Материнская плата Gigabyte GA-8IK1100

Евгений Рудометов, Виктор Рудометов.
authors@rudometov.com

Фирмой Gigabyte выпущена материнская плата Gigabyte GA-8IK1100. Основой этой платы стал высокопроизводительный чипсет Intel 875P. Плата ориентирована на создание высокопроизводительных компьютерных систем, основу которых составляют процессоры архитектуры NetBurst с технологией Hyper-Threading.

 

Традиционно пользователи уделяют основное внимание выбору центрального процессора. Его архитектура и тактовая частота являются важными параметрами. Однако для корректной работы процессора необходимо обеспечить оптимальные режимы, задаваемые соответствующими микросхемами, входящими в состав материнской платы, определяющей архитектуру всей системы компьютера.

В настоящее время на компьютерном рынке представлены разнообразные изделия большого числа производителей материнских плат, отличающиеся функциональными возможностями, параметрами надежности и устойчивости работы, а также ценой. При этом данные параметры в значительной степени зависят от выбора микросхем и качества изготовления материнской платы фирмой-производителем.

Один из лидеров, занимающих верхние позиции в списке производителей материнских плат, – компания Gigabyte, которая в последние годы устойчиво удерживает четвертое место по числу выпускаемых плат.

В числе недавно выпущенных моделей материнских плат, разработанных на основе популярного чипсета Intel 875P, – плата GA-8IK1100.

Материнская плата Gigabyte GA-8IK1100 ориентирована на создание мощных рабочих станций и высокопроизводительных настольных персональных компьютеров. Как и все изделия на базе чипсета Intel 875P, эта плата позволяет реализовать все преимущества архитектуры процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading. Высокая производительность материнской платы Gigabyte GA-8IK1100 достигается благодаря поддержке процессорной шины с частотой передачи данных 800 МГц и модулей двухканальной подсистемы памяти DDR400.

Чипсет Intel 875P материнской платы Gigabyte GA-8IK1100

 

Рис. 1. Структура компьютера, созданного на основе чипсета i875P

 

Чипсет Intel 875P (i875P, 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 Gigabyte GA-8IK1100

 

 

Рис. 2. Комплект материнской платы Gigabyte GA-8IK1100

 

Рис. 3. Материнская плата Gigabyte GA-8IK1100

 

Рис. 4. Разъемы платы Gigabyte GA-8IK1100

 

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 порта Serial ATA 150 c поддержкой RAID 0;
  • протокол Ultra ATA 100/66;
  • пять разъемов PCI.

Оперативная память

  • шесть разъемов (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 объем 1,5 или 0,8 В AGP 3.0 с поддержкой режима AGP 8X/4X/Pro.

Аудио

  • аудиоподсистема на основе кодека ALC655 CODEC.

LAN

  • интегрированный сетевой контроллер Intel Kinnereth-R LAN PHY 10/100 Мбит/с (RJ45).

IDE

  • два коннектора Ultra DMA 100/66/33;
  • два коннектора Serial ATA 150.

Системный BIOS

  • AWARD BIOS, 4 Mбит х 2 FWH Flash EEPROM;
  • Dual BIOS;
  • Multi Language BIOS;
  • Face Wizard;
  • Q-Flash.

Слоты

  • один слот AGP, пять слотов PCI.

Разъемы периферии

  • один Floppy порт (поддерживает устройства объемом до 2,88 Мбайт);
  • PS/2 клавиатура и PS/2 мышь;
  • один параллельный порт (Parallel);
  • два последовательных порта (COM);
  • восемь разъемов USB 2.0;
  • три разъема IEEE1394;
  • один сетевой разъем IrDA;
  • один разъем RJ45;
  • аудиоразъемы (Line-In, Mic-In, Line-Out).

Мониторинг аппаратных средств

  • мониторинг напряжений и температур.

Форм-фактор

  • ATX, размеры 30,5 x 24,4 см, 6 слоев PCB.

 

Состав комплекта материнской платы Gigabyte GA-8IK1100

В состав комплекта входят:

  • коробка;
  • материнская плата Gigabyte GA-8IK1100;
  • компакт-диск с драйверами и утилитами;
  • руководство пользователя на английском языке;
  • краткое руководство Quick PC;
  • защитная панель ввода/вывода, соответствующая спецификации ATX;
  • шлейф для подключения гибкого дисковода;
  • кабель для подключения ATA66/100;
  • два кабеля Serial ATA;
  • кабель IEEE1394;
  • кабель USB 2.0.

 

Особенности архитектуры и дизайна материнской платы Gigabyte GA-8IK1100

Дизайн материнской платы Gigabyte GA-8IK1100 в целом соответствует референс-дизайну подобных изделий.

