PCI Express для AMD64: первое знакомство с чипсетом VIA K8T890

Думаю, без преувеличения можно констатировать факт, что только к нынешней осени процессорная платформа AMD приобрела свои более-менее законченные очертания. По прошествии времени "ход реформ" можно прокомментировать одной емкой фразой – "никаких резких движений". То есть, никаких резких заявлений об отказе поддержки того или иного процессорного разъема, неспешное сворачивание бренда Duron, столь же осторожное и постепенное введение многоликой торговой марки Sempron, очень плавное изменение процентного соотношения процессоров для настольных ПК под разъемы Socket A, Socket 754 и Socket 939. Похоже, все настроено на модель максимально "осторожного маркетинга" с целью уловить изменения настроений покупателя и вовремя подстроиться под текущий спрос, без дополнительных пустых затрат.

И все бы было благодатно, если бы не темпы развития компьютерной индустрии в целом, в некоторых местах значительно опережающие развитие даже наиболее современных архитектурных систем AMD64.

На волне широкого индустриального восприятия той же шины PCI Express в целом и новых графических решений под нее в частности, в некоторый момент привлекательность покупки системы на процессоре AMD начала понемногу тускнеть. Более того, взгляд на перспективу также оказался в некоторый момент времени достаточно безрадостным: принятия форм-фактора BTX не ожидается и не предвидится, поддержка DDR-II если и будет, то очень не скоро и тому подобное...

На самом деле, ситуация складывается, на мой взгляд, гораздо оптимистичнее. Появление первых розничных системных плат под процессоры AMD с поддержкой шины PCI Express произошло через полгода после появления первой графики под PCI Express x16, однако, с другой стороны, практически совпало по времени с широким распространением и даже с первыми снижениями цен на эти карты. Если хотите, то при желании ситуацию можно рассматривать не в качестве полугодового опоздания, но напротив, выжидания благоприятной конъюнктуры рынка.

Правда, дальнейшие рассуждения на тему тактики выжидания лично у меня критики не выдерживают. Например, присутствие лишь в дальней перспективе в планах AMD процессорных ядер с интегрированным контроллером DDR-II может обернуться для компании потерями позиций уже во втором квартале 2005 года. Именно тогда достаточно подешевевшая и предлагающая видимый прирост производительности память DDR-II в составе систем на базе процессоров и чипсетов Glenwood/Lakeport от горячо любимого конкурента начнет свое шествие на массовый рынок. Более того, со стороны Intel весной ожидается полный отказ от продвижения DDR-I, и с этим придется считаться. Конечно же, со временем рынок расставит все по своим местам, но если к осени-2005 AMD не сможет осилить массовое процессорное ядро с контроллером памяти DDR-II, повторение столь изящного выхода на рынок PCI Express решений, боюсь, не состоится.

Тем не менее, в настоящее время все выглядит превосходно, спасибо партнерам AMD по выпуску чипсетов. Наш сегодняшний рассказ будет посвящен выходу VIA Technologies на рынок решений для платформы AMD64  с поддержкой PCI Express, а также некоторым перспективным планам компании.

Рассматриваемая сегодня системная плата VIA VT5867A на базе чипсета VIA K8T890 представляет собой образец для предварительного знакомства, тестирования возможностей новой системной логики и вряд ли будет представлена в розничной продаже именно в этой ипостаси. По сложившейся в последнее время практике, VIA не производит классических системных плат под своим брендом и не заказывает их OEM-производство. Разумеется, это не относится к изделиям серии EDEN – компактной платформе на платах разных модификаций форм-факторов ITX, продвигаемых VIA под своей торговой маркой. Возвращаясь к нашей сегодняшней теме, хотелось бы подчеркнуть, что цель этого материала, в первую очередь, –  знакомство с чипсетом VIA K8T890, и на месте системной платы VIA VT5867A могла быть любая другая – какой-нибудь образец из розницы от одного из партнеров VIA – ABIT, Albatron, ASUS, ECS, Epox, Gigabyte, MSI, Shuttle или Soltek. Просто референсный вариант оказался в нашем распоряжении первым.

Системная логика серии VIA KT890: подробности

Основные характеристики представленной официально в ноябре 2004 года серии чипсетов K8T890 (также встречается VIA KT890, раньше рабочим названием чипсета было K8 PCIE) от тайваньской компании VIA Technologies были известны задолго до этого события. В 2003 году в целом были известны возможности северного моста, точные его спецификации появились в минувшем августе, когда началась рассылка образцов чипсета производственным партнерам.

Чипсеты семейства VIA K8T890 созданы для работы в системах на базе процессоров с архитектурой AMD64 серий AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 FX и AMD Opteron, в исполнении Socket 754,  Socket 939 и Socket 940. Основа чипсетов этой серии – архитектура VIA Flex Express, обеспечивающая поддержку современных графических карт с шиной PCI Express x16, а также с возможностью подключения до четырех устройств PCI Express x1.

