Felietony : Quo Vadis Płyty?

... i nie mam tutaj na myśli płyt w postaci budowlanych regipsów, czy w popularnej odmianie CD. Pisząc ten tytuł miałem na myśli płyty główne, a konkretniej to, co stało się z nimi w przeciągu ostatnich kilku lat. Wydarzenia, jakich świadkami jesteśmy od dłuższego czasu mogą przyprawić nas o zawrót głowy. Zniknęła bowiem mała "szkółka leśna", która wydawała na rynek nowe płyty główne. Co się z nią stało? Odpowiedź jest bardzo prosta - jej "elektroniczna roślinność" wybujała do tego stopnia, że dziś nietrudno zbłądzić w gąszczu różnorodnych platform, zarówno dla procesorów AMD, jak i INTEL. Dlaczego doszło do tak kalejdoskopowej zmiany i dokąd zmierza ten technologiczny wyścig?

Mimo młodego wieku doskonale pamiętam, kiedy to kilka lat wstecz wszyscy użytkownicy komputerów cieszyli się czytając w swoich ulubionych pismach komputerowych, o tym, że lada dzień pojawi się nowa płyta główna obsługująca najnowsze technologie i spełniająca najskrytsze pragnienia komputerowców. Takie informacje można było przeczytać średnio raz na kwartał, i nikogo to nie dziwiło, wręcz odwrotnie - każdy czekając na pojawienie nowego produktu dziwił się, jak szybko naprzód postępuje technika.

Niewielu młodych ludzi do dziś pamięta płyty główne w formacie NLX czy Baby AT - prawda? Ich konstrukcja charakteryzowała się dość kiepską rozwojowością, dużym "ściskiem" podzespołów na laminacie oraz niewielką liczbą zintegrowanych komponentów (zazwyczaj: 3 sloty ISA i PCI, brak AGP oraz karty dźwiękowej). Pomimo tego dla wielu ówczesnych użytkowników były to "płyty kombajny" i nie sposób się temu dziwić.

absolutny wypas w roku 1997 - ABIT AX5 oparty na chipsecie Intel 430TX

obsługa procesorów Intel Pentium do 200MHz, Pentium MMX do 233MHz i AMD-K6 do 233MHz.

nieoficjalna szyna dla CPU aż 75 MHz,

obsługa do 256MB MB EDO DRAM, cztery super szybkie kanały IDE 'DMA/33' :)

- (z tego okresu nawet nie ma dobrej jakości zdjęć ;)

Niewątpliwie jednym ze sławniejszych wtedy chipsetów był produkt firmy Ali - co ty było mieć kiedyś Aladdina IV :-), wspierającego najnowocześniejsze technologie: magistralę systemową o częstotliwości 83 MHz, USB, U-DMA/33 oraz obsługę do 256MB pamięci SDRAM. Nikt wtedy nie płakał nad brakiem AGP czy zintegrowanej karty muzycznej, wręcz przeciwnie - taka płyta główna po zamontowaniu w jej bankach 32 megabajtów pamięci SDRAM w połączeniu z CPU firmy Cyrix o częstotliwości 166MHz stwarzała wrażenie multimedialnego monstrum tamtych czasów. Nikt również wtedy nie zastanawiał się nad tym, czy płyta główna, którą kupił jest rozwojową konstrukcją oraz czy ma w rękawie jakieś "asy". Pisząc "asy" mam na myśli bogate wyposażenie, którego ówczesne bogactwo ograniczało się do 8-stronnicowej, kserowanej instrukcji obsługi i dyskietki FDD ze sterownikami. Każda płyta główna posiadająca tak "bogate" wyposażenie była wtedy istnym rogiem obfitości :-)

Czy mi się wydaje, czy na Waszych ustach maluje się szczery uśmiech po przeczytaniu tego, co wyżej napisałem? No cóż - osobiście, gdy wspominam tamte czasy, również przeglądam archiwalne pisma z radosnym wyrazem twarzy - szczególnie, gdy porównuję najnowsze dziś technologie do tych "najnowszych", ale sprzed 7 lat :-). Wystarczy spojrzeć na to, co stało się z pojęciem FSB: kiedyś 83 MHz było czymś niewyobrażalnym, a dziś, w dobie pojęcia magistrali efektywnej na poziomie 2000MHz (HyperTransport) - zdaje się, że niemożliwe nie istnieje.

