ASUS P4T на базе i850


Итак, настала пора снова вернуться к одной из самых нашумевших новинок — процессору Intel Pentium 4 и расставить, наконец, все точки над "i", тем более что пауза со времени выхода третьей части обзора затянулась до неприличия. А поможет нам в этом системная плата ASUS P4T, которая представляется нам самой многообещающей из всех объявленных. Во-первых, потому что появилась она раньше всех своих соперниц, а во-вторых, потому, что дизайн платы полностью уникален и не имеет абсолютно ничего общего с платами других производителей, созданными в соответствии со спецификациями компании Intel.

Итак, ни на что не похожая системная плата от ASUS будет главной героиней сегодняшнего обзора, тем более что о самом процессоре и его архитектуре было сказано вполне достаточно, а недостаток информации о его производительности и некоторых других практических аспектах использования осветим во второй части статьи.

А пока самое время обратиться к сердцу системной платы P4T — уникальному по сложности чипсету i850, недюжинные возможности которого позволяют процессору во всей красе раскрыть потенциал своих запредельных частот.

Чипсет i850

Как и все остальные чипсеты компании Intel, чипсет i850 состоит из северного моста и южного, причем, если южный мост 82801BA I/O Controller Hub 2 (ICH2) уже достаточно традиционен и применяется во всех последних чипсетах, то северный — 82850 Memory Controller Hub (MCH) вобрал в себя все высокие технологии последнего времени.

Итак, северный мост обеспечивает интерфейс взаимодействия с процессором, интерфейс взаимодействия с памятью RDRAM, поддержку AGP и связь с южным мостом чипсета. Вот что написано в спецификации:

  • Поддержка процессора Intel Pentium 4 в однопроцессорной конфигурации с возможностью передачи данных на частоте 400МГц
  • Два канала Direct RDRAM, поддерживающих 300МГц и 400МГц RDRAM память
  • 1.5В 66 МГц AGP интерфейс с поддержкой режима 4x, SBA и Fast Writes
  • Интерфейс с южным мостом — 8-разрядный, 4 x 66 MHz Hub Interface

Посмотрим, что же означают данные цифры в плане пропускной способности каждой подсистемы.

ИнтерфейсТактовая частота, МГцКоличество блоков данных за тактРазрядность, бит/байтПропускная способность, Мбайт/сек
Системная шина100464/83200
AGP66432/41066
Двухканальный RDRAM400232/43200
Hub Interface6648/1266
PCI33132/4133

Очевидно, что наиболее инновационные изменения коснулись именно системной шины — на участке "процессор-чипсет" пропускная способность возросла в 3 раза — с 1066 МБ/сек до 3200 МБ/сек. Новая шина, называемая Quad-Pumped Bus, способна передавать четыре 64-разрядных блока данных за такт. При этом изменения коснулись не только данных — новая шина способна передавать два адреса за такт! Принимая во внимание вышеизложенное, даже 133МГц DDR шина начинает смотреться весьма бледно — всего один адрес и два блока данных за такт, пусть и на частоте 133МГц вместо 100, уже не производят былого впечатления. Для обеспечения непрерывной обработки адресов, в чипсете i850 применена очередь с сохранением последовательности, поддерживающая обработку до 8 независимых конвейеризованных адресных запросов.

К сожалению, новая системная шина при реализации в кристалле оказалась значительно сложнее, чем ее предшественница, что повлекло за собой достаточно серьезное увеличение количества транзисторов, причем как в чипсете, так и в самом процессоре Pentium 4, что, несомненно, не могло не отразиться на цене процессора и, в большей степени, чипсета. Да и реализация двух каналов RDRAM внесла свою, достаточно весомую добавку.

