Трансформер ASRock K7Upgrade-880 на чипсете VIA KT880 – Athlon 64 на место Athlon XP? Легко!

Разработка и производство системных плат для персональных компьютеров – отрасль весьма консервативная. С одной стороны, полет фантазии инженеров-разработчиков жёстко ограничивают всевозможные спецификации, стандарты и форм-факторы, а также наборы системной логики (чипсеты), на которых эти материнские платы должны базироваться, а с другой – начальники, требующие экономить не только время и средства на собственно процесс разработки и отладки новых изделий, но и чуть ли не каждый цент потенциальной себестоимости плат при массовом производстве. Особенно это касается продукции многочисленных китайских и тайваньских фирм, которые, в силу специфики рынка, наиболее чувствительны к стоимостным характеристикам изделий.

Поэтому большинство материнских плат одного поколения, как правило, очень похожи друг на друга (почти по Льву Толстому: «Все счастливые семьи похожи друг на друга…»): если не принимать в расчёт цвет самих плат и разъёмов на них, компоновка плат почти одинакова, а функциональные характеристики на девяносто, а то и на все сто процентов повторяют друг друга. Порой посмотришь на какой-нибудь выставочный стенд, где «развешаны» платы одного или нескольких производителей, и скулы от скуки сводит, до того всё однообразно (невольно вспоминаются слова ещё одного классика русской литературы: «Палочки должны быть попендикулярны»).

Поэтому любое появление на этом рынке продукта со свежей идеей вызывает неподдельный интерес. И хотя частенько оказывается, что новое – это хорошо забытое старое, возможные псевдозаимствования разработчикам легко прощаются, если продукт действительно оригинальный, качественный и несёт в себе некий новый смысл. Вот с одним из таких продуктов мы и познакомимся в этой статье.

Плата ASRock K7Upgrade-880

Ну кто бы мог ожидать, что производитель, позиционирующий свои изделия исключительно для низшего ценового диапазона и поэтому обязанный «клепать» простенькую шаблонную, без особых изысков продукцию, способен утереть нос грандам «матерестроения» и предложить что-то совершенно оригинальное? А ведь именно так и произошло – компания ASRock недавно выпустила на рынок сразу несколько плат, объединённых общей идеей «лёгкого апгрейда» процессора (они так и называются – CPU EZ Upgrade): то есть когда на одну и ту же плату можно установить процессоры, принадлежащие не просто к разным поколениям, но даже принципиально несовместимые по разъёму и/или системной шине! Начало этой серии положила плата ASRock P4 Combo, способная работать с процессорами Intel как для прежнего Socket 478, так и для нового разъёма LGA775. Дальше – больше. У компании появился ряд плат для процессоров AMD, также способных на «мимикрию» по отношению к процессорным разъёмам. И одним из наиболее интересных продуктов тут является плата K7Upgrade-880 на двухканальном DDR400-чипсете VIA KT880, исходно рассчитанная на весь спектр процессоров AMD для Socket A (то есть Athlon XP и Sempron, включая самые высокопроизводительные модели на шине 400 МГц), но «лёгким движением руки» (и кошелька :)) способная принять «на грудь» куда более современные Athlon 64!

Что же позволяет плате ASRock K7Upgrade-880 (и, к слову, её младшей сестрице K7Upgrade-600 на стареньком одноканальном чипсете VIA KT600) вытворять подобные экзерсисы?

Оказывается, на этой материнской плате установлены специальные слоты расширения, которые выглядят как «стандартные» (используются обычные механические разъёмы для AGP и AMR), но выполняют иные функции.

На этом фото – верхний (без наклейки) слот AGP, предназначенный для установки обычной AGP-видеокарты, если в плате находится процессор с разъёмом Socket A. Прямо под ним расположена связка из смещённого (по «горизонтальному» положению) слота типа AGP и «продолжающего» его слота типа AMR. Именно они выполняют основную функцию по апгрейду платы, поскольку предназначены для установки специальной платы расширения ASRock 754Bridge, несущую на себе разъём Socket 754 для процессоров линейки Athlon 64/Sempron, два слота для памяти DDR400 и северный мост чипсета VIA K8T800 для Athlon 64 (подробности см. на www.asrock.com/product/product_754Bridge.htm). К сожалению, на момент написания этой статьи компания ASRock не смогла предоставить сам модуль расширения 754Bridge, поэтому более подробно с ним и его работой мы ознакомимся в другой раз.

