Семейство чипсетов NVIDIA nForce 500 для процессоров AMD


Отличным поводом для появления семейства nForce 500 оказался анонс нового сокета теперешних моделей AMD Athlon 64/FX/X2 (не забудем и Sempron) — Socket AM2. Понятно, что системные платы прекрасно могут комбинировать чипсет из 500-й серии nForce со старым Socket 939 или, наоборот, скажем, VIA K8T890 — с Socket AM2, но, в массе своей, новые чипсеты используются именно для нового сокета. Миграция на Socket AM2+ должна выглядеть еще более мягкой, и здесь уж совершенно не приходится сомневаться, что чипсеты из нынешнего, значительно разросшегося с момента выпуска, семейства nForce 500 найдут применение и в готовящемся семействе плат для «натуральных четырехъядерников» на ядре K10, а также их двух- и одноядерных собратьев.


Итак, давайте рассмотрим подробнее, что приготовила NVIDIA на замену nForce4, и какие модели входят в линейку nForce 500 на данный момент. Начнем со старшей модели — nForce 590 SLI.

nForce 590 SLI

Топовому продукту — топовое позиционирование. NVIDIA даже не поленилась подготовить «новый стандарт памяти» (EPP, о котором подробный разговор ниже), как это изящно формулируется в пресс-релизах компании, специально ради nForce 590 SLI. Во всяком случае, пока нет данных, что платы на каком-либо ином чипсете серии nForce 500 будут поддерживать память с EPP (так называемую «SLI-Ready»). Из прочих отличительных особенностей nForce 590 SLI — повышенные возможности для разгона (включая срабатывающую автоматически технологию LinkBoost) и «полноскоростной» режим SLI (x16+x16), по которому в данной модели чипсета можно безошибочно опознать наследника nForce4 SLI X16. Действительно, как и nForce4 SLI X16, nForce 590 SLI — единственная модель в новом семействе, представляющая собой «чипсет» в полном смысле этого слова (набор из [двух] чипов-мостов), и функциональность между мостами тоже распределяется аналогично.

Северный мост (SPP) отвечает лишь за работу одного слота PCI Express x16, а также служит для связи между процессором (с памятью) и южным мостом. Южный мост (MCP) реализует фактически полную функциональность современного чипсета, предлагая пару интересных новинок. Суммарно их функциональность выглядит следующим образом:

  • поддержка «SLI-Ready»-памяти (с EPP);
  • двунаправленная шина HyperTransport (частота работы 1 ГГц, ширина 16 бит в каждом направлении) до процессора (с интегрированным контроллером памяти);
  • шина HyperTransport с теми же параметрами, обеспечивающая связь между мостами;
  • два графических интерфейса PCIEx16 (от каждого из мостов) с возможностью организации SLI (x16+x16);
  • суммарно еще 7 интерфейсов PCI Express, которые могут быть использованы для создания слотов PCIEx1 (одного — PCIEx4/x8) или для подключения интегрированных на плату контроллеров;
  • до 5 устройств PCI;
  • до 6 портов Serial ATA на 6 устройств SATA300 (SATA-II, второе поколение стандарта), с поддержкой функций NCQ, TCQ и Hot-plug;
  • до 2 устройств (1 канал) ATA133;
  • возможность организации RAID-массивов уровней 0, 1, 0+1 и 5 из SATA-дисков;
  • 2 MAC-контроллера для сети 10/100/1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) с поддержкой таких функций, как разгрузка процессора при обработке TCP/IP-трафика, приоритезация трафика, балансировка нагрузки, агрегирование и резервирование канала;
  • до 10 устройств USB 2.0;
  • поддержка High Definition Audio (7.1).

К несомненным преимуществам nForce 590 SLI в сравнении с аналогом из семейства nForce4 относится поддержка HDA (вместо AC’97) и второй гигабитный сетевой интерфейс, причем улучшение здесь не только количественное, но и качественное (подробнее о преимуществах технологии DualNet см. ниже). Чипсеты NVIDIA недолго оставались утешением для ценителей дисковых накопителей с интерфейсом PATA: первое поколение «эры PCI Express» еще обеспечивало поддержку 4 таких устройств, но теперь компания, задающая (как Intel на поле чипсетов под свои процессоры) «стиль жизни» под процессоры AMD, тоже оставила лишь один канал ATA133. С одной стороны, конечно, пора — SATA-винчестеры хоть пока и не быстрее (в среднем), но удобнее в эксплуатации и в продаже представлены куда более широко. Ну а для оптических накопителей (которых с интерфейсом SATA пока еще откровенно мало) двух разъемов должно быть достаточно.

