Обзор материнской платы ASUS P4B266

Введение

Буквально через пару недель мы станем свидетелями появления на рынке огромного количества новых материнских плат. И хотя набор логики DDR SDRAM под Pentium 4 компании Intel выйдет последним, это отнюдь не означает, что данному событию производители материнских плат уделят недостаточно внимания. Более того, нельзя сбрасывать со счетов и тот факт, что еще совсем недавно Intel являлся безоговорочным лидером на рынке наборов логики, а его чипсеты и сейчас используют, пожалуй, все производители. А если к этому добавить и то, что Intel может обеспечивать воистину гигантские объемы поставок, то выход каждого набора логики от этого производителя не оставит в стороне никого. Тем более что набор логики i845D, который выпустит Intel, является, пожалуй, одним из самых ожидаемых чипсетов этого сезона.
Среди многообразия новых материнских плат в первую очередь невольно обращают на себя внимание те из них, которые производятся наиболее именитыми и известными компаниями. Поэтому, первой платой на базе i845D, с которой мы познакомимся, оказалась новинка от ASUS, P4B266.

Плата

Материнская плата P4B266 основывается на новом чипсете i845D из семейства наборов логики с кодовым именем Brookdale и продолжает линейку материнских плат P4B от ASUS. Новинка имеет следующие спецификации:


