Обзор материнской платы MSI 845 Ultra-ARU

Введение

Как известно, одновременно с анонсом новых моделей производительного семейства процессоров Pentium 4, основанных на 0.13-микронном ядре Northwood с 512-килобайтным кешем второго уровня, Intel также объявил и о начале поставок своего первого и долгожданного DDR набора логики под платформу Pentium 4, i845D (официальное название у этого чипсета такое же, как и у SDR-предшественника, i845, но, дабы избежать путаницы, большинство производителей материнских плат называют DDR версию i845 как i845D). Обе эти новинки по отдельности, Pentium 4 (Northwood) и i845D мы уже тестировали, что отражено в наших соответствующих обзорах:

Pentium 4 (Northwood) 2.0A и 2.2 ГГц против Athlon XP 2000+
Обзор чипсета Intel 845D

Теперь же, с появлением в продаже материнских плат, основанных на i845D, настала пора совместить эти два новых продукта и посмотреть, как же будет себя вести Pentium 4 (Northwood), работая на плате, основанной на чипсете i845D.
Следует отметить, что производители материнских плат встретили появление DDR версии Pentium 4 чипсета от Intel с неподдельным энтузиазмом. Пожалуй, найти такую компанию, занимающуюся материнскими платами, которая бы проигнорировала i845D, вообще невозможно. Магазины завалены различными вариантами DDR плат на чипсете от Intel, продажи DDR SDRAM растут, а вместе с тем растет и стоимость модулей DDR памяти. Тем не менее, в силу ряда причин, о которых уже неоднократно говорилось на страницах нашего сайта, i845D на данный момент является наиболее популярной платформой для процессоров Pentium 4. Но, не будем вдаваться в рассуждения относительно причин всенародного признания, которое сразу получил i845D, а просто перейдем к основной теме сегодняшнего обзора.
Среди множества материнских плат на базе i845D, для целей нашего тестирования мы выбрали одну – MSI 845 Ultra-ARU. Параллельно мы остановимся и на особенностях этой платы. Однако сразу хочется отметить, что этот продукт от MSI на сегодняшний день является наиболее функциональным: в этом можно убедиться, просто взглянув на спецификации платы. Именно поэтому 845 Ultra-ARU сразу завоевала наши симпатии.

Плата

Новая плата MSI 845 Ultra-ARU во многих деталях повторяет предыдущие платы 845-й серии от MSI и имеет следующие спецификации:

Сразу оговоримся: MSI 845 Ultra-ARU – это всего лишь одна из плат семейства 845 Ultra, основанного на i845. Также, MSI выпустит две упрощенные модификации 845 Ultra-ARU:

MSI 845 Ultra: то же самое, но без интегрированного ATA133 RAID контроллера и без интегрированного USB 2.0 контроллера;
MSI 845 Ultra-AR: то же самое, но без интегрированного USB 2.0 контроллера;

