Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Материнская плата GA-Z77X-UP7 компании Gigabyte ориентирована на поддержку двух- и четырехъядерных процессоров Intel Core второго и третьего поколений в исполнении LGA1155 (32- и 22-нм техпроцесс соответственно) .

Двухканальная подсистема оперативной памяти материнской платы GA-Z77X-UP7 представлена четырьмя слотами для модулей DIMM DDR3-1600/1333/1066 МГц без коррекции ошибок (non-ECC), в режиме разгона — до DDR3-2800 МГц.

Максимальный объем модулей оперативной памяти составляет 32 Гбайт, но в случае 32-разрядных операционных систем поддерживается только 4 Гбайт. Остается отметить, что соответствующие цепи управления подсистемой памяти, как и в предшествующих моделях, входят не в состав чипсета, а в состав полупроводникового кристалла процессора.

Оценивая особенности GA-Z77X-UP7, необходимо подчеркнуть, что  инженеры Gigabyte реализовали на плате несколько разъемов PCI Express x16 (рис. 4).

Рис. 4.  Видеоподсистема материнской платы GA-Z77X-UP7

Эти разъемы предусматривают возможность организовать видеорежимы NVIDIA 4-Way SLI или ATI CrossFireX для четырех графических плат, участвующих в формировании одного изображения. Это значительно увеличивает производительность видеоподсистемы, а, следовательно, сокращает время обработки и вывода генерируемых видеоданных.

Дисковая подсистема, в рамках характеристик чипсета Intel Z77, представлена тремя портами SATA 3 Гбит/с и двумя портами SATA 6 Гбит/с.

Средствами дополнительных микросхем число портов SATA 3 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с на GA-Z77X-UP7 увеличено. При этом один из портов — mSATA 3 Гбит/с предназначен для миниатюрного модуля mSSD, устанавливаемого в специальный разъем и увеличивающего скорость работы системы. Накопители mSATA просты в установке, занимают мало места, мало потребляют и не требуют лишних кабелей.  

Кроме того, можно воспользоваться и функциями RAID, организовав режимы 0, 1, 5 или 0+1 (10). Это расширяет возможности дисковой подсистемы, обеспечивая повышение  скорости ее работы и/или повышение надежности.

Для повышения надежности работы и дополнительной защиты от сбоев и вирусов в архитектуре GA-Z77X-UP7 реализована технология DualBIOS, предусматривающая применение двух микросхем BIOS.

Сетевые функции реализованы с помощью двух микросхем — Intel GbE LAN (10/100/1000 Мбит)  и  Atheros GbE LAN (10/100/1000 Мбит), формирующих два гигабитных канала.  

Для реализации звуковых возможностей компьютерной системы в архитектуре GA-Z77X-UP7 применен качественный аудиокодек Realtek ALC898 стандарта High Definition Audio. Он поддерживает до восьми звуковых каналов при высоком соотношении сигнал/шум.

Тема архитектуры материнской платы плата GA-Z77X-UP7 продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы плата GA-Z77X-UP7 представлен на рис. 2, разъемы – рис. 3.

Основные параметры данной платы приведены в таблице 1.

Рис. 2.  Материнская плата GA-Z77X-UP7

Рис. 3.  Внешние разъемы GA-Z77X-UP7

Таблица 1. Основные параметры GA-Z77X-UP7 

Подробности архитектуры материнской платы плата GA-Z77X-UP7 —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для современных настольных компьютеров компания Intel выпускает в настоящее время процессоры микроархитектуры Intel Core третьего поколения, изготавливаемые с использованием 22 нм техпроцесса. Основанные на разъеме LGA1155, эти процессоры имеют до четырех процессорных ядер и до 8 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, при этом у старших моделей предусмотрен еще и автоматический подъем частоты, а соответственно, и общей производительности компьютеров в целом.

Для поддержки данных процессоров компания Intel выпустила нескольких чипсетов седьмой серии, ориентированных на разные сегменты рынка. Старшим среди них является Intel Z77 Express (Intel Z77).

Из важнейших особенностей чипсета Intel Z77 следует отметить поддержку всех процессоров на ядрах Sandy Bridge и Ivy Bridge, подключаемых посредством шины DMI 2.0 с пропускной способностью 4 Гбайт/с. Возможны конфигурации PCI Express 3.0: x16 / x8 + x8 / x8 + x4 (+ x4). Количество портов PCI Express 2.0 — 8, портов SATA — 6, из которых два — SATA 6Gb/s (SATA600), обеспечена поддержка RAID. Портов USB для подключения периферийных устройств — 14, из них USB 3.0 — 4.

На основе чипсетов данной серии все основные производители материнских плат объявили о выпуске соответствующих изделий. Среди них и компания Gigabyte, представившая соответствующую серию материнских плат (Z77-серия).

Старшим представителем данной линейки в настоящий момент является материнская плата GA-Z77X-UP7, созданная на основе чипсета Intel Z77. Данное изделие обладает широким набором функциональных возможностей и относится к изделиям верхнего уровня (High End).

Комплект (рис. 1) материнской платы GA-Z77X-UP7 состоит из следующих компонентов:

• материнская плата GA-Z77X-UP7,
• заглушка секции портов ввода/вывода (I/O-шильд),
• шесть Serial ATA кабелей;
• документация,
• выносная планка с разъемом eSATA,
• перемычка 2-Way SLI,
• перемычка 3-Way SLI,
• перемычка 4-Way SLI,
• перемычка 2-Way CrossFireX,
• комплект Wi-Fi/Bluetooth.

Комплект Wi-Fi/Bluetooth состоит из следующих компонентов:

• PCI-E плата расширения Gigabyte GC-WB300D  Wi-Fi/Bluetooth,
• две антенны Wi-Fi,
• соединительный кабель USB 2.0,
• DVD с программным обеспечением и драйверами,
• руководство с инструкциями по установке и настройке.

