Евгений Рудометов 
 

Сравнительно недавно компания Intel выпустила процессоры третьего поколения Intel Core. Данные мзделия были ранее известны как процессоры Ivy Bridge. Они созданы по новейшему технологическому процессу с масштабом литографии 22 нм.

Для поддержки указанных новейших процессоров компанией Intel были созданы и соответствующие наборы микросхем системной логики (чипсеты). Эти элементы, относящиеся к седьмой серии чипсетов, стали основой новых материнских плат, которые в кратчайшие сроки были созданы и выпущены в большом количестве всеми основными производителями данных важнейших компонентов настольных компьютерных систем.  

Не осталась в стороне от этого процесса и компания Gigabyte. Эта компания создала на основе новейших компонентов перспективные модели материнских плат, обеспечивающие поддержку не только новейших процессоров Intel Core i7/i5/i3, Intel Pentium и Intel Celeron третьего (Ivy Bridge, 22 нм) поколения Intel Core, но и их одноименных предшественников, относящихся ко второму (Sandy Bridge, 32 нм) поколению Intel Core.

Одной из таких моделей является материнская плата Gigabyte GA-Z77X-UD5H (GA-Z77X-UD5H), созданная на основе чипсета Intel Z77 Express (Intel Z77) — старшего представителя седьмой серии чипсетов.

Остается добавить, что GA-Z77X-UD5H обладает широким набором функциональных возможностей и относится к изделиям верхнего уровня (High End).

Внешний вид материнской платы GA-Z77X-UD5H представлен на рис. 1. Основные параметры данной платы приведены в таблице 1.

Рис. 1.  Материнская плата Gigabyte GA-Z77X-UD5H

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-Z77X-UD5H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-Z77X-UD5H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Материнская плата Z77X-UD5H относится к старшим моделям, создана также на основе чипсета Intel Z77 и поддерживает те же процессоры и имеет аналогичную конфигурацию оперативной памяти. Основные характеристики:

• Дискретное видео — 3 слота конструктива PCI Express 3.0 X16 с поддержкой AMD CrossFireX / NVIDIA SLI,
• Диски — 6*SATA3 + 2*SATA2 (1*eSATA/USB Combo),
• Аудио — Realtek ALC898,
• Сеть — Atheros 8151 + Intel 82579V,
• USB — 10*USB3.0+6*USB2.0,
• Видео-разъемы — HDMI/DVI/RGB/DP,
• Форм-фактор — ATX (305×244 мм).

Рис. 8.  Материнская плата Z77X-UD5H

Материнская плата Z77X-UD3H обладает по сравнению с Z77X-UD5H меньшими функциональными возможностями подсистем дисков, сети, аудио, а также внешних интерфейсов и т. п.

Конечно, перечисленными моделями не исчерпывается 7-серия новейших материнских плат. Она значительно шире и в настоящее время уже насчитывается около двух десятков. И есть основание предполагать, что их число будет увеличиваться.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Материнская плата G1.Sniper 3, входящая в линейку изделий Gigabyte 7-серии, ориентирована на сектор настольных игровых персональных компьютеров.

Эта высокопроизводительная и многофункциональная материнская плата создана на основе новейшего чипсета Intel Z77.

Она осуществляет поддержку современных процессоров LGA1155 микроархитектуры Intel Core, созданных по технологиям 22 и 32 нм, а также модулей оперативной памяти DDR3 1600, устанавливаемых в четыре слота (4 DIMM) двух каналов подсистемы оперативной памяти.

Основные характеристики данной игровой материнской платы G1.Sniper 3:

• Дискретное видео — 4 слота конструктива PCI Express 3.0 X16 с поддержкой 3 way SLI + 4 way CrossFireX,
• Диски — 4*SATA2 + 4*SATA3 + 2*eSATA3,
• Аудио — Creative Sound Core 3D,
• Сеть — Bigfoot E2201 + Intel 82579V,
• USB — 10* USB3.0 + 4*USB2.0,
• Видео-разъемы — HDMI/DVI/RGB/DP,
• Энергопитание — 12 фаз,
• Форм-факторсATX (305 x 244 мм).

Оценивая параметры материнской платы G1.Sniper 3, кратко описанной выше, необходимо отметить, что в рамках линейки игровых плат разработан еще и сравнительно упрощенный вариант, выполненный в формата mATX (244×244 мм).

Этот упрощенный вариант игровой материнской платы, также входящий в линейку плат 7-серии, получил наименование G1.Sniper M3.

Данное изделие отличается от G1.Sniper 3 рядом характеристик. Так, например, у материнской платы G1.Sniper M3: 

• Видеоподсистема имеет не четыре, как у материнской платы G1.Sniper 3, а три видеослота конструктива PCI Express 3.0 X16,
• Диски — 2*SATA3 + 4*SATA3 (1*eSATA),
• USB — 4*USB3.0 + 8*USB2.0.