Все платы семейства 845 Ultra основываются на одной и той же PCB, поэтому все сказанное в адрес рассмотренной нами наиболее богатой возможностями платы 845 Ultra-ARU в равной степени будет относиться и к более простым моделям.
Если родственные связи между моделями линейки 845 Ultra видны невооруженным глазом, то с «тайными связями» между 845 Ultra и 845 Pro дело обстоит гораздо интереснее. Серия MSI 845 Pro основывалась на PC133 SDRAM варианте чипсета i845, однако же, i845 и i845D – суть две разные ревизии (A2 и B0) одного и того же чипсета. Поэтому, теоретически, производители системных плат при проектировании своих продуктов с DDR-памятью вполне могли основываться на дизайне старых материнских плат, использующих i845 с поддержкой PC133 SDRAM, подвергая переделке лишь разводку слотов памяти. Проведенный анализ показал, что по этому пути как раз и пошла компания MSI, взяв за основу для своей серии 845 Ultra дизайн системной платы 845 Pro2. Однако ж переделке подвергся не только нижний правый угол платы, где расположены слоты DDR DIMM. Также, кое-что изменилось и на левом краю PCB. Это произошло в результате того, что MSI решила добавить в 845 Ultra-ARU поддержку USB 2.0.
Остановимся на характерных особенностях 845 Ultra-ARU поподробнее. В первую очередь, поговорим о подсистеме оперативной памяти. Набор логики i845D поддерживает до 4 банков PC2100/PC1600 DDR SDRAM памяти общим объемом 2 Гбайта. В то же время число 184-контактных слотов памяти для DDR SDRAM на 845 Ultra-ARU – три. Поэтому, необходимо иметь в виду, что на модули, устанавливаемые во второй и третий слоты DDR DIMM, накладываются определенные ограничения: если в один из этих двух разъемов устанавливается двухсторонний модуль DDR памяти, второй из этих слотов должен непременно оставаться пустым.
Для установки частоты, на которой будет функционировать шина памяти, в BIOS Setup платы имеется соответствующая настройка: DRAM Frequency, допускающая выбор двух значений: 200MHz и 266MHz. При выборе установки 200MHz системная память функционирует синхронно с процессорной шиной, что означает, что при стандартной частоте FSB 100 МГц память действительно работает на частоте 200 МГц. При выборе же значения 266MHz соотношение между несущими частотами FSB и памяти составляет 3:4, в результате чего при использовании стандартной частоты FSB, память в таком режиме работает на частоте 266 МГц. Естественно, при разгоне частота работы памяти растет вместе с частотой FSB. BIOS также предлагает полный набор настроек, посредством которых можно изменять и тайминги памяти: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Delay и Active Precharge Delay. Забавно, но, несмотря на то, что набор логики i845 ECC не поддерживает, опция для включения ECC в BIOS Setup сохранилась. Однако она не должна вводить в заблуждение: поддержки ECC у 845 Ultra-ARU нет и не будет.
MSI стала первой компанией, интегрирующей на свои платы USB 2.0 контроллеры. 845 Ultra-ARU не явилась исключением – USB 2.0 контроллер на ней есть. Впрочем, удивить этим сейчас уже тяжело: подобные чипы стали устанавливать на свои high-end продукты многие. Как, например, и на ASUS P4B266, рассмотренной нами ранее, на 845 Ultra-ARU имеется небольшая микросхема от NEC, реализующая поддержку четырех USB 2.0 портов, а в комплект поставки входит заглушка для задней панели корпуса, устанавливаемая вместо одной из карт расширения, посредством которой четыре USB 2.0 разъема могут быть выведены наружу.Кстати, из-за расположения USB 2.0 контроллера на левом краю платы, MSI 845 Ultra-ARU лишилась последнего PCI слота, и всего их на этой плате осталось пять. Впрочем, учитывая, что плата оборудована интегрированным звуком и ATA133 RAID контроллером, это не кажется серьезным недостатком.
В обзоре ASUS P4B266 мы подчеркивали, что пока наличие USB 2.0 контроллера на плате – чисто маркетинговая уловка. Однако, со времени выхода той статьи ситуация изменилась. Если ранее из-за отсутствия поддержки протокола USB 2.0 в операционных системах Windows 2000 и Windows XP USB 2.0 порты работали в режиме USB 1.1, то теперь уже вышел патч к Windows XP, эту проблему решающий. То есть, пользователи Windows XP, имеющие USB 2.0 устройства, уже могут наслаждаться новой шиной с пропускной способностью 480 Мбит в секунду.
Набор логики i845 в стандартном варианте содержит южный мост ICH2, который уже начал порядком устаревать. Помимо того, что в нем нет поддержки USB 2.0, из-за чего производителям плат приходится изощряться, устанавливая внешние контроллеры, в этом южном мосту нет также и поддержки протокола ATA133. Несмотря на то, что Intel вообще не планирует реализовывать поддержку ATA133 в своих будущих чипсетах, ссылаясь на крайне незначительный выигрыш от использования этого протокола (и в этом он отчасти прав), ATA133 не так уж и бесполезен. Этот протокол, благодаря технологии BigDrive, позволяет преодолеть очередной рубеж (137 Гбайт) в емкости IDE винчестеров. Жесткие диски с объемом большим данной величины смогут работать только лишь на ATA133 контроллерах. Правда, пока есть только один такой диск, D540X-4G от Matrox, но ведь прогресс не стоит на месте, не так ли?