С другой стороны, жесткий диск обычно все-таки покупается на годы, и если желание сменить платформу, процессор и видеокарту вполне может быть обусловлено объективными причинами, то винчестер у многих подошедших к порогу выбора наверняка уже есть, да и ОС с огромным количеством приложений на нем установлена. Посему покупка и установка второго жесткого диска (без объединения в какой бы то ни было RAID-массив) — явление обыденное, и если последний раз она проводилась еще в эпоху Parallel ATA, то такому человеку сложно рекомендовать переход на nForce 500. В качестве «компенсации» количество портов SATA-II увеличено теперь до 6, и все SATA-диски могут быть объединены хоть в один большой RAID-массив, к числу поддерживаемых конфигураций которых добавился уровень 5 (массив с распределенной четностью).

nForce 570 SLI, 570 LT SLI и 570 Ultra

Нетрудно догадаться, что эти модели — наследники nForce4 SLI и Ultra. Топовому продукту nForce 570 SLI уступает в скоростях режима SLI (x8+x8), а также не имеет поддержки SLI-Ready Memory.

Единый мост чипсетов 570 SLI и 570 Ultra исключительно сильно напоминает nForce 590 SLI MCP, так что функциональность практически та же:

  • двунаправленная шина HyperTransport (частота работы 1 ГГц, ширина 16 бит в каждом направлении) до процессора (с интегрированным контроллером памяти);
  • графический интерфейс PCIEx16 с возможностью организации SLI (x8+x8) у nForce 570 SLI;
  • суммарно еще 5 (4 у nForce 570 Ultra) интерфейсов PCI Express, которые могут быть использованы для создания слотов PCIEx1 (у nForce 570 SLI — еще и PCIEx4/x8) или для подключения интегрированных на плату контроллеров;
  • итого общее количество линий PCI Express составляет 28 — у 570 SLI и 20 — у 570 Ultra;
  • до 5 устройств PCI;
  • до 6 портов Serial ATA на 6 устройств SATA300 (SATA-II, второе поколение стандарта), с поддержкой функций NCQ, TCQ и Hot-plug;
  • до 2 устройств (1 канал) ATA133;
  • возможность организации RAID-массивов уровней 0, 1, 0+1 и 5 из SATA-дисков;
  • 2 MAC-контроллера для сети 10/100/1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) с поддержкой таких функций, как разгрузка процессора при обработке TCP/IP-трафика, приоритезация трафика, балансировка нагрузки, агрегирование и резервирование канала;
  • до 10 устройств USB 2.0;
  • поддержка High Definition Audio (7.1).

Не совсем ясен механизм организации SLI: согласно документации, второй слот PCIEx16 должен задействовать второй скоростной интерфейс PCI Express (x8), которого nForce 570 Ultra лишен. Смущает то, что, например, системные платы MSI как раз на этой паре чипсетов совершенно очевидно имеют единый дизайн, что потребовало бы переразводки сигналов в PCB при сохранении ее внешнего вида. Судя по всему, «лишние» PCIE-линии у 570 Ultra заблокированы программно-аппаратным способом в самом чипе. Еще одна нестыковка, с точки зрения пользователя, состоит в том, что в раздельном режиме две видеокарты получают в свое распоряжение 16 и 8 линий, соответственно. Но после включения режима SLI, 8 линий первого графического порта принудительно (!) блокируются для получения заявленной в спецификации формулы «x8+x8». Вероятно, маркетологи NVIDIA посчитали, что если оставить наличное количество линий и в режиме SLI, отличие в производительности между nForce 570 SLI и 590 SLI сойдет на нет. Вместе с тем 16 линий для основного графического порта в режиме работы с единственной видеокартой для плат такого уровня является необходимым условием, и на постоянной основе урезать его до 8 дорожек было никак нельзя.

Особняком находится вышедший позже nForce 570 LT SLI, в котором функции, не связанные с игровой функциональностью (собственно поддержкой SLI) подверглись заметному усечению, в результате получился достаточно недорогой и привлекательный для своей категории систем (SLI Ready, с изначально установленной единственной видеокартой, и систем с двумя недорогими видеокартами) продукт с такими характеристиками:

  • двунаправленная шина HyperTransport (частота работы 1 ГГц, ширина 16 бит в каждом направлении) до процессора (с интегрированным контроллером памяти);
  • графический интерфейс PCIEx16 с возможностью организации SLI (x8+x8), при переключении в «сольный» режим работы автоматически переключаются в режим x16+x1;
  • суммарно еще 3 интерфейса PCI Express, которые могут быть использованы для создания слотов PCIEx1 или для подключения интегрированных на плату контроллеров;
  • итого общее количество линий PCI Express — 19 (что забавно, на одну меньше, чем у 570 Ultra);
  • до 5 устройств PCI;
  • до 4 портов Serial ATA на 4 устройства SATA300 (SATA-II, второе поколение стандарта), с поддержкой функций NCQ, TCQ и Hot-plug;
  • до 2 устройств (1 канал) ATA133;
  • возможность организации RAID-массивов уровней 0, 1, 0+1 и 5 из SATA-дисков;
  • 1 MAC-контроллер для сети 10/100/1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) с поддержкой приоритезации трафика (разгрузка процессора при обработке TCP/IP-трафика и прочие возможности, рассмотренных выше моделей, не поддерживаются);
  • до 10 устройств USB 2.0;
  • поддержка High Definition Audio (7.1).

nForce 500—560

Первоначально место «ниже» nForce 570 Ultra занимала лишь одна модель под названием nForce 550, урезанная аналогично nForce 570 LT SLI, помимо естественного отсутствия поддержки самой технологии SLI.

Но впоследствии количество моделей возросло до невиданного ранее числа (притом, что чипсеты без интегрированной графики и в то же время не относящиеся к игровым, то есть без поддержки SLI и CrossFire, становятся все менее массовыми). Сюда же добавились и переименованные чипсеты семейства nForce4, получившие обозначения 500 SLI, 500 Ultra и 500, а впоследствии nForce 560 SLI, функционально копирующий nForce 500 SLI, но изготавливаемый по техпроцессу, используемому для современной линейки чипсетов NVIDIA, и поэтому значительно более экономичный, платы с таким чипсетом могут довольствоваться пассивным охлаждением.

Наименование чипсета PCI Express количество портов SATA режимы RAID количество каналов PATA количество портов USB Поддержка Ethernet-адаптеров Интегрированное аудио
nForce 560 1x16, 3x1 4 0, 1, 0+1, 5 1 10 Gigabit HDA
nForce 550 1x16, 4x1 4 0, 1, 0+1 1 10 Gigabit HDA
nForce 520 1x16, 3x1 4 0, 1, 0+1 1 10 Fast HDA
nForce 520 LE 1x16, 2x1 2 0, 1 1 8 Fast HDA
nForce 500 SLI 2x8, 3x1 4 0, 1, 0+1 2 10 Gigabit AC’97
nForce 500 Ultra 1x16, 3x1 4 0, 1, 0+1 2 10 Gigabit AC’97
nForce 500 1x16, 3x1 4 0, 1, 0+1 2 10 Gigabit AC’97

Чипсеты имеют встроенные MAC-адаптеры, но из фирменных опций, характерных для семейств nForce 570 и 590, лишь nForce 560 поддерживает технологию First Packet, а nForce 500 SLI и 560 SLI — аппаратное ускорение распаковки TCP/IP-трафика. Как и 560 SLI, модели от 520 LE и выше отличаются от «переименованных» старичков техпроцессом производства. Последнее выливается в меньшее тепловыделение и повышенную максимальную температуру, соответствующую штатному режиму эксплуатации, так что даже для nForce 570 (и 590 SLI SPP) оказывается достаточно пассивного охлаждения, причем настоятельной необходимости в тепловых трубках и прочих дорогостоящих изысках в штатном режиме нет, и использование таких систем оправдано лишь для разгонщиков.

Новые и отличительные технологии

Теперь давайте подробно рассмотрим бегло упомянутые в тексте отличительные и новые особенности семейства nForce 500 (разумеется, в целом, а не переименованных младших моделей, вполне изученных нами под прежним именем).

SLI-Ready-память (память с EPP, только nForce 590 SLI)

Была у нас память с ECC, а теперь, стараниями NVIDIA и Corsair, будет еще и c EPP. Сразу оговоримся, что ничего общего с ECC новая технология не имеет, расшифровывается она как Enhanced Performance Profiles (профили для увеличения производительности), а имеет отношение к другой аббревиатуре памяти — SPD. Стандарт предусматривает наличие у каждого модуля памяти специальной микросхемы флэш-ПЗУ SPD, содержимое которой регламентировано JEDEC и, в общем, представляет собой набор сведений о производителе и самом модуле памяти, а также о допустимых (гарантируемых) режимах его работы. Из интересующих нас параметров, указываемых в SPD и влияющих на производительность, отметим тайминги tCL, tRCD, tRP и tRAS (до трех наборов для указанных частот работы) — именно их, как правило, позволяет изменить BIOS Setup материнских плат. В то же время, любой человек, занимавшийся оптимизацией подсистемы памяти своего компьютера на процессоре AMD64 наверняка слышал о важном для производительности параметре DRAM Command Rate, который в SPD не задается, и экспериментировал с подъемом напряжения на модулях, а в SPD указывается лишь номинальное значение вольтажа.