Чипсет VIA K8T890 имеет асинхронную организацию шины Ultra V-link, которая обеспечивает обмен данными между северным и южным мостами на скорости до 1 ГБ/с, а также поддерживает технологию VIA Hyper8, подразумевающую поддержку 16-битной шины HyperTransport  с тактовой частотой до 1 ГГц. Чипсет VIA K8T890 также является частью модульной архитектурной платформы VIA (V-MAP). Краткие спецификации чипсетной связки сведены в таблицу ниже.

Блок-диаграмма чипсетной связки выглядит следующим образом:

Таким образом, характеристики нового чипсета в целом можно назвать достаточно современными, присутствуют все необходимые в настоящее время порты и интерфейсы. На практике мы имеем фактически вариант K8T800 Pro, к которому добавлено 20 "линий" шины PCI Express.

В таблице выше указаны спецификации традиционно применяемого в наше время южного моста VT8237, однако, северный мост VIA K8T890 будет также комплектоваться новым вариантом VT8251, краткие спецификации которого выглядят следующим образом:

• Два порта PCI-Express х1
• До 8 IDE/SATA приводов
• Два встроенных интерфейса IDE, до 4 устройств ATA133
• Четыре порта SATA, до 4 накопителей SATA
• Поддержка SATA 2: до 3 Гбит/с, (AHCI), маршрутизация команд
• Встроенная поддержка V-RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 0+1 и JBOD
• 8 портов USB 2.0
• Встроенный VIA 10/100 Ethernet
• Поддержка High Definition Audio: 192 КГц/24 бит 8-канальное аудио
• AC97: 96 КГц/20 бит 6-канальное аудио
• Шина между мостами: Ultra V-Link

Итого, в перспективе суммарная поддержка PCI-Express новой чипсетной связкой составит 22 линии, плюс, появится поддержка современной аудиотехнологии High Definition Audio.

Не стоит забывать о том, что в серию VIA K8T890 кроме базовой версии чипсета также входит расширенный вариант VIA K8T890 Pro для так называемых "энтузиастов". Ради справедливости стоит отметить – разница между двумя версиями чипсета на практике сводится к применению в версии Pro технологии DualGFX Express Graphics, что на деле означает разводку платы под две графические карты с шиной PCI Express х16. Точнее, по аналогии с технологией NVIDIA SLI, одна карта получает интерфейс PCI Express х16, другая - х4.

Надеюсь, теперь вы окончательно понимаете, зачем на свет появился южный мост VT8251 с двумя дополнительными портами PCI Express х1x: пока что они не востребованы, но в перспективе, когда все остальные PCI Express линии уйдут на потребности двух графических карт, такой южный мост окажется далеко не лишним...

В отличие от NVIDIA, компания VIA делает упор не на принцип разводки платы под технологию SLI, а продвигает идею работы компьютера с двумя графическими подсистемами для разных задач, но с поддержкой множества мониторов. При этом карта на шине PCI Express х16 будет использоваться для тяжелых приложений вроде 3D-рендеринга, а PCI Express х16 – для вспомогательных приложений.

В заключение этого беглого обзора возможностей чипсетов серии VIA K8T890 нельзя не упомянуть о планах VIA по выпуску интегрированных версий этого чипсета – K8M890 и K8N890. Оба варианта будут обладать встроенным DX9 графическим ядром DeltaChrome IGP, а также будут полностью электрически совместимы с K8T890.

Знакомство с платой и впечатления

Внешне системная плата VIA VT5867A на чипсете VIA K8T890 выглядит достаточно привычно для тех, кто уже знаком с PCI Express решениями: один слот PCI Express х16 под графику, парочка PCI Express х1 – под периферию, три классических слота PCI.

Стоит отметить, что было бы замечательно, если бы все серийные платы на чипсете VIA K8T890 имели столь же удачную разводку вокруг разъема Socket 939, ибо такой дизайн позволяет разместить практически любые из применяемых в настоящее время систем охлаждения процессоров.

933-контактный мост VIA K8T890, выполненный в традиционном корпусе BGA, имеет довольно привычные габариты. Как видите, для штатной работы северного моста вполне достаточно пассивного охлаждения в виде небольшого алюминиевого радиатора.

Не думаю, что известный южный мост VIA VT8237R нуждается в каких-либо дополнительных комментариях, однако, в самое ближайшее время, как уже было упомянуто выше, его место займет PCI-E версия VT8251.

Тыльная сторона системной платы имеет достаточно типичный вид для современного массового решения – порты, как видите, разведены самые стандартные и необходимые для работы. Все же стоит учитывать, что это всего лишь референс, не более.

