca traktować tylko jako chwili pojawiania się nowych układów. Trzeba nań patrzeć wielotorowo i wszelkie zmiany pojmować jako całość. Nigdy bowiem dotąd nie czekało nas tyle premier, co tego pamiętnego dnia.... A zdarzyło się sporo. Z uwagi na ogrom nowinek, długo dane było mi przedzierać się przez gąszcz informacji by wybrać te najcenniejsze i skumulować je w jednym tekście. Dlatego w kilku miejscach pojawiły się ogólniki i skróty myślowe, które z czasem się wyjaśnią, a i być może rzucą nowe światło na stan wiedzy obecnej. Nie nudząc już tym przydługim wstępem zapraszam do zapoznania się z tą historyczną pracą poświęconą sobocie 19-ego czerwca 2004 roku.

Wstęp, czyli słowo przed treścią

Aby ogarnąć wszystkie cechy zawarte w sprzęcie, który serwuje nam Intel należy wiedzieć co takiego pojawiło się wraz z nadejściem chipsetów i915/925. To bowiem właśnie one stoją za przyczyną wszelkich zmian.

Nowe chipsety wnoszą następujące cechy: gniazdo procesora SocketT i obudowę LGA 775, pamięci DDR2, magistralę PCI Express, standard audio Intel High Definition Audio oraz kontroler RAID Intel Matrix Storage.

Z uwagi na charakter niniejszego artykułu, wyjątkowo na początku także słowo o konfiguracji testowej. Jak już wiecie nowa platforma wprowadza nowe, ale niestety jedyne słuszne na chwilę obecną rozwiązanie - port graficzny PCI Express 16x. Dla przejrzystości, to co nowe należy zestawić porównawczo ze starym. Niestety kart graficznych PCI Express jest jak na lekarstwo i w chwili dokonywania pomiarów mieliśmy do dyspozycji tylko dwa układy firmy MSI - Radeon X600XT i GeForce PCX 5750. Ponieważ oba są tylko zmodyfikowanymi procesorami obecnymi na rynku już jakiś czas, więc nie było aż tak trudno doszukać się ich odpowiedników dla platformy AGP. Były to odpowiednio Asus Radeon 9600XT i MSI GeForce FX5700. Ta pierwsza rodzina od ATI jest nieco szybsza i nie limituje tak mocno wydajności niektórych testów jak GeForce, więc do ogólnych benchmarkow wybrałem właśnie Radeona. Niestety model X600XT ma nieco podniesione taktowanie na pamięciach w stosunku do poprzednika na AGP. Są to 365MHz. Problemem nie powinno być uczynienie tego samego w przypadku R9600XT taktującego pamięć zegarem 300MHz. Niestety karta poprawnie pracowała tylko przy taktowaniu 350MHz i takie też zastosowałem. Asus więc jest odrobinkę wolniejszy od MSI. Ta różnica nie powinna jednak znacząco wpłynąć na wydajność systemu, zwłaszcza że w testach najbardziej nas interesujących - procesora, nowych pamięci i płyt głównych wykorzystałem niską rozdzielczość dla uniknięcia wpływu karty VGA.

Drugim przypadkiem wartym uwagi są pamięci. Dla platformy i875P z pamięciami DDR, używałem modułów o niskich timingach dla uzyskania maksymalnych wyników. Więc czemu tego samego nie uczynić dla platformy DDR2? Tak właśnie zrobiłem. Ponieważ nie stanowiło to problemu, więc we wszystkich testach, gdzie występuje platforma i915/925, pamięci DDR2 (o ile nie zaznaczono inaczej) pracują ze standardowym zegarem 266MHz DDR (czyli 533MHz DDR), ale timingami 3-3-3-8, zamiast znamionowych 4-4-4-12. To nieco przyspiesza działanie nowej platformy.

Nowe chipsety

Wszystkie wymienione we wstępie cechy znalazły zastosowanie nowej linii chipsetów Intela - serii 9xx. To one są zaczątkiem całej reszty nowych rozwiązań. W skład dziewięćsetek wchodzą dwie rodziny, na swój kształt podobne do wcześniejszej serii 8xx. Podział ilustruje poniższa tabelka.

Wszystkie układy przeznaczone są do wyłącznej obsługi gniazda SocketT, pamięci DDR2 i złącz PCI Express. O ile obsługę pamięci DDR znaleźć można w wersji i915, to nie uświadczymy ich wspólnie z i925X. Za to portu AGP próżno szukać w którymkolwiek nowym chipsecie. Z dobrze znanych urządzeń zostało tylko stare PCI.

Zasadniczo do stacji roboczych, prostych serwerów i wysoko wydajnych komputerów biurkowych kierowany jest i925X, oferujący obsługę jedynie najnowszych rozwiązań, a wysoką wydajność gwarantujący, dzięki obecności funkcji PAT, minimalizującej opóźnienia na poziomie CPU<=>RAM. Oficjalnie chip wspiera tylko 800MHz FSB, ale w najbliższych tygodniach ma pojawić się jego nowa wersja z obsługą 1066MHz FSB dla przyszłej generacji procesorów Prescott LGA775.

Seria i915 to sprzęt masowy, oferujący obsługę najnowszych rozwiązań obecnych w i925X, ale z kontrolerem pamięci potrafiącym też pracować z układami DDR. Chipset jest dzięki temu uniwersalny, a możliwość pracy z 533MHz FSB pozwala pracować z procesorami Celeron D na taką właśnie szynę. Aby rodzina i915 nie była zbyt wydajna (brzmi makabrycznie) Intel "wyciął" jej PAT, tak by podzielić rynek - wydajnie tylko z i925X, tanio i nowocześnie z i925. Znana jednak chyba jest historia z uruchamianiem tej funkcji na układach jej nie posiadających, czyli i865 Springdale (często opisywana przy recenzjach w dziale SPRZĘT). Podobnie miało być i w tym przypadku. Układ i925 ma PAT, a 915 nie. Tym razem zabezpieczenia miały być o wiele skuteczniejsze i podobno PAT nie ma prawa działać na i915.

Kontynuując analogie - pośród chipów i915 jest podobne rozróżnienie jak wśród i865. Podstawowa wersja to i915P. Układ i915G posiada wszystkie cechy i915P, a dodatkowo integruje kartę VGA współdzielącą pamięć na zasadzie UMA. Na końcu pozostał i915GV - jest to po prostu i915G bez obsługi graficznego portu PCI Express 16x. Funkcje graficzne pełni jądro Intel Graphic Media Accelerator 900, którego ciekawą funkcją jest zgodność z DirectX 9.0b dzięki obecności jednostek PixelShadera w wersji 2.0. Funkcje VertexShadera realizowane są jednak programowo - przez procesor. Obsługa tej wersji DirectX ma zapewnić zgodność z nowym systemem operacyjnym Microsoftu - Longhornem wymagającego właśnie karty zgodnej z wersją 9.0 tegoż API.

Najsławniejszą chyba w ostatnich czasach operacją jest zabieg wycięcia portu AGP i przeszczepu nowego standardu dla układów graficznych, zewu przyszłości - PCI Express 16x. Chipsety 900 utraciły to popularne łącze, zastąpione nowym portem o przepustowości 8GB/s. AGP nie ma żaden z rodziny. Szczegóły poniżej.

Na krótko przed premierą nowej serii chipów pojawiła się plotka, jakoby wbrew wcześniejszym zapowiedziom, płyty główne z układami i915 będą jednak dysponowały portem AGP. Wobec informacji, że tego gniazda nie będzie, wydawało się to bardzo dobrą wiadomością. Użytkownicy chcący zastosować swój ulubiony adapter AGP na nowej płycie nie będą już musieli się pocić ze złości. Radość wygasła jednak szybko Wkrótce okazało się jednak o co chodzi. Port co prawda pojawi się, ale tak naprawdę cały mechanizm bierze podstawę działania z połączenia dwóch szyn PCI. AGP to w końcu krewny tej magistrali. W efekcie otrzymujemy coś na kształt AGP 1x, tyle tylko że realizowane przez mostek południowy za pośrednictwem PCI. O wydajności takiego rozwiązanie nie ma co się chyba rozwodzić i od razu widać, że jest to prowizorka. Co prawda bardzo pomysłowa, ale niewiele mająca do nadziei jakie dawała normalna implementacja AGP w tym chipsecie.

Zarówno i925 jak i i915 oficjalnie wspierają pamięci DDR2, ale tylko z zegarem 266MHz, a więc oznaczone jako PC4300. Obecność odpowiednich mnożników umożliwia jednak stosowanie także pamięci DDR2 PC3200 i PC5300 (333MHz).

Tyle na północy. A na południu bez zmian? Nie! Pojawiły się aż cztery nowe mostki południowe serii ICH6. Analogia jest podobna do ICH5. Mostek ICH6 to bowiem konstrukcja najprostsza, ale wspierająca aż cztery porty SATA. W ICH6R dodano obsługę funkcji SATA RAID w wersjach 0, 1 i 0+1. Z kolei ICH6W obsługuje bezprzewodową sieć WiFi. Najbogatszy ICH6RW jak nie trudno się domyślić łączy cechy ICH6R z ICH6W - w jednym scalaku mamy SATA RAID i WiFi.

