Новый чипсет для Athlon 64: SiS755

Введение

Когда мы приступали к тестированию нового набора логики для процессоров семейства Athlon 64 от компании SiS, SiS755, на память невольно пришла история двухгодичной давности. Тогда, осенью 2001 года производители наборов логики только-только начинали производство чипсетов с поддержкой DDR SDRAM, нацеленных на использование в Socket A системах. Первыми выпустили свои чипсеты для этой платформы AMD, VIA и ALi. Компания SiS с выпуском своего варианта подобного продукта немного задержалась. Однако каково же было удивление общественности, когда несколько запоздавший чипсет SiS735 вдруг оказался самым быстрым на то время набором логики для Socket A систем. SiS тогда показал всю силу своей инженерной команды, которая смогла разработать наиболее эффективный на тот момент контроллер DDR SDRAM. Другим производителям наборов логики в ответ на такие успехи SiS даже пришлось в срочном порядке выпускать обновленные наборы логики, в которых скорость работы контроллеров памяти была повышена.
Ситуация, сложившаяся сегодня, немного напоминает ту старую историю. Хотя бы потому, что SiS вновь задержался с релизом своих наборов логики для платформы AMD Athlon 64. На рынке уже достаточно продолжительное время продаются материнские платы на базе VIA K8T800 и NVIDIA nForce 3 150, а аналогичных плат на базе чипсетов от SiS на полках магазинов не видно. Впрочем, пока продажи процессоров Athlon 64 не столь велики и некоторое промедление вряд ли скажется на потенциальных продажах задерживающихся чипсетов от SiS. Тем более, очень похоже, что ждать больше нам не придется. Платы на базе SiS755 на подходе. Именно поэтому мы решили подготовить обзор возможностей и производительности SiS755, который и представляем вашему вниманию сегодня. Чертовски интересно, сможет ли SiS755 повторить успех SiS735, и не приготовил ли SiS очередной сюрприз компаниям VIA и NVIDIA, в очередной раз продемонстрировав себя с лучшей стороны как разработчика высокопроизводительных наборов логики.

SiS755: подробности

Итак, SiS755 представляет собой первый набор логики в линейке продуктов, которые компания SiS планирует предложить в ближайшее время для семейства процессоров Athlon 64. С точки зрения формальных характеристик SiS755 не представляет собой ничего особенного. Конечно, не в том смысле, что этот набор логики обладает бедными возможностями, а как раз напротив, на фоне характеристик современных чипсетов SiS755 смотрится вполне «на уровне», хотя, впрочем, и не выше его. То есть, характеристики вполне обычны для сегодняшнего дня.