Остановимся подробнее на подсистеме памяти. Схема с использованием двух каналов Direct Rambus памяти вместо одного, позволяющая достичь пропускной способности 3,2 ГБ/сек, не нова — ее компания Intel применила в своем серверном чипсете для процессоров Pentium III — i840. Каждый из каналов, работающих полностью синхронно (lock-step), обеспечивает пропускную способность в 1600МБ/сек, в случае с использованием памяти, работающей на 400 МГц. При этом данные передаются дважды за такт, а разрядность каждого из каналов — 16 бит. К сожалению, медленная шина процессора Pentium III не позволила данной схеме полностью раскрыть свой недюжинный потенциал, и только при взаимодействии с Quad-Pumped Bus процессора Pentium 4 можно наблюдать, какой грандиозный эффект произвело расширение магистрали память-процессор.

В результате получилась такая же идеально сбалансированная система, как и DDR шина EV-6 плюс DDR память, а высокая латентность RDRAM памяти с лихвой компенсируется более высокой пропускной способностью — 3,2 ГБ против 2,1ГБ.

Максимальный объем поддерживаемой чипсетом RDRAM памяти составляет 2 гигабайта.

Таким образом, компании Intel не только удалось получить красивое и производительное решение на базе технологии, которую многие уже похоронили, но и противопоставить своим главным оппонентам в лице AMD и VIA вполне конкурентоспособного соперника — чипсет i850.

В качестве резюме можно сказать вот что — если процессор Pentium 4 со своим гипертрофированным конвейером и предрасположенностью к конкретным задачам вызывает достаточно противоречивые чувства, то чипсет получился — что надо.

Что касается остальных функций северного моста, то тут все вполне на уровне — конечно же, AGP 4x и Hub Interface с южным мостом, обеспечивающий двукратное увеличение пропускной способности по сравнению с обычной PCI шиной, повсеместно применяющейся сейчас в чипсетах других производителей, причем даже самых современных — например Ali Magik 1.

Учитывая достаточно большое по меркам чипсета количество транзисторов, связанную с этим высокую потребляемую мощность и большое тепловыделение, а также потребности в дополнительных выводах, разработчикам пришлось упаковывать северный мост в совершенно новый корпус — 35 на 31мм 615-контактный OLGA (Organic Land Grid Array) c кристаллом, предназначенным для непосредственного контакта с охлаждающим радиатором.

При этом радиатор, устанавливаемый на чипсет, имеет достаточно большие размеры и очень плотно прилегает к кристаллу чипсета через теплопроводящую прокладку.

Рискуя повредить чипсет, мы сняли радиатор, и теперь можем предложить вам фотографию серийного северного моста, а не инженерного сэмпла с интригующей надписью "SECRET".

Южный мост хорошо знаком нам по чипсету i815E — это 82801BA I/O Controller Hub 2 (ICH2). Чтобы не расстраивать наших читателей перечислением всем известных функций, набивших оскомину, не станем останавливаться на них более подробно, отметим лишь, что на данный момент это самый продвинутый южный мост, имеющийся в распоряжении компании Intel, и, скорее всего, останется таковым на протяжении еще долгого времени.

А теперь, собственно, плата.

Спецификация

  • Процессор
    • Socket-423 процессор Intel Pentium 4 1,4-1,5 ГГц и выше
    • Системная шина 400МГц
  • Чипсет
    • Intel 82850 Memory Controller Hub (MCH)
    • Intel 82801 I/O Controller Hub 2 (ICH2)
    • Intel 82802AB Firmware Hub (FWH)
  • Системная память
    • 4 слота RIMM
    • Поддержка двух каналов RDRAM: до 2 гигабайт PC800/PC600 RDRAM памяти
    • Поддержка ECC
  • Слоты расширения
    • 1 AGP Pro/AGP 4x слот
    • 5 слотов PCI
  • Порты ввода/вывода
    • Один порт для FDD, два последовательных и один параллельный порты, порты для PS/2 мыши и клавиатуры
    • Два встроенных порта USB
    • Два дополнительных USB порта
    • 20-контактный коннектор для ASUS iPanel
  • Интегрированный IDE контроллер
    • 2 канала IDE, поддерживающие протоколы ATA33/66/100 (с поддержкой до 4 ATAPI-устройств)
  • BIOS
    • 4-Мбитный Flash EEPROM
    • Award BIOS с поддержкой PnP, ACPI, SM, BIOS2.3, Green, Boot Block, Trend® ChipAway Virus (TCAV) & Boot Block BIOS
  • Форм-фактор
    • Standard ATX 24,4 x 30,5см (9.6" x 12.0")

