Архитектура IС7-G от Abit

Евгений Рудометов, Виктор Рудометов.
authors@rudometov.com

Фирмой Abit выпущена материнская плата Abit IC7-G. Основой этой платы стал высокопроизводительный чипсет Intel 875P. Данная плата, в которой реализовано большое число фирменных технологий, ориентирована на создание высокопроизводительных компьютерных систем, основу которых составляют процессоры архитектуры NetBurst с технологией Hyper-Threading.

 

Формируя состав своего будущего компьютера, особо пристальное внимание необходимо уделять выбору материнской платы. Учитывая разнообразие представленных моделей, порой этот выбор сделать непросто.

Десятки крупных и мелких производителей настойчиво рекомендуют потенциальным пользователям свои изделия. Однако нелишне напомнить, что предлагаемые модели материнских плат отличаются не только ценой и упаковкой, но и функциональными возможностями, параметрами надежности и устойчивости работы. При этом данные параметры в значительной степени зависят от выбора микросхем и качества изготовления плат фирмами-производителями.

В очередной раз необходимо подчеркнуть, что архитектура современных материнских плат основана на применении новейших электронных технологий, аккумулирующих опыт развития всей отрасли. Реализация же этих технологий осуществляется главным образом через используемые микросхемы, дизайн и особенности производства этих плат. От этих составляющих, их параметров, а также от качества изготовления плат зависят, в конечном счете, функциональные возможности и работа будущих компьютеров.

Разработкой и выпуском материнских плат занимаются многие компьютерные фирмы, число которых составляет несколько десятков. Некоторые из этих фирм благодаря своей продукции хорошо знакомы не только специалистам, но и рядовым пользователям. Одним из таких производителей является хорошо известная фирма Abit. Эта фирма выпускает широкий спектр изделий, ориентированных на современные высокопроизводительные процессоры.

В качестве примера плат, разработанных под процессоры Intel Pentium 4 и Intel Celeron архитектуры NetBurst, созданных и выпускаемых специалистами фирмы Intel, можно привести материнскую плату ABIT IC7-G. Эта плата относится к числу сравнительно новых моделей материнских плат, разработанных на основе самого мощного современного чипсета Intel 875P, предназначенного для массовых изделий, используемых в офисах и дома.

Материнская плата Abit IC7-G ориентирована на создание мощных рабочих станций и высокопроизводительных настольных персональных компьютеров. Как и все изделия на базе чипсета Intel 875P, эта плата позволяет в максимальной степени реализовать все преимущества архитектуры процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading, поддержанные данным чипсетом.

Чипсет Intel 875P материнской платы Abit IC7-G

Чипсет Intel 875P (i875P, известный как Canterwood) ориентирован на архитектуру рабочих станций и высокопроизводительных настольных ПК. Поддерживает системы с процессорами Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading, созданными по технологии 0,13 мкм. Данные процессоры подключаются через разъем Socket 478 и работают с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus), тактовая частота которой для данного чипсета может составлять 133 или 200 МГц. Однако возможно использование моделей, рассчитанных и на частоту шины 100 МГц.

Чипсет i875P состоит из двух компонентов — Memory Controller Hub (MCH) и I/O Controller Hub (ICH), соединенных шиной Hub Link (256 Мбайт/с).

Компонент MCH представлен микросхемой Intel 82875P, содержащей средства интерфейсов работы с процессором, видеоадаптером AGP, модулями оперативной памяти, а также с микросхемой I/O Controller Hub.

Встроенный в микросхему Intel 82875P контроллер памяти предусматривает поддержку: двух- и одноканального режимов работы памяти DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM — SDRAM с передачей данных по передним и задним фронтам тактовых импульсов шины памяти), DDR400/333/266, максимального объема памяти — до 4 Гбайт, микросхем 128, 256, 512 Мбит DDR SDRAM, модулей как с ECC, так и без ECC. В конфигурациях с поддержкой ECC в двухканальном режиме используется шина 144 бит, без поддержки ECC — 128 бит.

Микросхемой MCH поддерживаются разные частотные режимы работы для шин процессора и памяти.

Для синхронного режима работы памяти DDR400 и частоты шины 800 МГц возможно использование режима, обеспечивающего повышенную производительность подсистемы памяти, — технологии Intel PAT (Performance Acceleration Technology). В этом режиме минимизированы задержки, связанные с синхронизацией.

Встроенный контроллер графики поддерживает одно устройство 0,8/1,5 В AGP 3.0, работающее в режимах AGP 8х/4x.

