Архитектура и тестирование материнской платы Intel D925XCV

Евгений Рудометов

rudometov@rudometov.com

Для высокопроизводительных компьютерных систем корпорация Intel основе чипсета i925X разработала материнскую плату Intel D925XCV. В архитектуре этой платы на основе применения новейших комплектующих реализован ряд перспективных технологий, среди которых LGA775, DDR2 SDRAM, PCI Express, Intel High Definition Audio, Intel Matrix Storage и др. Это обеспечило широкие функциональные возможности и высокую производительность

Корпорация Intel известна не только как разработчик и производитель процессоров и чипсетов. Под ее брендом выпускается широкий спектр высокотехнологических изделий. Среди них особое место занимают материнские платы, являющиеся одними из важнейших комплектующих, определяющих функциональные возможности и производительность компьютерных систем.

В этих платах Intel обычно воплощены многие новейшие, перспективные компьютерные технологии, разработанные данной  корпорацией. Эти технологии часто становятся отраслевыми стандартами для подавляющего числа производителей.

В качестве примера таких изделий можно привести материнскую плату Intel D925XCV. Данная плата создана на основе сравнительно недавно разработанного набора микросхем системной логики — чипсета Intel 925X, воплотившего в своей структуре новейшие компьютерные технологии.

Чипсет Intel 925X

Рис. 1. Структура компьютера, созданного на основе чипсета Intel 925X

Чипсет Intel 925X (i925X) разработан для высокопроизводительных настольных персональных компьютеров и мощных рабочих станций начального уровня.  

Чипсет обеспечивает поддержку:

·         процессоров Pentium 4, выполненных в конструктиве LGA775 и работающих на тактовых частотах шины 200/133 МГц (передача данных с частотой 800/533 МГц) и поддерживающих технологию Hyper-Threading,

·         двухканального контроллера DDR2 400/533 МГц с пропускной способностью до 8,5 Гб/с и максимальным объемом модулей до 4 Гбайт,

·         Видеоподсистемы, подключаемой посредством PCI Express x16 с пропускной способностью до 4 Гбайт/с.

·         Технологий Intel Matrix Storage Technology (южный мост ICH6R), Intel High Definition Audio (7.1-канальный аудио кодек Dolby Digital/DTS, частота дискретизации до 192 кГц и т.п.),

·         1 порт IDE с ATA 33/66/100 (до 2 устройств IDE), 4 порта Serial ATA 150, 8 портов USB 2.0, до 4 PCI Express x1, до 7 PCI (PCI Rev 2.3, 32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), APIC, ACPI Rev.2.0, а также другие средства и функции.

·          

Комплект Intel D925XCV

Рис. 2. Комплект материнской платы Intel D925XCV

Однако согласно документам Intel  в состав комплекта материнской платы IntelD925XCV стандартно входят:

·         Упаковочная коробка,

·         Материнская плата Intel D915GUX,

·         Защитная панель ввода/вывода (I/O shield), соответствующая спецификации ATX 2.01,

·         Один кабель для подключения ATA-66/100,

·         Четыре информационных кабеля Serial ATA 150,

·          Два кабеля питания Serial ATA 150,

·         Один кабель для подключения гибкого дисковода,

·         Один модуль USB 2.0 / IEEE 1394,

·         Одна фронтальная панель с разъемами USB 2.0 / IEEE 1394 / Audio,    

·         Стикеры с описанием материнской платы и обратной панели I/O,

·         Документация на английском языке,

·         Гибкий диск с программным обеспечением от Intel,

·         Компакт-диск с бесплатным программным обеспечением от Intel, представленным Intel Express Installer CD, Adobe Acrobat Reader, GameSpy GameTools, Intel Desktop Control Center, Intel Audio Studio, Intel Desktop Utilities, Intel Active Monitor, InterVideo Home Theater Silver, InterVideo WinDVD Creator Silver, LANDesk System Manager, MusicMatch JukeBox, Norton Internet Security 2004, NTI CD Maker Standard 6; RestoreIt Lite; DirectX 9.0 и др. программы и драйверы,

·         Дополнительное бесплатное программное обеспечение на компакт дисках, представленное программами Intel Audio Studio и программой интерактивного обучения,  получившей наименование “Основы работы с ПК от компании Intel”.     