Tak samo sprawa tyczy się zintegrowanych z płytą komponentów. Dziś nikt już nie pamięta Ultra-DMA/33, dobrze znane są za to standardy SATA 150/300, które teoretycznie umożliwiły odnotowanie prawie 10-krotnego wzrostu wydajności dla napędów optycznych. Poza tym nowoczesna technologia daje nam możliwość tworzenia zaawansowanych macierzy RAID (0, 1, 0+1, 5 czy choćby supernowoczesnej Matrix) - również wsparcie dla tzw. Hot-Plug jest nieocenioną pomocą, - jeśli nasza platforma wspiera technologię odłączania urządzeń "w locie", to możemy manipulować konfiguracją napędów bez ponownego uruchamiania komputera.

Kwestia maksymalnej ilości obsługiwanej pamięci RAM również wygląda dziś wzorowo - obecnie każda płyta wspiera, co najmniej 4GB RAMu, mało tego - coraz częściej w domowych maszynach spotykamy 2GB pamięci operacyjnej, standardem natomiast staje się 1GB - porównując te liczby z jeszcze nie dawno "niezliczonymi" 32MB pamięci SDRAM montowanych w najwydajniejszych kiedyś komputerach, można się zdrowo uśmiać.

A AGP? No właśnie tutaj sprawa skomplikowała się jeszcze bardziej. Dawniej, gdy AGP było nowością producenci bez przekonania spoglądali w stronę nowego standardu, powtarzając: "PCI jest wystarczająco wydajne!", z czasem jednak kartom graficznym przestało to wystarczać, i chcąc nie chcąc AGP oferujące lepszą wydajność zdobyło upragnioną popularność. Dziś natomiast sprawa wygląda jeszcze inaczej - AGP także podzieliło los swojego poprzednika - nie oparło się próbie czasu i choć jeszcze dziś spotkać możemy płyty główne z tym złączem krawędziowym, to większość producentów "przerzuciła się" na najnowszą zdobycz techniki, czyli PCI eXpress. Nowoczesna konstrukcja oraz przewaga technologiczna nad AGP (głównie zwiększona z 2,1 do 4GB przepływność danych, również zastosowanie 164 zamiast 108 pinów na złączu, pozwoliło zwiększyć ilość poboru mocy przez karty wykorzystujące slot bez dodatkowych przewodów zasilających. Dodatkowo taki zabieg umożliwił producentom stosowanie większych, a tym samym wydajniejszych systemów chłodzenia na kartach graficznych, ponieważ PCIe pozwala na montowanie w złączu kart rozszerzeń o łącznej masie 450g - AGP utrzymywało zaledwie 250g (dane dotyczą w szczególności specyfikacji slotu PCIe x16) pozwoliły praktycznie zdobyć rynek i wprowadzić nowy ład podporządkowany nowemu złączu krawędziowemu. Tak więc AGP nie "pożyło" zbyt długo - ledwie, co się narodziło, a już zmuszono je do odejścia :-)

Duża przepaść występuje także pomiędzy szybkością procesorów, jakie obsługiwały płyty główne kiedyś i z jakimi radzą sobie dziś, bo czy widać różnicę między zegarem taktującym CPU na poziomie 166 MHz, a 3800 MHz? No właśnie... pytanie było tylko i wyłącznie retoryczne.

Istotne różnice występują dziś również przy interpretacji pojęcia wyposażenia płyty głównej - dawniej kserowana instrukcja obsługi i dyskietka z driverami była marzeniem każdego użytkownika. Dziś, gdyby coś takiego znalazł w pudełku przeciętny Jaś Kowalski, to najprawdopodobniej padłby z miejsca na zawał serca. Teraźniejsze wymagania względem producentów wzrosły można rzec 100 krotnie - każdy po otwarciu pudła głównego skrzętnie i dokładnie przegląda dziesiątki instrukcji, umiejętnie rozstrzyga kwestię przydatności dołączonych taśm sygnałowych oraz śledzi z "bonusowymi" portami, płyta ze sterownikami poddana zostaje również głębszym oględzinom - wnioski, jakie wyciągamy po zapoznaniu się z bardzo bogatym zazwyczaj wyposażeniem są pozytywne, o tyle, o ile jego ilości nie możemy ogarnąć jednym przebłyskiem neuronu ;-) - w końcu im więcej tym lepiej. Z zadowoleniem witamy obecne w pudełku pełne wersje gier, programów, kolorowe nalepki, czujniki, wiatraki... prawda?