Замечательная, стильная красная коробка с надписью "ASUS Motherboard" оказалась необычайно тяжелой — порядка трех килограммов, и наводила на мысль, что вместо платы подложили кирпич. Потом нехорошее предчувствие сменилось хорошим — а вдруг ASUS решил побаловать покупателей кулерами, следуя по стопам Supermicro? Однако, ни то ни другое не оправдалось — плата была на месте, а помимо нее в коробке лежало металлическая пластина с отверстиями — шасси и резиновая прокладка, в точности повторяющие очертания и размещение крепежных отверстий платы.

Вот для чего это сделано. Формат ATX 2.03 предусматривает следующие нововведения относительно предшественников — дополнительный 12В четырехжильный разъем питания, который по форме отверстий повторяет обычный ATX разъем, и усовершенствованное шасси. В нем предусмотрены отверстия для крепления исполинских радиаторов — предполагается, что они будут крепиться не к системной плате, которая может просто не выдержать такого веса при вертикальном размещении, а непосредственно к шасси. Но ввиду отсутствия в широкой продаже корпусов, соответствующих новому стандарту, ASUS предлагает свое решение.

Инженеры заранее знают, что платы неплохо функционируют и без дополнительного питания, требуется лишь решить проблему установки платы в обычные корпуса. Для этого системная плата через резиновую прокладку крепится к прилагаемому шасси четырьмя гайками по углам и четырьмя винтами вокруг процессорного разъема, которые, впридачу, крепят направляющие для радиатора. В шасси, в соответствии с крепежными отверстиями на плате, также проделаны отверстия, которые позволяют безболезненно закрепить полученную конструкцию на шасси, встроенном в корпус. В итоге получается, что плата крепится к корпусу, а между шасси корпуса и системной платой висит еще одна металлическая пластина, с выдавленным на ней логотипом ASUS, и распределяет вес радиатора равномерно по всем участкам платы.

Конструкция неплохо выглядит, весьма надежна, а главное, делает решение, предлагаемое ASUS, независимым от производителей корпусов, пока не успевающих за стремительной поступью технологического прогресса.

Помимо шасси с прокладкой, в комплект поставки входят направляющие для радиатора, упомянутые выше, защелки для радиатора весьма оригинальной конструкции, позволяющие установку и демонтаж радиатора без применения отвертки, 4 гайки и 4 винта.

Это — из экзотики, все остальное достаточно банально. Собственно системная плата ASUS P4T, планка с двумя дополнительными USB портами, заглушка на заднюю стенку корпуса, шлейфы USB, FDD, 40-жильный и 80-жильный IDE, компакт диск с драйверами, PC Probe и софтверным синтезатором от Yamaha, две заглушки для слотов RIMM, руководство пользователя на английском языке и самая главная деталь — наклейка с напоминанием, что все то, что Вы видите перед собой — "Powered by ASUS".

Плата P4T

Прежде чем начать чтение этой главы, нелишне будет посмотреть на плату со всех сторон — выглядит она весьма и весьма достойно, а с установленным радиатором — и просто монументально.

       

       

Фотограф, а заодно и автор этого обзора, постарался передать всю красоту творения компании ASUS, тем более, что плата уникальна и совершенно не похожа на системные платы под Pentium 4 от остальных производителей, выполненные в соответствии с рекомендациями компании Intel. Кстати, шестислойный дизайн системной платы на чипсете i850 от Intel предполагает следующее размещение компонентов:

Можно заметить, что участок платы, включающий в себя процессорное гнездо, северный мост чипсета, слоты RIMM и импульсные преобразователи напряжения, попросту повернут на 90 градусов против часовой стрелки.

Посмотрим, что же это дало, и вообще, стоила ли овчинка выделки.

