DDR333 для Socket A платформы: Обзор чипсета VIA KT333

Автор: Gavric
Дата: 20.02.2002
Все фото статьи

Введение


Еще совсем недавно компания VIA была в двух шагах от того, чтобы стать безоговорочным лидером на рынке наборов логики. Однако заветная цель ускользнула от этого производителя чипсетов. Одной из основных причин, по которым VIA не смогла добиться желанного результата – возвращение на рынок чипсетов еще одного тайваньского производителя, SiS, который наконец-то обзавелся собственными производственными мощностями. В результате, на VIA, умеющую успешно конкурировать с гигантом Intel, но не готовую к соперничеству с себе подобной, обрушился град неудач.
Восстановим в памяти некоторые события, произошедшие с DDR чипсетами от VIA за последнее время. Все неудачи VIA начались с того, что компания не смогла сразу разработать чипсет с производительным контроллером DDR SDRAM. Первый DDR Socket A набор логики от VIA, KT266, потерпел фиаско из-за своей невысокой производительности. Немалую роль в этой неудаче сыграл SiS, продемонстрировавший вслед за KT266 свой аналогичный по возможностям набор логики, SiS 735, который легко переигрывал KT266 во всех тестах.
Первый DDR набор логики от VIA, нацеленный на использование с процессорами Pentium 4 ожидал еще более громкий провал. И дело тут уже не в инженерных просчетах: сам по себе этот чипсет, имеющий название P4X266, работал со вполне сносным быстродействием и обладал всеми необходимыми возможностями. Просто VIA, вспомнив свой старый опыт, решила поучаствовать в судебных препирательствах с Intel и не стала получать официальную лицензию на применение шины Pentium 4. В итоге, все крупнейшие производители материнских плат, за исключением разве только Elitegroup, отказались от использования набора логики от VIA, предпочтя легальную альтернативу от SiS, SiS 645, которая к тому же позволяла работать с более скоростной DDR333 памятью.
Выход следующего чипсета от VIA под платформу Pentium 4, P4X266A с улучшенным контроллером памяти, положения не исправил: ссориться с Intel производители материнских плат однозначно не хотели.
В результате, к середине зимы VIA подошла лишь с одним действительно популярным и удачным продуктом – набором логики под Socket A процессоры, VIA KT266A. Это - улучшенная версия KT266, в которой VIA смогла существенно увеличить скорость работы контроллера DDR SDRAM. Таким образом, волею судеб, удержание рынка Socket A чипсетов стало для VIA первоочередной задачей.
Однако и тут у VIA стали возникать неприятности. Во-первых, на рынок наборов логики под Socket A CPU пришла NVIDIA и сразу же оказалась достаточно сильным игроком. Ее интегрированный чипсет nForce 420, а затем и его дискретная версия nForce 415D, благодаря использованию двухканальной архитектуры памяти и DASP (Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor), смогли опередить по быстродействию бывшего рекордсмена от VIA, KT266A. Кроме NVIDIA, конкурировать с которой у VIA все же получалось благодаря более низким ценам и более тесным контактам с производителями плат, головную боль стал доставлять и все тот же SiS. Эта фирма выпустила DDR333 Socket A набор логики SiS 745, который тоже вполне мог бы опередить VIA KT266A благодаря более быстрой подсистеме памяти. К тому же SiS не стал устанавливать на этот свой новый продукт высоких цен и смог склонить на свою сторону достаточно большое количество производителей материнских плат.
Поэтому, VIA, чтобы не потерять свое влияние на рынке Socket A чипсетов, была просто вынуждена срочно разработать какое-то новое решение с более высокой, чем у KT266А производительностью. Посмотрим, что же у нее получилось.

Чипсет VIA KT333


Этим решением явился объявленный сегодня набор логики VIA KT333 со вновь переработанным контроллером памяти, поддерживающим в том числе и DDR333 SDRAM.

