Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Итак, производительность системы, созданной на основе материнской платы GA-H55M-UD2H, была оценена в процессе тестирования.

Конфигурация тестовой компьютерной системы:

• материнская плата — GA-H55M-UD2H,
• центральный процессор — Intel Core i3-530 (2,93 ГГц),
• оперативная память — 2 Гбайт DDR3-1333,
• видеоподсистема — встроенные в процессор средства графики Intel HD Graphics,
• дисковая подсистема — жесткий диск ST32000641AS (2 Тбайт).

Некоторые результаты тестирования представлены в таблице 2.

Таблица 2.  Результаты тестирования GA-H55M-UD2H

Оценивая результаты тестирования, необходимо принимать во внимание, что, как показывает опыт, современные материнские платы, выпущенные лидерами рынка на основе одинаковых моделей чипсетов Intel пятой серии, демонстрируют высокие и близкие между собой результаты.

Обычно разница соответствующих показателей в момент выпуска плат укладывается в пятипроцентный диапазон разброса, и с выходом новых версий BIOS этот разброс сокращается практически до нуля.

А это означает, что, выбирая оптимальную для планируемых задач материнскую плату, следует в первую очередь оценивать функциональные возможности и уровни цен.

  
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 3 
  

Архитектура материнской платы GA-H55M-UD2H, представлена на рис. 5.

Рис. 5.  Архитектура  материнской  платы  GA-H55M-UD2H

На рис. 6 приведены структура и основные элементы материнской платы GA-H55M-UD2H.

Рис. 6.  Структура  и  основные элементы  GA-H55M-UD2H

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 средства охлаждения и уменьшает акустический шум.

Изменение числа фаз индицирует набор светодиодов на плате. Остальные параметры могут быть проконтролированы с помощью традиционных средств мониторинга, обеспечивающих вывод значений питающих напряжений, а также температуры, контроль вращения вентиляторов и т. п.    

В дополнение к аппаратным средствам в GA-H55M-UD2H традиционно реализованы фирменные разработки, включая DualBIOS — защиту от отказа BIOS из-за сбоев и вирусных атак, Smart 6 — управление компьютером и др.

Реализованные в GA-H55M-UD2H аппаратно-программные средства позволяют управлять производительностью компьютера за счет использования режимов разгона.  

Что же касается производительности системы, созданной на основе материнской платы GA-H55M-UD2H, то она была оценена в процессе тестирования.

Результаты тестирования представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

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 
      

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 
 

Реализуя возможности микроархитектуры Nehalem, расширенные  достижениями современной полупроводниковой литографии, компания Intel создала несколько семейств процессоров. Они отличаются друг от друга не только числом ядер, но и особенностями конструкции полупроводниковых кристаллов, набором интегрированных контроллеров, а также реализованными фирменными и полупроводниковыми технологиями. В результате на рынке интеловских процессоров появились разные, а в ряде случаев и даже несовместимые по внешним интерфейсам модели, созданные на основе единой микроархитектуры Nehalem.

Оставляя в стороне семейство дорогих, высокопроизводительных процессоров, выполненных в стандарте LGA1366, необходимо отметить, что в рамках массовых изделий LGA1156 имеются разные по внутреннему устройству модели. Не касаясь деталей их можно разделить на два класса.

Первые —  процессоры Lynnfield. Их модели выпущены с двумя или четырьмя вычислительными ядрами, созданными по технологии 45 нм.

Вторые — процессоры  Clarkdale. Они обладают двумя вычислительными ядрами, выполненными по технологии 32 нм и дополненными интегрированными графическими ядрами.

Появление процессоров стандарта LGA1156 потребовало и выпуска соответствующих наборов микросхем системной логики (чипсетов), способных поддерживать все нововведения. До появления процессоров с интегрированной графикой с этой ролью вполне справлялся чипсет Intel P55. Но его возможностей оказалось уже недостаточно с моделями Clarkdale.

Это не означает, что материнские платы, созданные на основе Intel P55, не могут работать с такими моделями. Но такие платы не способны реализовать все возможности таких процессоров, оставляя пользователям единственную возможность – использовать видеокарты, созданные на основе дискретных элементов. Именно поэтому потребовались новые, более совершенные чипсеты.

