Chipsety 2006 - przewodnik (raczej) dla początkujących

O komputerach najczęściej mówimy i piszemy mając na myśli wszystkie podzespoły zamknięte w tajemniczej skrzynce, stojącej pod stołem lub obok biurka.

Bardziej obeznani użytkownicy potrafią wymienić kilka podstawowych nazw: procesor, dysk twardy, płyta główna, zasilacz, itd.. Wiedzą, że dobrze jest mieć szybki procesor i wydajną kartę graficzną. Jednak mało doświadczony użytkownik nie zdaje sobie sprawy z tego,  jak ważnym elementem jest płyta główna, a w szczególności chipset, na którym została  ona zbudowana.

Chipset to inaczej element elektroniczny, składający się zazwyczaj z dwóch układów - zwanych mostkami.
* Mostek północny (Northbridge), zajmuje się wymianą danych miedzy pamięcią a procesorem, oraz steruje magistralą AGP lub graficzną PCI-Express.
* Mostek południowy (Southbridge), odpowiada za współpracę z pozostałymi urządzeniami takimi jak: dyski twarde, napędy optyczne, zintegrowane audio i LAN, karty rozszerzeń, USB itp.

Gdy decydujemy się na konkretny model płyty głównej, decydujemy się również na określony układ mostków. Niestety, różne  drogi rozwoju producentów procesorów spowodowały podział na układy, zapewniające pełne wsparcie jedynie wybranej rodzinie ze stajni Intela lub AMD. To, czy będziemy posiadali wydajny, szybki i niezawodny komputer, zależeć będzie w pewnej mierze także od posiadanego chipsetu i jego możliwości.

Jeszcze do niedawna za potentatów wydajności mogliśmy uważać układy: Intel i865, i875, VIA PT880, oraz nForce2 i 3. Czas jednak nie stoi w miejscu. Interfejs PCI-Express, DDR2, gniazda LGA, procesory dwurdzeniowe - to tylko niektóre przykłady  nowinek technicznych z ostatnich kilkunastu miesięcy. Projektanci i producenci chipsetów starają się sprostać wymaganiom rynku, wprowadzając coraz to nowsze odmiany układów. Już nie tylko Intel, nVidia, czy VIA liczą się w tym pojedynku, także firmy SIS oraz ATI nadrabiają stracony czas.

Na łamach tego artykułu postaramy się pomóc wszystkim zagubionym w świecie układów scalonych. Oczywiście, końcową decyzję zostawiamy Wam, drodzy Czytelnicy. Przejdźmy zatem do charakterystyki wybranych mostków.

Firmę tę znają chyba wszyscy. Była (i jest) ona związana z komputerami od zawsze. Swoją strategię opiera głównie na produkcji i sprzedaży procesorów, mając jednocześnie spore doświadczenie w produkcji chipsetów.

Technologie Intel Memory Pipeline, dzięki której następuje szybsze przesyłanie danych między procesorem a kościami pamięci oraz Intel Flex Memory (praca pamięci o różnej pojemności w trybie dwukanałowym) także dorzucają swoje trzy grosze.

Dla melomanów mamy dźwięk Intel High Definition Audio, a dla lubiących  szperać w

Internecie Intel PRO /1000 LAN. Poza tym 4 porty SATA przydadzą się do podłączenia kilku dysków twardych. W dobie tanich gigabajtów na pewno znajdziemy wykorzystanie dla Intel Matrix Storage. Jeżeli tylko stworzymy macierz dyskową  to otrzymamy w zamian zwiększenie osiągów naszych talerzy, oraz poprawę bezpieczeństwo danych na nich przechowywanych.

Ciekawostką wprowadzoną w prawie wszystkich nowych chipsetach firmy Intel jest technologia Intel Active Management, umożliwiającą zdalne zarządzanie siecią metodą out-of-band niezależnie od stanu systemu, podnosząca jego efektywność i bezpieczeństwo.

Nie ma jednak róży bez kolców. Jeżeli zdecydujemy się kupić płytę opartą na układzie 975X, będziemy zmuszeni - na dzień dzisiejszy - wydać na taką przyjemność nawet 800 - 1000 zł.