Прежде чем перейти к более пристальному рассмотрению нового продукта, попробуем понять, а нужна ли поддержка DDR333 памяти на платформе Socket A. Действительно, пропускная способность процессорной шины в современных Socket A системах составляет 2.1 Гбайт в секунду (при частоте шины 266 МГц). При этом пропускная способность памяти, обеспечиваемая PC2700 (DDR333) DDR SDRAM составляет 2.7 Гбайт в секунду. Получается, что процессор, работающий при частоте шины 266 МГц, попросту не сможет задействовать всей пропускной способности шины памяти.
Как было показано нами при тестировании набора логики NVIDIA nForce 420, увеличение пропускной способности шины памяти свыше 2.1 Гбайт в секунду практически не приносит никаких результатов. Поэтому, поддержку DDR333 памяти в Socket A наборе логики KT333 в первую очередь следует расценивать как маркетинговый шаг.
Хотя, говорить о том, что поддержка этой памяти в KT333 не нужна вовсе – не совсем правильно. Во-первых, в ближайшее время все производители модулей памяти начнут плавно переориентироваться на выпуск DDR333 модулей. Их изготовление не требует никаких затрат на инженерные разработки или же на переоборудование производственных линий. Модули DDR333 памяти – в большинстве случаев суть те же модели PC2100 DDR SDRAM, но с напаянными новыми чипами с уменьшенным временем доступа. Правда, VIA не одобряет такой подход к производству DDR333 модулей, однако ж, такие модули уже распространены повсеместно и прекрасно функционируют.

Поэтому, учитывая то, что цена DDR333 памяти будет плавно приближаться к стоимости PC2100 DDR SDRAM модулей, игнорировать ее поддержку, пусть даже формальную, не следует.
Во-вторых, небольшой прирост производительности DDR333 память все же обеспечит, а, следовательно, учитывая опять таки цену близкую к стоимости PC2100 DDR SDRAM, ее использование в Socket A системах смысла не лишено.
Параллельно следует отметить, что хотя шина памяти в новых Socket A чипсетах может работать на частоте 333 МГц, AMD увеличивать частоту шины своих CPU, чтобы добиться синхронной работы шины памяти и процессора и задействовать пропускную способность DDR333 памяти «по максимуму», в обозримом будущем не намерена. Поэтому, все новые DDR333 наборы логики под процессоры семейств Athlon XP/Athlon/Duron поддерживают исключительно 200 МГц и 266 МГц процессорную EV6 шину.
северный мостюжный мост

Посмотрим же, что кроме поддержки более быстрой памяти нам может предложить VIA KT333. Оказывается, ничего. По сравнению с VIA KT266A в KT333 изменился только контроллер памяти. Однако, помимо возможности тактования шины DDR SDRAM на частоте 166 МГц, VIA вновь переработала и весь контроллер. Контроллер памяти KT333 по сравнению с KT266A обладает улучшенными таймингами, благодаря чему уменьшилась латентность подсистемы памяти и возросла эффективная пропускная способность даже при работе с обычной PC2100 DDR SDRAM, а, кроме того, вновь были увеличены размеры внутренних буферов. Поэтому, KT333 должен работать быстрее KT266A даже при использовании PC2100 DDR SDRAM.
В остальном, KT333 полностью повторяет KT266A, включая поддержку протокола AGP 4x и 266 Мбайт/с шины V-Link для связи северного и южного мостов. Единственный факт, пожалуй, все же заслуживающий внимания, это то, что в комплекте с северным мостом KT333 VIA будет поставлять «по умолчанию» южный мост VT8233A, поддерживающий протокол ATA-133.

Поскольку отличия KT266A и KT333 минимальны, новый чипсет вновь совместим по выводам с предыдущим. Учитывая, что и модули DDR333 по сути не отличаются от своих предшественников, производители материнских плат могут использовать старые PCB для выпуска свежих системных плат с новым чипсетом. Поэтому, появление в продаже изделий на новом наборе логики от VIA – дело одной двух недель с сегодняшнего момента.

Учитывая вышесказанное, совершенно не удивительно то, что референс-плата на чипсете VIA KT333 не отличается от старой референс-платы на чипсете VIA KT266A. На фото слева мы привели новую референс-плату на VIA KT333, полученную нами на тестирование в этот раз, а на правом фото - поместили референс-плату на VIA KT266A.
референс-плата на VIA KT333 референс-плата на VIA KT266

Как видите, единственное различие между этими двумя платами – наличие радиатора на северном мосту VIA KT333. Действительно, этот набор логики греется значительно сильнее своего предшественника. Во время наших тестов его температура нередко доходила до 50 градусов С.