Рис. 1. Комплект материнской платы GA-Z77X-UP7

Внешний вид материнской платы плата GA-Z77X-UP7 и ее основные параметры представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Материнская плата GA-Z77X-UD5H, созданная и выпущенная компанией Gigabyte, ориентирована на поддержку новейших двух- и четырехъядерных процессоров третьего поколения Intel Core, созданных по технологии 22 нм и выполненых в стандарте LGA1155. Однако следует отметить, что данной материнской платой обеспечена поддержка и процессоров второго поколения Intel Core, созданных по технологии 32 нм и  выполненных в том же стандарте LGA1155.

Остается добавить, что перечень совместимых моделей процессоров приведен на фирменном сайте производителя GA-Z77X-UD5H.

Двухканальная подсистема оперативной памяти материнской платы GA-Z77X-UD5H представлена четырьмя слотами для модулей DIMM DDR3-1600/1333/1066 МГц без коррекции ошибок (non-ECC). В режиме разгона возможно использование модулей DDR3-2400 МГц.

Максимальный объем модулей оперативной памяти составляет 32 Гбайт, но в случае 32-разрядных операционных систем поддерживается только 4 Гбайт. Остается отметить, что соответствующие цепи управления подсистемой памяти, как и в предшествующих моделях, входят не в состав чипсета, а в состав полупроводникового кристалла процессора.

Оценивая особенности GA-Z77X-UD5H, необходимо подчеркнуть, что   конструкторы Gigabyte реализовали три видеослота конструктива PCI Express x16 (Рис. 2). 

Наличие нескольких видеослотов предоставляет поддержку режимов ATI CrossFireX / NVIDIA SLI, обеспечивающего одновременную работу видеоадаптеров, участвующих в формировании одного изображения. Это значительно увеличивает производительность видеоподсистемы, а следовательно, сокращает время обработки и вывода генерируемых видеоданных.

Реализация нескольких видеослотов в GA-Z77X-UD5H понятна из архитектуры, представленной на  рис. 2.

Рис. 2.  Архитектура компьютера с материнской платой GA-Z77X-UD5H

Дисковая подсистема накопителей информации, поддержанная возможностями чипсета Intel Z77, обеспечена тремя портами SATA 3 Gbit/s и двумя портами SATA 6 Gbit/s.

Средствами дополнительных микросхем число портов SATA 3 Gbit/s и SATA 6 Gbit/s на GA-Z77X-UD5H увеличено. При этом один из портов — mSATA 3Gb/s, который  предназначен для миниатюрного модуля mSSD, устанавливаемого в специальный разъем и увеличивающего скорость работы системы.      

А еще можно воспользоваться и функциями RAID с режимами 0, 1, 5, 0+1 (10). Это расширяет возможности дисковой подсистемы, обеспечивая повышение  скорости ее работы и/или повышение надежности.

Остальные подробности архитектуры и компонентов материнской платы GA-Z77X-UD5H —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

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 
 

Уже в течение нескольких лет в процессе разработки и выпуска своих процессоров компания Intel использует свою стратегию поэтапного внедрения новых процессорных микроархитектур и новых полупроводниковых технологических процессов — стратегию Tick-Tock (рис. 1).

В соответствии с ранее неоднократно озвученными планами развития своего бизнеса компания Intel объявила о выпуске  процессоров очередной модификации микроархитектуры Intel Core, изготавливаемые с использованием нового 22 нм техпроцесса. Основанные на разъеме LGA1155, новые процессоры для настольных систем имеют до четырех процессорных ядер и до 8 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, при этом у старших моделей предусмотрен еще и автоматический подъем частоты, а соответственно, и общей производительности компьютеров в целом.

Рис. 1.  Поэтапное внедрение новых микроархитектур и техпроцессов

Для поддержки этих процессоров компанией Intel предусмотрен выпуск нескольких чипсетов седьмой серии, ориентированных на разные сегменты рынка. Старшим среди них является чипсет Intel Z77 Express (Intel Z77).

На основе чипсетов данной серии все основные производители материнских плат объявили о выпуске соответствующих изделий. Среди них и компания Gigabyte, представившая очередную серию материнских плат, получившей седьмой порядковый номер (известна также как Z77-серия).

В новой серии материнских плат данного производителя традиционно реализовано большое количество перспективных технологий и конструкторских разработок (рис. 2).

Рис. 2.  Перспективные технологии и разработки 

Так, например, 3D BIOS (Dual UEFI) предоставляет пользователям удобный способ настройки системы.

В основе данной разработки — две микросхемы BIOS ROM с программным обеспечением, разработанным специально для технологии UEFI DualBIOS.

Наряду с графическим интерфейсом в 32-битном цвете и понятной любому пользователю навигацией при помощи мыши, встроенные средства обеспечивают защиту ПК от сбоев благодаря автоматическому восстановления BIOS из резервной микросхемы при повреждении основного образа.

Предоставляемый 3D-режим позволяет начинающим или рядовым пользователям анализировать назначение компонентов системной платы, получить четкое понимание функций BIOS.

Расширенный же режим обеспечивает более полный функционал UEFI BIOS, предназначенный специально для оверклокеров и продвинутых пользователей, желающие максимально контролировать аппаратные ресурсы своего ПК.

Тема перспективных технологий, реализованных в материнских платах, созданных на основе чипсетов седьмой серии компанией Gigabyte, продолжена в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В дополнение к перечисленному в передыдущих частях данной статьи необходимо отметить, что все приведенные в качестве примера материнские платы Gigsbyte шестой серии еще имеют в своем составе:

• по 4 слота слота DIMM для модулей оперативной памяти DDR3,
• восьмиканальные аудиокодеки,
• сетевые контроллеры PCI-E Gigabit Ethernet.

Остается добавить, что материнские платы шестой серии обеспечивают не только поддержку процессоров, выполненных по микроархитектуре Sandy Bridge в стандарте LGA1155. Они еще и предоставляют возможность реализации потенциала производительности новых процессоров и поддерживающих их чипсетов.