Рис. 7.  Материнские платы G1.Sniper 3  и  G1.Sniper M3 

Конечно, кроме материнских плат, предназначенных для сравнительно мощных игровых настольных компьютеров, в линейку изделий 7-серии входит сравнительно большое количество моделей, созданных для решения широкой гаммы самых разных задач (от офисных до мультимедийных).

Эти модели материнских плат отличаются от игровых плат и друг от друга архитектурой, функциональными возможностями, комплектацией и, конечно, ценой.

В следующей части  данной статьи приведены примеры таких моделей материнских плат, о выпуске которых объявила компания Gigabyte.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Увеличению производительности ПК способствует и поддержка шинного интерфейса PCI Express 3.0. Очередная, на этот раз уже третья версия технологии PCI Express предоставляет максимальную пропускную способность новым дискретным видеоадаптерам и PCIe SSD. При этом обеспечена примерно, удвоенная пропускная способность (рис. 5).

Рис. 5.  Пропускная способность интерфейсов PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0

А еще материнские платы Gigabyte 7-й серии комплектуются эксклюзивной утилитой EZ Setup, предоставляющей пользователям очень простой доступ к новейшим технологиям Intel, которые позволят повысить быстродействие ПК .

С утилитой EZ Setup пользователь сможет воспользоваться тремя ‘EZ’ инсталляторами которые быстро установят и настроят следующие ключевые технологии Intel:

• Intel Smart Response,
• Intel Rapid Start,
• Intel Smart Connect.

Внесены инновации и в конструкции материнских плат. Так, например, в добавление к преимуществам Ultra Durable 3 компания анонсировала комплекс мер, получивших наименование Ultra Durable 4 Classic и направленных на дальнейшее улучшение характеристик:

• Только твердотельные конденсаторы,
• Новое стекловолокно в печатных платах,
• Транзисторы в преобразователях энергопитания (транзисторы MOSFET) с низким сопротивлением канала в открытом состоянием (RDS (on)),
• Микросхемы с усиленной защитой от повреждения статическим электричеством,
• Технология DualBIOS,
• Защита от перепадов напряжения.

А еще для ряда моделей расширена комплектация за счет добавления модулей Gigabyte Bluetooth 4.0 + WiFi, представленных PCIe-платой расширения. Эта плата обеспечивает взаимодействие ПК с внешними устройствами средствами беспроводных интерфейсов Bluetooth 4.0 и IEEE 802.11 a/b/g/n.

Рис. 6.  Модуль Gigabyte Bluetooth 4.0 + WiFi

Данной платой комплектуются расширенные варианты следующих моделей:

• G1.Sniper 3,
• GA-Z77X-UD5H WIFI,
• GA-Z77X-UD3H WIFI

Некоторые подробности об архитектуре нескольких моделей материнских плат 7-серии —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Оценивая достоинства перспективных инноваций, реализованных в материнских платах Gigabyte 7-серии (серии Z77), необходимо подчеркнуть, что конструкторы уделили большое внимание вопросам настройки и контроля.

Технология тонкой настройки M.I.T. дает доступ ко всем параметрам платы, а также настройке нового модуля питания 3D Power engine.

3D Power — это интерактивная утилита дающая доступ к настройкам и мониторингу напряжения, фазы и частоты.

Пользователь может воспользоваться настройками этих параметров в реальном времени, что обеспечивает контроль и тонкую настройку ключевых параметров для достижения высокой стабильности, производительности и устойчивой работы системы в режиме Overclocking.

В материнских платах Gigabyte серии Z77 используются преимущества эксклюзивного модуля питания All Digital Engine для обеспечения максимального питания мощных процессоров. Применение цифровых контроллеров позволяет обеспечить более точную и своевременную подачу энергии на наиболее энергоемкие и чувствительные к качеству питания компоненты системы. Индивидуальные цифровые контроллеры питания используются для ядер процессора, интегрированной графики, контроллера памяти и самой оперативной памяти.

Для повышения производительности ПК в материнских платах реализованы ряд специальных разработок.

Увеличить скорость работы системы можно за счет использования, например, специального миниатюрного модуля mSSD, устанавливаемого в специальный разъем (рис. 3)

Рис. 3.  Разъем и модуль mSSD

Накопители mSATA просты в установке, занимают мало места, мало потребляют и не требуют лишних кабелей, что актуально для компактных ПК.

Часть из разработок направлена на увеличение возможностей видеоподсистемы. Благодаря реализованной технологии Lucid Virtu обеспечиваются: быстрый отклик, улучшенная обработка видео и плавное воспроизведение при минимальных энергозатратах. Указанная функция позволяет пользователям динамически переключаться между интегрированным видеоадаптером и мощной дискретной видеокартой в зависимости от нагрузки (рис. 4).