Что же после KT333?


Набор логики VIA KT333, после взгляда на его характеристики, представляется неким промежуточным решением. На самом деле, для действительно «нового» чипсета одной переработки контроллера памяти явно маловато. По сути, KT333 можно было бы назвать и KT266B, если бы не желание VIA продемонстрировать магическое сочетание цифр «333» в маркировке. :) Однако, не выпустить KT333 сейчас VIA не могла – лидерство на рынке Socket A чипсетов надо регулярно подтверждать. Тем более что конкуренты в лице SiS и NVIDIA не дремлют, а норовят обойти на повороте. Поэтому, VIA и пошла на выпуск KT333 сегодня именно в таком виде.
В этой связи возникает правомерный вопрос: когда же мы увидим следующий Socket A чипсет от VIA, и каким он будет? Тем более что незадолго до выхода KT333 циркулировали слухи о неком наборе логики KT333A, поддерживающем AGP 8x, 533 Мбайт/с V-Link и USB 2.0, который якобы должен был появиться вскоре за KT333.
Однако все эти слухи слухами так и останутся. Никакого набора логики KT333A выпущено не будет. До лета основным набором логики от VIA для Socket A процессоров, нацеленным на производительные системы, останется KT333 с теми характеристиками, которые заявлены у него на данный момент. И только лишь в начале лета на смену KT333 придет новый набор логики KT400, в котором будет реализована поддержка и AGP 8x, и 533 Мбайт/с V-Link 8x, и USB 2.0, а заодно и поддержка DDR400 памяти.

Сравнение характеристик современных дискретных Socket A наборов логики


 
  NVIDIA nForce 420 VIA KT266A VIA KT333
 Северный мост SPP VT8366A VT8367
 Процессорная шина: 266/200 МГц EV6
(2.1/1.6 Гбайт/с)
 266/200 МГц EV6
(2.1/1.6 Гбайт/с)
 266/200 МГц EV6
(2.1/1.6 Гбайт/с)
 Процессорный интерфейс: Socket A Socket A Socket A
 Память Двухканальная PC2100/PC1600 DDR SDRAM PC2100/PC1600 DDR SDRAM PC2700/PC2100/PC1600 DDR SDRAM
 Пиковая пропускная способность памяти 4.2 Гбайт/с 2.1 Гбайт/с 2.7 Гбайт/с
 Максимальный объем памяти 1.5 Гбайт 3 Гбайта (до 4 Гбайт при использовании Registered DIMM) 3 Гбайта (до 4 Гбайт при использовании Registered DIMM)
 Поддержка ECC - - -
 AGP 4x/8x + + +
 Шина для связи мостов HyperTransport (800 Мбайт/с) V-Link (266 Мбайт/с) V-Link (266 Мбайт/с)
 Южный мост MCP-D VIA VT8233(A/C) VIA VT8233(A/C)
 Максимальное количество PCI Master 5 5 5
 ATA-100/133 +/- +/-* +/+
 Встроенный звуковой контроллер APU (3D audio, Dolby Digital 5.1) AC’97 AC’97
 Поддержка CNR/ACR ACR ACR ACR
 10/100Mbit LAN + + +
 USB 1.1/2.0 порты 6/0 6/0 6/0
 IEEE1394 - - -

* Версия южного моста, поддерживающего ATA-133 поставляется производителям материнских плат опционально.