В архитектуре микросхемы Intel 82875P предусмотрен специальный интерфейс, позволяющий реализовать Gigabit Ethernet. Перенос этих средств из ICH в MCH объясняется недостаточной пропускной способностью локальной шины, соединяющей хабы MCH и ICH.

Управление периферийными устройствами компьютера осуществляет микросхема Intel 82801ЕB — ICH пятой версии, входящей в состав базового комплекта чипсета i875P.

Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами базового набора поддерживают: два канала IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до четырех устройств IDE), два порта Serial ATA 150, восемь портов USB 2.0, шесть PCI (32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), AC'97 с поддержкой трех кодеков аудиоканалов, интегрированный контроллер Ethernet 10/100 Base-TX, SMBas, ACPI 2.0, а также другие средства и функции.

Кроме Intel 82801ЕB, возможно использование расширенной версии хаба ICH5 — ICH5R. Этот расширенный вариант представлен микросхемой Intel 82801ЕR, которая отличается от своего предшественника функцией RAID уровня 0.

 

Основные технические параметры материнской платы Abit IC7-G

 

Рис. 1. Материнская плата ABIT IC7-G, разработанная и выпускаемая фирмой Abit

 

Рис. 2. Разъемы материнской платы ABIT IC7-G

 

Процессор

  • поддержка процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading с шиной 800, 533, 400 МГц в 478-контактном корпусе mPGA.

Чипсет

  • Intel 82875P (MCH) и Intel 82801ER (ICH5R);
  • Два канала DDR400 с ECC и PAT;
  • USB 2.0;
  • два порта Serial ATA 150 c поддержкой RAID 0;
  • протокол Ultra ATA 100/66/33;
  • пять разъемов PCI.

Оперативная память

  • четыре разъема (184 контакта) для оперативной памяти DIMM, DDR 400, DDR333, DDR266 (2,5 В, 128/256/512/1024 Мбит, unbuffered), поддерживается режим ECC, максимальный объем — до 4 Гбайт;
  • поддержка одного или двух каналов оперативной памяти.

Видео

  • один универсальный разъем AGP (Accelerated Graphics Port) с 1,5 или 0,8 В AGP 3.0, обеспечивающего поддержку AGP Pro 50 с режимами AGP 8X/4X.

Аудио

  • аудиоподсистема на основе 6-канального кодека RealTeak ALC650 CODEC;
  • 24 бит S/PDIF Input/Output.

LAN

  • интегрированный сетевой контроллер Intel CSA Gigabit (RJ45).

IDE

  • два канала (два коннектора) Ultra DMA 100/66/33;

 

Dual Serial ATA RAID

  • два канала (два коннектора) Serial ATA 150 с RAID 0 через ICH5R;
  • два канала (два коннектора) Serial ATA 150 с RAID 0/1 через Silicon Image PCI.

USB 2.0

  • восемь USB 2.0 с поддержкой скорости передачи данных до 480 Мбит/с.

IEEE1394

  • IEEE1394 c поддержкой скорости передачи данных 400/200/100.

Системный BIOS

  • AWARD BIOS в FWH Flash EEPROM;
  • SoftMenu для установки параметров процессора;
  • Plug-and-Play (PNP);
  • Advanced Configuration Power Interface (ACPI);
  • Desktop Management Interface (DMI);
  • Write-Protect Anti-Virus function.

Внутренние разъемы I/O

  • один слот AGP;
  • пять слотов PCI.
  • один Floppy порт (поддерживает устройства объемом до 2,88 Мбайт);
  • два Ultra ATA 100/66/33;
  • четыре Serial ATA 150;
  • два USB 2.0;
  • два IEEE1394a;
  • CD-IN, AUX-IN;
  • IrDA.

Внешние разъемы I/O

  • PS/2 клавиатура и PS/2 мышь;
  • один параллельный порт (Parallel), последовательных порта (COM);
  • S/PDIF In;
  • S/PDIF Out;
  • AUDIO1 (Rear-Left / Rear-Right, Center/Subwoofer);
  • AUDIO2 (Mic-In, Line-In, Front-Left/Front-Right);
  • два USB 2.0, один IEEE1394;
  • два USB 2.0, один RJ-45 LAN.

Дополнительные возможности

  • мониторинг напряжений, температур и работы вентиляторов;
  • поддержка Wake Up by LAN, Modem Ring RTC Alarm, включение от клавиатуры и мыши;
  • поддержка STR (Suspend to RAM).

Форм-фактор

  • ATX.