Рис. 4.  Динамическое переключение интегрированных и дискретных видеосредств

Тема повышения производительности компьютерных систем с помощью аппаратно-программных средств, реализованных в материнских платах 7-серии, продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Среди ключевых особенностей материнских плат шестой серии необходимо отметить наличие в их архитектуре контроллеров скоростных интерфейсов, например:

• контроллер SATA 6 Гбит/с, встроенный в чипсет,
• контроллер SuperSpeed USB 3.0, реализованный с помощью специализированной микросхемы.

Среди других особенностей архитектуры материнских плат шестой серии следует отметить еще и такие оригинальные и полезные в использовании компьютерных систем разработки, как:

• дизайн и функции GIGABYTE 3x USB Powe и On/Off Charge, которые обеспечивают ускоренную зарядку аккумуляторов портативных устройств iPhone, iPad и iPod компании Apple средствами специально предназначенных для этих целей USB-портов,
• средства реализации режима CrossFireX, позволяющего достичь максимальной производительности видеоподсистемы за счет использования нескольких видеоадаптеров, одновременно обрабатывающих каждый видеокадр,
• запатентованная технология GIGABYTE DualBIOS, обеспечивающая за счет использования резервной микросхемы с микрокодом (прошивки) BIOS высокий уровень защиты от различных сбоев и вирусных атак, сопровождающихся искажением микрокода BIOS основного чипа.

Остается добавить, что все модели материнских плат данной серии выполнены с реализацией специальной фирменной конструкторской разработки (технологии) GIGABYTE Ultra Durable 3, обеспечивающей стабильную работу системы в играх, в работах со сложной видеообработкой и других ресурсоемких приложениях.

В дополнение к этому модель GA-H67MA-UD2H, выполненная в стандарте форм-фактора MicroATX, поддерживает встроенную графику Intel HD Graphics и цифровые интерфейсы HDMI/DVI/DisplayPort, открывающие доступ пользователей компьютеров к видеоконтенту высокого разрешения.

Об архитектуре материнских плат массового уровня, созданных на основе интеловских чипсетов шестой серии, можно судить по рис. 5, на котором приведена архитектура модели GA-P67A-UD3R.

 Рис. 5.  Архитектура материнской платы GA-P67A-UD3R

Оценивая приведенную в качестве примера архитектуру материнской платы GA-P67A-UD3R, необходимо отметить, что инженеры Gigabyte не ограничились возможностями, предоставляемыми микросхемой однокомпонентного чипсета. Для расширения функциональных возможностей своих изделий они, как и в предшествующих моделях, использовали многочисленные чипы сторонних производителей.

В результате реализованных разработок указанная материнская плата GA-P67A-UD3R обрела большое количество дополнительных функций.

Не забыта была и видеоподсистема, для расширения возможностей которой конструкторы традиционно использовали Switch — переключатель доступных конструкторам линий скоростной передачи данных микросхемы однокомпонентного чипсета. Это позволило получить дополнительный видеослот для поддержки режима CrossFireX, обеспечивающего одновременную работу двух подключенных к материнской плате видеоадаптеров (видеокарт).

Cледующая часть  является заключительной частью данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

В дополнение к аппаратным средствам в материнской плате Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) реализованы традиционные фирменные разработки:

• @BIOS,
• Q-Flash,
• Xpress BIOS Rescue,
• Download Center,
• Xpress Install,
• Xpress Recovery2,
• EasyTune,
• Dynamic Energy Saver 2,
• Smart 6,
• Auto Green,
• eXtreme Hard Drive (X.H.D),
• Q-Share и др.

Часть из перечисленных фирменных разработок используется и в режимах overclocking.

Специальная технология On/Off Charge позволяет быстро заряжать с помощью материнской платы GA-X58A-UD9 популярные мобильные устройства:

• iPad,
• iPhone,
• iPod Touch.

Кстати, это возможно даже в нерабочем режиме компьютера.

Остается отметить, что реализация большого количества отраслевых и фирменных технологий потребовала тщательной проработки дизайна, что привело к очень высокой плотности элементов.

Тем не менее, конструкторам не удалось уложиться в габариты традиционного формата ATX. Однако увеличение размеров материнской платы GA-X58A-UD9 не является критичным. Дело в том, что размеры данной платы совместимы со многими моделями корпусов. Часть из них приводится на сайте компании Gigabyte.

Что касается производительности, то она находится на очень высоком уровне, особенно при использовании 6-ядерного процессора и нескольких мощных видеокарт.

Более того, с помощью материнской платы GA-X58A-UD9 было установлено несколько рекордов производительности.