• wsparcie dla procesorów Pentium opartych na podstawce 775,
• obsługę pamięci DDR2 o maksymalnej przepustowości 10,7 Gb/s,
• 4 porty SATA  3Bb/s,
• 8 portów USB,
• 6 torów PCI,
• kodek IHDA,                                                            
• obsługę RAID 0, 1,5 i 0+1,
• Intel Memory Pipeline, Intel Flex Memory,
• Intel Matrix Storage,
• Intel Active Management

Nic dodać nic ująć, więcej o tym chipsecie nie będziemy się rozpisywać.

W tym momencie wypada przypomnieć kilka wątków historycznych. Już w mostku 845G zaimplementowano chip graficzny Intel Extreme Graphics, który był dobrym rozwiązanie dla komputerów biurowych i mniej wymagających użytkowników. Obecny typ układu ewoluował bezpośrednio ze starszego rozwiązania jakim był Intel Graphics Accelerator 900. Poprawiono w nim wydajność jednostek pixel i vertex shader, zwiększono rozmiar przydzielanej pamięci, dodano zgodność z  DirectX 9.0 i OpenGL. Wszystko to sprawia, że rozwiązanie to staje się ciekawą alternatywą dla słabszych kart graficznych. Jeżeli nie potrzebujemy wydajnej grafiki to Intel 945G wydaje się idealnym wyjściem z tej sytuacji.

Możliwości techniczne  mostka i945 są całkiem imponujące. Obsługa magistrali 1066/800/533 MHz, HyperThreading, PCI-Express, DDR2 o pojemności do 4 Gb, Intel High Definition Audio, możliwość konfiguracji kilku dysków w macierz RAID, do 4 portów SATA oraz 8 wyjść USB, to tylko niektóre funkcje tego 'cacka'.

Jednak nie jest tak źle, nadal możemy używać Intel High Definition Audio, szybkiej magistrali 1066/800MHz (niestety tylko w chipsecie w wersji 925XE, wersja 925X obsługuje tylko 800) dla procesorów z gniazdem LGA 775 oraz PCI-Express. Z uwagi na brak obsługi dwurdzeniowych procesorów Pentium D, rodzina 925 to już raczej staroć.

Najmocniejszym z nich jest układ Nvidia nForce4 SLI X16, oferujący możliwość pracy dwóch kart graficznych w gniazdach PCI-E z pełną prędkością.

Przyjrzyjmy się z bliska rodzinie chipsetów nForce4, wszystkie najważniejsze cechy produktów umieściliśmy w tabelce.

Chipset nForce 4 w wersji Intel Edition nie obsługuje procesorów Pentium D 820, a niektóre płyty mają nawet problemy z serią 830. Warto mieć to na uwadzę, podczas dokonywania zakupów.

Jakie unikalne rozwiązania techniczne oferuje nam firma Nvidia? Do najnowszych osiągnięć możemy zaliczyć:

• ActiveArmor - najprościej mówiąc jest to wbudowany, sprzętowy Firewall, chroniący nas przed atakami hakerów i oprogramowaniem spyware. Ip-spoofing oraz ARP cache poisoning to już przeszłość. Prosty w obsłudze, skuteczny w działaniu.
• MediaShield - zintegrowany kontroler RAID, wspierający standardy 0, 1, 5, 0+1. Możliwość tworzenia mieszanych woluminów na dyskach SATA jak również PATA. Bardzo przydatny dla posiadaczy minimum 2 dysków.
  