Nieodłącznym elementem nowoczesnej płyty głównej są obsługiwane przez nią technologie. Istnieją rozwiązania powszechne oraz dostępne tylko dla niektórych modeli, mamy też dobra uniwersalne, jak i opatentowane - wszystkie jednak są ze sobą powiązane, a łączy je jedno określenie: nowoczesność.

Zajmijmy się teraz interpretacją tych dziwacznych określeń, jakich użyłem wyżej; otóż dobra uniwersalne (powszechne) to technologie dostępne dla wszystkich producentów - nie opatentowane przez nikogo na wyłączność oraz udostępniane wszystkim po równo. Jednak, aby się nie pogubić trzeba pamiętać, że zarówno platforma AMD jak i INTEL ma dobra uniwersalne właściwe tylko dla siebie. Tak na przykład, jedną z przełomowych i innowacyjnych technologii PCIe, o którym pisałem już wyżej - są dostępne zarówno dla wielbicieli Athlonów, jak i Pentiumów. Technologii uniwersalnych jest dużo więcej: SATA, obsługa dźwięku przestrzennego, FireWire, dual gigabit LAN, RAID, USB 2.0 i wiele, wiele innych - często jednak są to tylko ulepszone wersje starszych odpowiedników.

Na rynku istnieje również pojęcie technologii platformowych, czyli dostępnych dla poszczególnych płyt głównych obsługujących procesory z danej rodziny.

I tak rodzina platform obsługujących najnowsze procesory z serii P4 Prescott, ma właściwe dla siebie rozwiązania takie jak: hiperwątkowość (HT), dzięki, której system wykrywa CPU jako dwa procesory logiczne - może to przyspieszyć pracę systemu w przypadku działań wielopoziomowych tzn. wykonywania wielu zadań równocześnie. Jest też wsparcie dla procesorów beznóżkowych tzw. stykowych (LGA775), obsługa pamięci DDR II - nowy rodzaj pamięci RAM ma mniejsze napięcie modułów oraz zwiększone taktowanie, przynoszące widoczne korzyści wydajnościowe.

Obsługa systemu dźwięku High Definition Audio (Azalia) charakteryzuje się głównie świetną jakością odwzorowania fali dźwiękowej. Natomiast overclockerska technologia odblokowywania mnożnika - nawet w procesorach, w których został on fabrycznie zablokowany - to rozwiązanie ma tyleż plusów co minusów, ponieważ jest możliwe tylko w kilku najdroższych modelach Prescott, a zmiana wartości RATIO odbywa się tylko i wyłącznie w kierunku zera (zmniejszanie). Pomimo tego jej obecność jest bardzo przydatna dla wprawnych podkręcaczy.

Również AMD ma bogatą gamę różnorodnych technologii właściwych w wyłącznie dla siebie. W szczególności "rozpieszczana" jest oparta o nową architekturę x-86 seria platform 64 bitowych. Wśród licznych innowacji znajdziemy miedzy innymi Hypertransport - nowy rodzaj magistrali, mający na celu szybką komunikację (na poziomie 2000MHz) bloku CPU + RAM z resztą podzespołów. Wprowadzono również obsługę procesorów 64 bitowych, zastąpione zostało także wysłużone już złącze SocketA - na jego miejsce wprowadzono złącze 939 oraz 940, dzięki czemu nowe płyty główne obsługują 64 bitowe jednostki z rodziny Athlon64/FX ze zintegrowanym dwukanałowym kontrolerem pamięci. Po wprowadzeniu, a raczej ustabilizowaniu asynchronicznej magistrali dla CPU i pamięci, wzrosły również możliwości overclockerskie nowych platform AMD. Możliwość wydajnej pracy dla różnych magistral ogranicza do minimum wpływ słabszych pamięci na podkręcanie procesora.