Так, например, компьютерная система, созданная на основе:

• GA-X58A-UD9,
• процессора Intel Core i7 980X,
• 6 Гбайт  оперативной  памяти,
• четырех (4-Way SLI) видеоадаптеров Nvidia GeForce GTX 480,

показала P67148 Marks в тестовом пакете 3DMark Vantage в среде MS Windows 7.

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) представлена на рис. 3, а на рис. 4 приведена структура и основные элементы данной платы.

Рис. 4.  Структура и основные элементы GA-X58A-UD9

Используемые в составе материнской платы контроллер NEC D720200F1 обеспечивает поддержку USB 3.0 с пропускной способностью — до 5 Гбит/с. При этом реализованная функция GIGABYTE 3x USB Power Boost обеспечивает совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличаются повышенным энергопотреблением.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 осуществляется через систему импульсных преобразователей. Технология снижения энергопотребления Dynamic Energy Saver 2, предусматривающая 6-ти ступенчатое аппаратное переключение режимов энергопотребления. Интеллектуальный 24-фазный преобразователь питания с возможностью работы дублированных 12-ти фазных схем, обеспечивает надежное энергопитание для экстремального разгона 6-ядерных моделей (рис. 5).

Рис. 5.  Фрагмент платы GA-X58A-UD9

Кнопки включения/перезагрузки/обнуления CMOS расположены на плате

Встроенные в архитектуру GA-X58A-UD9 средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-X58A-UD9 традиционно реализован и ряд фирменных программных разработок, расширяющих возможности, облегчающих настройку и эксплуатацию компьютерных систем.

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-X58A-UD9 рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-X58A-UD9

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) представлен на рис. 2.

В Таблице 1 приведены основные характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-X58A-UD9

Таблица 1.  Основные параметры GA-X58A-UD9

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-X58A-UD9 рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H представлен на рис. 2 и  рис. 3.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-880GMA-UD2H 

Рис. 3.  Разъемы материнской платы GA-880GMA-UD2H 

Таблица 1.  Основные параметры Gigabyte GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид и разъемы материнской платы Gigabyte GA-870A-UD3 (GA-870A-UD3) представлены на рис. 1 и рис. 2. В таблице 3 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-870A-UD3

Рис. 2.  Back-панель с разъемами

Таблица 3.  Основные параметры GA-870A-UD3

Архитектурные и конструктивные особенности материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки популярных процессоров линеек AMD Phenom II / Athlon II, выполненных в стандарте подключения AM3, их разработчик компания — AMD предлагает наборы микросхем системной логики  (чипсеты) восьмой серии.

Эта серия чипсетов состоит из следующих моделей:

• AMD 890FX,
• AMD 890GX,
• AMD 880G,
• AMD 870.

Наиболее функционально насыщенными являются модели AMD 890FX и 890GX, два других представителя восьмой серии наборов микросхем системной логики имеют  существенно более простую архитектуру и меньшие возможности.

На основе чипсетов данного семейства соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат. При этом необходимо отметить, что данные изделия отличаются не только брендами и наименованиями, но и функциональными возможностями. И, конечно, они отличаются своей себестоимостью и отпускной ценой.

В качестве примера  материнской платы, созданной на основе младшего представителя наборов восьмой серии — чипсета AMD 870, можно привести модель Gigabyte GA-870A-UD3 (далее — GA-870A-UD3).

Внешний вид материнской платы GA-870A-UD3 представлен на рис. 1.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-870A-UD3

Таблица 1.  Основные параметры GA-870A-UD3

Некоторые особенности конструкции и архитектуры материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-H55M-UD2H и ее внешние разъемы представлены на рис. 2 и рис. 3.

В таблице 1 приведены основные технические характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-H55M-UD2H

Рис. 3.  Разъемы GA-H55M-UD2H

Таблица 1. Основные параметры GA-H55M-UD2H  

Некоторые особенности конструкции и архитектуры материнской платы GA-H55M-UD2H представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-H55M-UD2H, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлен на рис. 2.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-H55M-UD2H

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-H55M-UD2H

В GA-H55M-UD2H (Rev. 1.0) для повышения надежности и уменьшения теплообразования используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями.

Микросхема чипсета снабжена лишь небольшим радиатором. Кстати, он является единственным на материнской плате.

Материнская плата Gigabyte GA-H55M-UD2H рассчитана на процессоры Intel линеек Core i7 серии 800, а также Core i5 и Core i3.

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express x16. При этом один из них рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express x4. Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX.

Микросхема чипсета чипсета поддерживает традиционные интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе GA-H55M-UD2H используются ряд специализированных микросхем, реализующих функции аудио, сети, устройств IDE, FireWire.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-H55M-UD2H осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора (технология Dynamic Energy Saver 2). Это позволяет сократить энергопотребление и снизить теплообразование, что снижает нагрузку на системы охлаждения и уменьшает акустический шум.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-H55M-UD2H традиционно реализованы фирменные разработки.