Как мы тестировали


Для измерения производительности новинки VIA KT333, мы использовали референс-плату, основанную на этом наборе логики. Быстродействие KT333 мы сравнивали с производительностями его предшественника, наиболее популярного на данный момент Socket A набора логики, VIA KT266A, и набора логики NVIDIA nForce 420, который до настоящего момента являлся самым производительным DDR Socket A чипсетом. VIA KT333 был протестирован в двух режимах: как при использовании обычной PC2100 DDR SDRAM, так и с использованием более скоростной PC2700 DDR SDRAM.
Отдельно хочется сказать о том, почему в нашем тестировании не принял участие DDR333 Socket A набор логики от SiS, SiS 745. Несмотря на то, что SiS 745 был анонсирован значительно раньше VIA KT333, его массовые поставки начались сравнительно недавно, и большинство производителей материнских плат не успело начать полномасштабных поставок своих продуктов на его основе. Фактически, единственная материнская плата на SiS 745, доступная в широкой продаже – это ECS K7S6A. В нашей лаборатории имеется такая плата. Однако как показали испытания, по производительности этого изделия судить о скорости SiS 745 нельзя ни коим образом. ECS K7S6A обладает сырым и неоптимизированным BIOS, не позволяющем реализовать все преимущества SiS 745. Нередко даже оказывается, что ECS K7S6A c DDR333 памятью работает медленнее большинства плат на базе предыдущего набора логики от SiS, SiS 735 при использовании PC2100 DDR SDRAM. Поэтому, к тестированию SiS 745 мы еще вернемся отдельно, когда получим в свои руки «нормальные» платы на базе этого чипсета.
Также, в итоговые диаграммы мы решили включить показатели производительности системы, построенной на базе старшей модели процессора Pentium 4 с частотой 2.2 ГГц. Сделано это было для того, чтобы мы имели возможность посмотреть, может ли новый чипсет VIA KT333 с DDR333 памятью и увеличенной производительностью позволить тягаться на равных старшей модели Athlon XP со своим конкурентом от Intel. Система на Pentium 4 2.2 ГГц была основана на наборе логики i850.
В результате, в тестовых испытания принимали участие следующие системы:

На тестовых системах была установлена операционная система Microsoft Windows XP.