  
• RAID 0 obsługa woluminów rozłożonych (ang. striping) dla osiągnięcia maksymalnej wydajności systemu i aplikacji
• RAID 1 obsługa woluminów dublowanych (ang. mirroring) dla zapewnienia odporności na uszkodzenia
• RAID 0+1 jednoczesna obsługa woluminów dublowanych i rozłożonych, dla osiągnięcia najwyższej wydajności przy zapewnieniu odporności na uszkodzenia
• System alertów dyskowych, wyświetlający wizualne komunikaty, by użytkownik wiedział dokładnie który dysk należy wymienić w przypadku awarii macierzy
• Mechanizm przekształcenia (morphing), umożliwiający dynamiczną zmianę aktualnego stanu macierzy na inny, w jednej prostej operacji, bez potrzeby restartu komputera
• Mechanizm mieszanych woluminów RAID, umożliwiający jednoczesną obsługę dysków SATA i PATA w pojedynczej macierzy

nTune - zaawansowany program narzędziowy służący do optymalizacji i monitoringu, najważniejszych komponentów systemu. Zmiana częstotliwości pracy pamięci, kontrola obrotów wentylatorów, GPU overclocking nie stanowią  żadnego problemu.

• PureVideo - połączenie procesora video z oprogramowaniem dekodującym, umożliwia uzyskanie płynnego obrazu przy odtwarzaniu filmów o odpowiedniej głębi kolorów.
• Sprzętowa Akceleracja WMV i High-Definition MPEG-2 - płynne odtwarzanie wszystkich formatów MPEG-2 i WMV - także WMV-HD - przy minimalnym obciążeniu głównego procesora, który pozostaje wolny i może w tym czasie wykonywać inne czynności.
  
• Zintegrowany koder TV - zapewnia funkcjonalność wyjścia TV aż do rozdzielczości 1920x1080i. Zawiera wyjścia RCA, S-video i kompozytowe.
• Skalowanie i filtrowanie video - wysokiej jakości filtrowanie i skalowanie wideo pozwala na osiągnięcie czystego obrazu przy dowolnej wielkości okna, łącznie z pełnoekranowymi rodzielczościami HDTV.

Decydując się na wybrany model chipsetu nForce4 lub GeForce 6x00 nie powinniśmy żałować dodatkowych pieniędzy. Wyższa cena zawsze zostaje nam zrekompensowana jakąś dodatkową, nowoczesną technologią.

Również VIA nie ma się czego wstydzić. Chipsety tego producenta zawsze z powodzeniem konkurowały z produktami Intela. Dobre osiągi i niższa cena stanowią główne zalety tego produktu. Sprawdźmy co ma do zaoferowania ten tajwański producent dla potencjalnych nabywców.

VIA Vinyl Audio zapewnia pełną zgodność z kodekiem High Definition Audio i AC'97, do którego bez problemu podłączymy głośniki wielokanałowe. Standardem  jest także 8 portów USB, karta Fast Ethernet, porty  SATA oraz PATA. Stosując RAID 0, 1, 5, 0+1 i JBOD, udostępnianym przez VIA-RAID, możemy nie wydając ani złotówki zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo danych, znajdujących się na dyskach SATA. Komunikacja między mostkiem północnym a południowym, odbywa się z prędkością 1066 Mb/s poprzez Ultra V-Link. W tym momencie kończą się podobieństwa układów VIA.

W K8T900 mamy do dyspozycji  dodatkowo gigabitową sieciówkę, dwa kontrolery PCI-Express,  które łącznie z VIA RapidFire oraz VIA Flex Express sprawią, że możemy podłączyć dwie karty graficzne. Ten typ rozwiązania ma być konkurencją dla technologii Nvidia SLI.

diagram VIA K8T900

Mostek K8T890 jest prawie identyczną kopią K8T900. Ma zatem wszystkie bajery techniczne  oferowane prze VIA, za wyjątkiem dwóch kontrolerów PCI-Express. W końcu nie każdy jest zapalonym graczem, potrzebującym ekstremalnie wydajnego GPU, pomnożonego przez 2.

K8M890to chipset mający rywalizować z takimi produktami konkurencji jak: Intel 945G czy Nvidia GeForce 6100. Układ graficzny spełniający to zadanie nazwano Chrome 9.

Taktowanie procesora na poziomie 250 MHz, zgodność z DirectX 9.0, pixel shader w wersji 2.0 oraz 128 bitowa architektura sprawiają pozytywne wrażenie. Jednak czy to wystarczy?