Идея же подобной конструкции предельно проста: на плате 754Bridge расположена полная «системная» часть новой системы (процессор, память и северный мост чипсета с контроллером шины AGP и линком V-Link для связи с южным мостом). Фактически, эта часть системы связывается с остальной «периферией» материнской платы, используя лишь две базовые шины – AGP для графики и V-Link для остальной периферии. Обе эти шины и выводятся на основную материнскую плату: шина AGP с платы расширения 754Bridge (с северного моста K8T800) разведена на «смещённый» слот AGP, который на материнской плате соединён параллельно с ещё одним, «несмещённым» слотом AGP, расположенным чуть ниже (он прикрыт зелёной наклейкой).

Именно в него (то есть в «нижний» слот AGP, расположенный без горизонтального смещения, а не в верхний, ближний к Socket A слот AGP) и должна устанавливаться видеокарта, если используется плата апгрейда 754Bridge. А шина VIA V-Link от моста K8T800 выводится на разъём типа AMR, который расположен «за» оранжевым слотом AGP. По нему «новая» система и связывается с южным мостом и через него – со всей остальной периферией, установленной на материнской плате (дисковые и сетевые контроллеры, шина PCI и прочее).

То есть при апгрейде такой системы полностью заменяется «старая» системная часть, а вся периферия продолжает использоваться новой системной частью. Разумеется, одновременное использование в плате процессоров разных систем недопустимо. Да оно и невозможно, поскольку коммутация между двумя «системными частями» производится многочисленными рядами джамперов, расположенных рядом с «оранжевым» слотом и слотом типа AMR на материнской плате (см. фото выше). Но именно в силу простоты подхода (новая шина AGP полностью дублируется на соседний слот, а шина V-Link не такая уж и большая) этих джамперов получилось не так уж много (я насчитал 40 линии коммутации).

В связи с этим невольно вспоминаются PCI-платы для апгрейда старых систем новыми процессорами (например, типа Pentium III), до сих пор имеющие хождение в сегменте промышленных компьютеров, хотя среди обычных пользователей такой подход и не прижился. Впрочем, вариант от ASRock имеет гораздо больше плюсов по сравнению с «PCI-компьютерами» – прежде всего, тут нет потерь быстродействия графической системы и периферии.

Попутно отмечу ещё одну особенность – на плате апгрейда 754Bridge расположен собственный стабилизатор питания процессора, который питается прямо от блока питания системы через обычный 12-вольтовый (четырёхпроводной) кабель стандарта ATX 2.03. Это дополнительно защищает такую систему от одновременного включения двух «системных» частей (разумеется, именно поэтому данная плата ASRock даже для варианта установки Socket A не работает, если к плате не подключён 12-вольтовый кабель питания, хотя ранее платы ASRock могли работать без этого питания в целях совместимости со старыми блоками питания).

Особенности платы ASRock K7Upgrade-880 при работе с Socket A

Теперь немного о самой плате в части поддержки процессоров Socket A и периферии. Неполноразмерная, малой ширины (всего 21,6 см) тёмно-синяя плата ASRock K7Upgrade-880, в принципе, не сильно отличается от многих других бюджетных плат с этим сокетом и чипсетом. Северный мост чипсета VIA KT880 установлен «диагонально» для упрощения разводки шин FSB и памяти и прикрыт небольшим пассивным кулером, который остаётся в процессе работы едва тёплым. Функциональные характеристики этой платы фактически полностью определяются возможностями самого чипсета и его южного моста VT8237, с которыми можно ознакомиться во врезке.

«Сверх» чипсета здесь установлен только 100-мегабитный сетевой контроллер на чипе VIA VT6103 (реализующем физический интерфейс; логический MAC обеспечивается южным мостом чипсета), да аудиокодек шестиканального звука CMI9761A.

Несмотря на нестандартные решения, большие дополнительные разъёмы и линейки джамперов, компоновка этой платы достаточно удачная – аудиокодек расположен близко к миниждековым разъёмам задней панели платы, ATA-разъёмы – на своём месте, FDD-коннектор немного занижен, но тоже вполне «доступен».

Несколько далековато распложен основной разъём питания ATX – его шлейф «нависает» над процессорным кулером. Стандартны для последних плат ASRock и разъёмы на задней панели платы.

Причём два из шести присутствующих там разъёмов USB можно «заменить» передними разъёмам корпуса ПК, для чего имеется соответствующий PIN-коннектор.

На плате есть PIN-коннекторы для ещё двух портов USB (на переднюю панель), а также для GAME-порта, ИК-порта, Front-Audio (S/PDIF, увы, не предусмотрено) и пара джамперов для «механической» установки частоты системной шины процессора.

Стабилизатор питания процессора на этой плате типичен для SocketA-систем: двухфазный с четырьмя ключами, тремя конденсаторами по 3300 мкФ и четырьмя по 1200 мкФ.

Остальные стабилизаторы питания на этой плате (например, памяти – см. фото ниже) – простейшие маломощные линейные, так что на экстремальный разгон рассчитывать не приходится, хотя в штатных режимах плата работала совершенно стабильно.