Поэтому, MSI и приняла решение добавить на свою плату 845 Ultra-ARU внешний ATA133 контроллер, причем не простой, а RAID-контроллер от Promise, поддерживающий этот современный протокол. Микросхема Promise PDC20276, к которой подключено два дополнительных IDE канала, позволяет использование до четырех жестких дисков, которые могут объединяться в RAID массивы уровня 0 и 1. К сожалению, RAID 0+1 платой от MSI не поддерживается: такова политика Promise, урезающего возможности своим интегрированным решениям по сравнению с внешними IDE RAID PCI контроллерами. Отметим, что, к сожалению, IDE-разъемы, относящиеся к RAID контроллеру, расположены на плате не самым удобным образом: они находятся перед последними PCI слотами. На практике это означает, что подключение IDE шлейфов к этим разъемам будет затруднять использование «длинных» PCI контроллеров.Еще один интегрированный контроллер на 845 Ultra-ARU – звуковой. MSI, как и многие другие производители, предпочла использовать на своей плате полноценный PCI контроллер, а не AC’97 чип, загружающий центральный процессор, да и выдающий звук паршивого качества. На плате установлен популярный шестиканальный PCI звуковой контроллер C-media CMI8738. Это вполне приличный по своему качеству звуковой чип, который, в числе прочих возможностей, поддерживает 3D-аудио и цифровой S/PDIF выход. Правда, на 845 Ultra-ARU разводки S/PDIF, к сожалению, нет.
Ранее MSI на своих платах реализовывала достаточно интересную технологию PC2PC, позволяющую соединять два компьютера в локальную сеть посредством USB-кабеля. Теперь эта технология оказалась забыта, а ее место занял SmartKey: аппаратная система защиты от несанкционированного доступа.SmartKey физически представляет собой небольшое устройство, подключаемое к USB-порту. Начинка этого устройства – микросхема Flash-памяти. При подключении SmartKey в первый раз, его наличие определяется BIOS, и пользователю предлагается активизировать эту технологию. Далее происходит следующее: пользователь вводит пароль, на его основе генерируется контрольная сумма, которая записывается во Flash-память материнской платы и SmartKey. При каждом включении компьютера 845 Ultra-ARU сверяет контрольную сумму, хранящуюся в Flash-памяти платы и SmartKey, и начинает загрузку компьютера только в случае их совпадения. Если SmartKey в USB-порту отсутствует, компьютер включить невозможно. Если контрольные суммы в SmartKey и Flash-памяти материнской платы не сходятся, возможно обновить содержимое Flash-памяти SmartKey, но для этого необходимо правильно указать пароль, на основании которого генерировалась контрольная сумма, хранящаяся во Flash-памяти материнской платы. В результате SmartKey представляет собой гораздо более мощную систему ограничения доступа к PC, нежели обычный пароль на загрузку, включаемый в BIOS Setup. За счет того, что необходимые для работы технологии данные хранятся не в CMOS, а во Flash-памяти, для того, чтобы обойти SmartKey, уже не достаточно простого замыкания перемычки Clear CMOS на плате. Необходим гораздо более трудоемкий процесс перепрошивки содержимого Flash-памяти.
К слову, аналогичную защиту SmartKey позволяет организовать и в среде Windows: в комплект поставки входит необходимое программное обеспечение, позволяющее осуществлять блокировку работы операционной системы при отсутствии ключа в USB-порту.Не обошлась 845 Ultra-ARU и без встроенной диагностической системы. С недавних пор MSI забросила реализацию технологии D-LED и вместо него предлагает D-Bracket. Различие между двумя подходами можно охарактеризовать лаконично: D-Bracket – это D-LED, вид снаружи. Итак, D-Bracket представляет собой заглушку, устанавливаемую в заднюю панель корпуса вместо одной из карт расширения, на которой расположено четыре двухцветных светодиода. Состояние светодиодов в процессе загрузки определяет состояние процедуры POST. Таким образом, при проблемах с прохождением POST по состоянию светодиодов можно определить характер неисправности. Таким образом, суть технологии по сравнению с D-LED не изменилась совсем, просто MSI справедливо рассудила, что удобнее наблюдать за светодиодами, расположенными снаружи корпуса, чем внутри него. Кстати, на заглушке со светодиодами располагается и два дополнительных USB 1.1 порта. Так что стандартный комплект поставки 845 Ultra-ARU таков, что после монтажа этой платы PC сразу имеет четыре USB 1.1 порта и четыре USB 2.0 порта.
Вот, в принципе, и все, что можно сказать об оригинальных свойствах MSI 845 Ultra-ARU. Осталось отметить лишь несколько деталей. Во-первых, плата работает не только с блоками питания c дополнительным 12-вольтовым кабелем, соответствующими спецификации ATX 2.03, но и с обычными БП, при условии, что их мощности достаточно для питания всех компонент системы. Во-вторых, северный мост чипсета 845 Ultra-ARU закрыт высококачественным активным кулером, что, по логике, должно отразиться на стабильности платы в обычной работе и при разгоне. В-третьих, плата имеет продуманный и удобный дизайн, и помимо нелепого расположения IDE-разъемов, относящихся к RAID контроллеру, придраться больше не к чему.

