Сравнение современных чипсетов для Socket A платформы. NVIDIA nForce2 против VIA KT400

Введение

Неожиданное появление процессоров семейства Athlon XP, предназначенных для работы с частотой шины 333 МГц не застало врасплох разработчиков и производителей наборов системной логики. Непосредственно сразу после анонса новых Athlon XP 2700+ и 2800+ две компании, а именно VIA и NVIDIA, заявили о том, что их последние продукты поддерживают новые процессоры с ускоренной до 333 МГц шиной. Это автоматически перевело данные чипсеты, список которых включает VIA KT333, VIA KT400 и NVIDIA nForce2, в разряд современных, делая ранее выпущенные наборы логики устаревшими. Таким образом, выбирая в данный момент перспективный чипсет для Socket A платформы, пользователь должен обратить внимание лишь на три различных варианта. Для того чтобы облегчить этот выбор мы и подготовили этот материал, в котором собираемся сравнить три современных и наиболее перспективных набора логики для Socket A систем.
Объединяет VIA KT333, VIA KT400 и NVIDIA nForce2 не только поддержка процессоров с 333-мегагерцовой шиной. Эти три чипсета похожи и в том, что способны удовлетворить самые современные запросы, поддерживая DDR333 SDRAM, USB 2.0 и ATA-133. Кроме того, два из трех этих чипсетов обладают и поддержкой нового интерфейса AGP 8x. Однако, несмотря на некоторую внешнюю схожесть характеристик, предложения от VIA и NVIDIA имеют и существенные различия в реализации контроллеров памяти.
Первая попытка традиционно «графической» компании NVIDIA предложить свой собственный набор системной логики была не очень удачной. Однако теперь, похоже, NVIDIA сможет, по меньшей мере, на равных конкурировать с VIA, традиционно удерживающей более 60% рынка Socket A наборов логики. Чего, например, стоит хотя бы то, что AMD во время объявления своего Athlon XP 2800+ выбрала именно nForce2 для демонстрации скоростных характеристик своего нового CPU.
В то же время положение VIA на рынке наборов логики остается весьма шатким. После фиаско, которое потерпели Pentium 4 наборы логики этой компании, удерживать лидерство на рынке чипсетов для процессоров семейства Athlon для VIA стало жизненно необходимо. Учитывая, что согласно текущим планам компании, KT400 – это последний продукт VIA для этой платформы, от судьбы этого чипсета во многом зависит и будущее VIA. SiS оказался выжит с рынка Socket A чипсетов, но сможет ли VIA так же расправиться с NVIDIA? Посмотрим. Частично, ответ на этот вопрос можно будет также получить из данной статьи, в которой мы сравним технологические возможности и производительность KT400 и nForce2.