С обратной стороны платы силовые шины земли и питания процессора дополнительно усилены облужёнными полосками.

Полезные предупреждающие наклейки есть на портах SerialATA и слотах AGP. К сожалению, плата имеет очень мало коннекторов для вентиляторов – всего два (в противоположных углах платы), один из которых занят процессорным кулером. Впрочем, третий трёхпроводный вентиляторный коннектор можно при желании напаять самостоятельно – для него на плате предусмотрено место рядом с северным мостом чипсета. Недостатком (по нынешним временам) обеих плат можно считать и то, что аудиовыходы для дополнительных каналов звука 5.1 отдельно разведены лишь на PIN-разъёмы и совмещены с миниждековыми разъёмами линейного и микрофонного входов на задней панели. В целом же плата обладает вполне достаточной (минимально достаточной) функциональностью для построения стандартного бюджетного, но достаточно производительного ПК на недорогих процессорах AMD.

Комплектация

Она типична для плат ASRock: по одному кабелю для IDE, FDD и SATA, переходник питания SATA (опционально), CD с драйверами и софтом, руководство пользователя (крайне скупое, но зато на многих языках, включая русский), специальная проволочка для упрощения процедуры переставления наборов джамперов, «заглушка» на заднюю панель разъёмов и наклейка для неё с обозначениями разъёмов.

Коробка – обычная картонная стандартной для ASRock «молодёжно-боевой» раскраски.

Модуль апгрейда этой платы с разъёмом Socket 754 – 754Bridge) придётся приобретать отдельно.

BIOS Setup платы

В меню AMI BIOS Setup (вход в него – только по F2) платы ASRock K7Upgrade-880 есть почти всё необходимое для штатной и «немного нештатной» настроек системы. Отдельный экран удобно сообщает текущую конфигурацию (такое пока можно встретить не у всех производителей).

Присутствует и большинство настроек, типичных для более дорогих плат, включая настройки процессора (причем частоту FSB можно менять от 90 до 260 МГц с единичным шагом)

и памяти – как по частоте,

так и по количеству каналов работы (на платах с другими двухканальными чипсетами количеством каналов можно управлять только аппаратно – переставляя модули по слотам):

Есть опция повышенной совместимости платы с различными модулями памяти (она, очевидно, немного влияет на производительность системы – в худшую сторону).

Можно повышать напряжение питания памяти,

шины AGP и даже процессора: правда, весьма своеобразным образом – без указания точных значений напряжения и только на одну или две ступени вверх.

Жаль, что среди таймингов памяти доступна лишь одна настройка – CAS Latency (2.0/2.5/3.0).

Есть в BIOS Setup и многопараметрический мониторинг состояния платы (две температуры, два вентилятора, четыре напряжения).

А также управление настройками контроллеров периферии

и BIOS встроенного RAID-контроллера.

Для испытаний использовался BIOS версии 1.40 от 30/03/2005 и плата ревизии 1.01. При работе этой платы на штатных частотах проблем замечено не было. При дефолтной установке частоты в BIOS Setup она весьма точно соответствует номиналу – FSB=166,6 МГц. Удивила скорость «общения» чипсетного контроллера UltraATA/133 данного экземпляра платы с диском, имеющим соответствующий интерфейс – она составила всего 82,1 Мбайт/с, тогда как на других платах с UltraATA/133 этот же диск демонстрировал более 100 Мбайт/с.

Тесты быстродействия

Для испытаний платы ASRock K7Upgrade-880 использовался процессор AMD Athlon XP 3000+ с системной шиной 333 МГц (характерной также для семейства AMD Sempron) и частотой ядра 2167 МГц. Для сравнения мы привлекли плату ASUS A7N8X-E на чипсете nForce2 Ultra 400 – одну из самых быстрых систем для процессоров AMD с разъёмом Socket A. То есть мы посмотрим, насколько двухканальная DDR-система на старшем чипсете VIA способна тягаться в скорости с заслуженным чемпионом от NVIDIA. Для обеих плат были исследованы две конфигурации памяти – двухканальная DDR400 (асинхронный с FSB режим работы), и двухканальная DDR333 – синхронный с FSB низколатентный режим. Поскольку полоса пропускания тракта процессор-память в данных системах лимитируется именно системной шиной, а не памятью, то синхронная работа DDR с FSB способна даже поднять производительность системы по сравнению с более быстрым по частоте памяти вариантом DDR400 (см. например, обзоры "Процессоры AMD: куда вставить? Часть 5: производительность на шине 333 МГц" и "Тесты модулей DDR400 семи типов от разных производителей. Влияние настроек памяти в BIOS Setup на быстродействие чипсета nVIDIA nForce2"). Тайминги памяти в режимах DDR400 и DDR333 для платы ASUS составляли 2-2-2-5, а для платы ASRock – 2-2-2-6 (использовать Tras=5 не позволяют ограничения чипсета VIA KT880, да это и не критично, поскольку чипсет nForce2 при работе с Tras=6 и Tras=5 имеет практически одно и то же быстродействие, см. www.ferra.ru/online/system/21352/).

