Arial Georgia Tahoma Times New Roman Verdana

MSI 694D Pro (aka MS-6321) на базе VIA Apollo Pro133A

Мультипроцессорные материнские платы уже давно используются для построения высокопроизводительных систем. Однако с выпуском процессоров Intel с ядром Coppermine использование мультипроцессорных конфигураций стало затруднено. Во-первых, это связано с тем, что самый популярный чипсет для построения двухпроцессорных плат для процессоров Pentium II/III — Intel 440BX официально не поддерживает частоту FSB 133MHz, используемую последними процессорами Intel Pentium III. Во-вторых, не все старые платы могут быть легко доработаны для поддержки процессоров с новым ядром, и просто новой версии BIOS может быть недостаточно (проблемы в основном связаны с пониженным напряжением питания ядра новых процессоров).

Таким образом, используя Intel 440BX, мы должны ограничиться использованием процессоров с максимальной тактовой частотой 600MHz, либо заметно снизить надежность (что особенно неприятно в двухпроцессорной конфигурации), разогнав системную шину до 133MHz. Если к этому добавить отсутствие поддержки AGPx4 и Ultra DMA 66, то становится ясно, что чипсету Intel 440BX нужна замена. Конечно, Intel выпустил чипсеты i820 и i840, но их цена и ориентация на RDRAM не позволит стать столь популярными, как 440BX.

Однако есть и альтернативный вариант — чипсет VIA Apollo Pro133A. И вот, вслед за Tyan, известным производителем материнских плат, компания Micro-Star также решила выпустить плату на VIA Apollo Pro133A с поддержкой двух процессоров.

Материнская плата MSI 694D Pro выпускается в нескольких вариантах: базовый (без дополнительных контроллеров), с контроллером Promise Ultra100 (версия с индексом -A), с контроллером Promise FastTrak100 (используется индекс -AR). Также планируются варианты с установкой на плату контроллера FastWire / IEEE-1394 с двумя портами. По внутренней нумерации моделей у MSI плата называется MS-6321.

Технические характеристики

• Процессоры
  • два разъема Socket 370 для установки Intel(R) Pentium(R) III, частоты 500-933MHz и выше
  • поддержка частот FSB 66/100/133MHz
• Чипсет
  • VIA Apollo Pro 133A: 694XDP + VT82C686A
• Оперативная память
  • четыре разъема 168-pin unbuffered DIMM с поддержкой до восьми банков памяти
  • максимальный объем памяти 2.0GB
  • поддержка ECC(1-bit Error Code Correct)
• Слоты расширения
  • один слот AGP 4x (Accelerated Graphics Port)
  • один слот CNR (Communication Network Riser) (только для модема)
  • пять слотов PCI, поддержка Bus Master и 3.3V/5V интерфейса PCI bus
• On-Board IDE
  • два канала IDE на чипе VIA(R) VT82C686A, поддержка всех режимов до Ultra DMA 66
  • опционально Promise ATA100 контроллер (просто UATA/100 или RAID вариант) — два канала IDE с поддержкой Ultra DMA 100
• Звук
  • Интегрированный Sound Blaster / Direct Sound AC97 Audio в чипе VT82C686A
• Интегрированные порты ввода-вывода
  • 1 порт для подключения дисководов (360K, 720K, 1.2M, 1.44M, 2.88M)
  • 2 последовательных порта
  • 1 параллельный порт с поддержкой SPP/EPP/ECP
  • 4 USB порта
  • 1 IrDA порт (совмещенный со вторым последовательным портом)
• Hardware Monitoring
  • два внешних датчика температур процессоров
  • контроль скорости двух вентиляторов (на процессорах)
  • контроль 5-и напряжений
  • подключение датчика открытия корпуса
  • диагностическая система D-LED
• Биос
  • Award 6.0 BIOS
  • Plug&Play, DMI, AMP, ACPI
  • выбор устройств для загрузки, в том числе возможность выбрать между встроенный ATA100 контроллером или установленным в слот IDE/SCSI.
  • выбор скоростей памяти, настройка временных параметров, выбор частоты шины памяти относительно FSB
  • настройки AGP — AGPx4, AGP Fast Write
  • настройка on-board портов и контроллеров (в том числе отключение AC97 звука), настройка режимов ATA дисков
  • выбор прерываний на линии INTA-INTD слотов PCI
  • пробуждение от таймера, сети, модема
• Размер:
  • ATX Form Factor, 25.5 cm x 30.5 cm

Плата поставляется в стандартной коробке. В комплект входят также описание платы, системы D-LED, один кабель для подключения дисководов и два UltraDMA66/100 для подключения жестких дисков. На прилагаемом компакт диске, кроме драйверов к чипсетам, видео и сетевым картам, можно найти множество программ, в том числе: 3D!Turbo, BUSRacing, DMI Browser, Doctor Y2K, EZLogo, Fuzzy Logic, Live BIOS, MoSpeed, PC Alert, SoftCooler. Однако из-за особенностей данной платы (нестандартного тактового генератора) самые интересные — для управления скоростью процессора — пока на ней не работают. Для вариантов плат с контроллером Promise ATA100 поставляется его описание и комплект драйверов.