NVIDIA nForce2

Рассказ о новом наборе логики от компании NVIDIA я нарочно вынес в начало данного материала. Не уставший от чтения читатель сможет оценить всю технологическую новизну nForce2 гораздо лучше. Тем более что nForce2, впрочем, как и его предшественник, nForce, имеет существенные отличия от классических Socket A чипсетов, которые мы привыкли видеть в своих системах.
В то же время хотелось бы напомнить, что первый nForce вряд ли можно назвать успешным набором логики. Его производительность оказалась не столь высока, как того ожидали пользователи, и он не смог превзойти чипсеты от VIA. Стоимость же nForce была значительно выше предложений конкурентов, а интегрированное графическое ядро GeForce2 MX, встроенное в этот набор логики, не могло удовлетворить продвинутых пользователей, для которых и был предназначен этот чипсет.
Теперь NVIDIA с выходом nForce2 в корне изменила тактику завоевания рынка Socket A чипсетов. Новый nForce2, хотя и может поставляться в интегрированном варианте со встроенным 250-мегагерцовым ядром GeForce4 MX, в первую очередь будет позиционироваться как высокопроизводительный дискретный чипсет. Именно на продвижение дискретной версии nForce2 и будут направлены основные маркетинговые усилия NVIDIA. Более того, дискретные варианты nForce2 теперь даже производятся отдельно от интегрированных и не включают в свой полупроводниковый кристалл графическое ядро, благодаря чему их стоимость будет находиться на уровне цен предложений конкурентов. Поэтому, в дальнейшем в рамках данной статьи мы будем подходить к nForce2 именно как к дискретному набору логики, являющемуся прямым конкурентом для VIA KT333 и VIA KT400.
Вообще же, NVIDIA предлагает два варианта северного моста своего чипсета: nForce2 IGP (Integrated Graphics Processor) и nForce2 SPP (System Platform Processor) в зависимости от наличия или отсутствия в нем графического ядра GeForce4 MX. Как уже говорилось ранее, далее мы будем рассматривать nForce2 SPP, а графическим возможностям nForce2 IGP будет посвящена отдельная статья, которую Вы сможете прочесть на нашем сайте несколько позже.
Ключевой особенностью северного моста nForce2 является его контроллер памяти. Как и у предшественника, этот контроллер памяти имеет двухканальную архитектуру, то есть, способен поддерживать 128-битный доступ к используемой памяти. Благодаря этому в системах, построенных на nForce2, могут достигаться беспрецедентно высокие величины пропускной способности шины памяти. Например, в 128-битном режиме доступа и при использовании DDR333 SDRAM модулей пропускная способность памяти у nForce2 составляет 5.4 Гбайт в секунду. Конечно, никакой из Socket A процессоров в настоящее время такую пропускную способность шины памяти задействовать не в силах. Максимальная пропускная способность процессорной шины у новых Athlon XP с 333 МГЦ шиной – 2.7 Гбайт в секунду. Однако есть и другие потребители пропускной способности шины памяти. Это, например, AGP видеокарта, разнообразные устройства ввода вывода и DASP, подробнее о котором будет сказано ниже. При использовании же встроенного графического ядра, которое в nForce2 IGP использует системную память и в качестве видеопамяти, двухканальная 128-битная шина доступа к памяти дает возможность получать относительно высокую для встроенной графики производительность.
Для того чтобы активизировать двухканальный 128-битный режим доступа к памяти в системе построенной на nForce2, необходимо использовать два, желательно идентичных, модуля памяти. При установке же единственного модуля система будет работать в обычном одноканальном 64-битном режиме. В этом nForce2 подобен своему предшественнику. В то же время в части организации двухканального режима работы контроллер памяти nForce2 имеет и некоторые отличия от nForce. Например, контроллер памяти нового чипсета имеет три адресных управляющих шины, в то время как число таких шин у nForce было две. В результате, nForce2 имеет более высокую производительность и стабильность, а также лишен так называемого "super-stability mode", наличие которого в nForce приводило к падению производительности при определенных конфигурациях используемых модулей памяти. Также, возрос и общий объем поддерживаемой чипсетом памяти – теперь nForce2 способен работать с 3 Гбайтами DDR SDRAM.
Нельзя не упомянуть и то, что новый nForce2 поддерживает все самые быстрые версии DDR памяти, включая как DDR266, так и более новые и скоростные модификации DDR333 и DDR400. Правда, при этом NVIDIA утверждает, что наивысшая производительность у ее чипсета достигается во время синхронной работы шин памяти и процессора. Таким образом, для процессоров с 266-мегагерцовой шиной рекомендуется использовать DDR266 память, а для более новых процессоров с 333-мегагерцовой шиной – DDR333 SDRAM. Впрочем, насколько это верно, покажет тестирование.
NVIDIA nForce2 содержит и обновленный блок DASP (Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor), обладающий более совершенными алгоритмами работы, нежели DASP, реализованный в первом nForce. Напомню, что теоретически этот блок представляет собой дополнительный буфер (или кеш, если угодно), встроенный в северный мост чипсета, в который загружаются данные, которые, как предполагает логическая часть DASP, будут востребованы процессоров впоследствии. Этот блок, таким образом, в случае удачных предсказаний и выборок данных из памяти способен, задействуя широкую шину памяти nForce2, значительно сократить латентности при обращении к данным. Именно предвыборка данных – тот козырь контроллера памяти nForce2, благодаря которому NVDIA планирует переиграть VIA. VIA же применяет другой подход и оснащает свои чипсеты дополнительными буферами. До сих пор чипсетам серии VIA KTXXX удавалось успешно конкурировать с первым nForce. Посмотрим, сможет ли изменить это положение дел усовершенствованный DASP.
В остальном, характеристики северного моста nForce2 достаточно привычны для современного набора логики. Например, чипсет поддерживает шину AGP 8x, а для связи северного моста с южным использует шину HyperTransport с пропускной способностью 800 Мбайт в секунду.
В качестве южного моста в nForce2 могут использоваться две микросхемы - Media and Communications Processor (MCP) или Media and Communications Processor Turbo (MCP-T). Обе обладают поддержкой шести портов USB 2.0 и протокола ATA-133, имеют поддержку 10/100 Мбит Ethernet благодаря встроенному в микросхему контроллеру собственной разработки NVIDIA и поддерживают шестиканальный AC’97 2.1 звук. Turbo-версия южного моста, MCP-T к перечисленным возможностям добавляет поддержку IEEE1394, наличие второго сетевого контроллера от 3Com, а также NVIDIA APU (Audio Processing Unit) с аппаратной поддержкой Dolby Digital 5.1 декодирования. Очевидно, что MCP будет применяться в стандартной комплектации, а MCP-T будет предназначаться для более дорогих и продвинутых вариантов материнских плат.
Важной особенностью реализации nForce2 является его полная асинхронность. Чипсет позволяет задавать частоты для FSB, памяти и AGP совершенно независимо друг от друга. Благодаря этой возможности nForce2 может снискать значительную популярность в кругу продвинутых пользователей-оверклокеров, которые, наконец, получили полную свободу действий и теперь смогут разгонять различные компоненты своих систем полностью независимо.
Таким образом, можно сказать, что NVIDIA учла ошибки, допущенные в первом nForce, доработала его, привела его возможности к соответствию современным требованиям и получила вполне конкурентоспособный и перспективный продукт, nForce2. Однако, к сожалению, nForce2 все еще продолжает оставаться «бумажным» набором логики. Хотя анонс nForce2 состоялся в начале лета, а изначально появление плат на этом чипсете было обещано компанией в сентябре, продуктов на основе этого набора логики в магазинах все еще нет. Более того, в нашем распоряжении нет и никаких достоверных сведений о сроках их появления. Единственным обнадеживающим фактом может являться лишь то, что сама NVIDIA в начале этого месяца объявила о долгожданном старте массового производства nForce2.