Таким образом, профили EPP представляют собой просто набор ключевых (в случае четырех «укороченных» abbreviated profiles) или расширенный набор (в случае двух «полных» full profiles) таймингов функционирования памяти и сопутствующих параметров (частота, напряжение, задержка командного интерфейса), оптимальных для достижения высокой производительности. Информация профилей хранится в неиспользуемой части SPD и ни в коем случае не заменяет собой стандартизованную порцию данных (без которых модули памяти могут некорректно определиться на обычной плате). Этим достигается полная совместимость модулей с поддержкой EPP и обычных, так что ничто не мешает производителям памяти (особенно элитной, вроде того же Corsair) принять стандарт EPP и снабдить всю свою продукцию профилями производительности.

На практике, плата (на nForce 590 SLI) определяет наличие в системе модулей с EPP и индицирует это на экране POST при включении компьютера и в BIOS Setup. При желании можно в одно действие (раньше так указывалось использовать данные из SPD) задать применение выбранного профиля, работоспособность с параметрами которого гарантирована производителем памяти. Однако, в отличие от прежней настройки «by SPD», применение профиля не скрывает «низкоуровневые» данные от пользователя, а лишь выставляет их в оптимальные значения — никто не мешает попробовать улучшить их еще хоть ненамного самостоятельно, так что для фанатов разгона использование EPP будет, пожалуй, лишь первым шагом к достижению цели.

Основная польза от EPP видится нам в значительном сокращении времени, которое отнимает попытка самостоятельной оптимизации работы памяти. В самом деле, даже если плата (вроде большинства моделей EPoX «для энтузиастов») и позволяла изменить огромное множество таймингов и прочих параметров, то производителю модуля памяти еще следовало приложить брошюрку с перечислением их оптимальных значений для каждой частоты работы. Теперь же данная операция выполняется в одно действие. Надо, однако, заметить, что существенного влияния на производительность все «неосновные» тайминги не оказывают, так что выигрыша в скорости от «новых» модулей ожидать можно только за счет пониженных основных таймингов (при, возможно, повышенном напряжении) — то есть параметров, которые грамотный пользователь и так попытался бы изменить. Этот факт должен несколько охладить пыл тех, кто уже сорвался было с места для покупки SLI-Ready-памяти, привлеченный набором внушительных слов и маркетинговых картинок.

MediaShield (все чипсеты)

Собственно технология не представляет на сегодня каких-либо уникальных особенностей, это просто маркетинговое название подсистемы хранения данных у последних чипсетов NVIDIA. Поддержка (полная) SATA-II и RAID давно не в новинку, а поддержку RAID 5 на широкий рынок уже вывели последние чипсеты Intel. Новшеством можно назвать только работу дискового контроллера сразу с 6 дисками SATA, что, конечно, увеличивает богатство возможных RAID-конфигураций, и если вам действительно необходимы 6 винчестеров, nForce 570/590 будет лучшим выбором, чем платы на старых чипсетах с дополнительным ATA-контроллером (за счет устранения лишнего соединения и лишнего программного RAID-интерфейса). Функцию визуального оповещения о номере порта «вылетевшего» диска (которую NVIDIA так любит приводить в презентациях) мы, с вашего позволения, за конкурентное преимущество считать не будем.

TCP/IP Acceleration (nForce 500 SLI/570/590)

Эта технология — продолжатель традиций программно-аппаратного брандмауэра в чипсетах nForce4. Теперь аппаратный блок занимается не только фильтрацией TCP/UDP-пакетов, но и уменьшает загрузку ЦП за счет выполнения ряда низкоуровневых операций (подсчет контрольных сумм, отправка уведомления о получении пакета (ACK), работа с таблицей соответствий (connection lookup table) и т. п.), которые в противном случае требовали бы участия процессора. Работа TCP/IP Acceleration настраивается в сетевом разделе панели управления NVIDIA, по умолчанию использование этой технологии отключено для совместимости с программными персональными брандмауэрами (после включения часть сетевого трафика может попросту не доходить до брандмауэра).