Установка

В целом плата имеет стандартный ATX конструктив. Но есть и некоторые отличия. Во-первых, использование двух процессоров позволило использовать только 5 PCI и один AGP слот. Поэтому они все сдвинуты вниз (если устанавливаем в корпус типа башня) и AGP карта устанавливается во второй сверху, а не в первый разъем ATX корпуса. В частности и по этому установленная полноразмерная AGP видеокарта не будет мешать замене модулей памяти. Во-вторых, при наличии дополнительного Ultra ATA/100 контролера на плате присутствует 4 IDE разъема и при использовании уже 3-х из них  наблюдается некоторая путаница в проводах. Шлейфы от Ultra ATA/100 портов усложняют и установку модулей памяти в последние два разъема. Также из-за плотной установки на процессоры нельзя поставить крупные вентиляторы типа Thermaltake Goden Orb.

Как известно, ранее при использовании одного процессора на двухпроцессорной плате необходимо было вставлять во второй разъем специальную заглушку — терминатор. На MS-6321 эта проблема решена по другому — она имеет встроенный автоматический терминатор шины AGTL+, так что Вам теперь не нужно беспокоиться об этом при использовании одного процессора.

На плате есть пара перемычек, отвечающих за подстройку частоты FSB из набора: авто, 66->100, 100->133, 133->100, 133->66, 100->66. Также присутствует перемычка для сброса CMOS. Поскольку плата не имеет автоматической системы для сброса параметров CMOS при неудачном разгоне, то эта перемычка иногда оказывается очень полезна.

На северном мосту чипсета установлен небольшой радиатор. Микросхема BIOS установлена на панельке, что спасет ее от выпаивания после прошивки неправильной версии BIOS. Что, кстати, вполне возможно — поскольку у платы есть версии с Promise ATA100 контроллером (аналог Ultra100 или FastTrak100), возможности отключить этот чип нет (в BIOS или перемычкой), и если прошить не ту версию, то ПК не сможет загрузиться, остановившись на поиске нужного контроллера. На плате также есть пищалка, вполне заменяющая динамик корпуса. Отметим также необычное (вертикальное) крепление батарейки, видимо, оно использовано для экономии пространства на плате. Очень хорошо подписаны разъемы индикаторов корпуса — указана полярность подключения светодиодов. В целом компоновка довольно удачная. Претензии есть только к расположению разъема питания — при установке двух процессоров его практически невозможно снять, если плата установлена не на выдвижной панели.

Диагностическая система D-LED используется для решения проблем при загрузке платы до операционной системы. Она может показать такие проблемы, как ошибки в инициализации процессоров, чипсета, памяти, контроллеров FDD/IDE, сбой в образе BIOS, проблемы с видео, платами расширения. Индикация из четырех двухцветных светодиодов находится внутри корпуса, между разъемами принтера и game порта. Поскольку она и предназначена для решения внутренних, "железных" проблем, такое размещение не приводит к трудностям при использовании.

Немного настораживает использование внешних температурных датчиков процессоров — как бы хорошо они не были установлены, все-таки погрешность измерения у них значительная. С другой стороны, при использовании одного процессора, второй датчик может использоваться для измерения температуры в корпусе. Аналогично можно поступить и с вентиляторами — поскольку для вентилятора в корпусе также нет диагностики скорости, можно использовать разъем от вентилятора второго процессора, если он свободен.

Что касается надежности, плата прекрасно проявила себя во время тестов. Замечаний на ее счет не было никаких. Были, правда, нарекания на видеокарту, однако установка новых драйверов все исправила. Часто надежность связывают с емкостью и количеством установленных на плате конденсаторов, так что сообщаем: установлено 11 конденсаторов емкостью 2700mF и 1500mF и еще много всякой мелочи. В качестве ложки дегтя отметим один неприятный момент в плане совместимости — попытка использования сетевой карты Compex FL100 на чипе Intel 21143 приводила к тому, что при загрузке не показывалась табличка конфигурации системы и BIOS забывал включать кеши процессора. В результате этого ПК работал на скорости 20 XT. Самое интересное, что карта легко установилась и работала под DOS (загрузки Windows 9x/2000 просто было невозможно дождаться на такой скорости :). Использование других PCI плат (видео, другая сетевая, модем) никаких проблем не вызывало. Похоже, такой эффект вызван внедрением в BIOS платы биоса Promise контроллера, поскольку на FL100 также присутствовала микросхема BootROM. Испытание путем удаления микросхемы из панельки на сетевой карте подтвердило наше предположение — все прекрасно заработало. Однако совсем правильным решением это назвать все-таки нельзя.