А если сравнить архитектуру приведенных в качестве примера материнских плат шестой серии с изделиями той же группы, но созданными на основе чипсета Intel P55, то можно обратить внимание, что решения часто использованы разные. Это во многом объясняется особенностями интеловских чипсетов шестой серии, сменивших чипсеты пятой серии.

В заключение следует отметить, что описанные модели представляют лишь небольшую часть очередного семейства материнских плат, основой которых послужила шестая серия чипсетов Intel.

>>    Часть 1 
      

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 1 
  

Реагируя на ожидаемые изменения в номенклатуре процессоров, компания Gigabyte анонсировала ряд новейших моделей материнских плат, выполненных на перспективных чипсетах шестой серии, разработанных и предлагаемых компанией Intel для поддержки процессоров с микроархитектурой Sandy Bridge.

В качестве примера материнских плат шестой серии, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, можно привести модели среднего сегмента:

• GA-P67A-UD3R   (рис. 2),
• GA-P67A-UD3      (рис. 3),
• GA-H67MA-UD2H (рис. 4).

Рис. 2.  Материнская плата GA-P67A-UD3R

Рис. 3.  Материнская плата GA-P67A-UD3

Рис. 4.  Материнская плата GA-H67MA-UD2H

В данных материнских платах с помощью интеловских чипсетов шестой серии, дополненных специализированными микросхемами, реализован широкий набор отраслевых и фирменных инноваций.

Более подробно об инновациях в материнских платах шестой серии —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

В настоящее время наиболее популярными и массовыми продуктами являются материнские платы среднего уровня.

Соответствующие массовые модели, ориентированные на поддержку процессоров Intel, создаются на основе популярных наборов микросхем системной логики (чипсетов) Intel G41, P55, H55 и чипсетов для высокоэкономичных процессоров Intel Atom. Эти платы характеризуются оптимальным для большинства задач набором функциональных возможностей и сравнительно невысокой ценой.

Наиболее же производительные модели материнских плат для процессоров Intel создаются на основе чипсетов на Intel X58 и P55. Такие платы ориентированы на сравнительно сложные задачи, решаемые за минимальное время. Кроме того, платы данной группы оптимальны для динамичных игр с максимально высокой реалистичностью выводимого изображения.

Нижний уровень материнских плат для процессоров этого же производителя представлен бюджетными моделями на основе чипсетов Intel G31 и G41.

Что же касается процессоров AMD, то, конечно, и для них выпускаются соответствующие модели материнских плат:

• массовые модели для процессоров AMD представлены материнскими платами на базе чипсетов AMD 880G, 870 и 770,
• производительные — на AMD 890FX, 890GX, 890X, 
• бюджетные — AMD 760G, 740G.

И хотя компьютеры с процессорами AMD и платами, созданными на базе соответствующих чипсетов, пользуются заслуженной популярностью, необходимо отметить, что лидером настольных решений являются все-таки решения, ориентированные на процессоры Intel. Эта компания не только удерживает лидирующую роль среди производителей данных важнейших компонентов, но и с завидной регулярностью осуществляет обновление моделей и поддерживающих их наборов микросхем системной логики.

Несколько лет назад компания Intel представила концепцию регулярного обновления полупроводниковых технологий и процессорных микроархитектур, которая получила наименование Tick-Tock.

Она предусматривает переход на новые микроархитектуры по четным годам и на новые технологии по нечетным, то есть смена микроархитектур и смена технологий осуществляется каждые два года.

Остается добавить, что каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство сначала отрабатывается на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Графическое представление концепции Tick-Tock приведено на рис. 1.

Рис. 1.  Концепция Tick-Tock

Очередной шаг в модификации внутренних структур процессоров — модели с очередным ядром, созданным по технологии 32 нм на основе микроархитектуры, получившей наименование Sandy Bridge.

Одновременно с этим событием осуществляется выпуск наборов специализированных микросхем поддержки, известных как чипсеты шестой серии.

Данные чипсеты ориентированы на поддержку новых процессоров, выполненных в стандарте LGA1155, который сменил стандарт LGA1156 ранее созданных моделей процессоров предыдущей разработки.

Оценивая достоинсва и перспективы процессоров Sandy Bridge, необходимо отметить, что изделия стандарта LGA1155 являются несовместимыми с материнскими платами, созданными под предыдущие процессоры стандарта LGA1156.

Реагируя на изменения в номенклатуре процессоров компания Gigabyte анонсировала ряд моделей материнских плат, созданных на чипсетах шестой серии — материнских платах шестой серии.

Более подробно о материнских платах шестой серии —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Архитектура и особенности GA-X58A-UD9

В материнской плате Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) традиционно реализованы все полагающиеся атрибуты Ultra Durable 3:

• удвоенная толщина слоев питания и заземления,
• твердотельные конденсаторы повышенной надежности,
• транзисторы с пониженным сопротивлением каналов (в VRM),
• ферритовые дроссели с низкими потерями (в VRM).

Для поддержания оптимальных тепловых режимов основных компонентов  применяется комбинированная система охлаждения Hybrid Silent-Pipe 2. Для дополнительного охлаждения возможно использование воды.

Высокая производительность обеспечивается за счет использования мощного процессора. Плата рассчитана на процессоры Intel Core i7 c LGA1366, включая новейшие 6-ядерные модели. Высокопроизводительная работа процессора поддержана высокоскоростными модулями памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют семь слотов стандарта PCI Express x16.

Обеспечена поддержка режимов 4 Way SLI и 4 Way CrossfireX за счёт 2-х микросхем nF200 SLI. Такое решение обеспечивает очень высокую производительность в графике.

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-X58A-UD9 используется микросхема ICH10R. Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA.