Wyjątkową cechą nowego mostka, noszącego oznaczenie fabryczne FW82801FB (oraz kolejno FW82801R, FW82801W i FW82801RW) jest obecność tylko jednego kanału PATA100, pod który można podpiąć dwa urządzenia. Użytkownicy nowej platformy muszą więc liczyć się z koniecznością jednoczesnego nabycia dysków SATA. Jeśli chcemy bowiem mieć więcej niż jeden napęd optyczny, nie będzie pod co podpiąć starego napędu PATA.

Mostek południowy wzbogacony został o kontroler standardu PCI Express 1x. W przeciwieństwie do usytuowanego na północy PCIe 16x tu są 4 niezależne szyny o przepustowości 512MB/s każda. Przez to złącze komunikuje się też 1Gbit układ sieciowy, który zastąpił znane z i865/875 złącze CSA. ICH6 obsługuje do 6 starszych portów PCI w wersji 2.3.

W związku z gwałtownie zwiększonym zapotrzebowaniem na kolejne megabajty przepustowości, której to wymagają nowowprowadzone standardy, musiano poszerzyć dotychczasowe łącze komunikacyjne między mostkiem północny i południowym. Oba chipy komunikują się teraz magistralą DMI o wydajności zwiększonej z dotychczasowych 266MB/s, do 1GB/s w każdą ze stron. Wadą takiego rozwiązania jest wsteczna niekompatybilność. Mostki serii 9xx nie mogą już współpracować z ICH5 i starszymi. Takie przypadki miały miejsce w przeszłości, gdy niektórzy producenci płyt głównych na chipsetach i865 łączyli Springdale z ICH4.

Ponieważ w moje ręce wpadła zarówno płyta na układzie i925X jak i i915P, więc zaaranżowałem mały pojedynek. Intel dostarczył płytę Intel D925XCV (info), a 915P reprezentowało MSI 915P Neo2 (info). Tym sposobem może uda się nam zobaczyć, czym wyróżniają się w kwestii wydajności oba chipy także w stosunku do poprzednika - i875P. Niestety są to płyty różnych producentów, więc z uwagi na nieco inne podejście do tematu nie może być to porównanie obiektywne. Dzieje się tak choćby z tego względu, że procesor na płycie MSI i915P pracował z zegarem nieco wyższym od referencyjnego - FSB na płycie Intela miało dokładnie 200MHz, podczas gdy na tej pierwszej były to 202MHz. Do tego referencyjne wyroby Intela nigdy nie grzeszyły wydajnością. Produkt MSI oferuje do tego małe co nieco w kwestii overclockingu. FSB do 500MHz, taktowanie PCI na poziomie 33/36,3 i 40MHz, a PCI Express płynnie od 100 do 133MHz. Napięcie Vcore dla procesora na jądrze Prescott do 1,55V. Napięcie pamięci DDR2 można było podnieść do 2,4V. Co ciekawe i niespotykane na innych konstrukcjach opartych na chipach Intela, można zmieniać napięcie zasilające na mostku północnym - od 1,5 do 1,7V.

Przed częścią teoretyczną sesja zdjęciowa zawodników.

Zdjęcia testowanych płyt

MSI 915P Neo2

Płyta MSI 915P Neo2. Nietypowy jak na tego producenta czarny laminat, a na nim kilka nadmiarowych dodatków.
SocketT jest chroniony plastikową osłonką. (kliknij, aby powiększyć)

MOSFETy na płycie MSI są chłodzone radiatorkami.
(kliknij, aby powiększyć)

Mostek południowy też osłonięty radiatorem - nieźle się grzeje!
Obok 4 porty SATA wyprowadzone z ICH6.
(kliknij, aby powiększyć)

Pod ICH6 można podpiąć tylko 2 urządzenia PATA, więc MSI umieściło dodatkowy kontroler RAID z 2 złączami PATA133.
Z lewej kontroler FireWire.
(kliknij, aby powiększyć)

Rzut na panel tylny płyty MSI - widać komplet złącz audio z wyprowadzeniami SPDIF.
(kliknij, aby powiększyć)

MSI i jej kodek audio...
(kliknij, aby powiększyć)

...i LAN.
(kliknij, aby powiększyć)

Intel D925XCV

Referencyjna płyta Intela D825XCV - czarna jak wyrób MSI.
(kliknij, aby powiększyć)

Północ i południe, a na nich dwa radiatory sobie leżały - jeden duży, drugi choć ciepły, to jednak mały.
(kliknij, aby powiększyć)

Kontroler sieciowy - wbrew doświadczeniom z przeszłości Intel nie zastosował swojej konstrukcji.
Na zdjęciu widoczny chip Marvell.
(kliknij, aby powiększyć)

Kodek audio.
(kliknij, aby powiększyć)

Wyprowadzenia na krawędzi płyty.
(kliknij, aby powiększyć)

Kontroler FireWire.
(kliknij, aby powiększyć)

Testy płyt i925X vs i915P vs i875P

Główną zaletą i925X ma być PAT podnoszący wydajność. MSI tymczasem, mimo iż oparta o chipset bez tej technologii, okazuje się czasem wręcz szybsza! Nie jest to przypadek odosobniony. Producenci płyt głównych albo kolejny raz obeszli blokadę Intela, albo zastosowali własną metodę podnoszącą wydajność, bowiem płyty z i915 są niemal tak samo wydajne jak te z i925, a powinno być odwrotnie! Dowodzi tego publikacja kilku testów porównawczych chipsetów rodziny 9xx. Intelowi chyba kolejny raz się nie udało uciec przed pomysłowością inżynierów. No ale przejdźmy do komentarza wyników.

Chipsety, a w zasadzie można powiedzieć - platformy rodziny 9xx nie mają znaczącej przewagi, nad wydawać by się mogło leciwym już i875P (sam Intel też tak uważa, a mimo to sam serwuje nam takie nowinki). Wpływ nieco wyższej przepustowość pamięci DDR2 jest skutecznie limitowany przez wysokie opóźnienia będące nie tylko skutkiem nieco dłuższych timingów, ale także samych buforów wewnątrz chipsetów. Uwagi wymaga test Quake 3 - niski wynik płyty MSI nie jest wcale pomyłką. Mimo kilkukrotnych powtórzeń, benchmark zawsze zwracał taki rezultat. Podobnie wyniki Cachemem wykazują słabość mniejszego pośród "dziewięćsetek". Teoretycznie więc i915P powinien być wolniejszy. Praktyka jednak mówi co innego, bowiem już Sandra pokazała, że wyższą wydajność podsystemu pamięci ma i915P, choć efekt takiego zachowania wynika z 1% wyższego taktowania FSB na płycie MSI. Ogólnie jednak na chwilę obecną można stwierdzić, że i915P i i925X nie odbiegają od siebie w kwestii wydajności.

Nowe procesory, nowe gniazdo

Koniec z gigahercami!

Początek wszelkim zmianom dało chyba nowe gniazdko. Intel bowiem już rok je zapowiadał, wraz z resztą rewolucyjnego oręża. Ale po kolei.

"Big I" kolejny raz podbiło taktowanie swych procesorów. Najszybszym układem teraz jest Pentium 4 taktowany zegarem 3,6GHz. Oparty jest on o znane jądro Prescott, lecz tym razem z nowym steppingiem D0. TDP procesora to 115W. Napięcie zasilające producent ustala w przedziale od 1,2 do 1,4V (testowy egzemplarz miał 1,375V) przy natężeniu prądu 119A. Poza wyższą częstotliwością, procesor różni się od wcześniejszych modeli zupełnie nowym gniazdem.

Z nowym procesorem na rynek trafia podstawka. Wysokie zapotrzebowanie na energię elektryczną ze strony 0,09um układów wymaga przesyłania prądu, co prawda o stopniowo niższym napięciu zasilającym, ale za to o niezwykle wysokim natężeniu. O ile najsłabszy P4 Wilamette zasilany był prądem o napięciu 1,75V, ale natężeniu 40A, to Prescott przy szczytowym zegarze 3,6GHz wymaga już prądu o natężeniu 119A. Nie dość tego! Intel planuje z jądrem Prescott przekroczyć barierę 4GHz. Ponieważ pewnym utrudnieniem może być przesyłanie tak wysokich prądów, do tego impulsowych, aby zmniejszyć spadki napięć na stykach konieczne jest ciągłe mnożenie ich ilości. Stąd m.in. ta liczba wyprowadzeń. O ile poprzednie gniazdo miało ich 478 wyprowadzeń, to teraz liczba wzrosła do 775. Oczywiście nie wszystkie z nich posłużą jako linie zasilające i nie jest to główną przyczyną takiego wzrostu ilości nóżek. Wpleciono tu też funkcje ekranujące, a i nowe linie sygnałowe też są. Świadczą o tym po części zapowiedzi przyszłych steppingów Prescotta. Co prawda przyszłe rdzenie pojawią się w wersji s478 jak i LGA775, ale pewne funkcje nie będą dostępne dla tych pierwszych.