Разгон

Компания MSI всегда старается придать своим high-end материнским платам, к коим относится и 845 Ultra-ARU, привлекательность с точки зрения возможностей для разгона CPU. Более того, 845 Ultra-ARU имеет средств, способствующих разгону процессора, даже больше, чем большинство других подобных плат от этой компании. И перед тем как перейти к описанию этих средств отметим, что конфигурирование процессора на 845 Ultra-ARU выполняется через BIOS Setup, где расположены все настройки, применяемые для оверклокинга. Да и вообще, все последние платы от MSI обычно не имеют никаких джамперов кроме одного – Clear CMOS. MSI 845 Ultra-ARU исключением из этого правила не является, разгонять процессор на ней чрезвычайно удобно. Кстати, если после очередного изменения параметров, касающихся конфигурирования CPU, система не может загрузиться, 845 Ultra-ARU при следующем включении автоматически возвращает эти настройки в значения по умолчанию. Поэтому-то и джампером Clear CMOS на этой плате пользоваться придется крайне редко. В общем, по удобству разгона процессора компания MSI со своим новым продуктом 845 Ultra-ARU вплотную подобралась к признанным авторитетам в этой области: компаниям ASUS и ABIT.
Посмотрим теперь, какой же конкретно набор настроек получает в свои руки оверклокер, располагающий платой MSI 845 Ultra-ARU:

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 множитель не зафиксирован в процессоре, а во всех серийно поставляемых Pentium 4 он как раз заблокирован. Так что данная возможность может быть отнесена к инструментарию для разгона только формально. К слову, MSI 845 Ultra-ARU оказалась платой, которая сама определяет, заблокирован ли множитель процессора, и если это так, данная настройка оказывается недоступна для изменения.

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 1.65В с таким же шагом.

MSI 845 Ultra-ARU позволяет увеличивать напряжение, подающееся на слоты DIMM, со стандартных 2.5В до 2.6В.

Кроме того, со стандартных 1.5В до 1.6В может быть увеличено напряжение, подающееся на слот AGP. Напомним, что 3.3-вольтовые видеокарты (Riva TNT, SiS 305, Rage 128 Pro и более старые) на платах, основанных на наборах логики i850 и i845 не работают.

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.

Параллельно заметим, что частота FSB 133 МГц для MSI 845 Ultra-ARU является полустандартной. То есть используемый делитель для частоты шины PCI при частотах FSB выше 132 МГц составляет не 1:3, а уже 1:4. Поэтому установка частоты FSB 133 МГц на рассматриваемой плате не приводит к тому, что какая-то из шин, помимо процессорной, начинает работать на нештатных частотах. Таким образом, после того как Intel выпустит процессоры Pentium 4, предназначенные для работы на 533 МГц Quad Pumped Bus, они без проблем смогут работать в MSI 845 Ultra-ARU.
Как видим, в теории MSI 845 Ultra-ARU выглядит платой, хорошо подходящей для разгона. Посмотрим, как обстоит дело на практике.
Для того чтобы установить, как же работает MSI 845 Ultra-ARU при высоких частотах FSB, мы провели следующий эксперимент, целью которого было выявить, на какой максимальной частоте может функционировать эта плата, сохраняя свою стабильность. На счастье, в нашей лаборатории нашелся сэмпл процессора Pentium 4 (Willamette) 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 именно FSB) мы использовали модуль DDR333 SDRAM от KingMax, который тактовался на частоте FSB. И вот какой результат нам удалось получить после серии экспериментов:Как показала проверка, практически весь диапазон частот FSB до 200 МГц на MSI 845 Ultra-ARU применим к использованию. Следует отметить, что материнской платы под Pentium 4, которая бы позволила увеличивать частоту FSB настолько сильно, мы еще не видели. Даже испытывавшаяся нами недавно плата ASUS P4B266 позволила достичь частоты шины только 172 МГц. Видимо, качественный кулер на чипсет MSI устанавливала не зря. А в сумме с качественным дизайном PCB и хорошей разводкой схемы питания процессора это и дало столь впечатляющий результат. В итоге, мы вполне можем назвать MSI 845 Ultra-ARU одной из лучших плат для разгона процессоров Pentium 4.
Однако, к сожалению, 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, а не материнских плат. Чтобы посмотреть, как поведет себя рассматриваемая плата в более реальных условиях, мы попробовали разогнать на ней и серийный экземпляр процессора Pentium 4 (Northwood) 2.0A ГГц. Выбранный для эксперимента CPU имел Sspec SL5YR и был произведен в Малайзии. Увеличив до максимума Vcore, мы смогли получить следующий результат:Конечно, разгон на 20% - результат ни ахти какой. Тем не менее, проведя эксперимент по разгону этого же CPU на плате ABIT TH7II, мы не смогли получить и этого. Таким образом, вывод о том, что MSI 845 Ultra-ARU может носить звание «плата для оверклокинга» вполне подтвердился.