Необходимо отметить, что материнская плата Gigabyte GA-8IK1100 представляет собой упрощенную версию платы Gigabyte GA-8KNXP. Отличие заключается в некоторых особенностях архитектуры и комплектации. Так, например, в материнской плате Gigabyte GA-8KNXP с помощью микросхем GigaRAID IT8212F и Silicon Image реализованы дополнительные порты Ultra DMA 133/100/66/33 и Serial ATA 150, обеспечивающие RAID 0, RAID 1 и RAID 0+1. Кроме того, вместо интегрированного сетевого контроллера Intel Kinnereth-R LAN PHY 10/100 Мбит/с предусмотрен более мощный вариант — Intel 82547EI (KENAI II CSA). Этот вариант обеспечивает реализацию Gigabit Ethernet. В дополнение к перечисленным особенностям платы Gigabyte GA-8KNXP следует отметить возможность использования дополнительного потенциала, заключающегося в применении специальной платы-расширения. Данная дополнительная плата-расширение обеспечивает увеличениея мощности преобразователя напряжений (VRM), что может быть актуальным в случае использования режимов разгона, а также будущих более мощных процессоров. К сожалению, этих возможностей лишена упрощенная версия материнской платы Gigabyte GA-8IK1100.

 

Рис. 5. Структура материнских плат Gigabyte GA-8KNXP и Gigabyte GA-8IK1100, связанная с микросхемой MCH чипсета i875P

 

Рис. 6. Структура материнских плат Gigabyte GA-8KNXP и Gigabyte GA-8IK1100, связанная с микросхемой ICH5R чипсета i875P

 

Тем не менее, материнская плата Gigabyte GA-8IK1100, как и ее более мощный прототип, 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, обеспечивающих 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 Gigabyte GA-8IK1100, созданной на основе чипсетаIntel Вi875PBZ, возможно применение моделей и без поддержки технологии Hyper-Threading. Однако совместно с этой платой могут эксплуатироваться и модели процессоров Celeron, хотя, надо 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). Двухканальный режим позволяет получить полностью сбалансированную систему 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.

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%.

 

Рис. 7. Микросхема MCH чипсета i875P со средствами охлаждения

 

Cредствами чипсета поддерживается режим Intel RAID 0 (только для операционной системы Windows XP). Он реализован с помощью двух портов Serial ATA 150.

В архитектуру материнской платы встроен сетевой контроллер Intel Kinnereth-R LAN PHY 10/100 Мбит/с. Данные интегрированные сетевые средства позволяют легко включить компьютер через встроенный разъем RJ-45 в состав локальной сети.

Кстати, следует обратить внимание на схему, представленную на рис. 6. Эта схема приведена в технической документации фирмы Gigabyte. На этой схеме более мощный вариант платы Intel 82547EI (KENAI II CSA), обеспечивающий реализацию Gigabit Ethernet, подключен не посредством интерфейса Intel Communication Streaming Architecture к хабу MCH, а к шине PCI. Сомнительно, чтобы инженеры Gigabyte отказались от рекомендованного решения и предложили худший вариант. Вероятно, это ошибка в документации. Однако это не касается архитектуры Gigabyte GA-8IK1100.

Из примечательных особенностей архитектуры материнской платы Gigabyte GA-8IK1100 следует отметить фирменную технологию Dual BIOS.

 

Рис. 8. Две микросхемы BIOS (Dual BIOS)

 

Конечно, можно подвергать сомнению целесообразность решения Dual BIOS. Это вызвано развитием технологий, связанных с обновлением программных кодов BIOS. Решения, предложенные в последние годы, значительно повышают надежность данной процедуры, сводя к минимуму риск разрушения системы. Однако, следует признать, что технология Dual BIOS повышает уверенность при проведении операций по обновлению кода BIOS. Особенно это касается начинающих пользователей, не обладающих должным уровнем квалификации.

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.

Еще одна особенность архитектуры Gigabyte GA-8IK1100 — использование трехканального варианта VRM, хотя многие производители материнских плат используют уже четырехканальные решения. Тем не менее, тестирование показало высокую стабильность работы платы.

 

Рис. 9. Трехканальный VRM материнской платы Gigabyte GA-8IK1100 Две микросхемы BIOS (Dual BIOS)

 

Тестирование

Оценивая эксплуатационные параметры описанной материнской платы, следует отметить, что при выполнении многочисленных, длительных тестов плата Gigabyte GA-8IK1100 работала устойчиво.

В тестировании использовались следующие компоненты:

  • материнская плата Gigabyte GA-8IK1100 (чипсет i875P),
  • процессор Intel Pentium 4 (Socket 478, 512 Кбайт кэш-памяти L2, 200 МГц FSB типа QPB) с тактовой частотой 2,4 ГГц,
  • видеоадаптер Abit Siluro GeForce4 Ti4200 OTES (64 Мбайт DDR SDRAM, CPU Core — 257 МГц, память — 550 МГц),
  • оперативная память Hynix PC3200 (DDR400) 1 Гбайт (2х512 Мбайт),
  • жесткий диск IBM 180GXP 120 Гбайт (2 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин),
  • ОС Windows XP Professional.

 

Результаты тестирования

Тесты

Результаты

3DMark 2001 SE Pro

12380

PCMark2002 CPU

5750

PCMark2002 Mem

7320

 

Плата может быть рекомендована широкому кругу пользователей.

Опубликовано в журнале "Экспресс Электроника"

Перейти к разрелу Материнские платы и чипсеты