VIA KT400

Новый чипсет VIA для Socket A платформ, VIA KT400, по сути, представляет собой усовершенствованную версию KT333. Надо сказать, что KT333 оказался чрезвычайно удачным продуктом, получившим широкое признание как со стороны производителей материнских плат, так и со стороны пользователей. Однако VIA решила заменить KT333 на более новый набор логики, в котором была бы добавлена поддержка новых протоколов AGP 8x и USB 2.0, а также возможность тактования шины памяти на частоте 200 МГц. Таким образом, поставки KT333 будут постепенно прекращены, а вместо него производители плат начнут получать более новый KT400 с улучшенными характеристиками.
Северный мост KT400 получил поддержку шины AGP 8x и более скоростного соединения с южным мостом V-Link 8x с пропускной способностью 533 Мбайт в секунду (266 Мбайт в секунду в каждом направлении одновременно). Столь высокая скорость соединения мостов KT400 объясняется отчасти тем, что в новом южном мосте VT8235, который предназначается для использования в составе KT400, введена поддержка трех двухпортовых контроллеров USB 2.0. Вкупе с ATA-133 контроллером, 10/100 Мбит Ethernet контроллером, PCI контроллером и шестиканальным AC97 контроллером, встроенными в микросхему южного моста, им может не хватать более старой версии V-Link с пропускной способностью 266 Мбайт в секунду.
Возвращаясь к начинке северного моста, хочется отметить, что сама VIA говорит об очередном улучшении контроллера памяти чипсета. В частности, как утверждают презентационные материалы, VIA KT400 примерно на 5% быстрее VIA KT333. К сожалению, мы не можем ни подтвердить, ни опровергнуть эту информацию. На данный момент положение дел таково, что материнские платы и на VIA KT400, и на VIA KT333 имеют примерно одинаковую скорость, которая может быть больше или меньше в зависимости от оптимизированности BIOS.
Гораздо интереснее другое. Хотя VIA и заявляет о том, что наборы логики VIA KT333 и VIA KT400 обладают поддержкой процессоров Athlon XP с 333-мегагерцовой системной шиной, на деле оказывается, что изначально эти чипсеты для поддержки такой шины не разрабатывались. VIA провела необходимую проверку стабильности и надежности своих чипсетов при частоте FSB 166 МГц уже после их выхода и включила поддержку шины 333 МГц в число характеристик своих наборов логики «задним числом». Поэтому, например, в описании VIA KT400 на сайте компании про поддержку процессоров с 333-мегагерцовой шиной не говорится ни слова.
На практике выливается это в то, что при частоте шины 333 МГц и VIA KT333, и VIA KT400 накладывают дополнительные ограничения на используемые типы памяти. Оба эти чипсета в отличие от того же NVIDIA nForce2, являются псевдо-асинхронными и для формирования частоты шины памяти используют частоту FSB с некоторыми делителями. Изначально в KT333 и KT400 делители для частоты FSB 166 МГц не были предусмотрены, поэтому в этом случае память с процессорной шиной могут работать лишь в синхронном режиме. Например, при частоте FSB 133 МГц частота памяти у KT400 может быть 133, 166 или 200 МГц. Если же мы увеличиваем частоту FSB до 166 МГц, память может тактоваться лишь на 166 МГц. Это означает, что чипсеты от VIA при работе с процессорами Athlon XP с 333-мегагерцовой шиной требуют использования DDR333 памяти и никакой другой.
Заметим, что не так давно начали появляться слухи о том, что VIA, возможно, вскоре выпустит обновленную версию своего чипсета KT400, VIA KT400A. Принимая во внимание вышесказанное, такой шаг тайваньской компании может быть вполне возможен. KT400A, если он действительно появится, получит полноценную поддержку 333-мегагерцовой шины, а также, вероятно, и усовершенствованный контроллер памяти. Учитывая то, что NVIDIA серьезно решила предпринять шаги к завоеванию рынка Socket A наборов логики, а AMD собирается поддерживать Socket A инфраструктуру как минимум еще года полтора, улучшить производительность KT400 VIA явно не помешает.

А как насчет поддержки DDR400 SDRAM?

Как Вы наверняка помните, поддержка DDR400 SDRAM еще совсем недавно называлась одной из ключевых возможностей всех новых Socket A наборов логики. И VIA KT400, и NVIDIA nForce2 должны были поддержать эту очередную ускоренную модификацию DDR памяти. Однако сегодня о поддержке DDR400 производители чипсетов уже не говорят. Что же случилось?
Оказывается, ничего особенного не произошло. И VIA KT400, и NVIDIA nForce2, действительно способны тактовать шину памяти на частоте 200 МГц, необходимой для поддержки DDR400 SDRAM. Однако, на своем последнем заседании JEDEC, стандартизирующий все новые типы памяти для персональных компьютеров, отказался принять в качестве стандарта DDR400 SDRAM. Поэтому, производители чипсетов вынуждены были забрать свои слова о поддержке DDR400 SDRAM назад.
Дело в том, что с точки зрения JEDEC, простое ускорение частоты шины памяти до 200 МГц уже невозможно. Стандартизация DDR400 потребовала бы изменения как электрических, так и временных параметров этой памяти. Производители же памяти и чипсетов не захотели вносить изменения в свои продукты с целью «правильной по JEDEC» поддержки DDR400. Поэтому, DDR400 остался всего лишь оверклокерским термином, обозначающим обычную DDR SDRAM, разогнанную до частоты 200 МГц (400 МГц DDR).
Отдельные производители памяти наладили выпуск такой памяти, тщательно отбирая чипы и снабжая их теплоотводом, а производители чипсетов просто добавили в свои продукты возможность дальнейшего ускорения шины памяти. Таким образом, можно говорить лишь о том, что VIA KT400 и NVIDIA nForce2 могут тактовать шину памяти на частоте 200 МГц (400 МГц DDR), что позволяет использовать оверклокерские DDR400 модули.
В то же время необходимо заметить, что идея использования DDR400 SDRAM в Socket A платформах явно провальна. Во-первых, следует отметить то, что тайминги у имеющейся на рынке оверклокерской DDR400 памяти сильно завышены по сравнению с, например, DDR333 SDRAM. Так, лучшие образцы DDR400 SDRAM используют схему таймингов 2-3-3-8-1 (CAS Latency - RAS Precharge - RAS-to-CAS Delay - RAS Active to Precharge - Command Rate), в то время как многие серийные модули DDR333 SDRAM, широко доступные в магазинах, имеют схему таймингов 2-2-2-6-1. Более того, многие DDR400 модули вдобавок могут иметь и CAS Latency равную 2.5 или даже 3. Если же добавить сюда и тот факт, что DDR400 SDRAM требует асинхронного функционирования контроллера памяти и шины процессора, что также увеличивает латентности при обращении процессора к памяти, ожидать увеличения производительности при использовании DDR400 SDRAM не приходится. Собственно, этот вывод уже был подтвержден нашими предыдущими тестами.
Поэтому, пропускная способность 3.2 Гбайт в секунду, которую обеспечивают DDR400 модули, на практике оказывается ненужной из-за крайне высокой латентности этой памяти. По сути, все это напоминает историю с первым RDRAM чипсетом i820, который проигрывал по производительности PC100 SDRAM наборам логики из-за высокой латентности RDRAM, несмотря на ее более высокую пропускную способность.
В свете этого путь повышения пропускной способности шины памяти выбранный NVIDIA, представляется более правильным. Компания расширила шину памяти вместо увеличения ее частоты и получила подсистему памяти как с высокой пропускной способностью, так и с низкой латентностью. Единственный минус такого подхода – необходимость использования модулей памяти парами.
В таблице ниже приводится сравнение пропускных способностей основных модификаций DDR SDRAM, поддерживаемых в VIA KT333, VIA KT400 и NVIDIA nForce2:

Сравнение характеристик чипсетов

* DDR400 SDRAM поддерживается неофициально

Налицо технологическое превосходство чипсета от NVIDIA. Он не только позволяет более гибкое конфигурирование подсистемы памяти и использование двухканальных конфигураций, но и обладает более продвинутым южным мостом. Благодаря южному мосту nForce2 обладает поддержкой IEEE1394, APU и двух сетевых контроллеров – возможностями, отсутствующими в чипсетах VIA.
С другой стороны, набор характеристик, которым обладает VIA KT400 является более оптимальным на сегодняшний день с той точки зрения, что в этом чипсете нет ничего лишнего. В этих условиях все будет решать стоимость чипсетов. Согласно предварительным данным nForce2 с MCP-T будет обходиться производителям материнских плат примерно на $10 дороже, чем VIA KT400. Таким образом, налицо явное позиционирование VIA KT400 на массовый рынок, в то время как NVIDIA nForce2, очевидно, будет хорошо продаваться пользователям-энтузиастам, стремящимся получить максимальное быстродействие и наиболее продвинутые возможности.
Также хочется заметить, что несмотря на новизну всех рассматриваемых чипсетов, в них нет поддержки Serial ATA-150, протокола, который уже начал применяться для подключения жестких дисков. Получается, производители винчестеров опередили разработчиков чипсетов и теперь зачастую материнские платы оснащаются внешними контроллерами Serial ATA-150. К слову, VIA вскоре выпустит усовершенствованную версию своего южного моста VT8235, снабженную поддержкой Serial ATA. О планах NVIDIA в этом направлении пока ничего неизвестно.