Не секрет, что процессор, содержащий 42 млн. транзисторов и имеющий площадь 217 кв.мм, весьма сильно греется и рассеивает 52Вт тепла при частоте 1,5ГГц. При этом радиатор контактирует не с ядром процессора, а с металлической теплорассеивающей пластиной, прикрывающей кристалл — в результате теплоотвод получается несколько худшим, чем в случае с открытым кристаллом, как, например, у процессоров Coppermine. Поэтому и радиаторы, поставляемые с процессорами Pentium 4, настолько велики.

Итак, что же дал поворот? Теперь радиатор процессора оказался ориентирован таким образом, что его ребра находятся параллельно основному направлению циркуляции воздуха в корпусе — от передней стенки корпуса к задней. При этом установка вентилятора на штатное место над разъемами портов в задней стенке корпуса обеспечит практически полный отвод горячего воздуха наружу корпуса. Такое расположение радиатора не очень критично для корпусов, имеющих серьезные блоки питания с двумя вентиляторами, но для всех остальных случаев — это бесспорный шаг вперед в деле обеспечения процессора комфортными условиями работы.

Плату удалось вписать в Standard ATX с размерами 24,4 x 30,5см, но при этом все слоты оказались сдвинуты на один влево. Создается впечатление, что системных плат для Pentium 4 с шестью слотами PCI мы не увидим вовсе. И даже в таком состоянии, со сдвинутыми слотами, конденсаторы инверторов находятся вплотную к слоту AGP, что впрочем, установке AGP плат не помешает.

Конденсаторы, по современным меркам, применены не самые емкие — 1200 и 1500uF. Однако на стабильности работы платы данный факт никак не сказался — плата произвела самое благоприятное впечатление.

Процессорный разъем Socket-423, установленный на плате, как, впрочем, и сам процессор Pentium 4 в его сегодняшнем обличье — под Socket-423 — явление весьма недолгое, примерно на полгода. На смену ему в третьем квартале 2001 года приходит наследник -Socket-478. Именно это во многом охладило пыл производителей системных плат, и только самые состоятельные игроки рынка приняли участие в продвижении Pentium 4 в его теперешнем воплощении.

На плате установлен AGP Pro слот, что применительно к платам на процессоре Pentium 4 более чем оправдано. Для карт на GPU от NVIDIA, например, это не столь актуально, т.к. на чип на плате всего один, а все более совершенные технологии производства неуклонно снижают его энергопотребление. Совсем другое дело — профессиональные видеокарты с множеством чипов и радиаторами размером с саму плату. Им никак не обойтись без дополнительного питания, а процессор Pentium 4 составит им достойную компанию.

Остальные слоты — пять PCI и все — никакого баловства типа CNR. И правильно — плата то серьезная.

Общий дизайн платы не вызывает никаких нареканий — просто не к чему придраться.

На плате установлено 4 разъема для модулей RDRAM, причем устанавливать память необходимо парами, а в случае, если вы используете всего два RIMM модуля, в два других слота необходимо вставить заглушки, идущие в комплекте с платой.

При желании, используя 512 мегабайтные модули RIMM, объем памяти можно довести до 2 гигабайт, а можно купить на эти деньги автомобиль. Было бы смешно…

Самая серьезная проблема для нового процессора кроется именно в памяти, с которой он работает. Приложения, для которых приобретают столь мощные системы, рассчитаны на объемы памяти от 512 мегабайт и выше, а жалкая подачка в виде двух 64 мегабайтных модулей RDRAM в коробочной упаковке процессоров Pentium 4 удовлетворит разве что геймера, да и то не всякого. Но к стоимости системы нам еще предстоит вернуться, а еще ведь существует и другая серьезная проблема — приобрести RDRAM память даже в Москве достаточно сложно по причине практически полного ее отсутствия.

Ну и напоследок немного о BIOS, который выполнен на основе Award Medallion BIOS v6.0. Все необходимое на месте, в том числе принудительное распределение IRQ по слотам PCI. Никакой гибкости при настройках RDRAM памяти ожидать не приходится — все, что можно выбрать — только частоту памяти — 300 либо 400 МГц.