Как можно видеть из блок-схемы, данный набор логики состоит из двух микросхем: северного моста SiS755 и южного моста SiS964 (хотя, никто не может запретить производителям плат использовать в качестве южного моста и другие микросхемы от SiS, благо все последние южные мосты этого производителя совместимы между собой).
SiS755 поддерживает шину HyperTransport с пропускной способностью 1.6 Гбайт в секунду для связи с процессором. То есть, в обе стороны эта шина имеет ширину 16 бит и частоту 800 МГц. Таким образом, сразу можно говорить о том, что SiS755 лишен основного недостатка конкурирующего чипсета от NVIDIA, nForce3 150, в котором HyperTransport работает в несколько урезанном варианте с пониженной до 600 МГц частотой и уполовиненной шириной шины в одну сторону.
Также, SiS755 содержит и необходимый для северного моста контроллер AGP 8x с поддержкой Fast Writes. Заметим сразу, что инженерам SiS удалось избавить свой новый продукт и от недостатков, присущих VIA K8T800. В отличие от чипсета компании VIA, SiS755 предлагает более гибкое управление делителями для частот шины AGP (а следовательно и PCI) относительно частоты процессорной шины. Это значит, что при разгоне CPU повышением частоты шины, благодаря возможности гибкого изменения делителей для частоты AGP, мы не встретимся с проблемами, вызванными невозможностью работы AGP и PCI устройств на частоте выше штатной. Кроме того, подобно NVIDIA nForce3 150, чипсет от SiS и вовсе может тактовать шины AGP/PCI асинхронно с процессорной. Это дает возможность жестко зафиксировать частоту AGP на штатном значении при разгоне – чрезвычайно важная функция при оверклокинге процессора повышением частоты шины.
Поскольку контроллер памяти в Athlon 64 системах перекочевал непосредственно в процессор, задачи разработчиков наборов системной логики несколько упростились. Теперь инженеры могут не заботиться о разработке эффективных контроллеров памяти, а всецело сосредоточить свои усилия на совершенствовании AGP интерфейса, системной шины и шины, применяемой для связи мостов в чипсете.
Для соединения северного и южного моста в SiS755 используется фирменная 16-битная двунаправленная шина MuTIOL 1G, уже достаточно давно и успешно применяемая в продуктах SiS. Ключевые особенности этой шины заключаются в ее многопоточности, то есть в возможности выделения потребителям пропускной способности гарантированной полосы пропускания, причем MuTIOL 1G обладает возможностью одновременного выделения нескольких независимых потоков. Отметим, что при этом пиковая пропускная способность MuTIOL 1G ограничивается величиной 1.07 Гбайт в секунду.
Южный мост SiS964, который в стандартном варианте SiS избрал для комплектации SiS755, является на сегодняшний день наиболее продвинутым в линейке. Эта микросхема обладает поддержкой всех необходимых на сегодня интерфейсов и протоколов. Поддерживается два канала ATA-133 и два порта Serial ATA-150. Жесткие диски, подключаемые к шине Serial ATA, SiS964 позволяет объединять в RAID массивы уровней 0 или 1, а также конкатенировать их, применяя режим JBOD. Помимо этого в SiS964 поддерживается восемь портов USB 2.0, шина PCI, 10/100 Мбит LAN MAC, шестиканальный AC97 звук и проч. Фактически, не хватает в SiS964 только поддержки IEEE1394. Заметим, что в некоторых более старых южных мостах от SiS поддержка этого интерфейса все же присутствует, и это, по всей видимости, говорит о том, что SiS посчитал данный интерфейс не столь важным, и не востребованным в базовой комплектации SiS755.
Давайте сопоставим характеристики SiS755 с свойствами уже анонсированных чипсетов для платформы Athlon 64 от VIA и NVIDIA:


Как видим, с точки зрения формальных характеристик SiS755 очень похож на VIA K8T800, разве только шина для соединения мостов у него побыстрее. Впрочем, если копнуть поглубже, у SiS755 находятся и более интересные преимущества. Это – предмет особой гордости SiS, архитектура HyperStreaming.
Благодаря этой архитектуре, SiS удалось добиться более эффективной обработки потоков внутри северного моста чипсета. Основной особенностью этой архитектуры является интеллектуальное управление потоками с продвинутыми алгоритмами арбитража конфликтных ситуаций. Так, при обработке одного потока архитектура HyperStreaming стремится минимизировать латентности при его прохождении. При обработке нескольких потоков в дело вступают алгоритмы конвейеризации транзакций и их одновременного исполнения. Кроме того, архитектура HyperStreaming позволяет разделять потоки на приоритетные и обычные, благодаря чему некоторые потоки могут получать в свое распоряжение гарантированную полосу пропускания.
К сожалению, мы не знаем, какие технологии используют VIA и NVIDIA в своих чипсетах, поэтому говорить о HyperStreaming как о чем-то исключительном мы пока возможности не имеем. Тем не менее, тесты, которые будут приведены ниже, показывают, что SiS755 управляется с данными более эффективно, нежели конкурирующие продукты других производителей.
Подводя итог всему сказанному, заметим, что компания SiS уже анонсировала набор логики SiS755FX, который добавляет к возможностям SiS755 поддержку 1 ГГц HyperTransport и Socket 939 процессоров. Однако пока на рынке нет CPU, которые могут задействовать эти возможности, а потому и нет необходимости в этом чипсете. Очевидно, SiS начнет массовые поставки этого продукта несколько позднее. Что же касается более близких перспектив, то нас ждет появление SiS760 – интегрированного набора логики на основе SiS755 со встроенным графическим ядром Ultra256. Особенностями SiS760 станет совместимость по выводам с SiS755, а также возможность использования в качестве видеопамяти как части оперативной памяти, подключенной к CPU, так и выделенного локально фрейм-буфера.