Wnętrze nowego socketu, a w nim gęstwina wyprowadzeń.
(kliknij, aby powiększyć)

Nowe gniazdo wprowadza kolejne granice możliwości termicznych i elektrycznych. O ile s478 w swej ostatniej specyfikacji potrafił obsługiwać procesory 100/100-DTP 100W/prąd 100A, to teraz możliwości przesunęły się. A dlaczego? Gdyż nowy socket planowany pierwotnie był z myślą o kolejnym procesorze na rdzeniu NetBurst - Tejasie. A wedle nieoficjalnych przecieków, Tejas wydzielać miał około 150W energii... Jednak Tejas odszedł do historii zanim zdążył się pojawić, ale gniazdo pozostało.

Blok zasilający procesor.
Składa się on co prawda tylko z 3 faz, ale za to na każdą z nich przypadają aż 4 tranzystory! To zmniejszy z pewnością impedancje wyjściową, a przez to wzrośnie stabilność prądów zasilających.
Cewki przykryte są plastikowymi osłonkami zmniejszając prawdopodobieństwo piszczenia dławików
(kliknij, aby powiększyć)

Wracajmy do naszego gniazda. Jego wyjątkową cechą, jest zmiana ról procesora i podstawki. Od tej pory, procesor ma styki, a płyta główna wyprowadzenia. Nowe procesory zostały pozbawione nóżek. Zostały one bowiem przeniesione do podstawki. Widać to doskonale na zdjęciach. Procesor wyposażony jest w 775 kontaktów, które przylegają do odpowiednio wyprofilowanych, sprężystych blaszek osadzonych w gnieździe. Wcześniej styk stanowił jedynie kawałeczek nóżki z ostrzem blaszki dociskowej - teraz stykiem jest blaszka z polem lutowniczym procesora - czyli występuje wielokrotnie mniejsza rezystancja łącza. Widać więc jak wielkim problemem jest rezystancja styków.

Po zamontowaniu procesora, pod wpływem nacisku metalowej osłonki CPU przylega do pinów w płycie głównej. Nowa obudowa procesora zyskała nazwę LGA775 (Land Grid Array), a samo gniazdo - SocketT.

Dwa testowane procesory LGA775. Jeden to Prescott, drugi Gallatin (P4 EE).
(kliknij, aby powiększyć)

Od spodu niemal płaskie jak deska!
(kliknij, aby powiększyć)

I nie ma nóżek!
(kliknij, aby powiększyć)

Tego typu gniazdo nie jest nowością. Już od dawna znajduje zastosowanie w serwerowych układach, mających wielokrotnie bardziej skomplikowaną budowę z ogromną ilością wyprowadzeń sięgającą ponad 1000. LGA775 daje znakomita ochronę dla samego procesora. Jest on teraz niemal całkowicie zabezpieczony przed wpływem wszelakich niekorzystnych warunków fizycznych. Dwa najbardziej wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne elementy zostały zabezpieczone - jądro chroni metalowy IHS (rozpraszacz ciepła), a wrażliwe na odkształcenie i połamanie nóżki przeniesiono do płyty głównej.

Niestety w tym miejscu pojawił się inny problem. Blaszki na płycie głównej są wyjątkowo nietrwałe! Kilkunastokrotna operacja na podstawce może spowodować wygięcie blaszki. Ich kształt jak i upakowanie bardzo utrudniają, o ile wręcz nie uniemożliwiają ponowne ukształtowanie. Jeśli więc coś nam źle pójdzie, to płyta główna będzie nadawała się tylko do naprawy. Nie trudno w tym miejscu zauważyć przebiegłość Intela. Oni pozbyli się problemu uszkodzonych CPU z powodu nieprawidłowości na poziomie pinów. Teraz producenci płyt głównych muszą się martwić co zrobić z setkami płyt głównych ze zdeformowaną podstawką Socket T. Rodzi się też pytanie - czy nie można tego było zrobić w inny sposób? Ot choćby zamiast blaszek zainstalować kuleczki na sprężystym podłożu, które by były mniej wrażliwe na uszkodzenia?

Mechanika SocketT - gniazdo w pozycji roboczej bez procesora.
(kliknij, aby powiększyć)

Otwieramy metalowy zatrzask i podnosimy górną klapkę socketu.
(kliknij, aby powiększyć)

Montujemy CPU.
(kliknij, aby powiększyć)

Zamykamy klapkę.
(kliknij, aby powiększyć)

Zatrzaskujemy klamrą dociskającą klapkę. Teraz można zamontować radiator.
(kliknij, aby powiększyć)

Aby upowszechnić nową podstawkę Intel planuje wydać nań całą gamę procesorów, by docelowo wyprzeć s478 z rynku. Współpracować z gniazdem będą procesory Pentium 4 E z zegarami od 2,8GHz do 3,6GHz ze skokiem co 200MHz. Szczytowym układem jest nowy(stary) Pentium4 Extreme Edition taktowany zegarem 3,4GHz. Model taki zadebiutował już co prawda pół roku temu, ale teraz osadzono go w nowym gnieździe. Nadal jest do de facto Northwood z 2MB cache L3. Poza podstawką niczym innym się nie różni od wersji s478. Najsłabszą serią układów pracujących z SocketT są Celerony D - układy oparte o rdzeń Prescott z 256kb cache L2 i 133MHz szyną FSB (w trybie QDR 533MHz), bez HT.

(kliknij, aby powiększyć)

Kolejną nowinką do pary z podstawką jest system oznaczeń procesorów. Mnożenie rodziny Pentium owocuje powstaniem kilku typów procesorów, różniących się wydajnością, a pracujących z jednakowym zegarem. Przykładem jest choćby model taktowny zegarem 2,4GHz. Jeśli odliczyć Celerona, to Intel w swej historii wyprodukował 4 tak samo taktowane modele Pentium:

2,4GHz, jądro Northwood, FSB 100MHz
2,4GHz, jądro Northwood, FSB 133MHz
2,4GHz, jądro Northwood, FSB 200MHz, HT
2,4GHz, jądro Prescott, FSB 133MHz

Częstotliwość zegara nie odzwierciedla już od dawna wydajności. Wprowadzono więc nową terminologię. Każdy procesor kierowany na inny na inny segment rynku otrzyma swoje własne oznaczenie modelu, z podziałem na serie.

(kliknij, aby powiększyć)

Przyglądając się powyższym tabelkom z procesorami na rynek podstawowy - czyli Pentium 4, można zauważyć, jak niewielkie pole manewru w zakresie numeracji zostawił sobie Intel dla desktopowych Pentiumów. Od obecnego modelu 560 do 590 zostały 4 wolne "numerki". Zapewne kolejne P4 będą miały następujące oznaczenia - 3,8GHz to 570, 4GHz - 580, 4,2GHz - 590. Z wielkim prawdopodobieństwem można przypuszczać, ze wraz serią 600 zadebiutuje następca Prescotta oparty o nowe jądro, projektowany w zastępstwie Tejasa. Plotki mówią o głębokiej modyfikacji jądra Pantium M - Baniasa, który z kolei głębokimi korzeniami sięga rdzenia P6...

Nowe gniazdko także nowe systemy chłodzące. Już dzisiejsze Prescotty są bardzo gorące, a co dopiero mogło się dziać z ich następcami, które wydzielają coraz potężniejsze ilości energii? Prescott powoli zbliża się do granicy 120W i coś trzeba z tym zrobić. Dla nowego gniazdka zaprojektowano nowy system chłodzenia. Podobny jest nieco do starego osadzanego na bokach prostokąta. Nowy bazuje na rozstawie otworków mocujących w kształcie kwadratu - wydłużono po prostu bok. W referencyjnym rozwiązaniu zrezygnowano też z plastikowego rusztowania do którego przypinano docelowy system chłodzenia. Niektórzy producenci dołączają jednak do swych wyrobów przejściówki umożliwiające założenie coolerów bazujących na starszej specyfikacji socketu dla Pentium 4 umożliwiając tym samym przeniesienie chłodzenia na nową platformę.

Referencyjny cooler Intela przeznaczony do pracy z SocketT.
(kliknij, aby powiększyć)

Rzut od spodu - widać miedziany rdzeń i dużą liczbę listków bocznych zwiększających powierzchnię oddającą ciepło.
(kliknij, aby powiększyć)

Mechanika mocowania jest prosta. Teraz radiator jest wpinany bolcami bezpośrednio w płytę główną. Na zdjęciach poniżej widać plastikowe zaczepy - wpycha się je w otwory, a nasuwający się z góry dodatkowy element blokuje radiator. By go zdjąć przekręcamy plastikowy top i wyciągamy zaczep. Proste w działaniu i praktyczne w użyciu.