Рис. 3. Комплект дополнительного бесплатного программного обеспечения материнской платы IntelD925XCV

Основные технические параметры Intel D925XCV

Рис. 4. Материнская плата Intel D925XCV

Рис. 5. Разъемы материнской платы Intel D925XCV

Процессор

·         Поддержка моделей процессора Intel Pentium 4 в корпусе LGA775 с системной шиной 533/800 МГц и с технологией Hyper-Threading.

Чипсет

·         Intel 82925X (MCH),

·          Intel 82801FR,

·         4 Mbit Firmware Hub (FWH).

Оперативная память

·         Четыре разъёма (240 контактов) для оперативной памяти DIMM,

·         Поддержка одного или двух каналов оперативной памяти,

·         Модули DDR2 533 или DDR2 400,

·         максимальный объем — до 4 Гбайт.

USB 2.0

·         Восемь (4+4) портов USB 2.0,

Видео

·         Видеоадаптер в слоте PCI Express x16.

Аудио

·         Аудиоподсистема Intel High Definition Audio на базе кодека Realtek ALC880.

LAN

·         Гигабитная (10/100/1000 Мбит/с) сетевая подсистема на базе гигабитного сетевого контроллера Marvell 88E8050 PCI Express Gigabit Ethernet.

Системный BIOS

·         Intel/AMI BIOS (в 4 Мбит FWH),

·         Поддержка  Advanced Configuration and Power Interface (ACPI), Plug and Play  и SMBIOS   

Интерфейсы периферийных устройств

·         Восемь портов USB 2.0,

·         Один последовательный порт,

·         Один параллельный порт,

·         Четыре интерфейса Serial ATA IDE,

·         Два порта IEEE1394,

·         Один интерфейс Parallel ATA IDE с поддержкой протоколов UltraDMA 33 и
ATA-66/100,

·         Интерфейс флоппи-дисковода,

·         Порты PS/2 клавиатуры и мыши.

Система ввода/вывода

·         Контроллер ввода/вывода LPC.

Слоты

·         один слот PCI Express x16,

·         два слота PCI Express x1,

·         четыре слота PCI.

Форм-фактор

·         ATX,

·         Размеры 12.00” х 9.60”.

Особенности архитектуры Intel D925XCV

Материнская плата Intel D925X создана в соответствии с референс-дизайном, который по традиции разрабатывает и предоставляет производитель чипсета, в данном случае — это корпорация Intel.

Рассматривая архитектуру данной платы, необходимо напомнить, что сравнительно недавно корпорация Intel перешла на новый стандарт корпуса процессоры и его разъема — LGA 775. Это нашло свое отражение и в архитектуре материнской платы Intel D925X.

Рис. 6. Процессорный разъем LGA 775 и средства охлаждения микросхем чипсета i925X

Высокая производительность современных процессоров сопровождается значительным теплообразованием. Это требует соответствующих средств активного охлаждения, что нашло отражение в средствах охлаждения процессора и чипсета (Рис. 6). При этом для процессора использован мощный кулер, в котором использован радиатор с радиальным расположением ребер и медной вставкой в основании. Для охлаждения же чипсета использованы пассивные средства охлаждения. Все это вместе с аппаратно-программными средствами регулировки скорости вращения вентилятора кулера процессора в зависимости от степени вычислительной нагрузки позволило обеспечить значительное снижение уровня акустического шума.

Необходимо отметить, что решения, созданные на основе материнской платы Intel D925XCV отличаются сравнительно низким уровнем шума даже при использовании мощных моделей процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и шиной 800 МГц, обеспечивающих достижение максимального уровня производительности.

Высокому уровню производительности способствует двухканальная подсистема оперативной памяти DDR2 SDRAM. При этом режим работы модулей памяти  может не только двухканальным, но и одноканальным. Однако двухканальный режим позволяет получить полностью сбалансированную по информационным потокам систему.