Возможности разгона.

MS-6321 предоставляет следующие возможности по разгону: на плате есть перемычки, устанавливающие предварительное определение FSB процессора из набора 66/100/133, ими также автоматически выбирается делитель частоты FSB/PCI (частота AGP всегда равна удвоенной частоте PCI). Далее уже из BIOS изменяется частота FSB из следующего набора (FSB/PCI, MHz:

Заметим, что в BIOS SETUP есть несколько самых экстремальных вариантов, с отношением FSB:PCI, равным 5. К сожалению, использование совсем нового тактового генератора на микросхеме IC-Works W225H, о существовании которой не знает даже ее производитель :) (информации про нее нет на сайте), не позволило провести более подробное исследование. Как признался MSI, этот чип был изготовлен по специальному заказу фирмы, в том числе и для обеспечения отношения FSB:PCI, равного 5, что является нестандартным для чипсета VIA Apollo Pro 133A. В качестве последнего средства можно использовать изменение напряжения Vcore (на каждом процессоре отдельно) относительно стандартного в диапазоне -0.1, -0.05, +0.05, +0.1, +0.2, +0.4V.

Используемый процессор Intel Pentium III 600E удалось разогнать на этой плате до 882MHz (=147x6), хотя и с поднятием Vcore на 0.1V. Результаты тестов Quake3 на двухпроцессорной конфигурации с такой частотой приведены ниже. А вот попробовать еще более быстрый вариант, с отношением частот FSB:PCI, равным 5, не получилось. Система стабильно зависала на инициализации процессора (по сообщению D-LED). Не помогло изменение Vcore, охлаждение  чипсета, замедление памяти. Так что будем считать, что пора частот FSB более 150MHz только начинается.

Тестирование

Тестирование плат на VIA Apollo 133A проводилось уже многократно, поэтому уделим особое внимание главной особенности этой материнской платы - двухпроцессорности.

Для тестирования использовалась следующая конфигурация:

• двухпроцессорные материнские платы Micro-Star MS-6321 и SuperMicro P6DBU на наборе Intel 440BX
• процессоры Intel Pentium III 600E, на частотах 600MHz=100x6 и 800MHz=133x6
• два модуля памяти PC-133 по 64MB (память работала на частоте FSB)
• жесткий диск IBM DTLA-307015 (в режиме UATA/33)
• видеокарта Chaintech NVIDIA GeForce2 MX (драйвер версии 6.47)
• операционная система Windows 2000 Pro

Поскольку для реального использования мультипроцессорности нужно, чтобы, во-первых, операционная система умела их использовать, и, во-вторых, приложения были специально созданы с учетом возможности параллельной работы алгоритмов, то для тестирования нужно использовать специальные программы. Мы использовали High-End Winstone и Dual-Processor Inspection Tests из набора ZDLabs Winstone 99 1.3, а также известную игру Quake3 Arena, которая также имеет поддержку многопроцессорности.

Большинство приложений теста High-End Winstone 99 практически не учитывает двухпроцессорность (прирост всего порядка 6-8%), поэтому для оценки общей производительности приведем цифры скорости при работе на одном процессоре:

	MS-6321 PIII 600	MS-6321 PIII 800	P6DBU PIII 600
High-End Winstone 99	41.0	50.4	42.2

Как видно, материнская плата MS-6321 совсем немного отстает от классического варианта серверной платы на наборе микросхем Intel 440BX. Что, в общем, подтверждает, что чипсет VIA Apollo Pro133A чуть медленнее Intel 440BX. А если использовать возможность чипсета VIA работать с памятью на частоте 133MHz при 100MHz FSB, то результаты практически сравняются — High-End Winstone 99 в этом случае будет 42.1.

Для тестирования двухпроцессорности ZDLabs использует специально подготовленный набор тестов с участием программ MicroStation SE, Photoshop 4.0 и Visual C++ 5.0:

	P6DBU PIII 600	MS-6321 PIII 600	P6DBU PIII 600 x 2	MS-6321 PIII 600 x 2
Dual-Processor Inspection Tests	3.92	3.76	4.92	4.66
MicroStation SE MP	2.76	2.66	3.27	3.13
Photoshop 4.0 MP	4.33	4.20	5.18	5.00
Visual C++ 5.0 MP	5.84	5.46	9.06	8.02

Как видно, снова MS-6321 стабильно отстает от P6DBU. Но здесь разрыв достигает даже 12% (в последнем тесте). Это уже заметная разница. Похоже, что VIA не удалось в целом достаточно удачном чипсете добиться высокой скорости в мультипроцессорной конфигурации. Видимо, такой недостаток и привел к тому, что двухпроцессорных моделей плат на VIA существует заметно меньше, чем на том же Intel 440BX. С другой стороны, при своей небольшой стоимости (цены на MS-6321 начинаются примерно с $160) такая плата вполне может служить платформой для построения серверов начального уровня для небольших рабочих групп.