Что же касается показателей производительности, то они зависят от используемых моделей процессоров.

Материнская плата GA-H55M-UD2H была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Внешний вид материнской платы GA-P55-UD6 представлен на рис. 5.

В  таблице 1  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 5.  Материнская плата GA-P55-UD6

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-P55-UD6

Основные конструктивные и архитектурные особенности материнской платы GA-P55-UD6,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-P55-UD6 представлен на Рис. 2.

В Таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-P55-UD6

Таблица 1. Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-P55-UD6

Основные особенности материнской платы GA-P55-UD6,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EP55-UD5

Предоставленный инженерный семпл материнской платы Gigabyte GA-EP55-UD5 (GA-EP55-UD5) относится к изделиям топового уровня. Несмотря на то, что в серийные изделия в ряде случаев вносятся существенные изменения, предоставленная плата интересна своими перспективными архитектурными особенностями.

Внешний вид данной платы представлен на Рис. 2, а на Рис. 3 — ее разъемы, выведенные на заднюю панель.

Рис. 2. Материнская плата GA-EP55-UD5

Рис. 3. Разъемы материнской платы GA-EP55-UD5

В Таблице 1, приведены основные  характеристики GA-EP55-UD5.

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EP55-UD5

Особенности архитектуры материнской платы GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Основные технические параметры

Внешний вид материнской платы GA-EX58-UD4 и ее внешних портов представлены на Рис. 4.

В Таблице 1,  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 4.  Материнская плата GA-EX58-UD4

Таблица 1.  Основные параметры

Основные особенности архитектуры материнской платы GA-EX58-UD4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, материнская плата GA-EP55-UD5, рассчитанная на процессоры в конструктиве LGA1156, создана и выпущена компанией Gigabyte.

Данная плата относится к изделиям топового уровня.

В Таблице 1, приведены основные характеристики этой платы.

Таблица 1.  Основные параметры GA-EP55-UD5

Архитектурные особенности материнской платы  GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte,  приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EX58-UD4

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EX58-UD4 и ее внешних портов представлены на Рис. 2 и Рис. 3. В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-EX58-UD4

Рис. 3.  Внешние порты GA-EX58-UD4

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EX58-UD4

Основные особенности архитектуры материнской платы GA-EX58-UD4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 3 
  

Бюджетные модели

Материнские платы можно условно разделить на три группы: бюджетные, массовые и высокопроизводительные.

Бюджетные модели материнских плат сравнительно невысокой стоимости характеризуются меньшей производительностью и обладают меньшей функциональностью. Обычно они ориентированы на соответствующие недорогие процессоры: Intel Celeron и Pentium, а также AMD Sempron и Athlon 64. Такие платы создаются либо на младших моделях чипсетов, либо на чипсетах со встроенной графикой. В последнем варианте экономия достигается за счет отсутствия видеокарты. Такие материнские платы создаются, например, на чипсетах: Intel G45, G43, G33, G31, а также AMD 780G, 740G, 690G и т.п. Сюда же можно отнести модели плат с чипсетами NVIDIA nForce 630, nForce 730 и др.

В качестве примера плат для процессоров Intel можно привести: ASUS P5KPL-CM, Gigabyte GA-G31M-S2L, Intel DG31PR. Данные модели компактного форм-фактора (mATX) созданы под процессоры Intel на основе чипсета Intel G31. Каждая из них имеет встроенные графические средства, но допускает альтернативные конфигурации на основе видеокарт в слоте PCI Express x16; память — DDR2 (два слота, до 4 Гбайт); аудио — 6 каналов (5.1); сеть — Gigabit Ethernet; USB — 8 портов. Для процессоров Intel в этом сегменте есть компактные платы и с более мощной графикой Intel GMA X4500, реализованной в чипсете Intel G45: ASUS P5Q-VM, Gigabyte GA-EG45M-DS2H-SI, Intel DG45ID.

Как варианты недорогих, компактных плат для процессоров AMD можно привести модели: ASUS M2N68AM (чипсет nForce 630a), Gigabyte GA-MA74GM-S2 (чипсет AMD 740G), Gigabyte GA-MA78GM-S2H (чипсет AMD 780G).

А вот материнские платы с чипсетом AMD 790GХ хотя и имеют интегрированную графику могут претендовать на высокопроизводительный сектор. Связано это с тем, что такие платы  поддерживают режим одновременной работы встроенных и внешних графических средств.

Массовые модели

Массовые модели материнских плат, ориентированные на процессоры Intel, созданы на чипсетах Intel P45, P43, P35, P31. А конкурирующие модели с процессорами AMD — это платы с чипсетами AMD 770.