В дополнение к чипсету используется еще и ряд специализированных микросхем, расширяющих функциональные возможности материнской платы.

Например, с их помощью реализуются функции следующих важных компонентов архитектуры материнской платы:

• аудио (Realtek ALC889 с отношением сигнал-шум 108дБ),
• компьютерной сети (две микросхемы Realtek RTL8111E),
• IDE и SATA2 (GIGABYTE SATA2),
• SATA3 (Marvell 9128),
• FireWire (TSB43AB23),
• eSATA (JMicron JMB362),
• флоппи-дисковода (iTE IT8720).

В рамках дисковой подсистемы возможна реализация нескольких массивов RAID.

Архитектура GA-X58A-UD9 представлена на рис. 3.

Рис. 3.  Архитектура 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.

Тема архитектуры и особенностей материнской платы GA-X58A-UD9 продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

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 
 

В настоящее время значительная доля покупок компьютерной продукции совершается в секторе сравнительно недорогих моделей. Однако, несмотря на популярность у потенциальных пользователей изделий секторов Mainstream и Value, компьютерные компании продолжают выпускать модели высшей категории качества — High-End.

Такие модели обладают еще большими возможностями по сравнению со своими предшественниками. Выпуская подобные изделия, производители не только удовлетворяют повышенные требования части пользователей, но и демонстрируют общественности перспективные достижения своих научных, конструкторских и производственных подразделений.

В качестве примера изделий High-End можно привести материнскую плату Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9), комплект которой приведен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9

Эта материнская плата ориентирована на поддержку процессоров Intel Core i7, выполненных в стандарте LGA1366. Плата выполнена она на основе топового набора микросхем системной логики — чипсета Intel X58.

Чипсет Intel X58

Комплект чипсета Intel X58 (iX58) является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем:  

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

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие:

• системной шиной,
• графической подсистемой,
• средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

Контроллер процессорной шины поддерживает шину Quick Path Interconnects (QPI) с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16, с возможностью разбить каждый на два или четыре графических интерфейса.

Контроллер памяти встроен в процессор, поэтому он отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, ответственной за управление периферийными устройствами компьютера, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58, подключаемой через шину DMI, является микросхема ICH10. Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

• до 6 портов Serial ATA II (300 Мбайт/с),
• до 6 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, 
• другие средства, функции и технологии.

В качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R, позволяющая объединять несколько накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) в RAID-массивы.

Внешний вид и основные параметры материнской платы GA-X58A-UD9 представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Для поддержки внешних видеоадаптеров в архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express 2.0 x16. Однако здесь необходимо отметить, что чипсет AMD 880G предусматривает использование только одного внешнего видеоадаптера, поэтому возможность использования двух — это разработка конструкторов Gigabyte.

Один из видеослотов GA-880GMA-UD2H рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express 2.0 x4.

Наличие двух видеослотов обеспечивает возможность формирования выводимых кадров видеоизображений с помощью двух видеоадаптеров, работающих параллельно (технология ATI CrossFireX).

При этом в случае одновременного использования двух видеоадаптеров конструкторы GA-880GMA-UD2H честно предупреждают, что каждый из них будет работать в режиме x4. А при установке одной видеокарты, первый порт получает все 16 линий.

Здесь следует напомнить, что оба слота и оба видеоадаптера поддерживают стандарт 2.0, что означает удвоенную по сравнению со стандартом 1.0 полосу частот.

Из других особенностей архитектуры GA-880GMA-UD2H следует отметить, что микросхемы чипсета AMD 880G поддерживают интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

Благодаря второй компоненте AMD 880G — AMD SB850 в данной материнской плате реализовано 6 портов нового интерфейса SATA3 (один из них используется как eSATA для подключения скоростных устройств периферии) с пропускной способностью 6 Гбит/с и поддержкой RAID 0, 1, 5, 10, JBOD. А еще благодаря использованию этой микросхемы в архитектуре материнской платы GA-880GMA-UD2H реализована поддержка 10 портов USB 2.0/1.1.

В дополнение к чипсету AMD 880G в составе GA-880GMA-UD2H используется еще и ряд специализированных микросхем.

Среди них используемый в GA-880GMA-UD2H контроллер NEC SuperSpeed USB 3.0 с пропускной способностью — до 5 Гбит/с. Этот контроллер стал основой фирменного решения, получившего наименование GIGABYTE 3x USB Power Boost. Данное решение обеспечивает  совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличаются повышенным энергопотреблением.

Структура материнской платы GA-880GMA-UD2H и ее основные элементы представлены на рис. 6.

Рис. 6.  Структура и основные элементы материнской платы GA-880GMA-UD2H

Энергопитание осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора — технология DES (Dynamic Energy Saver). Это уменьшает   энергопотребление, а, следовательно, и теплообразование, что снижает нагрузку на средства охлаждения. В результате существенно уменьшается акустический шум от охлажающих компьютерные подсистемы вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-880GMA-UD2H традиционно реализован и ряд фирменных программных разработок, расширяющих возможности, облегчающих настройку и эксплуатацию компьютерных систем.

Некоторые подробности фирменных разработок рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В материнской плате GA-880GMA-UD2H, созданной на основе чипсета AMD 880G с интегрированной графикой, используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы и ферритовые дроссели с низкими потерями. Это улучшает надежность работы, как в штатных режимах, так и при оверклокинге (overclocking – разгон).

Для обеспечения оптимальных условий работы микросхемы чипсета снабжены небольшими радиаторами.

Материнская плата GA-880GMA-UD2H рассчитана на процессоры AMD линеек AMD Phenom II и Athlon II, включая, например, шестиядерные модели AMD Phenom II X6. Процессоры устанавливаются в разъем стандарта AM3. Такой разъем, расположенный на GA-880GMA-UD2H, представлен на рис. 4.

