Справочник - Материнские платы и процессоры

         

Чипсет Intel 975X


Чипсет Intel 975X (i975X) относится к изделиям верхнего диапазона функциональных возможностей, производительности и цен. Он пришел на смену i955X, который, в свою очередь, заменил i925XE и i925X. i975X ориентирован на создание высокопроизводительных настольных персональных компьютеров и рассчитан на системы с процессорами, созданными по технологии 90 нм, подключаемыми через разъем LGA 775 и работающими с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus).

Чипсет поддерживает как традиционные модели Intel Pentium 4, Intel Pentium 4 Extreme Edition, так и двухъядерные Intel Pentium D и Intel Pentium Extreme Edition, включая варианты процессоров с реализацией технологии Hyper-Threading.

Производителем заявлена поддержка i975X тактовых частот процессорной шины 266 или 200 МГц, что должно обеспечивать передачу данных и адреса соответственно на частотах 1066/800 МГц и 533/400 МГц. Использование чипсетом тактовых частот 133/100 МГц, обеспечивающих частоты передачи данных 533/400 МГц и адреса 266/200 МГц, формально не предусмотрено.

Традиционно для современных наборов микросхем системной логики, чипсет i975X состоит из двух компонентов, называемых Memory Controller Hub (MCH) и I/O Controller Hub (ICH). В базовый комплект входят микросхемы Intel 82975X Memory Controller Hub (MCH) и Intel 82801GB (ICH7).

В качестве второй микросхемы может использоваться улучшенный вариант ICH7, представленный микросхемой Intel 82801GR (ICH7R). Микросхемы MCH и ICH соединены специальной локальной шиной Direct Media Interface (DMI) со скоростью передачи данных до 2 Гбайт/с в каждом направлении. Обеспечивается полный дуплекс.

Компонента MCH содержит в своем составе контроллеры, предоставляющие интерфейсы с высокой пропускной способностью. Эти контроллеры управляют системной шиной с передачей данных с частотой 800/1066 МГц и двух канальной оперативной памятью. В дополнение к этому они организуют работу графического интерфейса PCI Express x16 (до 8 Гбайт/с) для внешнего видеоадаптера или двух PCI Express x8 (до 2×4 Гбайт/с) для двух внешних видеоадаптеров, что не было предусмотрено у предшественника, i955X.
Кроме того, встроенные в MCH контроллеры содержат средства связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

Интегрированный в микросхему Intel 82975X контроллер памяти предусматривает поддержку двух- или одноканального режима работы памяти DDR2 SDRAM. Следует отметить, что для чипсета i975X, как и в случае с i955X, предусмотрена поддержка только DDR2 SDRAM (533/667). Поддержка DDR SDRAM, реализованная у чипсетов линейки i915, не предусмотрена.

Процессорной шиной поддерживается 36-битная адресация, что обеспечивает для данного чипсета, как и в случае с i955X, поддержку до 8 Гбайт оперативной памяти. Предусмотрена также поддержка технологии автоматических контроля и коррекции сбоев памяти — Error Checking and Correction (ECC), при этом возможно использование как модулей ECC х8 DIMM, так и non-ECC x8 и non-ECC x16.

Реализована фирменная технология Intel Memory Pipeline Technology — она обеспечивает небольшое повышение производительности подсистемы памяти. Микросхемой MCH поддерживаются разные частотные режимы работы для шин процессора и памяти. Двухканальная память DDR2 SDRAM с частотой 533 МГц имеет максимальную пропускную способность до 8,5 Гбайт/с, а с частотой 667 МГц — до 10,7 Гбайт/с. Возможны модули x8 и x16 с микросхемами 256 Мбит, 512 Мбит и 1 Гбит.

Управление периферийными устройствами компьютера осуществляет вторая компонента чипсета. Здесь необходимо отметить, что в чипсете i975X использована микросхема ICH седьмой версии, в соответствии с этим она получила наименование ICH7 и представлена микросхемой Intel 82801GB.