Как известно, i845D представляет собой всего лишь очередной степпинг (B-step) обычного набора логики i845. Это значит, что различия между i845 и i845D не так уж и сильны, как может показаться на первый взгляд. Фактически, i845D отличается от i845 только лишь контроллером памяти: первый чипсет поддерживает PC133 SDRAM, а второй – PC2100/PC1600 DDR SDRAM. В результате Intel для упрощения перехода на i845D сделал оба набора логики совместимыми по выводам. Значит производители материнских плат, проектируя свои продукты на базе i845D, вполне могут брать старый дизайн плат на базе i845 и переделывать только лишь разводку слотов памяти. Этим как раз и объясняется внешнее сходство некоторых плат на базе i845D со своими предшественниками. Однако, возвращаясь к плате от ASUS, следует отметить, что инженеры компании не стали использовать для P4B266 свои старые наработки: эта плата отличается как от P4B, так и от P4B-E. Отличия обуславливаются и тем, что в своей новой плате ASUS решил воплотить некоторые абсолютно новые возможности.
Так, P4B266 является первой материнской платой от ASUS, оснащенной интегрированным контроллером USB 2.0. Пока Intel не выпустил ICH4 – новый вариант своего южного моста, в котором будет встроена поддержка USB 2.0-портов, ASUS решил использовать на плате внешний контроллер от NEC. Подобный контроллер мы уже видели на некоторых материнских платах от MSI, правда теперь он упакован в иной BGA-корпус и имеет меньшие геометрические размеры. Но суть от этого не меняется: ASUS P4B266 поддерживает четыре USB 2.0-порта, для подключения которых вместе с платой производителями поставляется панель для задней стенки компьютера с разведенными USB 2.0-портами. Пока устройства USB 2.0 практически не представлены на рынке, однако, думается, в ближайшее время многие поставщики переносных устройств хранения данных и периферии перейдут от USB 1.1 с пропускной способностью 12 Мбит в секунду на использование более скоростной USB 2.0 с пропускной способностью 480 Мбит в секунду.Однако установить микросхему USB 2.0-hub на плату – это только полдела. Гораздо более сложно в случае с USB 2.0 обеспечить ее работоспособность. Например, операционные системы Windows 2000 и Windows XP вовсе не имеют поддержки протокола USB 2.0, и появится она только в выходом очередных Service Pack. Семейство же операционных систем Windows 95/98/ME требуют специальных USB 2.0-драйверов, которые для контроллера от NEC существуют лишь в бета-варианте. В результате, заставить работать тот самый интегрированный контроллер USB 2.0 – задача не из легких. ASUS, например, со своей платой даже драйверов для него пока не поставляет. Таким образом, наличие контроллера USB 2.0 на P4B266 – это маркетинговый трюк, по крайней мере, на сегодняшний день. Заставить его работать крайне затруднительно, если не сказать невозможно. Правда, надежда на улучшение этой ситуации есть: Microsoft должен обеспечить поддержку USB 2.0 в Windows 2000 и Windows XP в январе, а драйвера для других операционных систем от NEC вскоре должны появиться на сайте ASUS.
ASUS P4B266, как и все остальные материнские платы на базе i845D, поддерживает до 2 Гбайт PC2100/PC1600 DDR SDRAM. Правда, несмотря на то, что сам чипсет поддерживает только четыре банка памяти, число слотов DDR DIMM на P4B266 – три. Соответственно, все три слота памяти могут быть задействованы только в том случае, если, по крайней мере, два слота заняты однобанковыми (односторонними) DDR SDRAM-модулями памяти. Если же в системе используются двухбанковые (двухсторонние) модули памяти, то таких модулей в P4B266 можно установить только два.
Поскольку Intel реализовал в i845D возможности синхронной и асинхронной тактовки памяти относительно частоты FSB, BIOS материнской платы предлагает два варианта для соотношения частот FSB и памяти – 1:1 и 3:4. При выборе первого варианта память функционирует в синхронном режиме на 200 МГц, во втором – в асинхронном на 266 МГц. BIOS также предлагает полный набор настроек, посредством которых можно изменять тайминги памяти: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Delay и Active Precharge Delay.
Согласно спецификации, ASUS P4B266 поддерживает весь набор Socket 478 процессоров Pentium 4, включая CPU на 0.18 микронном ядре Willamette и на 0.13 микронном ядре Northwood. Плата сама определяет тип процессора и автоматически выставляет необходимое напряжение питания ядра: 1.75В для Willamette и 1.5В для Northwood. Что касается установки частоты FSB и множителя CPU, то, как и на других платах, ASUS предоставляет два варианта. Либо конфигурирование процессора выполняется блоком dip-переключателей, имеющихся на плате, либо через BIOS Setup. Естественно, при конфигурировании процессора по технологии JumperFree через BIOS пользователь получает в свои руки больше возможностей для разгона.
ASUS продумал в своей плате и такую мелочь, как возможность ее использования со старыми блоками питания, не имеющими дополнительного 12-вольтового кабеля питания. Благодаря фирменной технологии EZ-Plug, P4B266 может брать необходимое для «прожорливого» Pentium 4 питание не из специального разъема, а из обычного дополнительного разъема, подобного тем, к которым подключается кабель питания у жестких дисков. При этом, конечно, не надо забывать, что блок питания должен быть все равно достаточно мощным: как минимум 230Вт.Еще одной инновацией, реализованной ASUS в своей плате, следует считать наличие светодиода, сигнализирующего об установке несовместимой с платой видеокарты. Все последние наборы логики от Intel, включая i850, i845 и i845D, не поддерживают старые 3.3-вольтовые AGP 2x-видеокарты, к которым, например, относятся платы на чипах Riva TNT, SiS 305 или Rage 128 Pro. Поэтому для индикации того, что плата не работает именно из-за некорректной видеокарты, ASUS предусмотрел на плате специальный светодиод, сигнализирующий о том, что установленная видеоплата в P4B266 работать не будет. При использовании же обычных 1.5-вольтовых видеокарт указанный светодиод вообще никаким образом себя не проявляет.
В свете всего сказанного выше, нельзя не сказать несколько слов об интегрированном на ASUS P4B266 звуковом контроллере. На свою плату ASUS установил чрезвычайно популярную в последнее время среди производителей материнских плат микросхему C-media CMI8738. Это вполне приличный по своему качеству звуковой чип, который, в числе прочих возможностей, поддерживает 3D-аудио и выход на шестикомпонентные акустические системы. Также этот контроллер поддерживает и цифровой S/PDIF-выход, для подключения которого P4B266 комплектуется специальной заглушкой для задней панели корпуса.
Кроме того, ASUS оснастил свой продукт дополнительным W83791SD - «голосовым» контроллером от Winbond. Эта небольшая микросхема реализует еще одну фирменную технологию от ASUS – POST Reporter. Не так давно, вслед за другими производителями материнских плат, ASUS начал оснащать свои продукты диагностическими системами. Причем по какой-то причине (скорее всего из-за их большей простоты восприятия) была выбрана система голосовой диагностики. В результате, P4B266 умеет голосом сообщать о прохождении процедуры POST или, в случае ошибок при прохождении POST, о встретившихся проблемах. С платой поставляется специальная утилита Winbond Voice Editor, позволяющая заменять сообщения, выдаваемые POST Reporter, а также набор готовых сообщений на нескольких языках. Следует отметить, что качество звука, выдаваемое POST Reporter, отличается в лучшую сторону от подобных решений, применяемых другими производителями, и позволяет без труда понять выдаваемое сообщение.Если обратить внимание на левый нижний угол платы, то можно заметить скопление большого количества различных коннекторов. Перечислим, какие устройства можно подключать к P4B266: ASUS iPanel; 4 USB 2.0-порта, о реализации которых уже говорилось выше; дополнительную пару USB 1.1-портов (необходимая панель для задней стенки корпуса с коннекторами входит в комплект поставки); Smart Card Reader; Secure Digital memory card и Memory Stick Reader и несколько вполне обычных модулей, типа ИК-порта.
Несмотря на такое обилие коннекторов и устройств, инженерам ASUS удалось расположить их настолько компактно и продуманно, что PCB-платы практически не вызывает никаких замечаний. Разъем для подключения ATX-питания, также как и разъемы для подключения IDE-устройств, находятся в одном из самых удобных мест – перед слотами DIMM. А разъем для FDD, не уместившийся рядом с ними, повернут параллельно поверхности платы, в результате этого торчащий из него кабель не будет мешать длинным картам расширения. Единственное неудобство, замеченное нами в разводке P4B266, заключается в том, что установленная в AGP-слот видеокарта напрочь блокирует защелки слотов DIMM.
Собственный контроллер аппаратного мониторинга, используемый на ASUS P4B266, позволяет измерять температуры процессора и платы, контролировать обороты трех вентиляторов и отслеживать четыре величины напряжений.В заключение рассказа о плате отметим, что ASUS поставляет с ней достаточно любопытный набор утилит, включающий помимо редактора диагностических сообщений программу MyLogo, позволяющую редактировать картинку, выдаваемую платой при загрузке системы, и утилиту ASUS Update для обновления версий BIOS из Windows через Internet.