Референсная плата

Пару слов хотелось бы сказать и о референсной плате, используя которую мы изучали возможности SiS755.

Хочется отметить, что дизайн эталонной платы для SiS755 общий с SiS760, что доказывает совместимость по выводам этих наборов логики. Как можно заметить, на плате имеются места для установки микросхем памяти – локального фрейм-буфера. Надеемся, вскоре мы получим возможность протестировать в деле и интегрированный набор логики SiS760.
Подробное рассмотрение эталонного дизайна платы на SiS755 вряд ли имеет смысл: с реальными продуктами эта плата не имеет ничего общего. Поэтому, ограничимся лишь несколькими фотографиями:

Обратите внимание на шесть USB 2.0 портов. Также, здесь есть TV-Out и D-Sub, однако они не работают, поскольку SiS755 не содержит интегрированного видеоядра.

Чипсет накрыт небольшим пассивным радиатором, рядом – места для выделенного фрейм-буфера.

Как мы тестировали

Целью тестирования, которые было проведено нами при исследовании набора логики SiS755, являлось определение того уровня производительности, который может обеспечить этот чипсет в сравнении с конкурентами. Не так давно мы провели тесты тринадцати материнских плат, построенных на чипсетах NVIDIA nForce3 150 и VIA K8T800, поэтому выбрать соперников референсной плате на SiS755 не составило особого труда. Единственный момент, который несколько сузил возможный выбор, это то, что на эталонной плате от SiS частота процессорной шины была слегка (примерно на 1%) завышена:


Поэтому, для сравнения с платой на базе SiS755 мы взяли материнские платы Chaintech ZNF3-150 на базе NVIDIA nForce3 150 и Gigabyte GA-K8VT800 на VIA K8T800 на которых частота FSB также была выше номинала. Кроме того, по результатам наших тестов данные материнские платы являются одними из быстрейших продуктов, основанных на соответствующих наборах логики. В итоге, набор комплектующих, который использовался нами для тестов, был следующим:

Процессор: AMD Athlon 64 3200+ (2.0GHz);
Материнские платы: Chaintech ZNF3-150, Gigabyte GA-K8VT800, SiS755 Demo Board;
Память: 512 Мбайт DDR400 SDRAM (тайминги 2-2-2-6);
Графическая карта: NVIDIA GeForce FX 5900 Ultra (драйвера Detonator 52.16);
Жесткий диск: Western Digital WD400JB.

Тестирование выполнялось в операционной системе Windows XP Professional SP1 с установленным пакетом DirectX9.0b. При тестировании использовались драйвера NVIDIA nForce3 Unified Driver 2.65, VIA Hyperion 4in1 Driver v4.49 и SiS AGP Driver 1.17a.

Производительность

Обычно когда мы делаем обзоры чипсетов, в первую очередь мы тестируем эффективность подсистемы памяти при помощи синтетических тестов. Теперь пришла пора отказаться от этой традиции. Поскольку в Athlon 64 системах контроллер памяти находится в процессоре, и, следовательно, его скорость практически не зависит от реализации чипсетов и плат, любые материнские платы на различных чипсетах показывают примерно одинаковую производительность в тестах, измеряющих быстродействие памяти. Поэтому, производители наборов логики для оптимизации производительности своих продуктов для Athlon 64 прежде всего должны заботиться об эффективности контроллеров HyperTransport и AGP, а также о быстрой работе подсистем, находящихся в южном мосту.
Итак, посмотрим, как же проявят себя чипсеты в игровых тестах. Бенчмарки данного типа хорошо нагружают и процессорную шину HyperTransport и шину AGP, поэтому они могут нам помочь выявить сильные и слабые стороны у тестируемых наборов логики.