 

Состав комплекта материнской платы Abit IC7-G

В состав комплекта входят:

  • коробка;
  • материнская плата Abit IC7-G;
  • компакт-диск с драйверами и утилитами
  • дискета с драйверами Serial ATA;
  • руководство пользователя на английском языке с краткими описаниями на разных языках, включая русский;
  • кабель (круглый) для подключения устройств ATA 100/66;
  • кабель (круглый) для подключения гибкого дисковода;
  • два кабеля для устройств Serial ATA;
  • два переходника питания для устройств Serial ATA;
  • переходник Serillel2;
  • защитная панель ввода/вывода, соответствующая спецификации ATX;
  • брекет с двумя разъемами USB 2.0 и с двумя разъемами IEEE1394.

 

Рис. 3. Комплект кабелей материнской платы ABIT IC7-G

 

Особенности архитектуры и дизайна материнской платы Abit IC7-G

Рис. 4. Дизайн материнской платы ABIT IC7-G

 

Дизайн материнской платы Abit IC7-G, разработанной и выпускаемой фирмой Abit, в целом соответствует референс-дизайну подобных изделий, созданному и рекомендуемому фирмами, выпускающими наборы системной логики.

Поскольку плата Abit IC7-G ориентирована на применение в высокопроизводительных системах, поэтому в системах, созданных на основе данной платы, рекомендуется использование процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и шиной 800 МГц. Это обеспечивает достижение максимального уровня производительности. Однако возможно использование и менее производительных моделей. Это могут быть, например, процессоры, рассчитанные на шину 533 МГц и даже 400 МГц. При этом совместно с материнской платой Abit IC7-G, созданной на основе чипсета i875P, возможно применение моделей и без поддержки технологии Hyper-Threading. Однако совместно с этой платой могут эксплуатироваться и модели процессоров Celeron, хотя, необходимо признать, что это не обеспечивает высоких уровней производительности, доступных более производительным вариантам процессоров и данной материнской платы.

Режим работы модулей памяти DDR SDRAM может быть как одноканальным (3,2 Гбайт/с), так и двухканальным (6,4 Гбайт/с). При этом первые два слота DIMM материнской платы Abit IC7-G относятся к первому каналу встроенного в чипсет i875P контроллера памяти, последние два — ко второму каналу.

Необходимо отметить, что двухканальный режим позволяет получить полностью сбалансированную систему. Это обеспечивается в том случае, если полосы пропускания процессорной шины и шины памяти совпадают и составляют равные величины — 6,4 Гбайт/с. При этом работа модулей памяти DDR SDRAM может быть либо синхронной — тактовая частота совпадает с частотой FSB, либо асинхронной — тактовая частота отличается от частоты FSB. Это задается в BIOS Setup — SDRAM Frequency.

Встроенные средства материнской платы позволяют изменять стандартный набор таймингов ("SDRAM Cas Latency" и "Precharge to Active"(Trp), "Active to precharge" (Tras) и "Active to CMD"(Trcd) и др.).

В случае синхронного режима для частоты шины 800 МГц и модулей памяти DDR400 возможно использование режима, обеспечивающего повышенную производительность подсистемы памяти. Эта технология, реализованная во всех изделиях, созданных на основе i875P, носит название “PAT” (Performance Acceleration Technology). Идея, лежащая в ее основе, заключается в ускорении прохождения данных через MCH за счет отказа лишней в данном случае синхронизации. При этом не задействуются лишние синхронизационные буферы внутри чипсета, и данные передаются напрямую. По оценкам специалистов Intel, достигаемый выигрыш составляет 2-5%.

Дизайн материнской платы имеет ряд особенностей.

Прежде всего, необходимо отметить процессорный разъем Socket 478. В отличие от предыдущих моделей, например, популярной модели Abit IT7-MAX2, процессорный разъем Abit IC7-G повернут на 90 градусов (против часовой стрелки). Смещение его вглубь материнской платы позволяет использовать радиаторы большого размера.

 

Рис. 5. Разъем процессора Socket 478

 

Еще одной особенностью дизайна Abit IC7-G являются средства охлаждения микросхемы MCH. Несмотря на то, что референс-дизайн материнской платы от фирмы Intel предусматривает пассивное охлаждение данной микросхемы, инженеры Abit использовали традиционное решение для своих изделий — сравнительно небольшой радиатор, снабженный вентилятором. Это по замыслу разработчиков повышает устойчивость работы платы, особенно в режимах разгона, пропагандируемого фирмой Abit в своих изделиях.

 

Рис.6. Микросхема MCH чипсета i875P со средствами охлаждения

 

Вторая микросхема чипсета i875P — ICH5R, отвечающая за ввод/вывод, благодаря незначительному теплообразованию в средствах охлаждения не нуждается, что и нашло отражение в дизайне Abit IC7-G.