Рис. 1.Типовая структура компьютера, созданного на основе чипсета Intel 975X Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами базового набора поддерживают: один канал IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до двух устройств IDE), четыре порта Serial ATA 300 (SATA II — до 300 Мбайт/с), восемь портов USB 2.0, до четырех PCI Express x1, до шести PCI (PCI Rev 2.3, 32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), контроллер Intel High Definition Audio с поддержкой трех кодеков, AC ’97 2.3 (до восьми каналов), интегрированный контроллер LAN (10/100/1000 Мбит/с Ethernet), SMBus, APIC, ACPI Rev. 2.0, а также другие средства и функции.

Кроме Intel 82801GB, как было указано выше, возможно использование расширенной версии хаба ICH7 — ICH7R, представленного микросхемой Intel 82801GR. Компонента ICH7R обеспечивает до шести PCI-E и поддержку RAID: функции Intel Matrix Storage (RAID 0, 1, 0+1, 5).


Две платы — четыре турбины


Евгений Рудометов
"IT News"



Один из методов снижения расходов на производство материнских плат — использование общего дизайна печатной платы для всего модельного ряда.

Требуемое же разнообразие функциональных возможностей моделей достигается за счет применения в них разных наборов электронных компонентов, а также внесения соответствующих конструктивных изменений.

В качестве примера использования общего дизайна в материнских платах можно привести модели линейки GA-G1975X компании Gigabyte — они принадлежат к изделиям ценовой группы High End и выпущены производителем на основе топового чипсета Intel 975X.



Материнские платы и состав комплектов


Линейка материнских плат Gigabyte, созданных на основе чипсета i975X, состоит из двух моделей: Gigabyte GA-G1975X-C и Gigabyte GA-G1975X. Первая ориентирована на рынок высокопроизводительных систем, вторая же предназначена в основном для компьютерных энтузиастов, стремящихся достичь предельных значений производительности за счет использования экстремальных частотных и электрических режимов эксплуатации компонентов.

Обе материнские платы имеют одинаковый набор электронных компонентов, но несколько отличаются конструктивными решениями систем охлаждения.



Особенности архитектуры


Материнские платы линейки GAG1975X созданы в соответствии с референс-дизайном и учитывают требования повышенного энергопитания современных электронных компонентов. Архитектура моделей рассчитана на использование как одноканальных, так и двухканальных конфигураций подсистемы оперативной памяти с модулями DDR2 SDRAM. Без ограничений могут применяться модули DDR2 533. В режимах с частотой процессорной шины 800 и 1066 МГц возможно использование модулей DDR2 667. При выборе частоты 1066 МГц в режиме разгона, устанавливаемом в BIOS Setup, модули памяти работают как DDR2 888. В двухканальном режиме это обеспечивает достижение максимальной полосы пропускания для оперативной памяти, а следовательно, и всей системы.

Оценивая функциональные возможности материнских плат линейки GA-G1975X, необходимо отметить, что используемые в конструкции полупроводниковые элементы отличаются не только высокой производительностью, но и высоким энергопотреблением, а следовательно, и теплообразованием. Кроме процессора и микросхем чипсета значительным источником тепла являются элементы преобразователей напряжений (VRM). Они необходимы для питания процессора, модулей оперативной памяти и видеоподсистемы.

Мощный тепловой поток требует использования адекватных средств поддержания необходимых термических режимов эксплуатации. И если в случае с Gigabyte GAG1975XС для охлаждения электронных компонентов достаточно традиционных средств охлаждения, то для решения проблемы высокого теплообразования элементов Gigabyte GA-G1975X, рассчитанных на экстремальные режимы эксплуатации, в дополнение к пассивным средствам инженеры предложили специальную конструкцию, предусматривающую наличие воздуховодов и специальных турбин. В торцах двух воздуховодов установлено четыре 40-миллиметровых вентилятора.

Образуемые ими мощные потоки воздуха, обтекая элементы VRM, радиаторы процессора и чипсета, а также модулей памяти, уносят значительное количество тепловой энергии от нагретых компонентов. В одном из воздуховодов расположен северный мост чипсета с радиатором, во втором — часть преобразователя процессорного питания с радиатором на полевых транзисторах.