Тест CPU из пакета 3DMark03 не выявляет никаких различий в быстродействии чипсетов. Это и неудивительно. Данный индекс в основном зависит от скорости самого процессора и подсистемы памяти, поэтому, фактически, к чипсетам имеет лишь косвенное отношение.


Сам же тест 3DMark03 нагружает все основные подсистемы. Поэтому мы видим, что использование разных чипсетов приводит к получению различных результатов. И архитектура HyperStreaming, примененная в SiS755 проявляет тут свои сильные стороны. SiS755 лидирует.

Относительно старые игры уже не могут полностью нагрузить систему, поэтому использование различных чипсетов мало влияет на результат тестов. Более того, в игре Quake3: Arena чипсет SiS755 каким-то образом даже умудряется несколько отстать от соперников.

А вот современные DirectX9 игры, оперирующие большими объемами данных, наоборот, легко выявляют преимущества и недостатки используемых платформ. Еще при прошлом тестировании материнских плат для Socket 754 мы заметили, что эти две игры четко выделили главный недостаток NVIDIA nForce3 150 – замедленную процессорную шину HyperTransport. Сегодня же X2 – The Threat явно показывает превосходство архитектуры HyperStreaming, а Tomb Raider: The Angel of Darkness подтверждает, что с шиной HyperTransport у SiS755 все в полном порядке.
Посмотрим теперь на скорость системных плат в офисных приложениях и приложениях для создания цифрового контента, которую мы будем измерять при помощи популярных тестовых пакетов семейства Winstone.

Как видим, производительность различных чипсетов в этих тестах различается не сильно. А это говорит о том, что IDE-контроллер, скорость которого оказывает немалое влияние на результаты получаемые в тестах семейства Winstone, у SiS755 не вызывает никаких нареканий. Однако все же следует заметить, что nForce3 150 здесь оказывается несколько быстрее.

В задачах кодирования данных SiS755 соперничает с NVIDIA nForce3 150. И если в Windows Media Encoder 9 выигрывает новинка от SiS, то в других двух тестах SiS755 все же слегка отстает от nForce3 150.

Производительность плат в профессиональных OpenGL приложениях и при рендеринге мы определяли при помощи пакета CINEMA4D. И здесь SiS755 вновь оказался лидером.

Выводы

Как мы увидели, SiS вышел на рынок наборов логики для Athlon 64 с очень достойным продуктом. Новинка от компании, SiS755 имеет полный набор современных возможностей, а также отличается блестящей производительностью. В большинстве проведенных тестов референсная плата на базе SiS755 смогла превзойти быстрейшие серийные материнские платы, основанные на VIA K8T800 и NVIDIA nForce3 150. Все это говорит о том, что серийные платы на базе SiS755, когда они появятся в продаже, станут чрезвычайно востребованными продуктами. SiS в очередной раз смог подтвердить свою репутацию сильного конкурента на рынке наборов логики. Примененная в SiS755 архитектура HyperStreaming действительно приносит реальные дивиденды, выражающиеся в увеличенном быстродействии чипсета.
Следует отметить, что SiS755 лишен и недостатков конкурирующих продуктов. Шина HyperTransport в этом чипсете, в отличие от NVIDIA nForce3 150, полноскоростная, а разгонные возможности плат на SiS755 не будут ограничиваться невозможностью жесткой фиксации частоты AGP/PCI на штатных значениях, как это происходит сегодня у плат на базе VIA K8T800. Впрочем, заметим при этом, что говорить о работоспособности SiS755 при разгоне все же пока преждевременно. Давайте подождем и посмотрим, какими возможностями в этой области будут обладать серийные платы.
Тем не менее, мы можем утверждать, что SiS755 на сегодняшний день действительно является лучшим чипсетом для Athlon 64. Самый крупный недостаток SiS755 – это то, что плат на его основе на сегодняшний день в продаже нет. А к тому же времени, когда они появятся, ситуация на рынке может поменяться. NVIDIA готовит к выпуску в ближайшее время свой усовершенствованный набор логики для Athlon 64 NVIDIA nForce3 250, а VIA занимается доработкой K8T800. Остается только надеяться, что серийные продукты на базе SiS755 не заставят себя долго ждать.