Jak widać oba rodzaje platform mają wiele zróżnicowanych technologii, każda rodzina ma coś, czego przynajmniej w najbliższym czasie nie uświadczy konkurencja ;-)

Istnieje jednak pojęcie technologii uniwersalnych, czyli takich, z których korzystają obie rodziny, są to zazwyczaj rozwiązania patentowane przez poszczególnych producentów, które "małpują" kolejni - i tak rodzi się system innowacji o praktycznie tym samym zakresie i możliwościach, występujący jednak u każdego pod inną nazwą.

Znam jednak technologię, której jeszcze nikt nie zdążył "odpatrzeć" od firmy Gigabyte, mam na myśli oczywiście ośmiofazowy moduł zasilania Dual Power System (co prawda inni producenci stosują w swoich produktach technologię podobną do D.P.S., jednak tylko Gigabyte oferuje moduł 8-fazowy), który dostarcza stabilnego napięcia dla podzespołów na płycie głównej. Również Abitowski OTES system, chłodzący podzespoły zainstalowane na płycie głównej "pachnie" nowością i niepowtarzalnością. Reszta technologii to już powszechniej stosowane rozwiązania np.:

• automatyczne podkręcanie procesora ma zapewnić możliwość overclockingu wtedy, gdy użycie większej mocy procesora staje się niezbędne do poprawnego działania, czyli podczas dużego obciążenia jednostki centralnej
  np. Abit - uGuru; Gigabyte - M.I.B; MSI - D.O.T; ASUS - AI.N.O.S.
  
• podwojenie kości BIOS-u - technologia ta opiera się o wykorzystanie dwóch modułów pamięci ROM, tak, że w przypadku uszkodzenia kości podstawowej użytkownik może szybko i bezstresowo przywrócić zapisaną na drugim module domyślną konfigurację BIOS-u
  np. Gigabyte - DualBIOS; AOpen - DieHARD BIOS.
  
• możliwość zaawansowanej, profesjonalnej konfiguracji szybkości obrotowej wentylatorów sprawia, że głośne wiatraki pracują na maksymalnych obrotach wtedy i tylko wtedy, gdy to konieczne - wszystko odbywa się za sprawą oprogramowania wspierającego technologie różnych firm
  np. Abit - FanEQ; MSI - SpeedSter; Asus - Q-FAN.
  
• nowoczesne płyty główne mają również technologie zabezpieczające CPU przed uszkodzeniem - np. gdy przegrzewa się podczas podkręcania
  Asus - P.A.T; Gigabyte - AntiBurn; Abit - Tweak Guard; AOpen - WatchDOG ABS
  
• ważne podczas niestabilnej pracy jest szybkie rozpoznanie dolegliwości naszego PC-ta, pomogą nam w tym zaawansowane rozwiązania specjalizujące się w diagnozowaniu problemów ze sprzętem, ich działanie najczęściej opiera się o generowanie na liczniku znajdującym się na płycie głównej zróżnicowanych raportów, z których każdy jest opisany w instrukcji obsługi i reprezentuje konkretną niezgodność
  np. Asus - POST reporter; AOpen - DrLED; EPoX diagnostic LED.

Wymienione rozwiązania technologiczne to tylko mały kawałek tego, co oferują nam nowoczesne płyty główne, i choć technologie są w dużym stopniu zróżnicowane, to należy przyznać, że w większości różnią się tylko nazwą - jednak dzięki temu każdy z producentów może nam zaoferować "coś od siebie". Wprowadzanie coraz to nowszych rozwiązań jest jednak zjawiskiem korzystnym i powinno nas cieszyć.

W komputerowym półświatku z łatwością jednak możemy zaobserwować działania czysto marketingowe mające na celu jedynie zwiększyć sprzedaż - osobiście nie mam nic przeciw nowym technologiom, ale wprowadzanie do sprzedaży niektórych rozwiązań jest dla mnie, co najmniej śmieszne i znajduje swoje miejsce jedynie na granicy absurdu :-)

Weźmy na przykład "pod nóż" stosowane na nowych płytach głównych ABIT Fatal1Ty (uważanych przeze mnie za swoisty przereklamowany przerost formy na treścią) taśm OC strips - podobno montowanie ich na laminacie płytki drukowanej PCB w pobliżu gniazda procesora ma poprawić odprowadzanie ciepła z okolic CPU - Ha! dobre sobie...