Новые материнские платы: ASUS A7V8X и ASUS A7N8X

Прежде чем перейти непосредственно к результатам наших тестовых изысканий, необходимо немного рассказать и о материнских платах, принявших участие в нашем тестировании. Для измерения быстродействия чипсетов VIA KT400 и NVIDIA nForce2 мы использовали две новые материнские платы от компании ASUS, A7V8X и A7N8X. Компания ASUS традиционно предложила свои продукты на базе новых чипсетов одной из первых, и именно поэтому для целей тестирования нами были выбраны эти изделия. Также необходимо сказать, что по данным тестовых испытаний материнская плата ASUS A7V8X является одной из самых быстрых на чипсете VIA KT400.
Итак, ознакомимся с A7V8X поподробнее:
Socket A материнская плата ASUS A7V8X основывается на наборе логики VIA KT400 и обладает тремя слотами DDR DIMM, поддерживающими DDR266/DDR333/DDR400 SDRAM (заметим, что при частоте FSB 166 МГц платой поддерживается лишь DDR333 SDRAM), слотом AGP 8x и шестью слотами PCI. Последний слот PCI носит название BlueMagic PCI и может быть использован как для установки обычных PCI карт, так и для работы со специализированной WLAN картой от ASUS, поддерживающей протоколы Bluetooth, IEEE 802.11a и 802.11b.
Традиционно, материнские платы от ASUS стоят дороже конкурирующих продуктов иных производителей. A7V8X – не исключение. Правда, высокая стоимость этой платы отчасти можно объяснить большим количеством дополнительной «начинки», которую инженеры ASUS умудрились разместить на своем новом продукте.
На плате, помимо привычных компонентов имеются несколько дополнительных контроллеров, расширяющих функциональность этого продукта. Во-первых, это IDE RAID контроллер Promise PDC20376, поддерживающий два канала Serial ATA-150 и один канал Parallel ATA-133. Следует отметить, что хотя ASUS и заявляет о «полноценной поддержке Serial ATA», надо понимать, что в данном случае она не совсем полноценна. Serial ATA каналы реализованы в Promise PDC20376 посредством переделки одного из Parallel ATA-133 каналов, в результате чего максимальная пропускная способность каналов Serial ATA-150 на ASUS A7V8X не превосходит 133 Мбайта в секунду против теоретических 150 Мбайт в секунду.
Во-вторых, ASUS добавил к возможностям своей платы поддержку трех IEEE1394 портов. В VIA KT400 интерфейс IEEE1394 не поддерживается, поэтому на A7V8X применен внешний контроллер VIA VT6306.
Также, на плате установлен и сетевой контроллер, причем поддерживающий не только 10/100 Мбит/с Fast Ethernet, но и новомодный Gigabit Ethernet. A7V8X стала первой материнской платой от ASUS, на которой применен новый сетевой чип Broadcom BCM5702CKFB. Хочется заметить, что решения от Broadcom обычно используются в высокопроизводительных серверных решениях, однако ASUS, видимо, решил, что Gigabit Ethernet пора продвигать и в домашние компьютеры пользователей-энтузиастов.
Также, на плате обнаруживается звуковой шестиканальный AC’97 кодек Avance Logic ALC650, поддерживающий SPDIF выход. Заметим, что ранее ASUS предпочитал использовать на своих высокопроизводительных платах PCI звуковые контроллеры C-Media CMI8738, однако теперь предпочтение отдано AC’97 чипу. Впрочем, это и неудивительно. По характеристикам и качеству Avance Logic ALC650 явно превосходит C-Media CMI8738. Фактически, единственная проблема ALC650 – некорректное транслирование стереозвука на шесть каналов.
На плате имеется и система голосовой диагностики основанная на чипе W83791SD от Winbond, знакомая нам по другим продуктам этого производителя. Также, хочется отметить поддержку этой платой Smart Card Reader, а также устройства для чтения Secure Digital и Memory Stick карт.
При такой концентрированной начинке совершенно неудивительно, что размеры PCB у ASUS A7V8X несколько больше привычных. Да и некоторые компоненты расположены на плате не совсем удобно. Однако, самое удивительное в A7V8X не это. Ранее платы ASUS с подобной степенью интеграции выделялись «лесом» джамперов, предназначенных для включения или отключения дополнительных контроллеров. Теперь производитель, видимо, решил упростить конфигурирование платы. Все джампера, отвечающие за отключение дополнительных контроллеров, с платы убраны. После этого логично было бы обнаружить опции для программного отключения дополнительных контроллеров в BIOS Setup. Однако там они не появились. В результате, отключать интегрированные контроллеры на A7V8X (кроме звукового) не представляется возможным. Зато, число джамперов на плате действительно сильно убавилось.
Возвращаясь к дизайну PCB, отметим, что установленная AGP плата традиционно будет блокировать защелки DIMM, разъем Socket A расположен слишком близко к слотам памяти (поток воздуха от процессорного кулера будет прогревать модули памяти), а на левом крае платы расположен целый ряд не слишком удобных разъемов.
Отдельно следует отметить систему аппаратного мониторинга, реализованную на A7V8X посредством фирменного ASIC чипа ASUS ASB100-A. В частности, для мониторинга температуры процессоров плата использует не размещенный посредине Socket A термодатчик, а пользуется показаниями встроенных в Athlon XP термодиодов. За счет этого температурный контроль за состоянием процессора на A7V8X выполняется на порядок точнее, чем на других платах. Более того, реализованная аппаратная защита процессора от перегрева, отключающая питание при превышении критической температуры, на A7V8X работает корректно и, как мы убедились на собственном опыте, всегда срабатывает вовремя, спасая процессоры от выхода из строя. Также, на A7V8X использована и технология Q-Fan. Суть этой технологии заключается в том, что скорость вращения вентилятора на процессорном кулере варьируется в зависимости от температуры процессора. На практике это означает, что при понижении температуры CPU ниже некоторого предела (конфигурируемого посредством BIOS Setup) на разъем, к которому подключается процессорный вентилятор, подается пониженное напряжение питания, что позволяет в ряде случаев снизить шум, создаваемый этим вентилятором.
Останутся довольны A7V8X и оверклокеры, которые получат в свое распоряжение несколько наиболее популярных функций для разгона, присутствующих в BIOS Setup. Плата позволяет изменять частоту FSB процессора с шагом в 1 МГц в пределах от 100 до 227 МГц. При этом делитель для задания частоты PCI в диапазоне 100-120 МГц равен 1:3, в диапазоне 120-160 МГц равен 1:4, а при частотах выше 160 МГц – равен 1:5. Также, плата позволяет изменять коэффициент умножения CPU (для процессоров с незафиксированным множителем). При этом максимальное допустимое значение множителя на этой плате – 22.5x. Для улучшения стабильности при разгоне есть возможности увеличения питания ядра процессора в диапазоне 1.5-2.05 В с шагом 0.025 В, а также питания слотов DIMM и AGP, напряжение на которых может быть поднято на значения до 0.3В свыше номинала.
В качестве BIOS на ASUS A7V8X традиционно используется Award Medallion BIOS, имеющий большое количество настроек для задания таймингов памяти.
В заключение отметим, что на северном мосту чипсета на плате от ASUS установлен массивный алюминиевый радиатор, а под крепежными зубьями Socket A наклеена пластиковая пленка, предохраняющая PCB от повреждения при монтаже охлаждающих устройств.
К стабильности и производительности ASUS A7V8X во время тестирования у нас не возникло никаких претензий, за исключением разве лишь того факта, что на данной материнской плате не работает AGP 8x видеокарта ATI RADEON 9700 PRO. Впрочем, как нас заверили в ASUS, в будущих версиях BIOS (а мы использовали для тестов версию 1007) эта проблема будет исправлена.