Производительность


Начать рассмотрение производительности чипсета VIA KT333 хотелось бы с приведения результатов измерения практической пропускной способности памяти синтетическим бенчмарком SiSoft Sandra 2002. Напомним, что этот тест использует известный алгоритм STREAM.
Полученные результаты позволяют ранжировать контроллеры памяти по скорости их работы. Видно, что производительность контроллера VIA KT333 самая высокая. Однако, не стоит забывать, что в тесте STREAM основная фишка набора логики от nForce, DASP, оказывается не у дел. Поэтому, результаты этого чипсета в данном синтетическом тесте не так высоки. Тем не менее, в реальных приложениях ситуация со скоростью nForce может отличаться коренным образом.
Посмотрим, как выглядят производительности чипсетов в реальных приложениях. По традиции, начнем с SYSmark 2001:
Чипсет NVIDIA nForce 420, как мы и предсказывали, реабилитировался и вышел бы на первую позицию, если бы не новичок KT333, который при работе с DDR333 памятью оказался самым быстрым. Заметим попутно, что при работе с DDR266 памятью, которая имеет на 25% более низкую пропускную способность, чипсет KT333 замедляется всего лишь на 2%. При этом даже при работе с DDR266 он оказывается на 2% быстрее своего предшественника, KT266A.
В тестировании скорости систем приложениями для создания интернет-контента, являющимися более критичными к пропускной способности памяти, KT333 с PC2100 DDR SDRAM догоняет NVIDIA nForce, и опережает KT266A несколько сильнее, чем в предыдущем случае.
Офисная часть SYSmark 2001 не преподносит никаких сюрпризов. Попробуем теперь оценить скорость наборов логики в отдельных приложениях, являющихся наиболее критичными к производительности подсистемы памяти. В основном эти приложения относятся к классу задач сжатия информации и кодирования звука и видео.
Для начала, мы провели измерение скорости архивации большого количества информации (в нашем случае директории с установленной игрой Unreal Tournament) популярным архиватором WinZIP в наиболее «тяжелом» для процессора и подсистемы памяти режиме с максимальным сжатием. Соответственно, меньшее время на диаграмме означает более высокую производительность.
В принципе, результаты разных чипсетов различаются на какие-то «копейки». Сказывается то, что одним из узких мест при работе архиватора является и жесткий диск. Тем не менее, заметим, что nForce 420 благодаря своему DASP оказывается капельку быстрее.
Мы протестировали и скорость кодирования mp3 файлов из формата wav популярным кодеком Lame. В данном случае нами была измерена скорость кодирования сграбленных с компакт-диска треков в формат mp3 с частотой дискретизации 128Kbps. И вновь, меньшее время говорит о лучшем результате.
Ничего принципиально нового отметить нельзя. Ситуация подобна соотношению сил при обычной архивации.
Этот тест, также как и Ligos GoMotion Video Decoder, Premiere with Ligos, Windows Media Encoder 7.0 и NaturallySpeaking Pref 4.0 взяты из пакета Intel Pentium 4 Application Launcher. При использовании другого кодека, MP3 Plus Encoder, ситуация опять принципиально не меняется (в данном случае большее значение на графике означает лучший результат). Посмотрим теперь, как будут обстоять дела при кодировании видео.
Как видим, кодирование видеопотока в формат DivX Mpeg4 оказалось задачей куда более критичной к пропускной способности подсистемы памяти. Различие в производительности KT333 с DDR333 и DDR266 – небольшое, всего полтора процента, но зато KT333 с PC2100 DDR SDRAM обгоняет KT266A почти на 4%. Кстати, самым быстрым чипсетом в данном тесте оказывается NVIDIA nForce 420.
При измерении скорости кодирования видеопотока в формат MPEG-2 кодеком от Ligos, преимущество nForce оказывается еще более очевидным. Благодаря DASP и TwinBank архитектуре этот чипсет обгоняет VIA KT333 с DDR333 памятью на целых 13%!
Зато измерение производительности процессоров в популярном пакете видеоредактирования Adobe Premiere 5.1 показывает превосходство нового чипсета от VIA. Более того, KT333 обгоняет nForce 420 не только при использовании DDR333 памяти, но и работая с обычной PC2100 DDR SDRAM.
А вот в Windows Media Encoder все возвращается на свои места – в лидерах чипсет от NVIDIA. DASP показал себя крайне полезной штукой в задачах редактирования и кодирования видео.
Dragon NaturallySpeaking Preferred 4.0 – это одно из лучших приложений для распознавания речи. В данном тесте измеряется быстродействие различных систем при преобразовании wav-файла с записанной речью в обычный текстовый формат. В данном приложении с выгодной стороны себя показывает KT333 со своим модернизированным контроллером памяти. Более того, использование KT333 вместе с PC2700 DDR SDRAM позволяет Athlon XP 2000+ в данном приложении практически нагнать по производительности Pentium 4 2.2, работающий в системе c чипсетом i850.
Посмотрим теперь, как же проявит себя новый чипсет от VIA в современных играх. Но для начала посмотрим на скорость испытуемых чипсетов в популярном 3D-тесте 3DMark2001 SE.
Полная победа VIA KT333. Работая как с PC2100 DDR SDRAM, так и с PC2700 DDR SDRAM, этот чипсет превосходит и NVIDIA nForce 420 и VIA KT266A. Кстати, вновь переход в Athlon XP платформе на использование более скоростной памяти позволяет обойти по скорости платформу на базе Pentium 4 2.2 ГГц. Это говорит о том, что процессорная шина EV6, используемая в Athlon-системах имеет более высокую эффективность, нежели шина памяти, используемая в системах с PC2100 DDR SDRAM. В итоге, применение памяти с более высокой пиковой пропускной способностью, чем у процессорной шины, дает кое-какой результат.
Да, оптимизация контроллера памяти в KT333 дала неплохие результаты. Благодаря новому контроллеру KT333 смог даже переплюнуть nForce 420 со сложным DASP. Если же сравнить результаты KT266A и KT333 при использовании PC2100 DDR SDRAM, то оказывается что в Quake3 производительность нового набора логики больше на 4%. Использование же PC2700 DDR SDRAM дает KT333 дополнительный 4-процентный прирост скорости. Однако этого все равно не хватает для того, чтобы Athlon XP 2000+ смог настичь Pentium 4 2.2.
При увеличении разрешения и доведения его до обычно используемого среднестатистическими игроками, разница в производительности нивелируется.
В Unreal Tournament картина подобная – KT333 на высоте.
Хотя игра Return to Castle Wolfenstein и основывается на движке Quake3, расстановка сил в ней выглядит немного иным образом. KT333 с PC2100 DDR памятью работает по скорости примерно также, как и NVIDIA nForce 420. Использование в KT333-системе DDR333 памяти ускоряет ее на 4%. В результате, Athlon XP 2000+, работая в системе с чипсетом VIA KT333 и PC2700 DDR SDRAM, не дотягивает до Pentium 4 2.2 ГГц совсем чуть-чуть.
Увеличение разрешения приводит к уравниванию результатов всех чипсетов от VIA и небольшому отставанию NVIDIA nForce 420.
В Serious Sam: The Second Encounter вновь KT333 обгоняет всех конкурентов. Вообще, если в задачах видеоредактирования и видеокодирования лидировал nForce 420, то более производительным в современных 3D играх решением следует признать KT333. Причем, практически всегда производительность этого чипсета даже с PC2100 DDR SDRAM памятью оказывается выше, чем быстродействие NVIDIA nForce 420.
С увеличением разрешения начинает обгонять nForce и KT333 с PC2100 DDR SDRAM.
Следующая категория задач, в которых мы провели тестирование испытуемых чипсетов – профессиональные и научные приложения.
Тест Science Mark, оценивающий скорость работы в типичных задачах математического моделирования, показывает практически полное отсутствие разницы в производительностях Athlon XP систем, построенных на различных наборах логики.
Быстродействие в различных тестах, входящих в пакет SPECviewperf, обычно сильно зависит от эффективности подсистем памяти. Именно этим и объясняется сильный разброс результатов, приведенных на диаграммах. Тем не менее, во всех четырех тестах лидирует KT333 с DDR333 памятью, имеющий с точки зрения SPECviewperf наиболее эффективную подсистему памяти. Более того, в двух из четырех бенчмарков NVIDIA nForce оказывается обойден даже и КТ333 c PC2100 DDR SDRAM. Видимо, по какой-то причине, эффективность работы DASP из nForce в профессиональных OpenGL приложениях невысока.
Для оценки быстродействия при финальном рендеринге в 3ds max 4 мы измерили время, за которое строится сцена Anisotropic Wheel, входящая в дистрибутив, в разрешении 800x600. Соответственно, меньшее время говорит о лучшем результате. Ранее мы отмечали, что финальный рендеринг в 3ds max 4 – сугубо вычислительная задача, основное влияние на производительность в которой влияет мощность арифметического сопроцессора. Результат снова подтверждает это утверждение: системы на разных чипсетах показывают совершенно одинаковые результаты.
А вот при работе во ViewPorts результаты различных платформ сильно отличаются. В сложных сценах с большим количеством треугольников на высоте оказывается KT333, но в других случаях он все же проигрывает NVIDIA nForce 420.