ABIT OC Strips

Celowo postanowiłem to sprawdzić, i tak, jak się spodziewałem - guzik prawda, wahania temperatury na podobnej platformie przy zastosowaniu analogicznego CPU wynoszą 0,5 stopnia Celsjusza! No ale cóż - OC strips dobre, dobre bo drogie!

Kolejnym "drogim" chwytem jest utwardzanie laminatu płytką STackCool - oferowaną przez ASUSa - ma ona zabezpieczyć laminat przed nadmiernym wyginaniem się podczas montażu chłodzenia na procesorze (co za bzdura) oraz poprawić odprowadzanie ciepła (skąd ja to znam;) z PCB. Muszę przyznać, idea górnolotna, przydatność niestety przyziemna!

ASUS STackCool

Jednak zdecydowanie tytuł mistrza "wyciskania kitu" należy się producentowi płyt głównych AOpen - do dziś gdy przypomnę sobie jego "patent lampowy" kończę na ziemi, ze łzami szczęścia w oczach :-)

Płyta Aopen z serii Tube, ze wzmacniaczem lampowym :)

Otóż swojego czasu ów producent postanowił polepszyć jakość oferowanego przez jego płyty główne dźwięku i przyznać trzeba, że zrobił to bardzo oryginalnie: zainwestował we wzmacniacze lampowe. Gdy zobaczyłem rzecz na własne oczy, od razu przypomniały mi się stare, czarno-białe telewizory firmy RUBIN oraz analogicznie działające radia, lubiące się od czasu do czasu samoistnie się podpalić :-)

Ta wizja jednak bardziej śmieszyła mnie niż przerażała. Mimo, że jakość oferowanego dźwięku była bądź co bądź wysoka, to przepalające się co miesiąc/dwa lampy trzeba było skrupulatnie wymieniać i technologia nie przyjęła się.

Osobiście bardzo się cieszę, że użytkownicy w porę zareagowali na chęć powrotu do dalekiej przeszłości i powstrzymali próby zrobienia tego uwsteczniającego, siedmiomilowego kroku :-) Aż strach pomyśleć co by było, gdyby AOpen odniósł sukces - być może wszyscy producenci powróciliby do korzeni i po niedługim czasie wszyscy znaleźlibyśmy się na szczeblu ewolucji płyty głównej w formacie NLX :-) Na nasze szczęście, wszystko skończyło się pomyślnie.

No cóż, widać nie wszystko złoto co się świeci - kupując nową płytę główną musimy uważać na czające się w niej technologie, które w kilku przypadkach przyniosą nam raczej więcej strat niż zysków, robiąc nierozważne zakupy w ławy sposób możemy stać się właścicielami ferrari z silnikiem maluszka;)

Mimo wielu superlatyw, jakie już Wam przedstawiliśmy, współczesne płyty główne nie są pozbawione wad. Jednym z głównych mankamentów spędzających sen z powiek producentów jest coraz większe "upakowanie" podzespołów na laminacie, sprawa niekiedy komplikuje się do tego stopnia, iż zamontowanie jednej karty rozszerzeń, w którymś ze slotów może skutecznie utrudnić nam dostęp do np. kontrolera ATA bądź całkowicie go uniemożliwić.

utrudnione wpinanie kabli Serial ATA, przy zbyt długiej karcie graficznej

Dużym problemem również, staje się zasilanie - nowe podzespoły wymagają coraz większych ilości prądu - zmieniają się więc wymagania względem zasilacza oraz standardy napięciowe ATX - coraz rzadziej spotkać można na ryku płyty z 20 pinowym gniazdem zasilania, standardem stały się złącza 24 pinowe. Co wiąże się ze wzrostem prądożerności podzespołów.