Разгон

ASUS всегда внимательно относился к нуждам оверклокеров. P4B266 не стала исключением из этого приятного правила. Плата предоставляет достаточно богатые возможности для разгона процессора.
Прежде всего, отметим, что поскольку предоставляемые возможности для разгона гораздо более богаты в случае использования режима конфигурирования процессора JumperFree, возможность разгона CPU с использованием dip-переключателей мы рассматривать не будем.
Итак, вот перечень инструментов, которыми сможет воспользоваться оверклокер, получив в свое распоряжение плату ASUS P4B266:

Возможность изменения частоты FSB. BIOS Setup позволяет изменять частоту FSB с шагом в 1 МГц в пределах от 100 МГц до 200 МГц. В терминах используемой процессорами семейства Pentium 4 Quad Pumped Bus, это означает, что частота данной шины может быть увеличена при разгоне со стандартных 400 МГц до 800 МГц.

Возможность переопределения коэффициента умножения CPU через BIOS Setup. Следует отметить, что данная функция работает только в случае, если в процессоре множитель не зафиксирован, а во всех серийно поставляемых Pentium 4 он как раз заблокирован. Так что данная возможность может быть отнесена к инструментарию для разгона только формально.

Также BIOS Setup позволяет изменять напряжение питания ядра процессора Vcore. Для процессоров с ядром Willamette напряжение меняется в пределах от 1.75В до 1.85В с шагом 0.025В, а для процессоров с ядром Northwood – в пределах от 1.5В до 1.7В с таким же шагом. Кроме того, для экстремальных оверклокеров P4B266 снабжена специальным джампером, позволяющим увеличить верхнюю границу изменения напряжения Vcore еще дальше: до 2.1В в случае использования Pentium 4 (Willamette) и до 1.75В в случае использования Pentiuim 4 (Northwood).

Специальный джампер, имеющийся на плате, позволяет увеличивать напряжение, подающееся на слоты DIMM со стандартных 2.5В до 2.6В или до 2.7В.

Возможность изменения всех таймингов памяти, а также возможность тактовать память как на частоте FSB, так и на 4/3 частоты FSB. Эти настройки позволяют выбрать оптимальный с точки зрения стабильности и производительности режим функционирования подсистемы памяти.