W mostku PT880 Ultra dodano technologię VIA Universal Graphics Interface z portem AGP. Dzięki temu rozwiązanie nie musimy pozbywać się high-endowej  grafiki ze złączem AGP. Zyskujemy także możliwość podłączenia do 4 monitorów, przy założeniu że będziemy posiadać dwie karty graficzne. Zamiana socket 478 na 775 stanie się mniej bolesna dla nas i naszego portfela.

AGP i PCI-E razem - rozwiązanie kwestii graficznej

Natomiast 'na pokładzie' P4M890 znajdziemy dodatkowo VIA UniChrome Pro - zintegrowany chip graficzny.

- aktualizacja 6 kwiecień 2006

VIA Technologies poinformowała nas dziś oficjalnie o wprowadzeniu chipsetu VIA PT890, poszerzającego ofertę układów sterujących VIA, gotowych do obsługi systemu operacyjnego Microsoft Windows Vista. Chipset obsługuje procesory Intel z magistralą systemową o szybkości do 1066MHz, obsługi szybkiej szyny PCI Express i zaawansowanych pamięci DDR2.

Chipset współpracujący z kartą graficzną S3 Graphics Chrome S25 lub Chrome S27 obsługującą DirectX 9.0 oraz silnik graficzny Chromotion 3.0 Video Engine pozwala projektantom budować systemy oparte na VIA PT890 i obsługujące wszystkie funkcje system Windows Vista Premium.

VIA PT890 wykorzystuje magistralę VIA V-Link 533MB/s, która łączy go z najnowszymi mostkami południowymi VIA, takimi jak VIA VT8237A ze zintegrowanym systemem audio VIA Vinyl Multichannel Audio Suite, zapewniającym dźwięk w standardzie do 32-bit/192kHz. System VIA Advanced Connectivity Suite oferuje liczne szerokopasmowe opcje przyłączeniowe, w tym obsługę do ośmiu szybkich portów USB 2.0 oraz standardu Fast Ethernet 10/100 Mb/s.

Oprócz obsługi wszystkich modeli procesorów Intel z szyną systemową do 1066MHz, VIA PT890 wykorzystuje również technologię VIA StepUp, która zapewnia jednoczesną obsługę pamięci DDR i DDR2 na tej samej płycie głównej, co da producentom płyt głównych możliwość wdrożenia wybranego standardu w zależności od aktualnych potrzeb rynku.

Współpracuje z najnowszymi kartami graficznymi PCI Express i zapewnia dedykowaną przepustowość do 4GB/s w jedną stronę. Obsługuje ponadto łącza x1 PCI Express o przepustowości do 250MB/s w jedną stronę do obsługi urządzeń peryferyjnych takich jak karty Gigabit Ethernet czy tunery HDTV.

SIS zawsze był związany z produkcją chipów. Niestety, niezbyt dopracowane rozwiązania, mniejsza wydajność w porównaniu do konkurencji sprawiły, że produkty tej firmy nie cieszyły się specjalnym uznaniem użytkowników. Jednak SIS 648FX oraz 655FX dały nową nadzieję. Czy tym razem firma SIS dorówna wymagającej konkurencji?

Jako pierwszy pod lupę trafił mostek SIS 656FX. Współpraca z procesorami Pentium D i Pentium 4, magistrala 1066 MHz, HyperThreading oraz kompatybilność z pamięciami DDR2/DDR z możliwością pracy w trybie dwukanałowym stawiają ten produkt na równi z pozostałymi. W 656FX znajdziemy: High Definition Audio, GMAC- gigabitową kartę sieciową, jak również do 8 portów USB. Podłączenie dysków SATA, PATA w RAID 0 - czemu nie, żaden problem. Nie mogło oczywiście zabraknąć PCI-Express x16. Wszystkie możliwości tego chipsetu przedstawia poniższy diagram.

Każdy z czołowych producentów chipów wprowadza swoje rozwiązania techniczne, nie inaczej postępuje SIS. HyperStreaming Technology pozwalająca na szybki, swobodny i inteligentny przepływ danych w układzie, komunikacja między northbridge a southbridge na poziomie 1 Gb/s, za pomocą MuTIOL  1G Technology, to tylko niektóre pomysły tej firmy.