Выводы


Выпустив новый Socket A DDR набор логики VIA KT333, компания VIA снова подтвердила свой титул ведущего разработчика чипсетов под процессоры от AMD. Новый набор логики, хотя и не имеет никаких принципиально новых возможностей по сравнению с предшественником за исключением поддержки более быстрой PC2700 DDR SDRAM, обеспечивает непревзойденную производительность в большей части приложений. Особенно это касается офисных задач и игр. Предыдущий лидер в производительности, NVIDIA nForce 420, имеющий двухканальную DDR SDRAM подсистему памяти, оказался повержен VIA KT333 с более низкой пропускной способностью памяти, в большинстве приложений, за исключением задач кодирования видео.
Использование VIA KT333 с PC2700 DDR SDRAM памятью позволит получить достаточно ощутимый выигрыш в производительности - порядка 5-10% по сравнению со старыми системами с DDR266 наборами логики. Кроме того, и при использовании обычной PC2100 DDR SDRAM новый чипсет от VIA работает быстрее своих конкурентов: например, его превосходство над KT266A, работающем с аналогичной памятью, составляет порядка 3%.
Материнские платы на базе KT333, которые скоро появятся в продаже в массовом количестве, несомненно будут являться наилучшим выбором для создания производительной Socket A системы вплоть до лета, когда на смену KT333 VIA выпустит очередной чипсет КT400, поддерживающий DDR400 SDRAM, AGP 8x, 533 Мбайт в секунду V-Link 8x и USB 2.0.