Рис. 4.  Разъем стандарта AM3

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти DDR3 1800/1333/1066. Частота 1800 МГц достижима в режимах оверклокинга, при этом успех зависит от используемых модулей памяти и процессора. Здесь необходимо напомнить, что двухканальный контроллер памяти уже несколько поколений процессоров AMD встроен не в состав чипсета, а в полупроводниковый кристалл процессора.

Из особенностей материнской платы GA-880GMA-UD2H следует отметить наличие интегрированных в чипсет видеосредств ATI Radeon 4250 (DirectX10.1). Возможностей данных средств вполне достаточно не только для типичных офисных приложений, но и для мультимедийных задач, например для воспроизведения аудио и видео, включая видеофильмы стандартов HD.

В тех случаях, когда мощности встроенных видеосредств недостаточно для выполнения задач, требовательных к ресурсам, можно расширить возможности видеоподсистемы за счет добавления внешнего видеоадаптера, созданного на основе графического процессора (GPU) и дискретных элементов. Благодаря поддержке интерфейса PCI-Express 2.0 и технологии ATI Hybrid CrossFireX Technology можно объединить вычислительную мощь интегрированного графического ядра и подключенного к плате видеоадаптера на дискретных элементах.

Архитектура материнской платы GA-880GMA-UD2H представлена на рис. 5.

Рис. 5.  Архитектура материнской платы GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности построения видеоподсистемы и другие особенности материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

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 
 

Для поддержки своих процессоров AMD Phenom II / Athlon II, выполненных в стандарте подключения AM3, компания AMD предлагает специализированные наборы микросхем системной логики (чипсеты) восьмой серии. Входящие в эту серию представители отличаются от своих предшественников — чипсетов седьмой серии улучшенной архитектурой, обеспечивающей большую производительность и более широкие  функциональные возможности.

Восьмая серия чипсетов AMD в настоящее время состоит из четырех моделей:

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

Среди этого списка два варианта обладают встроенными в состав компоненты North Bridge видеосредствами. Этими вариантами являются чипсеты:

• AMD 890GX ,
• AMD 880G.

На основе этих чипсетов, обладающих интегрированными графическими средствами (интегрированной графикой), все основные производители материнских плат выпустили соответствующие модели своих изделий, активно используемые конструкторами настольных компьютерных систем (Desktop PC).

Важнейшими достоинствами настольных компьютерных систем с интегрированной графикой являются:

• компактность,
• энергоэкономичность,
• низкий шум от систем охлаждения, 
• сравнительно небольшая конечная цена.

В качестве примера материнской платы, созданной на основе младшего представителя с интегрированными средствами графики — чипсета AMD 880G, можно привести модель Gigabyte GA-880GMA-UD2H (GA-880GMA-UD2H).

Указанная материнская плата GA-880GMA-UD2H упакована в традиционную картонную коробку белого цвета, на поверхость которой нанесено множество надписей и фирменных эмблем. На лицевой и обратной сторонах данной упаковки обозначены все основные функции и технологии, реализованные в данном изделии компании Gigabyte.

Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H приведен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H 

В состав комплекта материнской платы  GA-880GMA-UD2H  входят следующие основные компоненты:

• красочная картонная коробка,
• материнская плата GA-880GMA-UD2H,
• два кабеля SATA,
• один кабель UltraDMA 100/66/33,
• заглушка задней панели (I/O Shield),
• руководство пользователя,
• оптический диск с драйверами и утилитами.

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H, созданной на основе чипсета AMD 880G с интегрированными видеосредствами, а также основные характеристики данной платы представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Еще одним представителем приведенного списка является модель GA-X79-UD3 (рис. 4). По рейтингу данное изделие стоит ниже своих старших собратьев. Однако, как представитель High End, хотя и младший, данная плата также обладает широким набором функциональных возможностей.

• В архитектуре  GA-X79-UD3  реализованы:
• четыре слота для модулей памяти,
• четыре слота для видеоадаптеров с реализацией  4-Way SLI и 4-Way CrossFireX,
• четыре USB 3.0,
• шесть SATA 6Gb/s.

Используется и качественный аудиокодек, и Dual BIOS, и многие другие возможности. За энергопитание отвечает 8-фазный преобразователь.

Рис. 4. Материнская плата GA-X79-UD3

Остается добавить, что в данных платах воплощен широкий набор новых отраслевых и фирменных технологий. Среди них, например, GIGABYTE 3D Power и GIGABYTE 3D BIOS.

GIGABYTE 3D Power обеспечивает всесторонний контроль над питанием. Регулирование и контроль параметров осуществляется в режиме реального времени. Средствами собственного графического интерфейса GIGABYTE 3D Power позволяет осуществлять контроль и калибровку, а также защиту от перенапряжения в режиме реального времени цепей питания основных компонентов компьютера.

GIGABYTE 3D BIOS позволяет благодаря реализации оригинального графического интерфейса оболочки осуществлять в удобной форме настройку BIOS даже начинающим пользователям. А для опытных пользователей предусмотрена возможность функционирования утилиты в расширенном режиме, что дает возможность оценить влияние различных настроек BIOS на производительность ключевых подсистем компьютера. 

В заключение следует отметить, что рамки небольшой статьи не позволяют в полной мере осветить все особенности новейших материнских плат платформы LGA2011. Более детально они будут рассмотрены в следующих статьях.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Три другие модели из приведенного списка материнских плат платформы LGA2011 также относятся к изделиям сектора High End. Эти платы также  созданы на основе чипсета Intel X79 и предназначены для  применения в качестве основы высокопроизводительных компьютерных систем.

Рис. 3. Материнская плата GA-X79-UD7

Модель GA-X79-UD7 (рис. 3), ориентированная на процессоры LGA2011, имеет четыре слота для модулей оперативной памяти DDR3 и четыре  слота PCI-E 3.0 x16 для установки графических ускорителей. Обеспечена поддержка 4-Way SLI и 4-Way CrossFireX.