FirstPacket (nForce 560/570/590)

Сетевые контроллеры в чипсетах NVIDIA медленно, но верно мигрируют к уровню, который подстать топовым адаптерам от брендов. Одной из характерных особенностей «высокоуровневых» сетевых карт является поддержка приоритезации трафика. Суть этой функции — обеспечение режима «наибольшего благоприятствования» определенному потоку сетевого трафика через рассматриваемый интерфейс. В результате деградация производительности конкретного потока при организации дополнительных интенсивных потоков, конечно, будет иметь место, но далеко не в той мере, что наблюдалась бы без приоритезации. Важно здесь, что задержка передачи пакетов приоритетного потока останется почти на минимальном уровне.

Новая технология будет очень полезна для домашних пользователей, недостаточная ширина канала которых могла приводить к аудиовизуально заметному подтормаживанию при активном использовании сетевых ресурсов — например, при закачке данных на FTP или при работе клиента файлообменных (p2p) сетей. Хорошим примером приложений, работа с которыми значительно улучшится в таких условиях, являются онлайновые игры и приложения IP-телефонии. Заметим, однако, что приоритезация трафика на локальной машине эффективна только для исходящего потока данных, входящий же трафик принципиально неподконтролен, так что, скажем, для прослушивания онлайнового радиовещания никакой выгоды FirstPacket не приносит.

Включение технологии осуществляется в сетевом разделе панели управления NVIDIA, причем конфигурирование исключительно просто и интуитивно понятно (собственно, можно только явно указать ширину своего канала и добавить/удалить приложение в список приоритетных для сетевого трафика). Пока мы не имели возможности попробовать технологию в деле, поэтому ряд вопросов остается (например, интересно, что будет в случае применения персонального брандмауэра или локального прокси-сервера) — надеемся разрешить их при тестировании.

DualNet (nForce 570/590)

         

Сетевые возможности nForce 500, как мы уже писали, предлагают больше чем просто «один плюс один» гигабитный контроллер. Так, объединение двух интегрированных интерфейсов предоставляет ряд технологий enterprise-уровня. Агрегирование канала (teaming) позволяет объединить два гигабитных интерфейса в один двухгигабитный, что должно серьезно увеличить пропускную способность системы на nForce 570/590. Более того, драйвер сети производит балансировку нагрузки в агрегированном канале (по возможности равномерно загружая оба физически присутствующих интерфейса), а в случае отказа одного из портов соединения (или обрыва кабеля) — переводит весь трафик на другой (разумеется, снижая пропускную способность канала вдвое), так что обрыва связи для клиентов такого сервера не происходит, осуществляя таким образом резервирование канала. Дополнительные параметры работы сетевых контроллеров nForce 500 также настраиваются в сетевом разделе панели управления NVIDIA.

LinkBoost (первые ревизии nForce 590 SLI)

Здесь все очень просто: если при инициализации системы плата на базе nForce 590 SLI обнаруживает наличие двух видеокарт на базе GeForce 7900 GTX (это единственный ускоритель, поддерживающий LinkBoost), то частота обоих графических интерфейсов увеличивается со штатных 100 МГц до 125 МГц, и одновременно опорная частота шины HT между мостами чипсета увеличивается с 200 до 250 МГц. Такое решение обеспечивает увеличение пропускной способности на 25%, что (теоретически) может дать некоторый выигрыш в производительности, впрочем уловить его вне синтетических тестов едва ли получится. Разумеется, обладатель почти любой системной платы мог бы и сам выполнить такую операцию, таким образом, плюсом является гарантированная работоспособность чипсета в новых условиях и полностью автоматическое включение LinkBoost. Индицируется задействование этой технологии на экране POST при включении компьютера и в BIOS Setup. Позже компания NVIDIA сочла, очевидно, эту функцию надуманной, и видеокарты из серии GeForce 8000 ею не поддерживаются, а на сегодня и сама опция исключена из официальных спецификаций nForce 590 SLI.

Заключение

Хотя преимуществом в скорости работы локальных приложений в типичной [домашней] конфигурации nForce 500 похвалиться вряд ли может (возможное исключение — nForce 590 SLI с его SLI-Ready-памятью и «полноскоростным» SLI), функциональность нового семейства чипсетов NVIDIA по меньшей мере впечатляет. Перечислять все выгодные особенности nForce 500 слишком долго (это в основном сделано в предыдущей главе), ограничимся лишь констатацией факта, что на сегодня NVIDIA предлагает самую функциональную линейку, причем не только под процессоры AMD64, но и, пожалуй, на всем рынке дискретных настольных систем. Оборотной стороной такого богатства должна бы стать высокая отпускная цена чипсетов, но в стоимости системных плат этот фактор сглажен отсутствием необходимости в ряде дополнительных контроллеров (действительно, что ж туда еще интегрировать, кроме контроллеров физического уровня и, пожалуй, FireWire?) и уже достаточно солидным сроком присутствия на рынке.




Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.