Однако снабдить оверклокера широким набором средств для разгона – это только полдела. Для того чтобы на плате хорошо разгонялись процессоры, необходимо также, чтобы она имела хорошо продуманный дизайн и схему питания процессора, которые способны функционировать на частотах, значительно превышающих штатные.
Для того чтобы установить, как же работает ASUS P4B266 при высоких частотах FSB, мы провели следующий эксперимент, целью которого было выявить, на какой максимальной частоте может работать плата, сохраняя свою стабильность. На счастье, в нашей лаборатории нашелся сэмпл процессора Pentium 4 c разблокированным множителем, поэтому, искусственно уменьшив коэффициент умножения до 10x, мы получили возможность не принимать в расчет разгонный потенциал самого CPU. В качестве памяти (чтобы достичь «потолка» возможностей FSB) мы использовали модуль DDR333 SDRAM от KingMax, который тактовался на частоте FSB. И вот какой результат нам удалось получить после серии экспериментов:Да, частота FSB 172 МГц на Pentium 4 материнской плате – это не шутки. Тем не менее, на этой частоте ASUS P4B266 функционировала вполне стабильно. Столь высокий результат, полученный при разгоне, позволяет сделать достаточно любопытные выводы. Во-первых, с уверенностью можно утверждать, что когда Intel выпустит процессоры Pentium 4, использующие 533 МГц Quad Pumped Bus, на ASUS P4B266 они будут работать наверняка без проблем. Во-вторых, P4B266, имея такой потенциал, вполне на какое-то время может стать лучшей платой для разгона Pentium 4. Этому способствует, кстати, и поддержка платой именно DDR SDRAM, которая поддается разгону несколько лучше, чем RDRAM.
Однако, к сожалению, пока практическая ценность проведенного нами опыта невелика. Все продающиеся процессоры Pentium 4 имеют зафиксированный множитель, а это значит, что при разгоне реальных CPU проблемы будут вызываться именно ограниченным разгонным потенциалом процессоров. Тем не менее, даже в этих условиях разгон Pentium 4 возможен (и при этом достаточно неплохой) – достаточно лишь уметь правильно выбирать процессоры для разгона.
Разгонный потенциал процессоров семейства Pentium 4 зависит в общем случае от степпинга их ядра. В настоящий момент процессоры Pentium 4 могут иметь 3 различных степпинга ядра: B2, C1 и D0. Степпинг B2 используется в процессорах с частотами 1.3-1.5 ГГц, степпинг С1 – в процессорах с частотами 1.3-1.8 ГГц и D0 – с частотами 1.4-2.0 ГГц. Поэтому совершенно неудивительно, что наилучшие возможности для разгона предоставляют процессоры с ядром степпинга D0. Эксперименты, проведенные нашей лабораторией, показывают, что практически все процессоры со степиингом ядра D0, независимо от их штатной частоты, могут быть разогнаны по меньшей мере до 2 ГГц. Например, процессоры с «правильным» ядром и частотой 1.5 ГГц путем поднятия частоты FSB со 100 до 133 МГц безо всяких проблем разгоняются до 2 ГГц. При этом благодаря тому, что ASUS P4B266 позволяет тактовать память синхронно с FSB, шина памяти при таком разгоне может продолжать работать на стандартных для нее 133 МГц (266 МГц DDR). Соответственно, разгон “1.5 ГГц up to 2.0 ГГц” является для ASUS P4B266 вполне естественным и может быть неосуществим только из-за нежелания процессора работать на 2 ГГц. Чтобы такие проблемы не возникали, при выборе процессоров Pentium 4 старайтесь приобретать CPU со степпингом ядра D0. Например, Pentium 4 1.5 ГГц, разгоняемые до 2 ГГц увеличением частоты шины до 133 МГц, имеют S-Spec SL5TN, SL5SX, SL5UF или SL5TJ, а подробнее на таблицу соответствия степпингов ядра и S-Spec можно увидеть тут. Далее мы посмотрим на быстродействие «Intel Pentium 4 1.5 ГГц up to 2.0 ГГц» и оценим, какой прирост производительности по сравнению с обычным Intel Pentium 4 2.0 ГГц дает использование 533 МГц Quad Pumped Bus без ускорения шины памяти.

Как мы тестировали

Итак, перед началом рассказа о самом тестировании, конечно, следует пояснить, что же именно мы тестировали. Поскольку в вышедшей несколько дней назад статье мы уже рассмотрели производительность набора логики i845D по сравнению с другими чипсетами под платформу Pentium 4, то проводить такое сравнение еще раз смысла нет. Желающие просто могут обратиться к соответствующему обзору. Новых плат, основанных на i845D, помимо рассматриваемой ASUS P4B266, в нашей лаборатории пока также не появилось, соответственно, и сравнить несколько продуктов между собой мы пока не можем.
Остается единственный вариант (причем далеко не самый худший): мы будем тестировать производительность «Intel Pentium 4 1.5 ГГц up to 2.0 ГГц» и обычного процессора Pentium 4 2.0 ГГц (работающих на P4B266), сравнивая их между собой. Такое сравнение в первую очередь интересно тем, что оно позволит нам увидеть, какой прирост в скорости может дать перевод процессоров семейства Pentium 4 на частоту FSB 133 МГц, так как ничем другим, кроме как частотой шины, системы с Intel Pentium 4 1.5 ГГц up to 2.0 ГГц и обычным Pentium 4 2.0 ГГц не отличаются.
Кроме того, мы протестируем и работу ASUS P4B266 с PC1600 DDR SDRAM. Эти результаты представляют для нас интерес по двум причинам. Во-первых, таким образом мы увидим уровень производительности, который должен был быть у i845D по первоначальному замыслу Intel. А во-вторых, поскольку PC1600 DDR SDRAM работает с процессорной шиной, используя одинаковую несущую частоту, станет понятно, имеет ли смысл эксплуатировать i845D в синхронном режиме, который обеспечивает меньшую латентность подсистемы памяти, чем асинхронный режим, получаемый при использовании PC2100 DDR SDRAM.
Результаты, полученные на P4B266 в различных режимах, мы будем сравнивать с результатами двух других интеловских платформ. Первая платформа будет использовать набор логики i850 и RDRAM-память, а вторая – набор логики i845 и PC133 SDRAM. В качестве материнской платы, основанной на i850, мы использовали ABIT TH7II, а i845-плата была представлена ABIT BL7.
В результате, в тестировании приняли участие следующие системы:


Тестирование проводилось в операционной системе Windows XP.

Результаты тестов

Первым делом взглянем на соотношение практических пропускных способностей памяти у всех протестированных систем по данным SiSoft Sandra 2001:Практические пропускные способности распределяются полностью в соответствии с теоретическими величинами. Единственный знаменательный факт, на который следует обратить внимание – практически полное соответствие результатов у i845D при работе с частотой FSB 100 МГц и 133 МГц. Как видим, синхронная работа процессорной шины и шины памяти при частоте FSB 133 МГц не дает для Pentium 4 систем практически никакого эффекта для увеличения скорости обмена с памятью.
Посмотрим теперь на характер зависимости производительности от пропускной способности памяти в Pentium 4 системах:Как можно заметить, увеличение пропускной способности памяти выше 2.1 Гбайт/с уже не дает такого эффекта, как увеличение скорости памяти до этого рубежа. Несмотря на то, что пропускная способность процессорной шины составляет в системах Pentium 4 3.2 Гбайт/с, становится очевидно, что пропускная способность памяти в PC2100 DDR SDRAM Pentium 4 системах является не единственным узким местом, оказывающим влияние на производительность. Таким образом, можно ожидать, что и в DDR266-системах разгон процессорной шины до 133 МГц (533 МГц в терминах Quad Pumped Bus) может дать определенный эффект.Тесты в офисных приложениях и задачах для создания контента как раз показывают, что увеличение частоты FSB до 133 МГц дает небольшой эффект примерно на уровне 1%. В то же время мы видим, что при работе i845D с PC1600 DDR SDRAM его производительность оказывается не на много выше, чем у i845, работающего с PC133 SDRAM. Таким образом, можно только порадоваться тому, что Intel добавил поддержку PC2100 DDR SDRAM в i845D.В игровых приложениях эффект от увеличения скорости процессорной шины начинает сказываться гораздо сильнее. Например, в Quake3 производительность систем с 400-мегагерцовой и 533-мегагерцовой Quad Pumped Bus различается почти на 5%. В результате, система на базе i845D, в которой процессор работал на частоте FSB 133 МГц, даже смогла обогнать i850-платформу, в которой используется память с гораздо более высокой пропускной способностью.В Unreal Tournament ситуация аналогична. Более скоростная процессорная шина дает больший эффект, чем более скоростная шина памяти.DroneZ же показывает себя игрой, на производительность в которой пропускная способность памяти оказывает значительно более сильное влияние, чем пропускная способность процессорной шины.Результаты 3Dmark2001 качественно похожи на результаты в Quake3. Заметим лишь, что скорость i845D с PC1600 DDR SDRAM в игровых приложениях оказывается примерно средней между скоростями i845D при работе с PC2100 DDR SDRAM и i845 c PC133 SDRAM.

Выводы

Итак, ASUS P4B266 показала себя хорошим решением на базе нового набора логики i845D. Эта плата, благодаря своим возможностям для разгона процессора и неформальной поддержке процессоров с 533-мегагерцовой Quad Pumped Bus, вполне может стать неплохим выбором для создания Pentium 4 системы.

Плюсы:

Высокая стабильность, в том числе и при разгоне;
Хороший набор возможностей для разгона;
Безупречная работоспособность при частоте FSB 133 МГц;
Технология EZ-Plug, позволяющая эксплуатацию платы со старыми блоками питания.

Минусы:

Поддержка USB 2.0 платой носит пока лишь формальный характер;
Высокая стоимость платы.