SiS 649FX to bliźniaczo podobny chipset do w/w układu. Jednak producent postanowił zrezygnować z kilka funkcji:

• brak obsługi DualDDR2 i DualDDR,
• karta sieciowa 10/100Mb,

Szczególnie bolesną stratą jest utrata trybu dwukanałowego dla pamięci.

Użytkownikom preferującym zintegrowaną kość graficzną proponujemy rzucić okiem na SIS 662. Dzięki SIS Mirage Graphic Engine oferującym zgodność z DirectX 9.0, architekturę 128-bitową oraz podwójne wyjście video jesteśmy wstanie obejść się bez zewnętrznej karty graficznej. Jedynym mankamentem jest jednokanałowy kontroler pamięci.

Ciekawymi produktami przeznaczonymi dla procesorów AMD są mostki SIS 761GX i SIS 756.

Możliwości 761 GX są spore:

• współpraca z Athlonem 64 X2, Athlonem 64 FX, Athlonem 64, Opteronem i Sempronem,
• obsługa pamięci DDR2/DDR w trybie dwukanałowym,
• PCI-Express x 16,
• SiS Mirage Graphic Engine,
• porty SATA, PATA, USB,
• RAID,
• HyperStreaming Technology,
• High Definition Audio (HDA)
• MuTIOL  1G Technology,
• GMAC - gigabitowa karta sieciowa

Ostatnim układem z tej firmy jest SIS 756. Cięcia, które nastąpiły w tym chipsecie w stosunku do poprzednika obejmują tylko kodek dźwięku. Został on zamieniony z HDA na AC'97, mimo to możemy podłączyć do 8 głośników.

Chipset ten przeznaczony jest dla rodziny procesorów AMD na podstawkach 754, 939 oraz 940. HyperTransport zapewni szybki transfer danych z CPU do mostka północnego, kontrolery  PCI-Express x16 i AGP 3.0 współpracują z  kartami graficznymi. Wydajność obu portów ma być taka sama, jak w przypadku układów posiadających obsługę tylko PCI-E lub AGP.

Niech was nie zwiedzie okrojony schemat blokowy. ULI wyposażyła ten układ również  w kodek dźwięku w standardzie AC'97, szybką kartę sieciową 10/100 Mb, porty SATA, PATA i USB. 'Pod maską' znajdziemy także  RAID, obsługę pamięci DDR 400/333/266 (DualDDR)  oraz  TGi, czyli technologię umożliwiającą podłączenie do 3 akceleratorów graficznych przez PCI-Express, AGP 3.0 i PCI. Realne zatem staje się podłączenie nawet 6 monitorów, w taki sposób, aby utworzyły one jeden wielki ekran.

O wydajności tego niepozornego chipsetu możemy poczytać na stronach www.ocworkbench.com.

Nowszym rozwiązaniem jest mostek M1697. Jedną z wyróżniających cech tego produktu jest obsługa procesorów Socket AM2 firmy AMD, które zostaną zaprezentowane dopiero za kilka miesięcy. Wsparcie dla innych procesorów jest takie samo, jak w M1695. Dodanie dwóch funkcji znacznie podniosło atrakcyjność układu:

• dwa porty PCI-E x16, pracujące w trybie 1 x 16 lub 2 x 8 w zależności od ilości kart graficznych,
• High Definition Audio zgodnym ze standardem 7.1.

Jeżeli  M1697 okaże się równie wydajny i wszechstronny co M1695, to będziemy mieli kolejny hit i silną konkurencję na rynku zdominowanym przez dotychczasowych potentatów.

Więcej informacji na temat tego chipsetu i testy można znaleźć m.in. na stronie www.anandtech.com.

Wszystkich 'intelowców' spodziewających się chipsetu właśnie dla tej firmy musimy rozczarować. Owszem, ULI produkuje takowe układy, ale są one mało popularne i co tu wiele mówić - trochę przestarzałe.

Od pewnego czasu firma ATI chce mieć swoje udziały w rynku producentów chipsetów .

Zacznijmy od prezentacji najnowszego 'dziecka', czyli ATI CrossFire Xpress 3200.