Doskonale widoczne czarne topy zabezpieczające końce "cumujące".
(kliknij, aby powiększyć)

Ale to nie koniec. Wymiary możliwego do zastosowania radiatora powiększyły się więc i powierzchnia oddająca ciepło jest większa. By całemu systemowi zapewnić skuteczny monitoring nowy system chłodzący wyposażono jeszcze w... czujnik temperatury. Znajdujące się wewnątrz radiatora diody przesyłają do układu monitorującego wewnętrzną temperaturę coolera dodatkową żyłą obecną w standardowej wtyczce FAN. Widoczne na zdjęciu poniżej dodatkowe złącze, służy zbieraniu właśnie tych informacji. Konstrukcja gniazdka umożliwia także stosowanie starszych wtyczek bez monitoringu. Trzeba przyznać, że nowy system działa całkiem sprawnie. Przy wysokim obciążeniu wentylator przyspiesza odprowadzając dodatkowe ciepło. Niemal natychmiast po zakończeniu zadania obroty wentylatora są zwalniane do niezbędnego minimum.

Złącze FAN z 4 pinami.
(kliknij, aby powiększyć)

Rosnące zapotrzebowanie energetyczne wymaga też stosowania odpowiedniej jakości zasilaczy. Na nowych płytach głównych pojawiły się 24pinowe gniazdka ATX. Nie stanowi problemu podłączenie zwykłego 20 pinowego zasilacza, nie ma więc potrzeby jego zmiany, bowiem złącza są ze sobą kompatybilne. Na płycie Intela znalazły się jednak aż 3 gniazda zasilające. Jeśli posiadamy zwykły zasilacz, wówczas obok standardowej 20-pinowej wtyczki ATX wpinamy 4-pinowe złącze 12V i dodatkowo końcówkę molex - identycznie jak do dysku twardego. Jeśli mamy zasilacz 24-konktaktowy wówczas nie używamy już wtyczki molex. Płyta MSI nie ma tego elementu wcale - możemy wpiąć albo zasilacz 20-pinowy, albo 24-pinowy i do tego koniecznie 4-pinową wtyczkę linii 12V.

24-pinowe gniazdo ATX.
(kliknij, aby powiększyć)

Dwa złącza. Nowością jest potrzeba stosowania wtyczki molex dla 20-pinowego zasilacza.
(kliknij, aby powiększyć)

Testy procesora Pentium4 3.2 GHz LGA775

Widoczne niewielkie wahania wyników przy porównaniu 3,2GHz-owych procesorów Prescott na dwóch platformach. Użycie szybszych pamięci przynosi pewien (niewielki) wpływ na wydajność systemu, ale nie w każdym przypadku. Czasami spadek jest dosyć duży, jak choćby w teście archiwizatora WinRAR, ale np. PCMark zyskał kilka dodatkowych punktów, podobnie jak np. 3D Mark. Oczywiście porównanie tych samych procesorów na tej samej płycie głównej zapewne nie przyniosło by różnic. Wszak żadne zmiany w samej strukturze nie nastąpiły. Osobny przypadek to P4 EE. Starsza, często jak się okazuje wydajniejsza architektura Northwood połączona z ogromną pamięcią podręczną daje niezłą przewagę nad młodszymi braćmi, choć bądźmy szczerzy - nie jest ona "extremalna". WinRAR znacząco stracił na mocy przerobowej. Bardzo gwałtownie zyskał za to Q3.

Teraz zobaczmy jak wypada nowa platforma całościowo - wydajność najszybszych CPU Intela, a więc 3,6 GHz LGA775 kontra dwaj "niżsi" bracia.

Testy procesora Pentium4 3.6 GHz LGA775

Cóż wyniki nie są zbyt specjalnym zaskoczeniem. 3,6GHz to więcej niż 3,2GHz, ale za to Extremalny 3,4Ghz P4 jest jeszcze szybszy. Duża ilość cache i architektura Northwooda daje znak o sobie, choć czasami magia kolejnych MHz i kilku zmian poczynionych w jądrze daje przewagę Prescotta. Warta zauważenia jest jednak pewne wahanie wyniku w Sandrze. Otóż mimo wielokrotnych powtórzeń program zwracał niższy wynik testu pamięci przy CPU Prescott LGA775 taktowanym 3,6GHz (4978/4958) niż na tym samym CPU, ale z mnożnikiem 16x (5038/5026) z wcześniejszego benchmarku. W jednym też starszy Pentium 4 E s478 wykazał zdecydowaną przewagę - test kompresji WinRAR - przebiegała ona intensywniej na starej platformie.

Nowy standard pamięci - DDR2

Jedną z podstawowych cech chipów i915/925 jest obsługa pamięci DDR2. W pierwszej kolejności nowe "RAMy" znalazły zastosowanie w kartach graficznych, gdy zadebiutował wraz z serią układów GeForceFX 5800. Teraz DDR2 nieśmiało wkraczają na rynek podstawowej pamięci RAM.

Nowy standard na pierwszy rzut oka nie wnosi nic nowego. Jest sukcesorem pamięci DDR, jednak z pewnymi zmianami. Potrafi co prawda pracować z wyższym zegarem, ale kosztem dłuższych timingów. Zmian jest jednak znacznie więcej.

Najważniejszą i chyba dla wszystkich znaną zmianą jest przyspieszony zegar taktujący. Nowe pamięci startują z taktowaniem 266MHz (efektywnie 533MHz), a jako że są certyfikowane przez JEDEC (od września 2003), więc zwą się oficjalnie PC4300. Stopniowo pojawią się też moduły szybsze, taktowane 333MHz (PC5300), a w przyszłości także 400MHz (efektywnie 800MHz), czyli PC6400. Nie wykluczony jest debiut tanich modeli PC3200 - krok dla popularyzacji i ożywienia rynku.

W nowym standardzie moduł pamięci pełni jednocześnie rolę terminatora, stad odchodzi konieczność instalacji zakończeń elektrycznych na płycie. Technologia ta nazwana została ODT (On Die Termination) i zmniejsza ona poziom odbić sygnałowych pozwalając tym samym na stosowanie wyższych zegarów.

Wprowadzono nowy standard przesyłu danych w trybie burst: Sequential Nibble. Idąc dalej: sygnał CAS może być przesłany bez opóźnień bezpośrednio po RAS.

Specyfikacja DDR2 niestety wpływa też na wyższe opóźnienia w dostępie do komórek. Teoretycznie najsłabsze moduły mogą mieć timingi 5-5-5, najlepsze 3-3-3. Może jednak być jeszcze troszkę szybciej - testowane płyty umożliwiały bowiem ustawienie najniższych timingów na poziomie 2,5-2-2-3.

Nowe pamięci pakowane są wyłącznie w moduły FBGA zastępując dotychczasowe obudowy TSOP. Zmiana taka zmniejsza ilość zakłóceń i pozwala na gęstsze upakowanie komórek pamięci. Kości powstają na bazie procesu technologicznego 0,11um. DDR2 zasilane są napięciem 1,8V i są montowane na sześciowarstwowym PCB występujące w postaci 240pinowych modułów DIMM.

Gniazdo pamięci DDR2 i moduł DDR.
Widać inne umieszczenie klucza sprzętowego uniemożliwiające (no w zasadzie to utrudniające) przypadkową instalację pamięci DDR w slocie DDR2.
(kliknij, aby powiększyć)

DDR2 leży na DDR. Kolejny raz widać różnicę w umieszczeniu klucza.
Jeśli komuś chciało by się liczyć to by zauważył, że DDR2 ma więcej wyprowadzeń.
(kliknij, aby powiększyć)

Bardzo długie timingi stanowią o głównej wadzie nowych pamięci. Czy jest to duży minus? Wraz z kolejnymi generacjami modułów DDR ten parametr też ulegał zmianom. O ile przeciętna pamięć PC1600 do 2700 miała timingi 2,5-3-3, to specyfikacja PC3200 pozwala już taktować pamięci DDR nawet 3-4-4-8. Oczywiście istnieją dedykowane pamięci PC3200 pracują nawet jako 2-2-2-5, ale są to drogie wyjątki. Z kolei nieoficjalne wyczynowe moduły DDR PC4200 taktowane zegarem 266MHz przeznaczone dla overclockerów mają również czasy 3-4-4-8. Czy jest więc aż tak źle? Zapewne wielu chciało ujrzeć wysokie częstotliwości i jednocześnie niskie timingi. Niestety nie udało się.

Zestaw testowy składał się z dwóch kompletów 512MB modułów Micron Technology PC4300. Zestaw ten dołączono do intelowskiej płyty i925X. Drugi komplet z płytą MSI to pamięci Corsair, oparte jednak o te same kości Microna, co zestawie Intela. Dodatkiem są jedynie radiatory, notabene niepotrzebne bo pamięci były chłodne. Obie znamionowo pracują z zegarem 266MHz 4-4-4-12.

Użyte do testów pamięci.
Kolejno od góry OCZ PC3500LE, Corsair DDR2 PC4300 i inżynieryjny moduł Micron Technologies.
(kliknij, aby powiększyć)

Zanim przejdziemy do porównania wydajności słowo o podkręcaniu DDR2. A to szło nieźle. Pamięci bez problemu pracowały przy timingach 3-3-3-8 u Intela, a na płycie MSI po podniesieniu napięcia do 1,85V bezbłędnie radziły sobie z częstotliwością 333MHz przy timingach 3-3-3-12! Tym oto sposobem DDR2 pobił DDR1 i to pod względem częstotliwości, jak i timingów. Potencjał niezły, a to dopiero początek. Obecnie nawet Pentium4 nie potrafi go wykorzystać.
Teraz czas na pomiary sprawnościowe.