Тестовая конфигурация стенда

Тестирование системы на базе платы VIA VT5867A проводилось в следующей конфигурации:

• Материнская плата VIA VT5867A
• Процессор: AMD Athlon 64 4000+, реальная тактовая частота 2,4 ГГц, 1 Мб кэша L2, Socket 939

• Память: 512 Мбайт PC3500 (DDR433) от компании OCZ Technology (модули Enhanced Latency PC-3500 Dual Channel Platinum Limited Edition, OCZ433512ELDCPE-K, 2 x 256 Мб, CL 2-2-3-6, 433 МГц)

• Видеосистема: ABIT RADEON RX600 PRO-Guru, PCI Express 16x, чип ATI Radeon X600 Pro, 256 Мб DDR SDRAM, ядро – 400 МГц

• Винчестер: Hitachi (HDS722525VLSA80), 150 Гбайт, 7200 об/мин, Serial ATA 150

• Блок питания: Thermaltake ATX 360W Dual Fan
• ОС: WindowsXP, SP1

Как вы понимаете, наиболее интересным было бы сравнение этой платформы с чем-нибудь наиболее схожим по характеристикам. Например, с вариантом на чипсете NVIDIA nForce 4 или хотя бы на "без-PCI-E" чипсете VIA K8T800, однако, таковых результатов тестирования в нашей лаборатории на данный момент еще нет. Поэтому в качестве образца для сравнения было решено избрать результаты тестирования опытной системы на базе платы Intel D925XCV.

Конечно же, сравнение платформ с разной памятью и разными графическими системами не совсем корректно. Именно поэтому мы не приводим результаты тестирования в пакетах, напрямую завязанных на производительность графической системы. Однако, будем надеяться, что более осмысленные данные будут рассматриваться при тестировании первой же серийной системной платы на VIA K8T890 или VIA K8T890 Pro. Надеюсь, к тому времени также будет доступен розничный вариант платы от конкурирующей организации, то есть от NVIDIA.

Система на базе платы Intel D925XCV тестировалась в следующей конфигурации:

• Системная плата Intel D925XCV, чипсет i925X
• Процессор: 3,6 ГГц Pentium 4 560
• Память: 1 Гб DDR2-533 производства компании Micron (модули PC2-4300U-44410-B0, CL=4)
• Видеосистема: NVIDIA GeForce 6800 GT (NV45), 256 Мб, NVIDIA NV45 ядро/память – 400/550 МГц
• Винчестер: Hitachi (HDS722525VLSA80), 150 Гб, 7200 об/мин, Serial ATA 150
• Питание: блок питания Codegen 480 Вт
• ОС: WindowsXP, SP1

Для тестирования платы использовались следующие программные пакеты:

• PCMark2004
• Business Winstone 2004

Результаты тестирования

Заключение

Отрадно, что после вывода PCI Express решений на рынок AMD64, шансы процессорных платформ от двух лидеров процессорного рынка вновь сравнялись. Вдвойне приятно отметить, что даже здесь имеется конкуренция, и у покупателя имеется возможность выбирать между VIA K8T890 и альтернативными решениями.

Как было замечено выше, начало продвижения шины PCI Express позволило применять более гибкие графические решения, позади остались варианты связки вроде AGP/PCI, на смену им идут более производительные и более перспективные варианты в виде VIA DualGFX чипсетов класса K8T890 Pro, где наблюдается сочетание двух последовательных интерфейсов PCI Express с разным количеством линий.

Очевидно, что в процессе сворачивания производства процессоров Athlon XP/Sempron под Socket 432 и полном переходе настольных платформ AMD64 на разъем Socket 939, особенно с нормами 90 нм, все чаще будут востребованы именно решения с поддержкой PCI Express. В любом случае, для многих поклонников платформы AMD64 процесс миграции графики на шину PCI Express будет менее болезненным. Судите сами: поддержка памяти DDR-II встроенными контроллерами процессоров числится пока лишь в отдаленных планах, а переставить купленный ранее Socket 939 процессор в новую плату и докупить новую графику менее накладно, нежели менять процессор, плату и память одновременно.

Надеюсь, сейчас уже никто не будет спорить с тем фактом, что шина PCI Express де-факто стала промышленным стандартом. Так или иначе каждому придется задуматься об обновлении своей системы именно PCI-E решениями, будь то графика или, в перспективе, звук и прочая периферия. Отрадно, что для этого теперь совсем не нужно переходить с платформы AMD64 на какие-то другие доступные решения, ибо массовые поставки плат на чипсетах K8T890 и K8T890Pro, как гласят новости, уже начались.

Дело за малым: дождаться розничных образцов плат и как следует изучить их возможности на практике, ибо материал о референсной плате все же стоит рассматривать лишь как первое знакомство с функциональностью чипсета, но не с его практической производительностью. Особенно интересны будут тесты системных плат с "боевым" южным мостом VT8251, который в самое ближайшее время заменит своего предшественника VT8237 во всех PCI Express решениях от VIA.