Jest on przeznaczony dla entuzjastów i zapalonych graczy, którzy potrzebują  najwydajniejszych, najnowocześniejszych rozwiązań, bez względu na cenę. Technologia CrossFire użyta w nazwie chipu jest niczym innym, jak odpowiedzią na SLI firmy Nvidia. Chip CrossFire Xpress 3200 współpracuje z procesorami AMD, nawet Athlon X2 i Athlon 64 FX nie są mu straszne. Gdy na rynku pojawią się procesory AMD AM2, wtedy układ zapewni ich obsługę.

Magistrala HyperTransport  oraz PCI-Express, pracujące w razie potrzeby w trybie 2 x 16 wyróżniają ten układ  na tle konkurencji. Standardowo do dyspozycji mamy:

• porty Serial ATA,
• do 4 portów ATA 133,                                  
• 8 wyjść USB,
• RAID 0, 1,
• do 7 gniazd PCI,
• High Definition Audio,

Zainteresowanych bardziej szczegółowymi opisami i charakterystyką zapraszamy do lektury naszych wcześniejszych artykułów: Ciężka kawaleria ATI  oraz ATI CrossFire.

Rozwiązania zastosowane w dwusetce od ATI

Mostek pod Intela otrzymał możliwość komunikacji z procesorami LGA 775 oraz obsługę HyperThreading i pamięci DDR2 o pojemności do 4GB.

Odmiana dla konkurencji chwali się magistralą HyperTransport, wsparciem procesorów AMD X2, Athlon 64 FX, Athlon 64, Sempron.

Wspólnymi cechami obu odmian są:

• wsparcie dla pamięci DDR/DDR2 w trybie dwukanałowym,
• obsługa szyny PCI Express 1.0a
• zintegrowany chip graficzny X300 (pixel i vertex shader 2.0),
• przydzielenie maksymalnie do 256 MB dla grafiki (w wersji dla AMD max 128MB), obsługa HyperMemory,
• do 8 portów USB 2.0,
• kontrolery SATA oraz PATA,
• AC'97  7.1 (opcjonalnie HDA),
• RAID 0, 1,

O testach chipsetu ATI  Radeon Xpress 200 poczytamy w serwisie www.extremetech.com.

Wybór odpowiedniego chipsetu wcale nie jest łatwą i prostą decyzją. Dobrze dobrany układ pozwoli cieszyć się nam stabilnym i wydajnym komputerem przez kilka lat.

Spróbujmy ściśle i precyzyjnie określić nasze potrzeby, uwzględniając ewentualną rozbudowę lub zmianę podzespołów w przyszłości, a dopiero potem szukajmy rozwiązania odpowiadającego naszym oczekiwaniom. Dzięki temu unikniemy niemiłych rozczarowań i wydatków związanych z przedwczesną wymianą płyty głównej.

Osoby posiadające odpowiedni zapas gotówki pokuszą się na pewno na najdroższe układy Intel 975X, Nvidia nForce4 SLI X16 czy ATI CrossFire Xpress 3200, oferujące najbardziej zaawansowane rozwiązania techniczne w tej kategorii.

Dla większości użytkowników sensowniejszym wyborem będą  Intel 945P, nForce4 Ultra lub ULI M1695, stanowiące kompromis między możliwościami a umiarkowaną ceną.

Do zadań biznesowych i małych biur najlepiej nadają się NVIDIA GeForce 6100, VIA K8M890 jak również ATI Xpress 200 ze zintegrowanymi układami graficznymi.

Pamiętajmy jednak, że wszystko to co dobre, nie trwa wiecznie. Za rok lub mniej, chipsety uważane obecnie za marzenie, staną się zwykłymi, pospolitymi układami, a ich miejsce zajmą nieziemsko wydajne i kosztujące fortunę nowe chipy. Przekonamy się o tym niebawem, ponieważ Nvidia szykuje na początku czerwca lub lipca tego roku  premierę całej rodziny mostków nForce 500. Jedno wiemy na pewno: konkurencja nie pozostanie w tyle, a wojna chipsetów trwać będzie nadal - z korzyścią dla nas.