Системной памятью служила высококачественная пара модулей DDR400 от Kingston – Hyper-X KHX3200ULK2/1G из линейки Ultra Low Latency, имеющая штатные (то есть по SPD) тайминги 2-2-2-5 на частоте 400 МГц при обычном (не повышенном) напряжении питания. В состав тестовых систем также входили видеоускоритель ASUS на ATI Radeon X800XT (с дефолтными частотами GPU и памяти 500/500 МГц), жёсткий диск Samsung SP1614 и боксовый кулер. Системы размещались в корпусе Arbyte YY-W201BK-A с блоком питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт и тестировались под управлением Windows XP SP2 с графическими драйверами Catalyst 5.4.

Результаты тестов представлены в таблице и сами по себе достаточно красноречивы.

Результаты сравнения плат на разных чипсетах показывают, что скорость чтения памяти у плат на чипсете VIA KT880 не намного хуже, чем у чипсета nForce2, а вот по скорости записи в память чипсет NVIDIA заметно быстрее соперника. По латентности доступа к памяти чипсет NVIDIA тоже явно впереди, причём если для VIA KT880 латентность доступа к DDR400 и DDR333 примерно одинакова (с минимальным преимуществом последней), то у nForce2 использование DDR333 вместо DDR400 существенно улучшает и латентность, и полосу пропускания, и скорость записи! В целом же для обеих двухканальных систем использование DDR333 вместо DDR400 явно предпочтительнее, если процессор имеет FSB 333 МГц.

Ровно это же подтверждают и тесты систем в различных приложениях: nForce2 с DDR333 практически всегда однозначно быстрее, чем с DDR400, тогда как для KT880 разница между конфигурациями памяти несколько меньше – в большинстве приложений он немножко быстрее с DDR333, чем с DDR400, однако последняя берет реванш в WinRAR, тестах Vulpine и CineBench 2003 Hardware OpenGL Shading, а также в играх Far Cry и Gun Metal. Видимо, всё же недаром по дефолту плата ASRock K7Upgrade-880 устанавливает частоту работы памяти синхронно с FSB (то есть 333 МГц в данном случае, см. фото информационного окна BIOS Setup выше), даже если используются «честные» модели DDR400.

Что касается сравнения двухканальных чипсетов VIA и Nvidia между собой, то последний, безусловно, быстрее (даже с DDR400), причём если с DDR400 отставание VIA KT880 составляет около пяти процентов, то с DDR333 (то есть в синхронном с FSB режиме) оно возрастает аж до 8%! А это уже серьёзная разница, примерно эквивалентная по быстродействию одной ступени частоты процессора. На диаграмме показана усреднённая (геометрически по трём десяткам использованных здесь тестов в приложениях, кроме тестов памяти) производительность плат и конфигураций памяти, которая наглядно иллюстрирует отмеченные выше закономерности.

Заключение

В целом плата ASRock K7Upgrade-880 на чипсете VIA KT880 демонстрирует неплохую производительность – конечно, явно более низкую, чем у топовых решений для платформы Socket A, но вполне достаточную для недорогих (бюджетных) персональных компьютеров. Достоинством платы ASRock также является её стабильная работа, несмотря на нестандартные решения, применённые в плате.

Что касается «универсальности» платы ASRock K7Upgrade-880, позволяющей использовать её как с процессорами для Socket A, так и с процессорами Athlon 64 путём установки дополнительной карты расширения, то такой подход разработчиков можно только приветствовать. И мы постараемся проверить на практике такую возможность «лёгкого апгрейда», как только соответствующий модуль ASRock появится в нашем распоряжении. Вместе с тем, позиционирование подобных решений на рынке имеет свои особенности и ограничения. Я, например, сильно сомневаюсь, что серьёзный корпоративный заказчик станет приобретать системы, рассчитанные на подобный метод апгрейда процессора. Скорее, удел подобных плат – частный потребитель и домашний пользователь – весьма стеснённый в средствах приверженец процессоров AMD. (Не думаю, что их доля на общем рынке процессоров сколь-нибудь значительна для рынка – по крайней мере, в регионах Европы и Америки). Вот если бы ASRock вышла на рынок с этой платой примерно годик или даже полтора назад, когда платформы под Socket A были на пике популярности, а системы с Athlon 64 только появились и сулили большие перспективы, рынок сбыта «плат-трансформеров» оказался бы значительно шире. Жаль, что «хорошая мысля приходит опосля»…