В качестве примера плат для процессоров Intel можно привести: ASUS P5QL SE, GA-EP43-S3L, Intel DP43TF. Данные модели форм-фактора ATX созданы под процессоры Intel Core 2 Duo/Quad на основе чипсета Intel P43; память — DDR2 (4 слота, до 8 Гбайт); аудио — 6 каналов (5.1); сеть — Gigabit Ethernet; USB — 12 портов (у Intel — 2 порта IEEE1394). Формально чипсет Intel P43 не поддерживает работу двух видеокарт, но конструкторы Gigabyte в ряде моделей реализовали эту возможность, например, в модели Gigabyte GA-EP43-DS3.

Компьютеры пониженной стоимости создаются на основе моделей материнских плат с чипсетами Intel P31 и P35, а более производительные и функционально насыщенные — на платах с Intel P45.

Что же касается процессоров AMD, для них в качестве примера материнской платы, созданной на чипсете AMD 770, можно привести модель Gigabyte GA-MA770-UD3 c поддержкой DDR2, RAID,  аудио 7.1, Gigabit Ethernet, 12 USB, 2 IEEE1394 и т.п.

Высокопроизводительные модели

Высокопроизводительные матенинские платы — это модели, ориентированные на компьютеры, способные решать самые сложные задачи, включая динамичные игры с высокой степенью реалистичности выводимого изображения.

К ним относятся модели, рассчитанные на процессоры Intel Core i7 (разъем LGA 1366), например, ASUS Rampage II Extreme, Gigabyte GA-EX58-UD5, Intel DX58SO. Эти платы созданы на основе чипсета Intel X58, память — DDR3 (три канала), видео — до трех видеокарт у плат ASUS/Gigabyte и двух — у Intel, поддержка технологий SLI, RAID, Gigabit Ethernet (у Gigabyte — 2 контроллера). Все платы поддерживают восьмиканальный звук (7.1) и имеют более 10 портов USB и по два — IEEE1394. У платы Intel отсутствуют разъемы PS/2, поэтому с ней используются клавиатура и мышь, подключаемые через USB.

К линейке высокопроизводительных изделей относятся и платы с чипсетами Intel X48 и X38, ориентированные на процессоры Intel Core 2 Quad (4 ядра) и Core 2 Duo (2 ядра).

В сегменте высокопроизводительных материнских платах, конечно, имеются соответствующие модели и для процессоров AMD, старшие представители которых  представлены моделями Phenom X3/X4 (разъемы AM2+). Это, например, ASUS M3A32-MVP Deluxe/WiFi-AP, Gigabyte GA-MA790X-DS4 и другие. Эти платы созданы на основе чипсетов AMD седьмой серии: первая — AMD 790FX (NB) + SB600 (SB), вторая — AMD 790X (NB) +  SB600 (SB). Платы поддерживают: память — DDR2 (два канала), видео — до двух видеокарт, поддержка технологий ATI CrossFire, RAID, Gigabit Ethernet, восьмиканальный звук (7.1), 10 портов USB, порты  IEEE1394 (ASUS — 2, Gigabyte — 3).

Кстати, в категорию высокопроизводительных изделий благодаря поддержке технологии NVIDIA SLI претендуют платы с чипсетами NVIDIA nForce 790i для процессоров Intel и платы с NVIDIA nForce 780a — для процессоров AMD.     

Заключение

Оценивая особенности материнских плат перечисленных сегментов, нужно отметить, что разделяющие их границы условны и зависят как от архитектуры и дизайна материнских плат, так и от остальных компонентов компьютера. Более того, после выхода новых процессоров, поддерживающих их чипсетов и созданных на их основе системных плат границы сегментов смещаются в сторону роста производительности и увеличения функциональных возможностей.

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Основные параметры GA-EG45M-DS2H 

Внешний вид материнской платы  GA-EG45M-DS2H  и ее внешних разъемов представлен на Рис. 3.

В  Таблице 1  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EG45M-DS2H и ее внешние разъемы

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EG45M-DS2H

Особенности архитектуры материнской платы GA-EG45M-DS2H приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Основные параметры GA-EG45M-DS2H 

Внешний вид материнской платы  GA-EG45M-DS2H  и ее внешних разъемов представлен на Рис. 3 и Рис. 4.

В  Таблице 1  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EG45M-DS2H

Рис. 4. Внешние разъемы GA-EG45M-DS2H

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EG45M-DS2H

Особенности архитектуры материнской платы GA-EG45M-DS2H приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 1
  

Комплект платы

В комплект материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME (GA-EX58-EXTREME) входят:

• материнская плата GA-EX58-EXTREME;
• комплект Hybrid Silent-Pipe;
• набор кабелей для SATA, IDE, floppy;
• внешние планки  с портами SATA и IEEE 1394a;
• коннекторы для реализации 2- и 3-Way SLI;
• шильд для разъемов задней панели;
• CD-ROM с программным обеспечением;
• руководство пользователя и  краткая инструкция по установке.