Тестирование системной платы проходило с BIOS v1002, который отличался определенными странностями. Например, согласно средствам мониторинга, встроенным в BIOS системной платы, температура процессора в рабочем режиме колебалась в диапазоне от 65 до 68 градусов C, с учетом того, что плата не была помещена в корпус, а температура воздуха в лаборатории составляла около 20 градусов. Незадолго до выхода обзора появилась новая версия v1003 от 21 декабря, которая исправила положение. И как кардинально — температура процессора упала до 11 градусов C. Феноменальный результат — можно только констатировать, что не все в порядке. А вот у кого — у тех, кто пишет BIOS, или у микросхемы мониторинга с логотипом ASUS — остается только гадать…

Зато термопара профессионального вольтметра зафиксировала температуру радиатора в месте контакта с процессором порядка 27°C, что позволяет предположить, что он вряд ли нагревается свыше 40-45 градусов. И действительно, системный мониторинг платы Gigabyte GA-8TX — соперницы ASUS P4T в тестах производительности, демонстрировал в ходе тестов температуру от 37 до 42 градусов.

Кстати, раз уж речь зашла о мониторинге температуры, стоит отметить, что в процессоре Pentium 4 применена весьма интересная технология — Thermal Monitor, о которой можно прочесть вот здесь.

Разгон

И плавно переходим к еще одному весьма непонятному факту, больше относящемуся уже к разгону. При принудительном выставлении напряжения питания, отличного от номинального — 1.7В, ничего не происходит — как показывал мониторинг 1.68В, так и показывает. А по идее можно довести до 1.85В с шагом по 0.025В. Причем новый BIOS опять же не помог. Ждем следующего…

У серийных процессоров Pentium 4 коэффициент умножения заблокирован, и разгон возможен только благодаря увеличению частоты системной шины. Но Quad-Pumped Bus это не та былая системная шина Pentium III, имевшая запас по частоте в 50 и более процентов — все стало даже еще скромнее, чем у EV-6. Из предлагаемых на выбор 13 частот: 100, 103, 105,108, 110, 112, 115, 118, 120, 122, 125, 130 и 133МГц, реально рабочими оказались только первые две — само собой, первая и вторая — 103МГц. Слабым утешением может служить то, что при множителе 15 у 1,5ГГц процессора получается прирост, равный 45 мегагерцам.

Кстати, о множителе. В руководстве написано, что изменение множителя доступно в диапазоне от 10 до 20, а реально оказалось что 16 — это предел. А учитывая то, что шина не погналась более, чем на 103МГц, нам пришлось довольствоваться 1648 мегагерцами, и для процессора это был не предел, даже на номинальном напряжении. Кто еще не догадался — у нашего процессора коэффициент разблокирован, поэтому вся надежда на новый BIOS, или плату, умеющую выставлять больший множитель. Но это уже совсем другая история…

Производительность

Поскольку производительность современных процессоров достигла запредельных значений, то и стремление предоставить им возможность раскрыть весь свой потенциал — совершенно оправдано. В результате тестовые конфигурации стендов претерпели некоторые изменения — вместо видеоадаптера GeForce2 GTS теперь используется GeForce2 Pro, и все тестовые платформы будут использовать по 256 мегабайт памяти.

При этом сразу будем вынуждены Вас огорчить — приведенные результаты тестов относятся скорее к собственно системной плате от ASUS, и в меньшей степени — к самому процессору. А причина банальна — соперники в лице AMD Athlon Thunderbird 1,1ГГц и 1,2ГГц попросту еще не доехали, за что мы и приносим свои глубочайшие извинения. Но полноценное сравнение не за горами — битва Pentium 4 + RDRAM против Athlon + DDR ждет Вас. Но в этом есть и свой маленький плюс — фанатам Intel и AMD не помешает поберечь нервы в канун Нового Года, и не омрачать себе праздник невзрачными результатами своего фетиша в сравнении с конкурентом.