Na pewno rosnąca temperatura wewnątrz obudowy, która w przypadku najwydajniejszych stacji roboczych powoduje niestabilną pracę komputera. Być może problem ten rozwiąże zapowiadany wkrótce nowy format płyt głównych BTX - jednak czy sen stanie się jawą? Przekonamy się o tym niedługo.

Hm...to trudne i niejednoznaczne pytanie. Dla jednych porządna platforma to płyta główna o znakomitej wydajności, drudzy sądzą, że profesjonalną konstrukcję powinno cechować bogate wyposażenie. Inni natomiast uważają, że "mocne plecy" stanowi płyta główna cechująca się dużą podatnością na podkręcanie.

Wszystkie te argumenty są prawdziwe, nie zaprzeczam. Jednak według mnie najporządniejsza płyta główna to taka, która oferuje najwyższą stabilność i komfort pracy - bo czymże jest najwydajniejsza platforma, która mimo iż uzyskuje znakomite wyniki, ciągle zawiesza się np. podczas wykrywania urządzeń IDE? Albo na cóż zda mi się cała gama dodatkowych śledzi z portami USB i IEEE, gdy po ich podłączeniu płyta główna wykrywa je niewłaściwie, bądź po ich zainstalowaniu "lubi się" zrestartować?

No właśnie - cechy świetnej platformy to przede wszystkim: stabilność, bezpieczeństwo oraz komfort pracy. Dopiero drugie w kolejności powinno być bogactwo wyposażenia, a na końcu wydajność. Oczywiście priorytet poszczególnych aspektów może być inny w zależności od naszych upodobań, są to jednak kwestie gustów, o których się nie dyskutuje ;-)

No właśnie sam jestem tego ciekaw. Przyszłość ciągle jest niepewna i nieogarnięta przez nasze umysły, nie wiemy co nas czeka, możemy tylko przypuszczać. W przypadku jednak rynku płyt głównych wróżenie z fusów jest nieco bardziej oczywiste niż przewidywanie np. odkrycia kolejnej planety w naszym układzie słonecznym - choć na pewno oba aspekty są tylko kwestią czasu, to już dziś można przypuszczalnie określić cel, do którego zmierzają nowe platformy.

Producenci najprawdopodobniej dążyć będą do jak największej liczby obsługiwanych i zintegrowanych podzespołów na płytach głównych. Motywem przewodnim takiego działania będzie z pewnością wydłużenie żywotności platform oraz rozszerzenie ich horyzontów rozwojowych. Powoli również wycofywane z produkcji będą starsze technologie (PCI, AGP) i inne "przedpotopowe" rozwiązania typu: COM, LPT z czasem również PS/2 - zastąpią je porty USB i FireWire. Pewne jest również to, iż rosnąć będzie wielkość obsługiwanej pamięci operacyjnej oraz szybkość nowych procesorów.

Możliwe również, że postępująca na przód technologia minimalizacji oraz duża integracja poszczególnych elementów na płycie głównej (przykładem są platformy EPIA) sprawią nam w niedalekiej przyszłości miłą niespodziankę, być może doczekamy się w pełni funkcjonalnych komputerów zintegrowanych w monitorach LCD lub telewizorach. Prawda jednak pozostaje nieznana, a nam nie pozostaje nic innego, jak czekać, czekać... na kolejny omen zesłany przez przyszłość.

...to jasny umysł, i nic go nie zastąpi. Wydaje mi się, że po dzisiejszych rozważaniach każdy choć w pewnym stopniu rozjaśnił swoje horyzonty i wie, czego chce. To sprawa pierwszorzędna - znać swoje potrzeby! Tak więc, kierując się w życiu asertywnością oraz doświadczeniem, nie dajmy się nabić kolejny raz w butelkę. Musimy twardo stąpać po mocnym gruncie dążąc do coraz to większego poziomu wiedzy, tak, aby na pewnym etapie swojego życia móc z ręką na sercu powiedzieć: "jestem człowiekiem i nic co ludzkie nie jest mi obce". A co zyskaliśmy po przeczytaniu tego artykułu? Może nie jest tego zbyt wiele, aczkolwiek zapytani o dzisiejsze płyty główne możemy już teraz z ręką na piersi odpowiedzieć: "nihil novi".