Вторая использовавшаяся нами материнская плата, A7N8X основывается на чипсете NVIDIA nForce2:
Поскольку данная плата не является серийным образцом, а представляет собой лишь демонстрационный образец, на ее описании не будем останавливаться столь же подробным образом.
ASUS A7N8X оборудована слотом AGP Pro 50, поддерживающим AGP 8x видеокарты, пятью слотами PCI, слотом ACR и тремя слотами DDR DIMM. Два слота DDR DIMM под номерами 1 и 2 относятся к одному 64-битному каналу памяти, третий же слот подключен ко второму каналу. Слоты DDR DIMM 1 и 2 являются равноправными, и от расположения в них модулей памяти производительность системы не зависит. A7N8X может работать с DDR266, DDR333 и DDR400 SDRAM при любой частоте FSB. Также, немаловажно и то, что стабилизатор питания слотов памяти на A7N8X – импульсный, что должно обеспечивать дополнительную стабильность системы.
Из дополнительного оборудования на плате имеется двухканальный Serial ATA-150 контроллер от Silicon Image, система голосовой диагностики и поддержка Smart Card Reader. В качестве южного моста на A7N8X используется микросхема MCP-T, поэтому платой поддерживается два IEEE1394 порта, два 10/100 Мбит Ethernet порта и цифровые выходы Dolby Digital, разведенные на самой материнской плате. Таким образом, ASUS A7N8X позволяет подключение к Dolby Digital декодеру без применения специальных дочерних плат SoundStorm, заложенных в референс-дизайн платформы на базе nForce2.
Дизайн платы достаточно удачен, думается, A7N8X сможет удовлетворить в этом отношении все потребности продвинутых пользователей. Фактически, единственная функция, не поддерживаемая платой – это IDE RAID.
Что же касается мониторинга и возможностей для разгона, то тут средства, предоставляемые A7N8X, несколько своеобразны. Помимо использования для мониторинга встроенного в Athlon XP термодатчика и корректно реализованной защиты от перегрева, плата предлагает чрезвычайно широкие возможности для изменения частот различных шин. Частота FSB может быть задана в диапазоне 100-200 МГц, частоты памяти и шины AGP задаются полностью независимо от FSB. Также, теоретически возможно и изменение напряжения питания процессора, но на нашем экземпляре платы соответствующие джамперы не были распаяны.
Как мы помним, материнские платы на базе первого nForce не блистали возможностями для оверклокинга. В этом отношении nForce2 имеет все шансы повторить судьбу предшественника. По крайней мере такой вывод можно сделать после ознакомления с ASUS A7N8X. Впрочем, мы еще не видели плат на базе nForce2 от других производителей, а тот же EPoX, например, обещает, что его плата на nForce2 будет иметь «космические» возможности для разгона.
Что же касается средств для конфигурирования подсистемы памяти, то Phoenix-Award BIOS v6.00PG на ASUS A7N8X имеет все необходимое для полного контроля над таймингами памяти.
В заключение рассмотрения плат приведем таблицу с их характеристиками:

Как мы тестировали

Перед рассмотрением результатов тестов еще раз напомним, что протестированная нами материнская плата на базе NVIDIA nForce2 является предсерийным образцом, поэтому во время тестирования она все еще обладала некоторыми проблемами. В частности, указанная плата ASUS A7N8X отказалась работать при частоте FSB 166 МГц и частоте памяти 133 МГц, хотя формально этот режим платой поддерживается.
В этой связи мы решили несколько сократить набор используемых тестов, но зато увеличили число режимов, в которых были протестированы платформы. В рамках данного материала будут сравниваться три современных набора логики VIA KT333, VIA KT400 и NVIDIA nForce2 при работе в системах как с частотой FSB 133 МГц, так и в системах где частота FSB равна 166 МГц. nForce2 был протестирован нами как в одноканальном, так и в двухканальном режиме. И, естественно, при тестировании мы задействовали все типы памяти, включая начавшую устаревать DDR266 SDRAM и новую DDR400 SDRAM.
В качестве материнской платы на базе набора логики VIA KT333 нами была избрана EPoX EP-8K3A+, как наиболее быстрая материнская плата на данном чипсете.
В итоге, состав тестовых систем описывается следующим образом:
Все тесты выполнялись в операционной системе MS Windows XP Professional.