Testy pamięci DDR2

Widoczna niewielka przewaga pamięci DDR2. Oferują one wysoką przepustowość, której jednak Pentium 4 ze swą 800MHz szyną FSB nie potrafi wykorzystać. Nic w tym dziwnego. Sam procesor przy wymaganych 6,4GB/s ma do dyspozycji ponad 8GB. Widać to wyraźnie po testach. Pamięci taktowane zegarem 333MHz nic ciekawego nie wnoszą. Dodatkowo by taki asynchroniczny system poprawnie działał (FSB200MHz - DDR2 266MHz) konieczna jest obecność sprawnie funkcjonujących i pojemnych buforów mających za zadanie zrównanie faz szyny AGTL+ procesora i 533MHz szyny pamięci DDR. Tryb synchroniczny wyrównuje te różnice, ale obsługiwany przez rodzinę chipsetów 915/925 nie działa tak sprawnie jak na wcześniejszej generacji. i875 przy timingach 2-2-2-6 oferuje nie tylko sporo niższe opóźnienia, ale także wyższy odczyt w programie Cachemem. Dodatkowo mimo użycia takich samych częstotliwości i timingów dla pamięci DDR i DDR2 okazuje się , że te drugie obsługiwane przez i925X mają o 10% dłuższe opóźnienia. Praktyczna różnica wydajnościowa w stosunku do starszych pamięci DDR niemal nie istnieje i z pewnością nie ma ona znaczenia w normalnym użyciu. Ba! DDR2 oferują co prawda znaczącą przepływność, ale to kosztem czasu dostępu do danych. Dobrze to pokazuje właśnie Cachemem. Oczywiście różnica nie jest prosta do interpretacji, bowiem pewne wahania pojawiają się na poziomie samej płyty głównej i nowego chipsetu (i925X oferuje niższe opóźnienia niż i915P). Ogólne porównanie jednak jest. Patrząc na wyniki pamięci DDR i DDR2 pracującej z zegarem 400MHz przy opóźnieniach 3-3-3-8 dochodzimy do wniosku, że wydajnościowo nie ma różnicy. Tylko Cachemem wskazuje na jedną pozytywną cechę nowych układów (bądź też chipsetów) - całkiem sporo wzrosła prędkość zapisu. Faktem jest też, że DDR2 całkiem znośnie się podkręcają :)

PCI Express

Chipsety rodziny i915/925 jako pierwsze ogólnie dostępne oferują wsparcie dla standardu mającego wyprzeć wiekową już szynę PCI oraz dedykowane kartom graficznym złącze AGP.

Magistrala PCI liczy już sobie 11 lat. Znajduje zastosowanie nie tylko jako biały slot w każdej płycie głównej, ale także jako mostek komunikacyjny łączący wiele kontrolerów na powierzchni samej płyty głównej. Jeszcze do niedawna stosowane było wręcz jako kanał służący komunikacji chipsetów mostka północnego z południowym. Rosnące możliwości sprzętu wymagają ogromnych przepustowości. Równoległa 32-bitowa szyna PCI taktowana zegarem 33MHz z czasem przestała te potrzeby spełniać. By w jakiś sposób zaspokoić wysokie wymagania, tworzono kolejne mutacje modyfikując oryginalną specyfikację. W swej szczytowej formie rev2.3 szyna ma przepustowość 133MB/s, jednak z uwagi na swój charakter, parametr ten dzieli między wszelkie urządzenia doń podłączone. Żadne z nich nie ma wyłącznego dostępu do całego pasma. Sytuację próbowano ratować wypuszczając choćby wersję 64-bitową PCI, ale znalazła ona zastosowanie niemal wyłącznie w serwerach.

Jednym z głównych motorów postępu pożerających ogromne przepustowości najróżniejszych złącz jest karta graficzna. Potrzeba szybkiego przesyłania dużych ilości danych spowodowała konieczność porzucenia PCI jako rozwiązania obsługującego nowe karty graficzne. Powstało dedykowane rozwiązanie nazwane AGP (Accelerated Graphics Port) w swych dalekich korzeniach sięgające szyny PCI. Kontroler złącza przeniesiono z mostka południowego do północnego. Ruch ten podyktowany był koniecznością bezpośredniej wymiany danych karty graficznej z pamięcią RAM komputera. Znacząco przyspieszało to przepływ danych, a wyjątkową cechą miało być tzw. teksturowanie przez port AGP - czyli możliwość przechowywania dużych tekstur, nie mieszczących się w małej pamięci lokalnej karty bezpośrednio w operacyjnej pamięci RAM komputera.

Szeregowy standard graficzny doczekał się trzech wersji. Specyfikacja AGP1.0 określa taktowanie na 66MHz przy szerokości 64bit dla AGP 1x i 66MHz w trybie DDR dla AGP 2x. Obie dostarczały przepustowości odpowiednio 266 i 512MB/s. Następna specyfikacja AGP2.0 wprowadza tryb pracy QDR (4 przesłania na takt), co przy niezmienionym taktowaniu 66MHz pozwalało uzyskać przepływność 1GB/s, a tryb szybkich wpisów (FastWrites) pozwalał teraz na bezpośrednią komunikację procesora z kartą graficzną. Najnowszą i zapewne ostatnią jest specyfikacją AGP3.0, tym razem podnosząca przepustowość do 2GB/s dzięki możliwości dokonania ośmiu przesłań na takt.

AGP do dziś współistnieje z PCI, ale ta ostatnia przestała już definitywnie spełniać stawiane przed nią wymagania. Podpięte pod nią dziesiątki urządzeń w związku z jej ograniczeniami powodują powstanie zatorów i konieczność kolejkowania dostępu. Oczywiście takie przestoje nie mogą nie wpływać na wydajność. Wystarczy spojrzeć na płytę główną. Podpięte pod nią są nie tylko same porty PCI, ale i zintegrowane kontrolery ATA, FireWire, a często również LAN. Z magistrali PCI nie korzysta dziś już co prawda karta graficzna, a i komunikacja wewnątrz chipsetów odbywa się przy pomocy dedykowanych złącz. To nie rozwiązało sprawy.

By znaleźć sposobność na ta nieprzyjemną sytuację powstały dwa konsorcja. Jedno z nich zaprojektowało złącze PCI-X, które występując w trzech wersjach dostarcza w szczytowym modelu przepustowość 4GB/s przy parametrach: 133MHz (QDR), 64bit. Te jednak nie trafiło do komputerów biurkowych i spotkał je los 64bitowego PCI - znaleźć można niemal jedynie w rozwiązaniach serwerowych.

Drugie konsorcjum rozpoczęło pracę nad specyfikacją szyny 3GIO (3rd Generation I/O), które zaowocowało powstaniem czegoś, co dziś znamy jako PCI Express (w skrócie PCIe).

Złącze PCI Express. 1x. Zwraca uwagę mała ilość pinów kontaktowych.
(kliknij, aby powiększyć)

Główną różnicą dającą proste podstawy do dalszych przyspieszeń nowej magistrali jest zmiana sposobu przesyłania danych z równoległego na szeregowe - pakietowe. W swej podstawowej wersji szyna oznaczona jako PCIe 1x używa tylko jednej pary połączeń sygnałowych działając w trybie FullDuplex osiągając przepustowość jednostronną 266MB/s (512MB/s dwustronnie) przy szerokości 8bitów. By jednak osiągnąć takie parametry, szyna szeregowa musi być taktowana bardzo wysokim zegarem. Ta wartość dla PCI Express wynosi aż 2,5GHz! Jednak prostota połączeń jest jedną z podstawowych zalet tego rozwiązania. Dodając kolejne linie sygnałowe można stosunkowo łatwo podnieść to pasmo, bowiem w szczytowej wersji PCIe 32x można osiągnąć przepływność jednostronną na poziomie 8GB/s dzięki obecności 32 linii.

Kolejną ważną cechą jest metoda komunikacji z kontrolerem. Każda szyna PCIe działa niezależnie, i nie jest dzielona między inne urządzenia, więc nie zachodzi przypadek znany z tradycyjnego PCI - możliwość występowania konfliktów i konieczność dzielenia przepustowości. Szeregowa szyna PCIe działa bowiem na zasadzie połączenia "punkt do punktu". Prosta konstrukcja szeregowa jest łatwa do implementacji i znacząco ułatwia projektowanie płyt głównych, które mogą być pozbawione dużej liczby połączeń sygnałowych. Do tego dochodzi jeszcze możliwość ujednolicenia magistral na płycie. Przestanie być potrzebny podział na PCI, AGP czy też dedykowane rozwiązania w stylu chociaż intelowskiego CSA. Duża przepustowość i łatwa skalowalność znacząco ułatwiają sprawę.