Следующий важный элемент компьютерной системы, дающий значительный вклад в производительность — графическая подсистема. Используемое в архитектуре графическое решение PCI Express x16 обеспечивает скорость до 4 Гбайт/с в каждом направлении. А это, как известно, превышает быстродействие лучших внешних графических адаптеров с интерфейсом AGP 8X.

Еще одна новинка в архитектуре материнских плат текущего поколения — это технология Intel Matrix Storage. Эта технология, реализованная в микросхеме чипсета, отвечающей за средства ввода/вывода и представленной в Intel D925XCV компонентой ICH6R, обеспечивает высокую производительность при использовании как одного жесткого диска, так и RAID-массива накопителей.

Увеличивает производительность жестких дисков с помощью технологии RAID 0 и защищает данные с помощью технологии RAID 1, применяя их на одних и тех же дисках. Интерфейс AHCI повышает производительность благодаря интеграции очередности команд и обеспечивает поддержку горячей установки и замены жестких дисков.

Технология Intel Matrix Storage помогает защитить данные, одновременно повышая производительность по сравнению с системами с одним жестким диском. И важно, что поддерживает переход с конфигурации "RAID ready" с одним жестким диском на массив RAID 0 или RAID 1 без переустановки ОС.

Оценивая возможности подсистемы дисковой памяти, необходимо отметить, что архитектура материнской платы имеет в своем составе четыре порта Serial ATA 150 (четыре устройства) и один порт Parallel ATA-100 (UltraDMA 100/66/33, два устройства IDE). Увеличение числа портов Serial ATA и сокращение традиционных Parallel ATA-100 свидетельствует о постепенном переходе на последовательные, более перспективные интерфейсы.

Из особенностей архитектуры  следует отметить также и аудиоподсистему, реализующую технологию  Intel High Definition Audio. Это обеспечивает значительное улучшение воспроизведения многоканального звука 48 кГц по сравнению с традиционными решениями AC'97. В качестве аудиокодека в составе материнской платы Intel D925XCV использована микросхема Realtek ALC880. С ее помощью реализована возможность подключения аудиосистем по стандарту 7.1.

Оценка основных параметров встроенной аудиоподсистемы

Неравномерность АЧХ в полосе от 40 Гц до 15 кГц), дБ	0.3
Динамический диапазон, дБ	89
Нелинейные  искажения, %	Менее 0,01

Остается отметить, что в архитектуру материнской платы Intel D925XCV встроен сетевой контроллер Gigabit Ethernet, реализованный на микросхеме контроллера Marvell Yukon 88E8050 PCI Express, а также популярные шины  последовательной передачи данных IEEE 1394a (FireWire, микросхема Agere FW323-06) и USB 2.0. Подключение же карт расширения осуществляется посредством традиционной шины PCI, имеющей пропускную способность  в 133 Мбайт/с, и перспективного решения PCI Express x1,  обеспечивающей скорость более чем в 500 Мбайт/с..

Оценивая новейшие технологии и перспективные архитектурные решения, воплощенные в материнской плате Intel D925XCV, следует отметить, что их использование не исключает использование предыдущих разработок, получивших распространение в предыдущих изделиях от Intel. Так, например, в Intel D925XCV  можно найти и быстрый запуск, и контроль скорости вращения охлаждающих вентиляторов, мониторинга аппаратных средств и т.п. В BIOS Setup реализован ряд настроек, обеспечивающих повышение производительности важнейших компьютерных подсистем: настройка таймингов памяти, возможность изменения делителя частоты для шины PCI/PCI-E x1, выбор частоты работы памяти, изменение напряжения, подаваемого на модули памяти, и даже изменение частоты процессорной шины от -2% до +4%.

Что же касается энергоснабжения элементов материнской платы Intel D925XCV, то оно осуществляется через систему импульсных стабилизаторов. При этом кроме традиционного преобразователя, обеспечивающего работу процессора, на плате имеются дополнительные преобразователи напряжения питания PCI Express x16 и модулей оперативной памяти.

Оценка производительности Intel D925XCV

При выполнении многочисленных, длительных тестов плата Intel D925XCV работала устойчиво, как это обычно и характерно для изделий этой корпорации. Уровень же производительности систем, основу которых составляли материнские платы  IntelD925XCV, IntelD875PBZ, а также три модели процессоров IntelPentium 4 с тактовыми частотами ядер 3,0 ГГц и 3,4 ГГц, можно оценить на основе представленных ниже данных.