Как мы тестировали

Одной из целей написания этого материала являлось желание показать, как же работают процессоры с ядром Northwood на материнских платах, основанных на наборе логики i845D. Поэтому, в рамках тестирования мы в первую очередь решили сравнить производительности CPU с ядрами Willamette и Northwood, работающими на одинаковой частоте на различных платформах: i850 c RDRAM и i845 с PC2100 DDR SDRAM. Теоретически, большой L2 кеш, появившийся в Northwood должен компенсировать более низкую пропускную способность PC2100 DDR SDRAM, применяющуюся на платах с набором логики i845D. То есть, мы ожидали, что разница в производительности Northwood на различных платформах будет меньше разницы в производительности на этих же платформах процессоров с ядром Willamette. Что же получилось на практике, станет понятно дальше.
А для начала ознакомимся с составом наших тестовых систем:


Тестирование проводилось в операционной системе Windows XP.

Производительность

Результаты, полученные в SYSmark 2001, показывают, что соотношение производительностей процессоров с ядрами Northwood и Willamette в обычных приложениях одинаково как на RDRAM платформе, так и на DDR SDRAM платформе. Таким образом, в обоих случаях i845D отстает от i850 примерно на 2%.В приложениях для создания контента более емкий кеш второго уровня, имеющийся в процессоре Pentium 4 с ядром Northwood, дает несколько более сильный эффект, чем в предыдущем случае. Поэтому, в задачах этого типа простой переход с Willamette на Northwood с сохранением тактовой частоты способен дать примерно 5-и процентный прирост производительности. Причем, это утверждение относится в равной степени к обеим платформам: и i850 и i845D.Любопытно, что в бизнес-приложениях, работающих с небольшими массивами данных, большой кеш Northwood действительно нивелирует различие в производительностях i845D и i850. Если показатели этих двух чипсетов при использовании процессора с ядром Willamette отличаются на 3 пункта, то при применении CPU с ядром Northwood указанное различие составляет всего 1 пункт.Примерно аналогичную картину можно наблюдать и при измерении скорости кодирования MPEG2 видеопотока в формат MPEG4. Тут i845D, работающий с DDR SDRAM с пропускной способностью 2.1 Гбайт в секунду, показывает практически такую же производительность, что и i850, работающий с двухканальной RDRAM, имеющей пропускную способность 3.2 Гбайт/с.Тестирование в 3Dmark2001 выявляет 6-и процентное различие в производительностях различных процессорных ядер Pentium 4 независимо от используемого чипсета. Однако при этом i845D оказывается медленнее i850 на 1-2%.Выигрыш в быстродействии порядка 6% можно получить, используя новое ядро Northwood в Quake3. И снова мы видим, что выбор типа процессора не влияет на соотношение результатов, показанных различными наборами логики.Если же провести тестирование в часто используемом разрешении 1280x1024x32, то окажется, что скорости всех систем с равной частотой примерно равны, вне зависимости от используемого CPU и набора логики. Основным узким местом в данном случае, похоже, является видеокарта.И только на диаграмме с результатами систем в Unreal Tournament мы можем увидеть именно ту картину, которую и ожидали увидеть. Использование процессоров с большим кешем уменьшает зависимость итогового быстродействия от пропускной способности шины памяти.

Выводы

Итак, как показали проведенные испытания, у MSI 845 Ultra-ARU есть два конька – широкий набор возможностей и огромный потенциал для разгона процессоров. Думается, сочетания этих двух качеств вполне достаточно, чтобы при выборе материнской платы с DDR памятью для Pentium 4, MSI 845 Ultra-ARU было бы уделено самое пристальное внимание.

Плюсы:

Отличная стабильность, в том числе и при разгоне;
Богатый набор возможностей для разгона;
Безупречная работоспособность при частоте FSB 133 МГц;
Поддержка новых технологий и протоколов: USB 2.0 и ATA133;
Стильный внешний вид.

Минусы:

Незначительные просчеты в дизайне PCB.

Что же касается скорости работы Northwood на i845D, то она оказалась примерно на 5% медленнее, чем скорость этого CPU на i850. То есть, прирост производительности, обеспечиваемый переходом на новое процессорное ядро с увеличенным L2-кешем, оказался одинаковым как для RDRAM, так и для DDR SDRAM чипсетов.