Na początek na rynku zadebiutowały dwa standardy- PCI Express 1x i PCI Express 16x. Pierwsza wersja ma zastąpić stare PCI i obsługiwać podstawowy sprzęt, taki jak kontrolery napędów, kontrolery sieciowe. Dla tych urządzeń na początek 266MB/s w jedną stronę bez konieczności dzielenia złącza są wystarczające. Co więcej urządzenia mogą teraz pobierać z płyty 25W mocy, a nie 10W jak było wcześniej. Dużo bardziej wymagające rozwiązania graficzne otrzymają PCI Express 16x, które mają zastąpić port AGP. Nazwa wskazuje na obecność 16 par sygnałowych, co skutkuje przepustowością na poziomie 8GB/s (4GB/s jednostronnie z pracą w trybie FullDuplex, przy sumarycznych 2GB/s dla AGP8x). Złącze PCIe 16x jako rozwiązanie graficzne ma też inne zalety - z 45 do 75W podniesiono dopuszczalną ilość mocy jaką karta może pobierać bezpośrednio przez port, a także dopuszczalny ciężar samego adaptera może sięgnąć 450 wobec 260g dla AGP.

Złącza PCI Express na płycie MSI. Dwa wąskie to PCIe 1x, szerokie - PCIe 16x. Na dole stare PCI.
(kliknij, aby powiększyć)

Złącze PCIe 16x na płycie Intela. Charakteryzuje się ono mniejszą "głębokością" slotu w stosunku do AGP. Port jest po prostu niższy.
(kliknij, aby powiększyć)

Co ciekawe, ale z drugiej strony oczywiste złącze PCIe 16x możemy bez problemu włożyć kartę PCIe 1x. Istnieje też inna zaleta. Do tej pory nikt nie stworzył rozwiązania opierającego się o więcej niż 1 port AGP. Z teoretycznego punktu widzenia nie stanowi przeszkody wyprodukowanie płyty z dwoma portami AGP, a taką możliwość przewidziała już specyfikacja AGP3.0. Jednak jest to zadanie bardzo trudne i wymagające dużych kosztów z uwagi na charakter tego równoległego portu (ośmiowarstwowe PCB). Konstrukcja składająca się z dwóch szybkich magistral PCIe jest znacznie prostsza w realizacji. Zalety takiego rozwiązania docenią projektanci stacji roboczych. Możliwość użycia dwóch wydajnych kart graficznych wspomagających nawzajem pracę w trzecim wymiarze jest nie do przecenienia. W takim przypadku najpowszechniej stosowanym rozwiązaniem będzie użycie dwóch slotów PCI Express 16x, jednak po obsadzeniu obu gniazd faktyczna wydajność na każdy port obniży się do równoważnika PCIe 8x wskutek konieczności użycia specjalnych kontrolerów krzyżowych.

Złącze PCI Express 16x po stronie karty graficznej.
(kliknij, aby powiększyć)

Do naszego laboratorium dotarły dwa graficzne rozwiązania PCI Express prezentujące różne podejście do implementacji tej szyny.

ATI w swej serii karty PCI Express zintegrowało kontroler tejże szyny z jądrem. Zaprezentowana seria kart Radeon X600 posiada interfejs wewnątrz struktury krzemowej. Nie jest do końca jasne, czy jest to prosty tłumacz PCIe-AGP, czy też natywne rozwiązanie. Na pierwszy przypadek wskazuje sama struktura jądra. Chip o nazwie kodowej RV380 jest bowiem naprawdę niemal tym samym co RV360, tyle tylko że z dodaną szyną PCIe. W grę może więc wchodzić zintegrowanie mostka z resztą niezmienionego jądra. Z kolei sama ATI napomina o natywnej obsłudze bez jakichkolwiek uproszczeń.

Karta która do nas dotarła to model MSI Radeon X600XT będący w rzeczywistości doskonale znanym Radeonem 9600XT. Jedyne różnice jakie istnieją między tymi kartami to podniesiony zegar pamięci do 365MHz i obsługa nowego złącza. W samym jądrze zmiany nie zaszły, a nawet jego taktowanie nie uległo zmianom.

Karta MSI Radeon X600XT ze złączem PCI Express 16x.
(kliknij, aby powiększyć)

Inne podejście do obsługi szyny prezentuje NVIDIA. Żadna z dotychczasowej linii kart nie obsługuje natywnie nowego protokołu. Wszystkie chipy wspierają tylko standard AGP. By umożliwić pracę ze złączem PCIe inżynierowie zaproponowali rozwiązanie HSI (Hi-Speed Interconnect). Jest to chip tłumaczący sygnały dwukierunkowo. Potrafi bowiem zarówno przetłumaczyć polecenia PCIe=>AGP jak i AGP=>PCIe. Taka konstrukcja wydaje się mieć główną wadę - czas. Potrzeba bowiem nieco pracy włożyć, by przetłumaczyć dwa zupełnie inne sygnały tak by były one zrozumiane. HSI może więc wpływać negatywnie na wydajność.

Dodatkowo po drodze ginie główna zaleta szyny PCI Espress, czyli wysoka przepustowość. Co bowiem z tego, że PCIe oferuje 8GB/s, skoro wewnętrzny interfejs graficzny chipu to nadal AGP8x ze swymi 2GB/s? Ano właśnie tu - dochodzimy do sedna HSI. Inżynierowie NV odpowiadają na pierwsze pytanie stwierdzeniem, że opóźnienia generowane przez kontroler są na poziomie identycznym z tym jakie istnieje przy zwykłej komunikacji karta AGP - mostek północny. Praca HSI nie powinna więc mieć wpływu na szybkość przesyłania danych do samego układu graficznego i być niewidoczna dla systemu. Z kolei odpowiedź na drugie "anty HSI" jest jeszcze donioślejsza. Dzięki skróceniu linii sygnałowych AGP (faktycznie jest to ledwie kilkanaście milimetrów między HSI a GPU) można przejść na inny poziom tolerancji na błędy i gwałtownie podnieść przepustowość szyny AGP nawet do 4GB/s (czyli AGP 16x)! Wobec tych słów faktycznie więc szybkość wymiany danych mimo użycia translatora tylko w niewielkim wypadku spada, choć ciągle jest to tylko półśrodek w drodze do natywnej obsługi PCIe.

MSI GeForce PCX 5750.
Poniżej coolera chipsetu graficznego widać radiator pod którym się skrywa translator HSI.
(kliknij, aby powiększyć)

Takie właśnie rozwiązanie zastosowano w serii kart GeForce PCX, a także w dopiero nadchodzącym NV45 (tu mostek HSI zintegrowano z obudową PGA). Testom poddaliśmy kartę MSI GeForce PCX5750 będącą w rzeczywistości GeForceFX 5700 z dodanym HSI. Nic więcej nie zmieniło się. Pozostawiono nawet stare zegary taktujące.

Karta w całej okazałości.
(kliknij, aby powiększyć)

Popatrzmy teraz jak wygląda sprawa wydajności. Czy PCI Express 16x daje przyrost wydajności względem AGP8x?

Testy PCI Express kontra AGPx8

Jest tak jak zapewne wielu z Was się spodziewało. Trudno znaleźć argument przemawiający za przesiadką z AGP na PCIe w postaci wyższej wydajności tego drugiego. W tej dziedzinie na razie nic się nie zmieniło. Dlaczego tak jest? Odpowiedź jest prosta. Najszybszą drogą do sprawdzenia jak wiele potrafi dać PCI Express jest teksturowanie przez ten port. Współczesne aplikacje jednak niemal nie korzystają z tej opcji. Lokalna pamięć kart graficznych przeważnie ma pojemność 128MB, a ta jest wystarczająco duża dla pomieszczenia wymaganej ilości danych, które na dodatek mogą być znacząco szybciej przesłane do procesora graficznego z lokalnej pamięci na karcie niż jeśli miały by one płynąć z pamięci RAM do GPU. Złącze służy tylko jako kanał komunikacyjny, dla którego często nawet przepustowość 1GB/s jest wystarczająca. Oczywiście w rozwiązaniach wymagających intensywnej wymiany danych karta VGA<=>system wysoka przepustowość może dać wyraźne korzyści, to jednak do chwili aż aplikacje nie będą musiały przesyłać dużych ilości danych, do tej chwili z wydajnościowego punktu widzenia AGP nie będzie wiele w tyle za PCI Express 16x. Do tego też należy sobie zdać sprawę, że testowane karty graficzne do "demonów" wydajnościowych nie należą i one są wąskim gardłem limitującym wydajność. Postawienie w ich miejsce układów choćby 8-śmio potokowych może troszkę zmieniło by sytuację. Ale gwałtownego wzrostu i odczuwalnych korzyści możemy się spodziewać dopiero z nadejściem kolejnych generacji topowych kart graficznych i wraz nowym oprogramowaniem będącym w stanie skorzystać z zalet PCIe. Dodatkową przeszkodą jest fakt, że karta graficzna zdecydowanie więcej wymaga w trybie przesyłu do niej, a nie od niej. Specyfika PCIe nie wychodzi tu wcale naprzeciw. Szumnie ogłaszana przepustowość 8GB/s dla układów VGA nie ma wielkiego znaczenia z tego prostego faktu, że w jedną stronę PCIe 16x oferuje 4GB/s. Choć jest to sporo więcej niż potrafi AGP8x (które ma co prawda 2GB/s, ale łącznie i nie potrafi działać w trybie FullDuplex). Może ona znacząco się ujawnić tylko w chwilach konieczności jednoczesnego zapisu i odczytu - takiego trybu AGP nie oferuje, podczas gdy PCIe nie dość że to potrafi, to i może wykonywać taką pracę z jednakową prędkością jednocześnie w obie strony. Wykorzystanie takich zalet wymaga jednak zupełnie innego podejścia do kwestii projektowania zarówno aplikacji jak i całych systemów.