В данной модели, которая относится к представителям верхнего уровня,  используются широкий набор перспективных фирменных решений. К таким решениям относятся, в частности, запатентованная технология Dual BIOS, а также аудиоподсистема на основе качественного звукового HD-кодека компании Realtek (соотношение сигнал/шум до 110 дБ).

В GA-X79-UD7 реализованы порты USB 3.0 (4 порта, до 5 Гбит/с) и порты SATA 3 (6 портов, до 6 Гбит/с).

Для обеспечения должного уровня энергопитания для старших моделей процессоров LGA2011, отличающихся значительными уровнями энергопотребления, в GA-X79-UD7 реализована система энергопотребления с 20-фазным преобразователем.

Это предоставляет не только достаточные уровни энергопитания для мощных моделей процессоров LGA2011, но и совместно со специальными аппаратно-программными средствам предоставляет широкие возможности для разгона ключевых компонентов, что позволяет еще больше повысить производительность.

Оценивая возможности GA-X79-UD7, необходимо добавить, что к изделиям верхнего ценового диапазона относится и модель GA-X79-UD5.

Хотя модель GA-X79-UD5 согласно своему наименованию позиционируется и ниже по рейтингу по сравнению с GA-X79-UD7, она обладает целым рядом специфических характеристик, поднимающих ее на очень высокий уровень.

В качестве иллюстрации достоинств модели GA-X79-UD5, целесообразно  упомянуть о восьми слотах четырехканальной подсистемы оперативной памяти стандарта DDR3. А это очень много, даже для моделей уровня High End. Здесь следует напомнить, что число слотов DDR3 у этой платы в два раза превышает количество реализованных слотов памяти GA-X79-UD7.

Три видеослота PCI-E 3.0 x16 обеспечивают поддержку 3-Way SLI и 3-Way CrossFireX.

Как и в случае GA-X79-UD7, в данной плате используется качественный HD-аудиокодек (соотношение сигнал/шум до 110 дБ).

Среди других особенностей GA-X79-UD5 следует отметить рализацию четырех портов USB 3.0, шести портов SATA 3 и двух портов IEEE 1394а.

Энергопитание процессора платы GA-X79-UD5 осуществляет 12-фазный преобразователь питания.

Традиционно материнская плата GA-X79-UD5 обеспечена и аппаратно-программными средствами разгона, что расширяет возможности данной модели.

Еще одна модель приведенного выше списка материнских плат платформы LGA2011 приведена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для рынка мощных компьютерных систем компания GIGABYTE, разработала и   выпустила на основе чипсета Intel X79 Express (Intel X79) ряд моделей материнских плат.

Данные модели, обеспечивающие поддержку высокопроизводительных процессоров микроархитектуры Sandy Bridge-E, выполненных в конструктиве LGA2011, относятся к изделиям максимального уровня сложности, производительности и функциональности (уровень High End).

В качестве примера можно привести модели:

• G1.Assassin 2,
• GA-X79-UD7,
• GA-X79-UD5,
• GA-X79-UD3.  

Все указанные материнские платы созданы на основе чипсета Intel X79 и ориентированы на работу с высокопроизводительными процессорами компании Intel с разъемом LGA2011.

Материнская плата G1.Assassin 2 создана специально для мощных игровых компьютерных систем (рис. 1). Одной из особенностей конструкторского решения данной платы является необычный дизайн радиатора чипсета и радиатора преобразователя питания (рис. 2).

Рис. 1.  Материнская плата G1.Assassin 2

Рис. 2.  Радиаторы на материнской плате G1.Assassin 2

Необходимо отметить, что модели Assassin, адресованные поклонникам компьютерных игр, выпускаются компанией GIGABYTE с учетом специфических требований рынка игровых компьютерных систем,  а также пожеланий потенциальных пользователей данного типа изделий.

Модель G1.Assassin 2 имеет четыре слота для модулей оперативной памяти DDR3, подключаемых к четырехканальному контроллеру, встроенному в состав процессора Intel конструктива LGA2011.

Видеоподсистема G1.Assassin 2 представлена тремя слотами PCI-E 3.0 x16 для установки дискретных графических плат. Обеспечена поддержка 3-Way SLI и 3-Way CrossFireX.

Возможности аудиоподсистемы поддерживаются расположенным на плате мощным звуковым процессором Creative X-Fi (Creative Soundblaster X-Fi Digital Audio Processor (20K2), семейство X-Fi Xtreme Fidelity с технологией EAX AHD 5.0). Это обеспечивает не только выскокачественное воспроизведение аудиоконтента, но и реализацию на аппаратном уровне широкого спектра различных аудиоэффектов.

Материнская плата G1.Assassin 2 создана на качественных, высоконадежных компонентах. Дополнительная надежность обеспечена средствами резервной микросхемы BIOS, что стало традиционным для изделий GIGABYTE

В составе платы реализованы порты USB 3.0 (3 порта, до 5 Гбит/с) и SATA 3 (4 порта, до 6 Гбит/с).

Отличительной особенностью архитектуры G1.Assassin 2 является использование сетевого контроллера Killer 2100 NIC. Основой Killer E2100 является высокопроизводительный контроллер Gigabit Ethernet. Реализованное решение оптимизирует работу сетевой подсистемы для обеспечения скоростной и бесперебойной работы при минимальных задержках, что является важным в играх и онлайновых приложениях.

Энергопитание процессора LGA2011 осуществляется 8-фазным преобразователем питания.

Другие модели из указанного списка материнских плат платформы LGA2011 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Архитектура материнской платы GA-870A-UD3 представлена на рис. 4.

Рис. 4.  Архитектура материнской платы Gigabyte GA-870A-UD3

Энергопитание осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора (технология Dynamic Energy Saver 2). Это уменьшает   энергопотребление, а, следовательно, и теплообразование, что снижает нагрузку на средства охлаждения и уменьшает акустический шум.