Тестирование влияния скорости количества и скоростей процессоров проводилось и с использованием известного теста — игры Quake3 Arena, которая официально поддерживает многопроцессорность. Использовалась версия игры 1.16n и демо q3crush.dm3. При тестировании выключался звук (команды s_initsound 0, snd_restart) и включалась поддержка SMP (команды r_smp 1, vid_restart). Для того, чтобы параметры видеокарты не сильно ограничивали скорость, использовались не самые сложные установки видео:

Нагрузка на процессор практически не зависит от разрешения, поэтому если видеокарта "быстрее" процессора (т.е. может выводить кадры быстрее, чем их просчитывает процессор), то скорость определяется процессором. При этом наблюдается такой эффект — при увеличении графического разрешения  скорость практически не падает, а при увеличении скорости процессора FPS заметно возрастает.

Итак, результаты (измерения проводились 3-6 раз в зависимости от повторяемости результатов):

	640x480	800x600	1024x768	1280x1024
MS-6321 PIII 600	28.6	28.6	28.5	26.6
P6DBU PIII 600	32.1	31.6	31.5	28.2
MS-6321 PIII 600 x 2	40.4	40.2	38.2	28.3
P6DBU PIII 600 x2	47.4	46.9	41.4	29.2
MS-6321 PIII 800	38.2	38.1	37.0	30.1
MS-6321 PIII 800 x 2	53.6	53.0	43.1	29.3

В этом тесте преимущество P6DBU стало еще заметнее. Самый большой разрыв составил 17%, причем в двухпроцессорной конфигурации. Это еще одно подтверждение не до конца проработанной мультипроцессорности в VIA Apollo Pro133A.

Теперь представим результаты для MS-6321 в другом виде (последние данные — от разогнанных до 882MHz=147х6 процессоров):

Как видно, скорости при работе в разрешениях 640х480 и 800х600 практически совпадают. Это значит, что у fps есть еще перспектива роста со скоростью процессора(ов). Скорость в 1024х768 уже практически подошла к своему пределу — около 45 fps, а в 1280х1024 видеокарта уже не может работать быстрее, чем 30 fps даже с очень быстрыми процессорами.

Можно даже представить все в виде трехмерного графика. У нас получилась примерно такая функция: fps=min(CPU/20, 105-0.06*VideoMode), где CPU — частота процессора, VideoMode — разрешение экрана по оси X:

Видеокарта задает область бирюзового цвета, а синяя — скорость процессора (и немного чипсета, памяти). В целом картина сохраняется и при изменении видеокарты или процессора. Например, у видео на чипе NVIDIA GeForce2 Ultra скорость может быть примерно в 2.3 раза выше, чем у GeForce2 MX (1280x1024x16, PIII 1000), так что для нее ограничение по скорости карты наступает позднее и, например, в режиме 1024х768х16 даже одного Intel PIII 1000 уже не хватает и использование двух процессоров может еще больше поднять скорость.

В реальной системе есть и другие ограничивающие факторы — шина процессора, памяти, AGP, видеопамять и т.п., однако скорость процессора и видеокарты все-таки являются главными. А мощность процессора нужна не только для графики, но и для звука, коммуникаций и, конечно, AI ваших противников. Рекомендовать использование двух процессоров можно только пользователям с видеоадаптерами последних поколений, поскольку именно для них скорость (и только на небольших разрешениях) определяется процессором.

По результатам тестов видно, что работа с  двумя процессорами может заметно поднять производительность в специально разработанных приложениях и в играх. Там возможен прирост порядка 40% по сравнению с системой на одном процессоре той же частоты (конечно, это верно, только если скорость не ограничивается видеокартой). Как показывают цифры, аналогичный прирост у системы на чипсете Intel 440BX составляет даже 47%, так что VIA еще есть над чем работать в двухпроцессорных конфигурациях. К сожалению, в настоящий момент только Quake 3 Arena и игры на его движке поддерживают мультипроцессорные системы.

Выводы

Итак, в целом плата показала себя хорошо, мелкие недочеты не влияют на надежность работы. Наличие всех особенностей чипсета VIA Apollo Pro133A — FSB 133MHz, PC133 память, пять PCI BusMaster устройств, AGPx4, Ultra DMA 66, максимальный объем оперативной памяти 2Gb, множители 4/3 и 2/3 для шины памяти, 4 USB порта, в сочетании с возможностью установки двух процессоров и опциональному наличию встроенного Ultra ATA 100 или даже RAID контроллера позволит использовать плату для построения серверов начального уровня и высокопроизводительных рабочих станций на последних моделях процессоров Intel Pentium III.