Nasz specjalista w dziedzinie kart graficznych Kris, właśnie testuje platformę PCI Express pod kątem kart graficznych, m.in. badając wydajne układy GeForce 6800GT w wersji PCI Express x16 i AGPx8. Wyniki tych badań już wkrótce.

Intel High Definition Audio

Wraz z nową platformą Intel wprowadza nową specyfikację zintegrowanych kontrolerów audio. Dotychczas panujące AC97 ma być zastąpione rozwiązaniem kryjącym się pod skrótem IHDA, znanym też jako Azalia Audio. Ulepszony standard ma pozwolić na odgrywanie lepszej jakości dźwięku. Standard powstał m.in. we współpracy z organizacją Dolby Laboratories i zapewnia wsparcie dla przestrzennego, wielokanałowego dźwięku w standardzie 7.1 dając tym samym zgodność z rozwiązaniem prosto od Lukasfilm, czyli THX Surround EX, jak również z dekoderem zgodnym z Dolby Pro Logic IIx. Co ciekawe, możliwy do uzyskania jest dźwięk przestrzenny także na zwykłych odbiornikach dwukanałowych.
Wysoką jakość ma zapewnić 24-bitowa rozdzielczość odgrywana z częstotliwością 192kHz. To znakomity postęp w stosunku do AC97 oferującego jedynie parametry odpowiednio 20bit i 96kHz. Co ważne dla graczy dodano także wsparcie dla efektów dźwiękowych rodem z SB Live! - EAX2.0 obok już istniejących DirestSound3D i Aureal3D 1.0. Z niewielkich usprawnień warto napomnieć o zapisanym tym razem w standardzie mechanizmie detekcji podłączanych urządzeń audio pomysł - znany z choćby z kodeków AC97 Realteka.

Specyfikacja Azalii pozwala na jednoczesną obsługę kilku strumieni audio, wysyłanych na dwa różne urządzenia. Sam sterownik pozwala określić strefy, na które dany strumień ma być przesłany. Pozwala to np. jednocześnie słuchać muzyki mp3 na jednej parze głośników i odtwarzać ścieżki dźwiękowej z filmu DVD na drugiej, bez wzajemnego przeszkadzania sobie. Sumarycznie IHDA daje możliwość jednoczesnego odtwarzania do 15 ścieżek audio i to przy różnych częstotliwościach próbkowania.

Wspomniane cechy nowego standardu doskonale wpisują się w wymagania płyt DVD-Audio, pod które m.in. specyfikacja IHDA powstała. Do obsługi nowego standardu stworzona została nowa paleta kodeków audio. Z samą logiką chipy komunikują się one używając magistrali o przepustowości do 48Mbit/s. Na dostarczonych do naszego laboratorium płytach znalazły się dwa rozwiązania Realteka - ALC880 na płycie Intela i ALC861 u MSI. Co ciekawe specyfikacji tego drugiego próżno szukać na stronach samego producenta, więc różnic w stosunku do teoretycznie wyższego modelu nie udało mi się znaleźć.

Intel Matrix Storage

Nowe intelowskie mostki południowe ICH6 jako pierwsze wprowadzają obsługę 4 portów SATA 150. Wcześniejszy ICH5 oferował tylko 2 gniazdka. Najnowsza wersja wspiera tryb tzw. SATA II będącego rozszerzeniem dotychczasowej specyfikacji SATA 1.0 o funkcje HotPlug SATA i kolejkowania poleceń (NCQ). ICH6R(W) umożliwia budowanie macierzy dyskowych typów RAID 0, 1 i dodatkowo 0+1 dzięki obecności 4 kanałów SATA.

4 złącza SATA150 osadzone na płycie Intela.
(kliknij, aby powiększyć)

Użycie aż 4 kanałów SATA pozwoli też rozszerzyć ofertę rynkową o optyczne napędy SATA. Do tej pory dominowały dyski twarde. Optycznych napędów korzystających z magistrali SATA niemal nie było. Natywne wsparcie dla 4 kanałów pozwoli zmienić tą sytuację.

Wyjątkową cechą jest tryb MATRIX RAID. Pozwala on na tworzenie wydajnych macierzy typu RAID 0 i nastawionych na bezpieczeństwo typu RAID 1 tylko na dwóch dyskach. Do tej pory by wykorzystać tę opcję należało użyć 4 napędów. Teraz możliwe jest to tylko na dwóch. Co ważniejsze w przypadku awarii jednego dysku część danych przechowywanych na woluminie RAID 1 odzyskamy. Niestety jak to już bywa z RAID 0 - na nim wszystko stracimy.

Elastyczność kontrolera ICH6 pozwala także na prostą migrację z konfiguracji jednonapędowej na wielonapędową. Możemy najpierw zainstalować system używając tylko jednego napędu, by z czasem po dodaniu kolejnego, bez utraty danych w prosty sposób zbudować macierz RAID. Niestety tego typu rozwiązanie możliwe jest tylko w ramach mostka południowego ICH6R i przy użyciu aplikacji Intel Application Accelerator 4.

Ważne z wydajnościowego punktu widzenia jest wprowadzane wraz z nową linią rozszerzenia standardu SATA o rdzenne kolejkowanie poleceń (Native Command Queuing) i zastąpienie dotychczas stosowanego znacznikowego kolejkowania komend. NCQ do tej pory było znane z urządzeń SCSI. Wprowadzenie do konsumenckiej linii napędów ATA może w pozwolić nieco ruszyć do przodu zaspany rynek napędów magnetycznych. Ciągle bowiem obserwujemy rosnącą pojemność dysków twardych, lecz ich wydajność nie rośnie w tak szybkim tempie jak kolejne gigabajty dodawane do nalepek znamionowych.

Technologia NCQ w prostym stwierdzeniu pozwala na jednoczesne wykonywanie przez napęd do 32 poleceń w trybie wielowątkowym pozwalając zoptymalizować czas dostępu do wymaganych kolejno porcji danych wg ustalonego schematu minimalizując opóźnienia i przyspieszając transfer dzięki optymalizacji pracy głowic. Podnosi to wydajność układu wejście-wyjście. Dzieje się to za sprawą mechanizmu dbającego o takie ułożenie kolejno wykonywanych poleceń, dostęp do danych odbywał się w sposób uszeregowany, a nie jak to było do tej pory - w sposób chaotyczny, gdy głowica skakała w coraz to inne zakątki dysku bez wyraźnego uszeregowani. Głowica potrafi teraz wykonać kolejne polecenia po kolei, minimalizując zbędny ruch, a pracując w sposób inteligentny i zaplanowany przed fazą czytania i zapisu danych. Dzięki temu zmniejszone zostają mechaniczne opóźnienia na poziomie talerz-głowica.

Testowy zestaw wzbogacony został o dwa 250GB dyski Maxtor serii MaxLine III. Niestety z uwagi na skromny zapas czasu nie dane mi było dokonać porównania z napędem bez tej technologii wobec tego pokażę jedynie różnice na poziomie wydajności samych kontrolerów ICH5 w stosunku do ICH6.

Niewielką przewagę posiada kontroler ICH6, ale nie jest ona ani zdecydowana, ani powszechnie obecna. Zdarza się, że to wcześniejszy ICH5 okazuje się wydajniejszy. Zauważalnie wyższe były jedynie odczyt i zapis do bufora w ICH6. Nieznacznie skrócił się też czas dostępu.

Intel Wireless Connect Technology

Ten pomysł integruje z mostkiem południowym ICH6W i ICH6RW kontroler bezprzewodowej komunikacji WiFi standardu 802.11 a/b/g o przepustowości do 54Mbit/s. Pozwala to na budowę domowej sieci opartej o technologię bezprzewodową. Co więcej odpowiednio dobrana płyta główna może pozwolić komputerowi pełnić rolę routera z punktem dostępowym.

Podkręcanie

Z dwu testowanych płyt jedynie MSI udostępniało poważniejsze funkcje overclockerskie. Niestety podkręcanie zakończyłem zanim jeszcze je rozpocząłem. Płyta MSI po przekroczeniu zegara szyny FSB 210MHz po prostu nie wstawała. Z czasem okazało się w czym problem. Otóż Intel wraz z nowymi chipsetami wprowadził zabezpieczenie przeciw podkręcaniu. W sumie zmierza to do tego, że jeśli zegar szyny FSB zostanie podniesiony około 10% ponad częstotliwość znamionową, wówczas generator częstotliwości po prostu zaczyna się resetować, tym samym płyta odmawia współpracy. Jak widać pomysłowość ludzka nie zna granic.