В дополнение к аппаратным средствам в Gigabyte GA-870A-UD3 традиционно реализованы фирменные разработки, включая фирменную DualBIOS — защиту от отказа BIOS из-за сбоев и вирусных атак.

Реализованные в Gigabyte GA-870A-UD3 аппаратно-программные средства позволяют управлять производительностью компьютера за счет использования режимов разгона.

В дополнение к этому благодаря средствам, поддерживающим технологию Auto Unlock, у пользователей появляется возможность, как обещают конструкторы материнской платы GA-870A-UD3, «снять блокировку с полной производительности процессора». Это означает, что в ряде случаев (к сожалению, не во всех) имеется возможность разблокирования скрытых процессорных ядер.

Что же касается производительности, то шестиядерные модели AMD пока уступают аналогичным вариантам альтернативного производителя. Однако в сравнении с его четырехъядерными моделями они в ряде тестов показывают более высокие результаты.

В заключение необходимо отметить, что современные материнские платы, выпущенные лидерами рынка на основе одинаковых моделей чипсетов, как правило, демонстрируют близкие между собой результаты. Более того, учитывая архитектурные особенности современных процессоров и дискретных видеоадаптеров, можно утверждать, что производительность компьютерной системы в значительной степени зависит именно от этих элементов. Это означает, что, выбирая оптимальную для планируемых задач материнскую плату, следует в первую очередь оценивать функциональные возможности.

Возвращаясь же к теме архитектуры, необходимо отметить, что рассматриваемая плата GA-870A-UD3 почти не отличаются по  техническим характеристикам от своих старших моделей, основанных на чипсете AMD 890FX. При этом их набор ее функциональных возможностей превосходит потенциал многих конкурирующих изделий, выпущенных другими производителями, например, по числу контроллеров и портов, а также наличию «устаревших» интерфейсов LPT, COM, FDD и т. п.

Плата GA-870A-UD3 универсальна, хотя, конечно, она и не идеальна.
 

Материнская плата GA-870A-UD3 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 
  

В материнской плате GA-870A-UD3 (Rev. 2.0) традиционно используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями. Все это обеспечивает существенное снижение рабочей температуры компьютера, повышение энергоэффективности и улучшение стабильности работы системы, как в штатных режимах, так и в условиях разгона.

Материнская плата GA-870A-UD3 ориентирована на процессоры AMD линеек Phenom II и Athlon II. Обеспечена поддержка моделей, как начального уровня, так и верхнего. К последним относятся и высокопроизводительные шестиядерные процессоры, например, такие как AMD Phenom II X6 1090T (технология — 45 нм, число ядер — 6, частота — 3,2 ГГц, L3 — 6 Мбайт, L2 — 6 x 512 Кбайт).

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти DDR3-1866/1333/1066 (1866 МГц — в режимах оверклокинга). Здесь следует напомнить, что контроллеры памяти уже много лет являются атрибутами процессоров AMD, а не микросхем North Bridge, чья структура в результате данного перемещения стала существенно проще.

Кстати, для охлаждения микросхем чипсета AMD 870 применены лишь небольшие радиаторы. Это стало  возможным благодаря низкими значениями их теплообразования, что связано не только с технологией их производства, но и с особенностями их внутренней микроархитектуры.

Необходимо отметить, что микросхема North Bridge чипсета AMD 870 согласно его спецификациям предусматривает использование только одного слота видеоадаптера.

Однако в архитектуре материнской платы GA-870A-UD3, как во многих других изделиях этого производителя, присутствуют два видеослота (видеоразъемов) конструктива PCI Express x16. Достигается это за счет использования линий слотов PCI Express x1. 

Один из реализованных в GA-870A-UD3 видеослотов рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express x4 (рис. 3).

Рис. 3.  Реализация двух видеослотов

Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX для высокой производительности графической подсистемы.

Остается добавить, что второй видеослот делит четыре линии PCI Express x1 с двумя слотами PCI Express x1. Поэтому использование второй видеокарты в режиме работы PCI Express x4 блокирует работу слотов PCI Express x1.

Из особенностей архитектуры GA-870A-UD3 следует отметить поддержку как традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, так и новых разработок. Часть из них связана с микросхемами чипсета, другая — с дополнительными чипами.

Благодаря компоненте AMD SB850 в материнской плате, кроме традиционных функций, реализовано 6 портов нового интерфейса SATA3 с пропускной способностью 6 Гбит/с и поддержкой RAID 0, 1, 5, 10. А еще этой микросхемой реализована поддержка 12 портов USB 2.0/1.1.

В дополнение к чипсету в составе GA-870A-UD3 используется ряд специализированных микросхем. Например, с их помощью реализуются функции:

• аудио (Realtek ALC892),
• сети (Realtek RTL8111D),
• IDE и SATA 3Gbit/s (GIGABYTE SATA2),
• eSATA 3Gbit/s (JMicron JMB362),
• USB 3.0 (NEC D720200F1),
• FireWire (TSB43AB23).

Используемый в составе GA-870A-UD3 контроллер NEC SuperSpeed USB 3.0 обеспечивает очень высокую пропускной способностью — до 5 Гбит/с. При этом функция GIGABYTE 3x USB Power Boost призвана обеспечить максимальную совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличает повышенное энергопотребление. 

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

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки современных процессоров компания AMD предлагает наборы микросхем системной логики (чипсеты) восьмой серии.

Эта серия, восьмая серия чипсетов AMD, состоит из следующих моделей:

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

Наибольшими функциональными возможностями обладают наборы AMD 890FX и AMD 890GX, два других набора имеют существенно более простую архитектуру и меньшие возможности.

Каждый чипсет традиционно состоит из двух компонентов, представленных двумя специализированными микросхемами:

• North Bridge,
• South Bridge.