Рис. 2. Комплект материнской платы GA-EX58-EXTREME 

Параметры и особенности платы

Внешний вид материнской платы GA-EX58-EXTREME и ее внешних разъемов представлен на Рис. 3.

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EX58-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры GA-EX58-EXTREME

Особенности архитектуры  GA-EX58-EXTREME приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

Для поддержки высокопроизводительных процессоров, созданных на основе архитектуры Intel Core и получивших наименование Intel Core i7, Core i5 и т. п., ведущие производители материнских плат разработали и выпустили соответствующие модели.

От этого процесса не осталась в стороне и такая компания, как Gigabyte. Данная компания создала свои собственные варианты плат. Флагманской моделью из них стала Gigabyte GA-EX58-EXTREME.

Материнская плата Gigabyte GA-EX58-EXTREME ориентирована на поддержку высокопроизводительных вариантов Intel Core i7, выполненных по современным полупроводниковым технологиям. Основой данной платы послужил топовый набор микросхем системной логики (чипсет) Intel X58.

Основа материнской платы

Чипсет Intel X58 Express Chipset (iX58), ставший основой архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME, поддерживает высокопроизводительные модели Intel Core i7, имеющие в своей конструкции разъем LGA 1366 и подключаемые посредством шины Quick Path Interconnects (QPI).

Комплект чипсета iX58 традиционно является двухкомпонентным. Он состоит из двух специализированных микросхем, называемых производителем хабами:

• Input/Output Hub (IOH),
• I/O Controller Hub (ICH).

Структура компьютерной системы, основой которой является материнская плата  с чипсетом iX58, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iX58

Компонента IOH чипсета iX58 содержит скоростные контроллеры, управляющие:

• системной (процессорной) шиной,
• интерфейсными линиями графической подсистемы, 
• средствами связи со второй компонентой, представленной микросхемой ввода/вывода ICH.

Контроллер процессорной шины поддерживает шину типа QPI с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает передачу данных со скоростью до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства, созданные на основе дискретных элементов, подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16. При этом имеется возможность разбить каждый из них на два графических интерфейса с половинной скоростью, то есть с PCI Express 2.0 x8.

Контроллер подсистемы памяти встроен непосредственно в процессор, поэтому данный контроллер  отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, представленной микросхемой ввода/вывода ICH и ответственной за управление периферийными устройствами компьютерной системы, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58 является микросхема ICH десятой версии — ICH10. Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

• до 6 портов Serial ATA II (300 Мбайт/с),
• до 6 линий PCI Express x1,
• до 4 PCI (PCI Rev 2.3, 33 МГц),
• до 12 портов USB 2.0,
• LPC (Low Pin Count),
• Intel High Definition Audio, а также другие средства, функции и технологии.

Устройства IDE чипсетом iX58 традиционно не поддерживаются. Однако это можно осуществить с помощью использования в составе  архитектуры материнских плат соответствующих средств, представленных дополнительными специализированными микросхемами и элементами их окружения.

Остается добавить, что в качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R, предоставляющая возможность формирования RAID-массива накопителей.

Комплект материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME и ее внешний вид, а также основные параметры приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EP45-EXTREME

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME и ее внешних разъемов представлены на Рис. 3 и Рис. 4.

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3.  Материнская плата Gigabyte GA-EP45-EXTREME
            (цветом выделена система охлаждения)

Рис. 4.  Внешние разъемы материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME, созданной на основе чипсета Intel X58, представлен на рис. 3, вид внешних разъемов — на рис. 4. В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3.  Внешний вид платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Рис. 4.  Внешние разъемы Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Итак, производительность процессоров, созданных на основе микроархитектуры Nehalem, была оценена с помощью программных тестов.

Ниже представлены результаты тестирования старшей модели Intel Core i7, выполненного на техническом семинаре IDF (Intel Developer Forum) в Сан-Франциско.
  

Основой тестового стенда послужила тестовая система, в состав которой входили следующие компьютерные компоненты: 

• материнская плата Intel DX58SO (ATX, iX58, 4xDDR3, SATA II RAID, 2xPCI-E, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0 и т. п.),
• процессор Intel Core 2 Extreme QX9770,
• процессор Intel Core i7 965 Extreme Edition. 

   
На Рис. 11 представлены результаты оценки влияния технологии многопоточности SMT, реализованной в Intel Core i7, на производительность процессора.