В тестировании использовались три комплекта компьютерных комплектующих, работавших под OCWindows XP.

Комплект N1:

·         Материнская плата IntelD875PBZ (чипсет i875, память DDR),

·         Процессор IntelPentium 4 с тактовой частотой ядра 3,0 ГГц (Socket 478, ядро Northwood, шина 800 МГц, технология Hyper-Threading),

·         Оперативная память DDR 400 МГц,  два модуля по 512 Мбайт, два канала,

·         Видеоадаптер ASUSRADEON 9600XT (чип ATIRadeon 9600XT, шина AGP 8X),

·         Жесткий диск Seagate 160 Гбайт (7200 об/с, ATA-100).

Комплект N2:

·         Материнская плата IntelD925XCV (чипсет i925X, память DDR2),

·         Процессор IntelPentium 4 с тактовой частотой ядра 3,0 ГГц (LGA 775, ядро Prescott, шина 800 МГц, технология Hyper-Threading),

·         Оперативная память DDR2 533 МГц,  два модуля по 512 Мбайт, два канала,

·         Видеоадаптер ASUSEXTREME AX 600XT (чип ATIRadeon X600XT, шина PCI Express x16),

·         Жесткий диск Seagate 160 Гбайт (7200 об/с, ATA-100).

Комплект N3:

·         Материнская плата IntelD925XCV (чипсет i925X, память DDR2),

·         Процессор IntelPentium 4 с тактовой частотой ядра 3,4 ГГц (LGA 775, ядро Prescott, шина 800 МГц, технология Hyper-Threading),

·         Оперативная память DDR2 533 МГц,  два модуля по 512 Мбайт, два канала,

·         Видеоадаптер ASUSEXTREME AX 600XT (чип ATIRadeon X600XT, шина PCI Express x16),

·         Жесткий диск Seagate 160 Гбайт (7200 об/с, ATA-100).

Результаты тестов SiSoftware Sandra 2003.1.9.31

	CPU Arithmetic Benchmark (ALU)
Intel D875PBZ + 3,0 ГГц	9146
Intel D925XCV + 3,0 ГГц	8692
Intel D925XCV + 3,4 ГГц	9615
	CPU Arithmetic Benchmark (FPU)
Intel D875PBZ + 3,0 ГГц	2587
Intel D925XCV + 3,0 ГГц	2621
Intel D925XCV + 3,4 ГГц	2973
	Cache and Memory Benchmark (Мбайт/с)
Intel D875PBZ, 1MB Blocks	2604
Intel D875PBZ, 4MB Blocks	2695
Intel D875PBZ, 512kB Blocks	18049
Intel D875PBZ, 256kB Blocks	21725
Intel D925XCV, 4MB Blocks	2855
Intel D925XCV, 1MB Blocks	17501
Intel D925XCV, 512kB Blocks	20332
Intel D925XCV, 256kB Blocks	21027

Рис. 7. Результаты теста CPU Arithmetic Benchmark (ALU)

Рис. 8. Результаты теста CPU Arithmetic Benchmark (FPU)

Рис. 9. Результаты теста Cache and Memory Benchmark (Мбайт/с)

Что касается надежности, то на основании тестирования одного предоставленного экземпляра трудно оценить этот параметр. Однако известно, что изделия данного производителя характеризуются высокой надежностью.  Тем не менее, для получения конкретных численных оценок данного параметра для платы Intel D925XCV следует обратиться либо к компьютерным  фирмам, осуществляющим реализацию этого изделия, либо непосредственно к производителю материнской палаты — корпорации Intel через ее представительства.

Однако, несмотря ни на что можно отметить как важный факт то обстоятельство, что на материнскую плату Intel D925XCV установлен высокий срок гарантии — три года.  

Высокопроизводительная плата Intel D925XCV может быть рекомендована широкому кругу пользователей, заинтересованных в устойчивой и надежной работе комплектующих от известных производителей.

Материнская плата Intel D925XCV предоставлена представительством корпорации Intel