Основные параметры компонентов North Bridge и South Bridge чипсетов AMD восьмой серии приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1.  Основные параметры компонентов North Bridge
чипсетов  AMD  восьмой серии (AMD 890FX / 890GX / 880G / 870)

Таблица 2.  Основные параметры компонентов South Bridge 

На основе восьмого семейства чипсетов AMD соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат. Данные изделия отличаются архитектурными решениями, функциональными возможностями и ценой.

Оценивая возможности чипсетов восьмой серии, следует отметить, что плата на AMD 890FX необходима лишь в том случае, если имеется потребность в использовании нескольких видеокарт в режиме CrossFire: две карты, работающие на полной скорости PCI Express 2.0 x16 или сразу четыре на скорости x8. Если же такой потребности нет, то следует обратить внимание на изделия, основанные на логике AMD 870.

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).

Основные технические параметры материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

В материнской плате GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, для повышения надежности и уменьшения теплообразования используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы. В цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями. Все это обеспечивает существенное снижение рабочей температуры компьютера, повышение энергоэффективности и улучшение стабильности работы системы, как в штатных режимах, так и в условиях разгона.

Микросхемы чипсета AMD 870 снабжены лишь небольшими радиаторами, что вполне достаточно для обеспечения нормальной работы.

Материнская плата GA-870A-UD3 рассчитана на процессоры AMD линеек AMD Phenom II и Athlon II, включая топовые модели. В их число входят и высокопроизводительные шестиядерные процессоры, например, такие как AMD Phenom II X6 1090T. Основными характеристиками данной модели являются: полупроводниковая технология — 45 нм, число процессорных ядер — 6, частота работы процессорных ядер — 3,2 ГГц, объем кэш-памяти третьего уровня (L3) — 6 Мбайт, объем кэш-памяти второго уровня (L2) — 6 x 512 Кбайт.

Перечисленные модели процессоров AMD могут быть установлены в соответствующий разъем (сокет) стандарта AM3 (рис. 2).

Здесь следует отметить, что в конструктиве своих процессоров компания AMD для их подключения продолжает использовать традиционные решения, предусматривающие «ножки», а не контактные площадки, используемые основным конкурентом данной компании в области разработки и выпуска процессоров. Остается добавить, что каждое из указанных решений обладает своими достоинствами и, конечно, недостатками.  

Рис. 2.  Процессорный разъем платы GA-870A-UD3

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти. Конструкторы GA-870A-UD3 рекомендуют использовать модули DDR3-1866/1333/1066 (модули памяти на частоте 1866 МГц — в режимах оверклокинга).

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.

Из особенностей архитектуры GA-870A-UD3 следует отметить, что микросхемы чипсета традиционно поддерживают интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе Gigabyte GA-870A-UD3 используется ряд специализированных микросхем. Например, с их помощью реализуются функции: аудио, сети, IDE, SATA 3Gbit/s, eSATA 3Gbit/s, FireWire, USB 3.0.

Энергопитание осуществляется через довольно сложную систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора (технология Dynamic Energy Saver 2). Это уменьшает энергопотребление, а, следовательно, и теплообразование.

Остается добавить, что в системе энергопитания применена 8+2-фазная схема.

Дополнительные подробности архитектуры материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлены  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 2 
  

В материнской плате GA-H55M-UD2H (Rev. 1.0), созданной и выпущенной компанией Gigabyte, традиционно используются  проводники удвоенной толщины для обеспечения лучшего электропитания. Для повышения надежности использованы твердотельные конденсаторы. В цепях питания применены транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями.

Учитывая незначительный уровень теплообразования, единственная микросхема чипсета Intel H55 снабжена лишь небольшим радиатором. Кстати, он является единственным на данной материнской плате.

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

В конструкции платы реализовано четыре модуля памяти: по два в каждом канале. Конструкторы Gigabyte рекомендуют использовать модули DDR3-1666/1333/1066/800 (1666 МГц — в режимах оверклокинга), а при использовании процессоров без интегрированного видеоядра они утверждают, что можно использовать модули — до DDR3-2000.

Остается добавить, что контроллеры памяти встроены непосредственно в состав процессора Intel, разработчики которого рекомендуют ограничиться модулями DDR3-1333.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express x16. При этом один рассчитан на режим PCI Express x16, второй – PCI Express x4.

На рис. 4 приведена реализация двух разъемов видео в материнской плате GA-H55M-UD2H.

Рис. 4.  Два разъема видео в GA-H55M-UD2H

Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX для высокой производительности графической подсистемы за счет одновременной обработки видеопотока двумя видеоадаптерами.

Видеоконтроллеры интегрированы в состав процессора и чипсета. А в ряде процессоров средства  графики встроены непосредственно в процессоры. За  формирование видеинформации в этом случае будет отвечать графическое ядро процессора — Intel HD Graphics, а за вывод на монитор по физическим интерфейсам — DVI/HDMI/DisplayPort — чипсет Intel H55. При использовании процессоров без встроенных видеосредств пользователям придется ограничиться только графикой внешних видеоадаптеров, созданных на дискретных элементах.

Здесь необходимо отметить, что в ряде процессоров интегрированная графика встроена непосредственно в процессоры. В этом случае в GA-H55M-UD2H за формирование видеинформации будет отвечать графическое ядро процессора — Intel HD Graphics. Вывод же на монитор осуществляется с помощью средств чипсета Intel H55: DVI/HDMI/DisplayPort.

При использовании процессоров без встроенных видеосредств пользователям придется ограничиться только графическими возможностями видеоадаптеров.

Из особенностей архитектуры GA-H55M-UD2H следует отметить, что микросхема чипсета чипсета поддерживает традиционные интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе GA-H55M-UD2H используется ряд специализированных микросхем, реализующих функции аудио (Realtek ALC889), сети (Realtek RTL8111D), устройств IDE (JMicron JMB368), FireWire (TSB43AB23).

Тема аппаратно-программных особенностей материнской платы GA-H55M-UD2H продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4