 

Рис. 7. Микросхемы ICH5R (Intel 82801ЕR, отвечающая за ввод/вывод) чипсета i875P, IEEE1394, Serial ATA и FWH (BIOS)

 

В архитектуре материнской платы, кроме микросхем Intel и Abit, использованы элементы таких фирм, как Abit, RealTek, Avance Logic (подразделение RealTek), Texas Instruments и других.

Еще одной важной особенностью архитектуры и дизайна материнской платы Abit IC7-G является использование средств, обеспечивающих реализацию интерфейса Serial ATA 150. В плате предусмотрено 4 канала Serial ATA. Более того, реализованы возможности RAID. При этом два канала обеспечены встроенными средствами микросхемы ICH5R, а два других канала Serial ATA — микросхемой Sil3112A.

Поддержка интерфейса IEEE1394, известного как Firewire, осуществляется с помощью микросхемы Texas Instruments TSB43AB23.

Аудиосредста обеспечены микросхемой ALC650. Данный интегрированный контроллер обеспечивает шестиканальный звук

Кроме того, входящий в состав комплекта специальный переходник обеспечивает совместимость перспективного интерфейса Serial ATA с устаревающим ATA (IDE). Этот переходник назван фирмой Abit как Serillel. Эти переходники обеспечивают подключение через соответствующие кабели к разъемам Serial ATA распространенных в настоящее время устройств ATA. К данным устройствам относятся, как известно, широко распространенные HDD, CD ROM/R/RW, аналогичные CD дисководы DVD и т. п.

В составе комплекта материнской платы Abit IC7-G предлагается переходник Serillel2, созданный на основе микросхемы Image Sil3611.

 

Рис.7. Переходник Serillel2, обеспечивающий подключение к разъемам Serial ATA устройств ATA

 

В архитектуру материнской платы интегрированный сетевой контроллер Intel CSA Gigabit (Intel 82547 Gigabit Ethernet), обеспечивающий скорость передачи данных 1 Гбит/с. Данные встроенные сетевые средства позволяют легко включить компьютер через встроенный разъем RJ-45 в состав скоростной локальной сети.

Как и все материнские платы данной фирмы, Abit IC7-G поддерживает режимы разгона.

Для энтузиастов разгона имеется возможность установки форсированных режимов работы процессора. Это осуществляется повышением частоты (изменение частоты шины FSB в диапазоне от 100 до 412 МГц с шагом 1 МГц) процессорной шины FSB (overclocking) и шины памяти, а также выбором оптимальных значений параметров работы модулей DDR SDRAM.

Встроенные средства материнской платы Abit IC7-G позволяют изменять напряжение процессора (Vcore) в диапазоне от 1.525 В до 1.9 В с шагом 0.025 В.

В дополнение к этому имеется возможность изменения уровня напряжения, подаваемого на модули памяти (Vmem). Диапазон изменения данного параметра составляет от 2.5 В до 2.8 В.

Кроме того, можно изменять напряжение, подаваемое на видеоадаптер. Диапазон изменения — от 1.5 В до 1.65 В с шагом 0.05 В.

Повышению надежности и стабильности работы способствует реализация аппаратного мониторинга, обеспечивающего контроль за напряжениями питания и работой охлаждающих вентиляторов. Эта возможность упрощает контроль в случае использования режимов разгона.

Предусмотрены и дополнительные средства контроля, облегчающие выполнение сборки и реконфигурации аппаратных средств компьютера. Так, например, когда на плату подается напряжение, загорается зеленый светодиод на материнской плате. После старта загорается красный светодиод. Контрольные светодиоды расположены около микросхемы FWH.

Средствами платы Abit IC7-G реализована функция Abit FanEQ, которая позволяет регулировать скорость вращения процессорного кулера в зависимости от температуры. Это обеспечивает существенное снижение уровня шума.

Еще одна особенность архитектуры Abit IC7-G — использование четырехканального варианта преобразователя напряжения (VRM), характерного для материнских плат фирмы Abit. Обычно VRM располагается между процессором и разъемами ввода/вывода. Однако как видно на приведенном фрагменте (Рис. 8), расположение VRM на материнской плате Abit IC7-G является нетрадиционным.

 

Рис. 9. Четырехканальный VRM материнской платы Abit IC7-G

 

Оценивая эксплуатационные параметры описанной материнской платы, следует отметить, что при выполнении многочисленных, длительных тестов плата Abit IC7-G работала устойчиво, обеспечивая высокую производительность компьютера, однако это тема одной из следующих статей.

 

Материнская плата ABIT IC7-G предоставлена московским представительством фирмы Abit.

Опубликовано в журнале "Компьютер Прайс"

Перейти к разрелу Материнские платы и чипсеты