Рис. 11. Влияние технологии многопоточности SMT на производительность

     
На Рис. 12 приведены результаты выполнеия стандартных тестов, учитывающих особенности стандартных прикладных программ, а также ряда популярных игр. В тестах участвовали старшие четырехъядерные модели Intel Core i7 и Intel Core 2.

Рис. 12. Результаты выполнения тестов, учитывающие особенности ряда прикладных программ

   
В заключение следует добавить, что соответствующие модели, созданные для мобильных решений, – это вторая половина 2009 г.

В соответствии с концепцией «Tick-Tock» примерно через год после появления первых представителей микроархитектуры Nehalem, созданных по технологии 45 нм, осуществляется перевод моделей Intel Core i7 (микроархитектура Nehalem) на технологию 32 нм.

Через год после этого существенно меняется микроархитектура, и появляются новый процессор (Sandy Bridge), созданный по технологии 32 нм.  

Еще через год настает очередь нового процессора, уже созданного по технологии 22 нм,  и  т. д.

>>    Часть 1  

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, 16 декабря 1947 г. Уильям Шокли (William Shockley), Джон Бардин (John Bardeen) и Уолтер Браттейн (Walter Brattain) из Bell Labs создали первый транзистор (Рис. 2).  По технологии изготовления он относился к классу точечных транзисторов.

Необходимо отметить, что благодаря этой работе они были награждены в 1956 г. Нобелевской премией по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». 

Интересно, что Джон Бардин вскоре был удостоен во второй раз Нобелевской премии. На этот раз уже за работы в области сверхпроводимости.

Рис. 2. Первый транзистор

На основе разработки своих первых моделей в 1950 г. Уильям Шокли создал биполярный планарный транзистор.

А всего через три года появились первые коммерческие устройства. Их схемы были просты и основывались всего на нескольких транзисторах. Но это были первые коммерческие устройства, созданные на полупроводниках.

Однако стремление увеличить функциональные возможности транзисторных изделий потребовало усложнения электронных схем и роста числа используемых элементов. Расширение же сферы применения новых полупроводниковых элементов привело к их специализации. Это привело к увеличению номенклатуры электронных компонентов, что внесло свои коррективы в процессы разработки конечных изделий.

Стремление к унификации схемотехнических решений, сокращению сроков выпуска новых устройств, снижению их себестоимости и размеров привело к появлению новых перспективных элементов.

Этими элементами стали первые интегральные схемы (Рис. 3).

Рис. 3. Первая микросхема

Остается добавить, что первый патент на интегральную схему был выдан в 1961 г.

В следующей части  данной статьи приведены некоторые факты из истории разработок компании Intel.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Оценивая преимущества новой архитектуры, необходимо отметить, что Intel Core i7 требуют другого окружения. Это означает, что при переходе на новые ЦП потребуется смена ряда комплектующих.

Прежде всего это касается выбора новой материнской платы. И это связано не только с новым процессорным разъемом LGA1336 и с соответствующим процессорным кулером с иной конструкцией крепления. Добавились и новые требования на электропитание ЦП, что потребовало соответствующих изменений в материнской плате. Здесь необходимо вспомнить и о подсистеме оперативной памяти. Необходимо напомнить о том, что в ЦП Intel Core i7 используются исключительно модули DDR3 SDRAM, что открывает начало к отказу от DDR2 SDRAM, по крайнем мере, пока в мощных компьютерах.

Для поддержки новых процессоров компания Intel выпустила соответствующий набор микросхем системной логики (чипсет) — Intel X58 Express Chipset. На основе этого чипсета компания Intel, а также все основные производители выпустили материнские платы, поддерживающие ЦП Intel Core i7. В качестве примера можно привести материнскую плату Intel DX58SO (ATX, iX58, 4xDDR3, SATA II RAID, 2xPCI-E х16, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0 и т. п.). Внешний вид этой платы представлен на Рис. 5

Рис. 5. Материнская плата Intel DX58SO

Что же касается реальных уровней производительности, то это, как всегда, оценивается с помощью тестов. Ниже представлены результаты тестирования старшей модели Intel Core i7 на техническом семинаре IDF (Intel Developer Forum) в Сан-Франциско.

На Рис. 6 представлены результаты оценки влияния технологии многопоточности SMT, реализованной в Intel Core i7, на производительность процессора.

Рис. 6. Влияние технологии многопоточности SMT на производительность

На Рис. 7 приведены результаты выполнеия стандартных тестов, учитывающих особенности стандартных прикладных программ, а также ряда популярных игр. В тестах участвовали старшие четырехъядерные модели Intel Core i7 и Intel Core 2

Рис. 7. Результаты выполнения тестов, учитывающие особенности ряда прикладных программ

На основании приведенных результатов, необходимо отметить, что новые процессоры обладают более высокой производительностью по сравнению со своими предшественниками.

В статье были использованы материалы IDF. 

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1