Производительность чипсетов при частоте FSB 133 МГц

Поскольку процессоры Athlon XP с частотой шины 266 МГц являются наиболее распространенными на данный момент, да и массовое появление их собратьев с 333-мегагерцовой шиной вряд ли следует ждать ранее начала следующего года, в первую очередь обратим внимание на скорость Socket A платформ именно с 266-мегагерцовой шиной. Напомним, что в этой части тестирования был использован процессор Athlon XP 2600+, работающий на реальной частоте 2133 МГц.
Как известно, основной вклад в производительность системы вносит скорость работы контроллера памяти. Именно поэтому в первую очередь мы обратили внимание на скорость работы подсистем памяти испытуемых чипсетов. В таблице ниже приведены результаты измерений, полученные при использовании утилиты Cachemem:
Приведенная таблица дает немалую пищу для размышлений. Отметим наиболее интересные факты. Как это не кажется странным, синтетический бенчмарк Cachemem не демонстрирует никаких преимуществ двухканального набора логики nForce2 по сравнению с одноканальными соперниками. Напротив, лучшую скорость при операциях записи и чтения можно увидеть у VIA KT400, а лучшая латентность – сразу у обоих наборов логики от VIA. Если же сравнивать между собой результаты, полученные при задействовании одного или двух каналов памяти на NVIDIA nForce2, то можно заметить, что прирост скорости работы с памятью от расширения шины в два раза совсем незначителен. Впрочем, ничего другого и не ожидалось – основным ограничителем в современных Socket A системах на магистрали процессор-память является процессорная шина, а не шина памяти. Не наблюдается также и снижение латентности, которое должно быть получено при использовании двухканальных конфигураций за счет чередования обращений двух контроллеров памяти. Впрочем, не следует забывать, что Cachemem – тест синтетический, и в реальных задачах картина может быть несколько иной.
Также, следует обратить внимание и на фиаско, которое терпит DDR400 SDRAM. За счет того, что эта память обладает более высокими задержками, нежели DDR266 и DDR333, она совсем не радует нас своими высокими показателями. Фактически, только лишь при операциях по копированию данных этот тип памяти проявляет себя с лучшей стороны.
Что же касается остальных типов памяти, то из результатов очевидно, что хотя DDR333 SDRAM функционирует с 266-мегагерцовой шиной в асинхронном режиме, чипсеты VIA KT333 и VIA KT400 оптимизированы именно под нее. NVIDIA nForce2 же совершенно явно настроен на функционирование в синхронном режиме с DDR266 SDRAM, о чем и говорилось нами выше.
Также, отметим, что по данным синтетического теста Cachemem складывается впечатление, что контроллер памяти в VIA KT400 претерпел некоторые изменения по сравнению с контроллером памяти в VIA KT333, в результате чего он обладает более высоким быстродействием, по крайней мере, в данном тесте.
Посмотрим теперь на результаты, показанные испытуемыми платформами в другом тесте пропускной способности памяти SiSoft Sandra 2002, использующем известный алгоритм Stream.
Победителем в данном случае становится VIA KT400, который использует шину памяти наиболее эффективно. Причем вновь можно заметить, что чипсеты от VIA быстрее работают с DDR333 памятью, в то время как лучшим выбором для nForce2 оказывается двухканальная DDR266 SDRAM.
Впрочем, перейдем от синтетических тестов к исследованию скорости платформ в реальных приложениях.
По данным SYSmark2002 наилучшую производительность показывают чипсеты от VIA KT400 и KT333, работающие с DDR333 SDRAM. Причем, если в синтетических тестах мы видели преимущество более нового KT400 над KT333, то в данном бенчмарке, основанном на измерении скорости работы в реальных приложениях, это преимущество нивелируется, а в части Office Productivity и вовсе KT333 оказывается лидером.
Производительность nForce2 – несколько ниже. Этому чипсету не помогает даже двухканальный контроллер памяти. Заметим, что, как и ожидалось, наивысшую скорость этот чипсет демонстрирует при работе в синхронном режиме, будучи укомплектованным DDR266 памятью. При асинхронности же DDR400 SDRAM позволяет получить более высокий результат, чем DDR333 SDRAM. По всей видимости, высокие задержки DDR400 в данном случае компенсируются интеллектуальным DASP, встроенным в чипсет.
При тестировании скорости сжатия информации чипсеты от VIA вновь обходят nForce2. Причем, в этом случае их преимущество более ощутимо, и превзойти чипсет от NVIDIA удается даже платформе на VIA KT400, укомплектованной «тормозной» DDR400 SDRAM. Также, результаты этого теста вновь демонстрируют превосходство VIA KT400 над VIA KT333.
Тест на скорость кодирования видео показывает похожие результаты. VIA KT400 обходит VIA KT333 и NVIDIA nForce2, который оказывается недостаточно быстрым даже при использовании 128-битного доступа к памяти. Однако чипсету от NVIDIA все же удается превзойти VIA KT333.
Также заметим, что тестирование в реальных приложениях подтверждает оптимизированность чипсетов от VIA для использования DDR333 памяти, в то время как nForce2 показывает наилучшие результаты, работая в синхронном режиме с DDR266 памятью.
В 3D-тестах картина качественно не меняется. KT400 продолжает лидировать, превосходя и KT333, и nForce2.
Ничего нового для нас нет и в результатах, продемонстрированных протестированными платформами в игровых приложениях Return to Castle of Wolfenstein и Unreal Tournament 2003.
А вот скорость финального рендеринга, которая была измерена в 3ds max 5, от производительности контроллеров памяти зависит не сильно. Но, тем не менее, небольшое преимущество VIA KT400 вновь налицо.
Приведенные в заключение результаты теста SPECviewperf 7.0 качественно отличаются от того, что мы видели ранее. Впрочем, как уже неоднократно говорилось, этот тест, моделирующий работу в профессиональных OpenGL приложениях, умудряется четко высвечивать преимущества шины памяти с высокой пропускной способностью. Так произошло и в данном случае – результаты платформ выстроились по пропускной способности шины памяти. Лидирует, естественно, двухканальный nForce2, а DDR400 SDRAM превосходит другие типы памяти с меньшей пропускной способностью.
Заметим, что в SPECviewperf 7.0 при использовании подсистем памяти с одинаковой теоретической пропускной способностью лучшие результаты показывает чипсет от NVIDIA. Вероятно, здесь сказывается работа того самого блока DASP, которому удается эффективно функционировать в условиях обмена процессора и памяти большими последовательными пакетами данных.
Впрочем, SPECviewperf – единственный тест, в котором мы видим преимущество nForce2 над конкурентами, по крайней мере, при частоте шины 266 МГц. В остальных случаях лидером в этой части нашего тестирования следует признать связку «VIA KT400 плюс DDR333 SDRAM».