По этой же причине среди тестов отсутствует SPECviewperf.

А пока мы просто посмотрим, насколько отличается производительность процессоров Pentium 4 с разными тактовыми частотами и насколько хороша плата ASUS P4T в сравнении с конкурентом — Gigabyte GA-8TX.

При оценке производительности применялось следующее оборудование:

  • Материнская плата ASUS P4T на чипсете i850
  • Материнская плата Gigabyte GA-8TX на чипсете i850
  • Процессор Intel Pentium 4 1,5ГГц
  • Память 2 x RDRAM BUFFALO 128Mb PC800 ECC
  • Жесткий диск IBM DTLA 307020, 20 ГБ, 7200 оборотов в минуту
  • CDD-ROM Panasonic 40x speed
  • Видеокарта ASUS V7700 GeForce2 Pro

И программное обеспечение:

  • Windows ME final release build 3000
  • NVIDIA Detonator 2 v6.34
  • BapCo & Mad Onion SysMark 2000 Internet Content Creation v1.0 patch 4B
  • BapCo & Mad Onion SysMark 2000 Office Productivity v1.0 patch 4B
  • idSoftware Quake III Arena v1.17 demo001.dm3


Офисные приложения с большим количеством ветвлений, порождающих в случае ошибочного предсказания полную перезагрузку конвейера — самая слабая сторона нового процессора Pentium 4. Примерно аналогично обстоят дела и созданием контента. При этом повышение частоты процессора на каждые 100МГц приводит к довольно существенному приросту производительности.

Очевидно, что для игровых приложений процессор системы на процессоре Pentium 4 со своей беспрецедентной по пропускной способности шиной подходят идеально. При повышении частоты процессора получается довольно существенный прирост, пока узким местом не становится такой мощный ускоритель, как GeForce2 Pro. Но даже самый медленный процессор в линейке — 1,3 ГГц — без труда сможет обеспечить работой даже NV20 — ускоритель следующего поколения.

Что касается системной платы P4T, то она весьма серьезно опередила свою соперницу от Gigabyte, продемонстрировав впечатляющую производительность.

Выводы

У компании Intel получился прекрасный, сбалансированный чипсет, который станет достойным партнером процессору Pentium 4 в завоевании верхних сегментов рынка.

Да и плата у ASUS получилась практически идеальная — через некоторое время она вполне сможет принять переходящий приз лучшей системной платы для процессоров Intel у P3B-F. Создается такое впечатление, что компания ASUS вознамерилась откусить очень большой кусок рынка системных плат под процессор Pentium 4, и неизвестно, сможет ли кто-нибудь из производителей своим изделием на i850 помешать системной плате P4T сделать это. Остается только пожелать BIOS'у скорейшего выздоровления — ведь именно этой плате предстоит противостоять системам на DDR.

Цена платы несоразмерно велика — причем как благодаря чипсету, так и целому конструктору "Сделай Сам", поставляемому в комплекте — целых 350 USD на момент публикации статьи. Прибавив к этому коробочный вариант процессора Pentium 4 со 128 мегабайтами RDRAM и кулером за 800 USD, получаем круглую сумму в 1150 USD. Несомненно, дорого, но для настоящих геймеров и энтузиастов это того стоит — на ближайший год они совершенно спокойно смогут забыть про дальнейшие апгрейды процессора и системной платы. Да и вообще — разве не здорово подарить себе на Millennium такое воплощение высоких технологий!

А по мере оптимизации приложений под SSE2…

Плюсы

  • Высочайшая стабильность
  • Поддержка AGP Pro
  • Достойная производительность
  • Прекрасный дизайн

Минусы

  • "Сырой" BIOS
  • Маловат выбор частот для разгона в диапазоне от 100 до 110 МГц

P.S. Хотелось бы поздравить всех читателей сайта с наступающим праздником от всего коллектива iXBT и от себя лично, и пожелать надежного железа и финансовых успехов! А всего остального Вам, надеюсь, пожелают более близкие люди за бокалом шампанского в Новогоднюю ночь.




Дополнительно