To samo przysłowie działa na szczęście także w drugą stronę. Inżynierom projektującym płyty udało się już jednak obejść tą ciekawą, ale frustrującą i z pewnością niezbyt miłą dla zwykłych użytkowników funkcję. Niektóre płyty umożliwiają podniesienie FSB 20%, a niektóre o 40% ponad normę. To nie są już przypadki indywidualne i ilość modeli zwiększa się, ale nie jest jeszcze jasne czy uda ową blokadę całkowicie zneutralizować. Przyjrzymy się temu zjawisku, gdy tylko na rynku rozpowszechnią się modele najróżniejszych producentów.

Zakończenie

Jak widać zakres wprowadzonych wraz z nowymi chipsetami zmian jest duży. Stare i nieperspektywiczne elementy mają odejść do lamusa ustępując pola nowemu. Na myśl od razu nasuwa się jednak pytanie. Czy nie za dużo tego wszystkiego naraz? Zmianę podstawki da się jeszcze przeboleć. Pamięci DDR2 nie koniecznie trzeba mieć teraz, bowiem i915P obsłuży także stare DDR. Dla wielu zupełnie bezsensowną zmianą jest rezygnacja z portu AGP. Jest to tyle dziwne posunięcie, że stare PCI dalej tkwi. Intel tym samym ewentualnych klientów zmusza do dokonania rewolucji w swoim "blaszaku". Co prawda nie wydaje się to problemem dla chcących kupić nowy system, bowiem pomijając kwestię finansową jest im teoretycznie wszystko jedno, czy będą mieli kartę VGA w porcie AGP czy PCIe, ale starzy wyjadacze zmienić już muszą sporo...

Jak zatem ogólnie postrzegać zakres wprowadzonych zmian? Ciężko jednoznacznie udzielić odpowiedzi. Przeciw nowemu jest niepodważalny i wielu przekonywujący kontr argument - co z tego, że jest nowe, skoro nic nie daje? Spójrzmy bowiem na tabelki z wynikami. Od kolejnej generacji sprzętu domagamy się coraz wyższej wydajności za coraz niższą cenę. Jak jest w przypadku najnowszych rozwiązań? Czy bardzo szybkie pamięci DDR2 cokolwiek dają? Dla obecnej generacji sprzętu zdecydowanie nie. Nie mają niemal żadnej przewagi nad "starymi" pamięciami DDR. Sens łączenie procesora 800MHz FSB z dwukanałowym DDR2 533MHz nie podnosi wydajności. Dopiero kolejna generacja procesorów Prescott zapowiadana na jesień tego roku ma pracować z FSB 1066MHz i wtedy dopiero zobaczymy potencjał nowych pamięci. Skoro już przy przyszłych procesorach jesteśmy, to zachodzi bardzo ciekawe zjawisko - wydawać by się mogło, że wchodzące dopiero teraz na rynek chipsety poradzą sobie z nowościami jak np. wspomniana przyspieszona szyna FSB. Nic z tych rzeczy! Chcesz mieć nowy procesor - to kup sobie jeszcze nowszą płytę główną! Oficjalnie obecna seria 9xx nie obsłuży procesorów z wyższym FSB, a dodatkowo aby nie powtórzyła się sytuacja z i845 (którą to opisywałem 2 lata temu, gdy nieoficjalną obsługę 133MHz FSB QPB oferował już i845D, a który nie powinien na tyle chodzić oraz dzieje i845PE, który jak na złość Intelowi potrafi pracować nawet z 800MHz FSB), Intel wprowadza zabezpieczenia antyoverclockerskie. Pomijam fakt, że niektórzy już obeszli sztuczki Intela podobnie jak PAT w i915P. Ale i tak niesmak pozostaje. Czy nie za często trzeba się przygotowywać na kolejne rewolucje?

Oczywiście nie mam nic przeciw PCIe i DDR2, ale w obliczu braku wyraźnych dowodów przemawiających za nowymi technologiami warto zapytać, czy aby nie są one serwowane zbytnio doprawione? Debiut nowych rozwiązań wypadł chyba trosze zbyt szybko i właśnie w nieznośnie dużej kumulacji. PCIe da się jeszcze przełknąć, bowiem PCI czasami już faktycznie zawadza, to niestety wyłączna obsługa PCI Express 16x jako rozwiązania graficznego jest ością w gardle. Takiej rewolucji jeszcze nie było, bowiem trzeba pozbyć się wszystkiego co stare. DDR2 także nie będzie miało łatwej drogi przed sobą. Co prawda promuje je największy udziałowiec rynku, ale ich przewaga nad układami DDR będzie widoczna i faktycznie potrzebna tylko najszybszym procesorom Pentium 4, Xeon i melomanom overclockingu, a ci konsumenci dużego udziału w rynku (a więc dużego popytu i spadku cen) dać nie mogą. Układy, które teoretycznie najszybciej mogły przynieść popularność nowym pamięciom - tanie Celerony (z uwagi na koszty DDR2) nie są zainteresowane nową technologią! By wbić gwóźdź do końca należy napomnieć jeszcze o firmie AMD, która przez najbliższy czas standardem DDR2 wcale nie zamierza sobie głowy zawracać. Mam nadzieje, że niesłusznie, ale warto przypomnieć historię upadku RDRAM (choć optymiści pomyśleć powinni o sukcesie DDR). Na razie więc pozostaje czekać na rozwój wypadków. Jeśli DDR2 będzie faktycznie potrzebne, to szybko znajdzie zainteresowanie rynku. To on bowiem decyduje o tym co się sprzeda, a co będzie zalegało na półkach.

Na otarcie łez pozostaje... Springdale. Przezorni producenci płyt głównych znaleźli kolejne rozwiązanie problemu łącząc sprawdzony chipset i865P z nowym socketem. LGA775 nie jest uzależniony od DDR2 i PCIe. To choć trochę ratuje sytuację.

Prescott został przyspieszony o kolejnych kilkaset MHz. Wzrosła wydajność, ale niestety nie poradzono sobie do dziś z potwornymi ilościami energii jakie ten układ pochłania. Do niedawna 120W było niewyobrażalną ilością mocy. Teraz już jest niemal standardem. Problem jest o tyle poważny, że przyszłe wersje Prescotta otrzymają układy oszczędności energii podobne do Cool&Quiet AMD. Czy aby nie jest na to za późno? Idźmy dalej. Problemy z architekturą NetBurst w 0,09um procesorze pod postacią Prescotta tak dała się we znaki Intelowi, że ten zrezygnował z jej dalszego rozwoju. Prescott który miał być tylko elementem przejściowym do docelowego Tejasa prawdopodobnie będzie końcem tej architektury. Z kolei 64-bitów Intela też nie ma. Musimy na nie poczekać jeszcze kilka miesięcy - do nowych steppingów.

Słowa uznania z kolei należy skierować w stosunku do nowego standardu audio. Kosztuje on tyle co płyta główna, a oferuje naprawdę spory skok do przodu. Nieco już podstarzały schemat AC97 podkolorowano, oproszono szczyptą nowości i wyszło całkiem ciekawe danie podnoszące jakość dźwięku jaki odgrywa nasz PC.

Skoro jesteśmy na południu. to warto jeszcze zwrócić uwagę na stopniową migrację ku standardowi SATA. Era cienkiego kabelka w końcu się rozpoczyna i już niedługo być może ujrzymy nawet szeroką gamę urządzeń optycznych korzystających z SATA.

Ogół opisanych zmian jaki jest każdy widzi. To czy ktoś uzna je za konieczne i celowe zależy od indywidualnego spojrzenia. Specjaliści uznają oczywiście zmiany za obowiązkowe, by móc dalej przyspieszać w niektórych miejscach już zakurzoną architekturę PC. Nowe rozwiązania mają także dać bodziec dla rynku i ożywić go, napędzając koniunkturę. Skoro jest tak wspaniale, to czemu nie jest jednak takie oczywiste w warunkach testowych? Może mamy do czynienia z ogromnym spiskiem w branży IT? Bo gdzie nie wiadomo o co chodzi...

Jednak wbrew tymczasowemu obrazowi sytuacji nowe rozwiązania z czasem się przyjmą. Stojąc przy ladzie sklepowej Jaś Kowalski ma bowiem do wyboru: czy kupić nowe i przyszłościowe rozwiązanie, czy też stare, ale sprawdzone. Z pewnością zdecyduje się na te pierwsze (o ile nie będzie dużo droższe) tym samym dając zarobić producentowi nowinek. I o takich klientów właśnie chodzi. Dziesiątki takich zadecyduje o tym, czy rewolucja się przyjmie. To setki nowych komputerów z nowymi portami sprzedanych dla wielkich korporacji sprawią, że obecna cena nowości stanie się ceną normalności. I nawet stary "zgred" chcący dziś kupić tylko trochę więcej DDR, co prawda jeszcze zostanie na razie przy tym co ma (przestarzałym PCI, rozpadającym się AGP i bardzo wolnym DDR), ale w przyszłości kupi sobie pachnące DDR2 do swojej nowiutkiej i błyszczącej płyty z PCIe. Kupi, ale po ludzkiej cenie.

Sprzęt do testów dostarczyły firmy:

	MSI Polska www.msi-polska.pl