Производительность чипсетов при частоте FSB 166 МГц

Вторая часть нашего тестирования более интересна. Здесь для снятия результатов мы использовали процессор Athlon XP 2700+, имеющий реальную частоту 2166 МГц и предназначенный для эксплуатирования при частоте шины 333 МГц. Поскольку все будущие процессоры от компании AMD, включая и процессоры на перспективном ядре Barton, будут ориентированы на использование именно этой шины, данное тестирование покажет, насколько современные наборы логики готовы к работе с будущими процессорами.
Заметим, что при тестировании в данном режиме приводимое нами число результатов несколько меньше, чем в предыдущем разделе. Связано это с тем, что при установке частоты FSB 166 МГц наборы логики от VIA: и KT400, и KT333, могут работать лишь с DDR333 памятью.
Асинхронный же nForce2, теоретически, позволяет использование любых типов памяти, однако наша тестовая система на базе этого набора логики при частоте FSB 166 МГц функционировала нестабильно при применении DDR266 SDRAM. Поэтому тесты с DDR266 SDRAM из числа результатов также были исключены.
Также как и в предыдущем тестировании, анализ производительности платформ начнем с рассмотрения результатов, показанных в синтетическом тесте Cachemem:
Как видим, при переходе на более быструю 333-мегагерцовую процессорную шину ситуация меняется в корне. Хозяином положения становится NVIDIA nForce2. Видимо, инженеры NVIDIA решили оптимизировать свой новый чипсет в первую очередь для перспективных процессоров AMD, а не просто декларировали их поддержку, как это сделала VIA. nForce2 в двухканальном режиме обеспечивает наивысшую скорость копирования данных и записи в память благодаря 128-битной шине памяти и имеет наименьшую латентность благодаря усовершенствованному блоку DASP. Заметим также, что по скорости чтения лидирует nForce2, работающий в одноканальном режиме. Чем объясняется этот факт – сказать сложно, видимо при использовании двух банков памяти возникают какие-то коллизии при переключении каналов. Ну и помимо всего прочего, мы вновь убедились в том, что хотя nForce2 – чипсет асинхронный, использовать разные частоты шины памяти и процессора смысла не имеет – это ощутимо снижает производительность.
Что же касается чипсетов от VIA, то и с ними ситуация отличается от той, что мы наблюдали при частоте FSB 133 МГц. VIA KT333 имеет все шансы обогнать KT400 из-за более низкой латентности подсистемы памяти. Столь высокие результаты наша плата на базе KT333 стала показывать после прошивки BIOS с официальной поддержкой 333 МГц шины, который нам удалось раздобыть совсем недавно.
Посмотрим теперь на результаты, полученные при измерении практической пропускной способности подсистемы памяти в SiSoft Sandra 2002:
Во-первых, отметим увеличение скорости работы памяти, последовавшее за ускорением процессорной шины Athlon XP. Если при частоте шины 266 МГц ни один из чипсетов не смог обеспечить скорость свыше 2.1 Гбайт в секунду (это неудивительно – такова максимальная пропускная способность процессорной шины), то теперь практические пропускные способности перевалили за 2.3-2.4 Гбайт в секунду.
Во вторых, изменилась и расстановка сил. Теперь лидером является nForce2, причем независимо от ширины шины памяти.
Посмотрим, как же обстоит дело в реальных задачах:
Как и ожидалось, nForce2 обгоняет конкурентов как при работе с одним контроллером памяти, так и в двухканальном режиме. DDR400 SDRAM же продолжает оставаться отличным «замедлителем системы». Впрочем, оверклокеры должны все же по достоинству оценить потенциал, который дает этот тип памяти. Разогнав шину FSB до 200 МГц и использовав DDR400 SDRAM, из Athlon XP систем наверняка можно выжать значительный прирост в производительности. Но не будем отклоняться от темы.
Тест на скорость сжатия информации показывает всю прелесть DASP nForce2. По сравнению с результатами чипсета от NVIDIA, скорость KT400 и KT333 выглядит просто удручающе.
При исследовании производительности в задачах кодирования видео чипсеты от VIA проигрывают nForce2 даже в «неестественном» для него режиме с DDR400 памятью.
В игровых приложениях NVIDIA nForce2 снова подтверждает свою высокую производительность. Также, хочется обратить внимание читателя на тот факт, что скорость nForce2 в двухканальном и одноканальном режимах различается несильно. Отсюда вывод – сильная сторона nForce2 – отнюдь не 128-битный доступ к памяти, а интеллектуальный контроллер памяти с DASP.
Скорость финального рендеринга, как уже говорилось выше, мало зависит от производительности контроллеров памяти, но, тем не менее, некоторый разброс в результатах все-таки имеется.
В SPECviewperf 7.0 со значительным отрывом лидирует nForce2, имеющий шину памяти с максимальной пропускной способностью.

Выводы

Подведем итоги. Полученные нами результаты позволяют говорить о том, что вполне возможно ситуация на рынке Socket A наборов логики вскоре может измениться. По крайней мере, если не произойдет ничего экстраординарного, господству в этом секторе рынка тайваньской компании VIA вполне может прийти конец. В лице NVIDIA у VIA возникает большой и сильный конкурент, исправивший все свои ранние технологические и маркетинговые ошибки и готовый начать новый виток борьбы за потребителя.
По результатам наших изысканий можно утверждать, что набор логики NVIDIA nForce2 вполне может претендовать на роль высокопроизводительного и многофункционального решения для продвинутых пользователей. Этот чипсет обладает огромным потенциалом с точки зрения своих возможностей, а также имеет достаточно высокую производительность.
Говоря конкретнее, заметим, что nForce2 обладает высоким быстродействием как раз при работе с процессорами с 333-мегагерцовой шиной, а именно такие процессоры будет предлагать AMD продвинутым пользователям в 2003 году. Это позволяет надеяться на то, что связка nForce2 плюс Athlon XP на ядре Barton вскоре станет общепринятой основой высокопроизводительных платформ для поклонников CPU от AMD.
VIA же со своими чипсетами KT333 и KT400 может рассчитывать в следующем году только на попадание в недорогие системы с процессорами с 266-мегагерцовой шиной. К чести VIA следует отметить, что для этих CPU именно KT333 и KT400 обеспечивают наивысшую производительность.
В то же время не исключено и то, что VIA выпустит еще одну версию своего последнего набора логики, VIA KT400A, оптимизированную для работы с процессорами с 333-мегагерцовой шиной. В этом случае рынок будущих высокопроизводительных решений для VIA будет не совсем потерян даже несмотря на более скудные характеристики чипсетов компании по сравнению с NVIDIA nForce2.
Если же говорить о сравнении VIA KT400 и VIA KT333, то следует отметить, что первый чипсет действительно обладает слегка более высокой скоростью при частоте шины 266 МГц. При переходе же на 333-мегагерцовую шину скорости обоих чипсетов от VIA выравниваются.
Что касается памяти, то тут следует отметить следующее. DDR400 SDRAM, стоящая несколько больше DDR266 и DDR333 памяти, не обеспечивает никакого увеличения производительности, даже несмотря на ее большую теоретическую пропускную способность. Более того, DDR400 зачастую замедляет Socket A системы. Наиболее же приемлемым типом памяти для Socket A платформ следует считать DDR333 SDRAM – с ней быстродействие оказывается выше в любых современных системах. Исключение здесь составляет лишь nForce2, сильно оптимизированный под синхронную работу шин памяти и процессора. В режиме с частотой шины 266 МГц в системах на этом чипсете следует использовать DDR266 SDRAM.