Данный способ охлаждения, основанный на использовании описанной конструкции, инженеры Gigabyte назвали технологией Turbojet. Основные потоки воздуха, порожденные Turbojet, представлены на рис. 2.

Рис. 2.Система охлаждения Turbojet и охлаждающие воздушные потоки Необходимо отметить, что перечисленными элементами не исчерпываются особенности материнских плат линейки GA-G1975X. Их отличительной чертой является также возможность одновременного применения двух видеоадаптеров, используемых в режиме SLI.

Эти видеоадаптеры подключаются посредством двух слотов стандарта PCI Express x16, поддерживающих режимы PCI Express x8 (рис. 3). А для расширения компьютерной системы используются два слота PCI и два PCI Express x4.

Рис. 3. Материнская плата Gigabyte GA-G1975X с двумя видеоадаптерами В качестве аудиокодека в составе материнских плат линейки GAG1975X использована микросхема Creative CA0106-DAT. Реализовано восемь аудиоканалов (7.1), обеспечивающих сравнительно высокое качество: в полосе 40–15 кГц неравномерность АЧХ составляет менее 0,15 дБ, динамический диапазон — около 85 дБ, гармонические искажения — менее 0,01%.

Традиционный сетевой контроллер Gigabit Ethernet реализован на микросхеме Broadcom 5789, подключенной через шину PCI Express х1. Новые платы — благодаря поддержке компоненты чипсета ICH7R — имеют в своем составе четыре порта Serial ATA 300 и один порт Parallel ATA-100. Микросхема ICH7R предоставляет возможность на основе накопителей Serial ATA реализовать функции RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5. Дополнительная микросхема ITE IT8211F обеспечивает работу Parallel ATA IDE с поддержкой протоколов UltraDMA 133/100/66.

Хотя указанные материнские платы и обеспечивают высокий уровень производительности всех входящих в их состав систем, конструкторы предусмотрели средства разгона, позволяющие повысить производительность ПК за счет увеличения тактовых частот основных подсистем. Этому способствует фирменная утилита EasyTune 5, обеспечивающая мониторинг и настройку системных параметров в реальном времени.Кроме того, материнская плата поддерживает целый ряд эксклюзивных разработок Gigabyte. Среди них Dual BIOS — технология резервного хранения программного кода BIOS в дополнительной микросхеме, что обеспечивает повышенную надежность при выполнении операции модификации кода, а также в случае вирусных атак. Так же поддерживается CIA (CPU Intelligent Accelerator) 2 — динамическое изменение частоты процессорной шины, а следовательно, и процессора (в зависимости от его текущей загрузки, определяемой характером выполняемых задач). Технология MIB (Memory Intelligent Booster) 2 позволяет повысить производительность (декларируется до 10 %) подсистемы оперативной памяти за счет сокращения задержек без снижения стабильности.


Производительность


Конфигурация системы, используемой в тестировании: Материнская плата Gigabyte GAG1975X Процессор Intel Pentium 4 3,4 ГГц Видеоподсистема 2×ATI X850 Накопитель на жестких магнитных дисках Seagate ST3400832AS, 400 Гбайт Оперативная память 2×512 Мбайт, DDR2 533 Операционная система Windows XP

Численные оценки результатов тестирования системы с двумя видеоадаптерами приведены в таблицах 1 и 2.

1×ATI X850 XT 5620
2×ATI X850 XT 8160

Таблица 1. Результаты 3DMark05

1×ATI X850 XT 58
2×ATI X850 XT 87

Таблица 2. Результаты DOOM 3

Результаты тестирования наглядно демонстрируют, что системы с двумя видеоадаптерами действительно обладают повышенной производительностью, однако характеризуются не только повышенной ценой, но и высоким уровнем энергопотребления, а следовательно, и теплообразования. Еще более высокой производительности возможно достичь с помощью использования режимов разгона, что, однако, еще больше увеличивает уровень теплообразования. Борьба же с излишним теплом с помощью активных средств типа Turbojet приводит к значительному росту акустического шума (вплоть до значительного уровня). Таким образом, наряду с неоспоримыми достоинствами новые платы демонстрируют и некоторые недостатки.