Наборами микросхем, способными поддерживать встроенные в процессоры графические средства, стали однокристальные (однокомпонентные) чипсеты линейки H5x, к числу которых относятся Intel H55 и Intel H57. Они способны реализовать возможности как процессоров без графического ядра — Lynnfield (до 2 вычислительных ядер, встроенные контроллеры памяти и PCI Express для подключения видеокарт), так и процессоров со встроенным графическим ядром — Clarkdale (до двух вычислительных ядер, встроенные контроллеры памяти и PCI Express).

Итак, старшей моделью, обладающая максимальным набором функциональных возможностей, является однокомпонентный чипсет Intel H57 Express (H57). Ключевыми характеристиками данной модели являются:

• поддержка всех процессоров  с микроархитектурой Nehalem  и  с разъемом LGA1156;
• Интерфейс подключении к этим процессорам по шине DMI с пропускной способностью ~2 Гбайт/с;
• интерфейс FDI, через который передается обработанная процессором видеоинформация;
• 8 портов PCI Express x1;
• 4 слотов PCI;
• 6 портов Serial 3Gb/s;
• RAID 0, 1, 0+1 (10) и 5 с функцией Matrix RAID;
• 14 портов USB 2.0;
• MAC-контроллер Gigabit Ethernet и интерфейс (LCI/GLCI) для подключения PHY-контроллера;
• High Definition Audio 7.1;
• обвязка для низкоскоростной и устаревшей периферии, другие функции.

Однокомпонентный чипсет Intel H55 Express (H55) является младшим вариантом H57. Отличается от своего старшего прототипа отсутствием поддержки RAID, меньшим количеством портов ряда интерфейсов:

• 6  портов PCI Express x1;
• 12 портов USB 2.0.

Архитектура компьютера с чипсетом Intel H55 представлена на рис. 1.

Рис. 1.  Архитектура компьютера с чипсетом Intel H55

На основе чипсетов семейства H5x выпустили соответствующие изделия  все основные производители материнских плат.

В качестве недорогой, компактной материнской платы, созданной на основе однокомпонентного чипсета Intel H55, можно привести модель GA-H55M-UD2H, созданную и выпущенную компанией Gigabyte.

Материнская плата GA-H55M-UD2H, созданная на основе чипсета Intel H55, представлена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

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 
 

Развитие архитектуры процессоров Intel привело к существенным изменением в устройстве их внутренних цепей, а также в их номенклатуре. 

В результате в составе линеек Intel Core i7/i5/i3, выполненных в стандарте LGA1156, в дополнение к моделям со встроенными контроллерами памяти и видео — процессоры Lynnfield (два или четыре вычислительных ядра, созданных по полупроводниковой технологии 45 нм), появились представители с интегрированными графическими ядрами — процессоры Clarkdale (два вычислительных ядра, созданных по полупроводниковой технологии 32 нм).

Расширение модельного ряда интеловских процессоров потребовало, конечно,  и выпуска поддерживающих их соответствующих наборов микросхем системной логики (чипсетов), способных обеспечить реализацию всех указанных нововведений.

С этой ролью в полной мере не мог справиться ранее выпущенный чипсет Intel P55, ориентированный на процессоры без интегрированных в их состав графических средств.

Это вовсе не означает, что материнские платы, созданные на основе чипсета Intel P55, не могут работать с моделями процессоров Clarkdale. Однако такие платы не способны реализовать все возможности таких процессоров.

Такие платы оставляют пользователям единственную возможность – использовать видеоадаптеры, созданные на основе дискретных электронных компонентах, центральным элементом которых традиционно является соответствующий видеочип. Кстати, производители таких видеочипов, подчеркивая их внутреннюю сложность, в последние годы назвают их графическими процессорами.

Итак, для поддержки процессоров, пришедших на смену изделиям Lynnfield, потребовались новые, более совершенные чипсеты,  способные реализовать все преимущества процессоров с интегрированными в их состав графических ядер.

Наборами микросхем, способными поддерживать встроенные в процессоры графические средства, стали однокомпонентные (однокристальные) интеловские чипсеты линейки H5x, к числу которых относятся Intel H55 и Intel H57.

Указанные чипсеты способны реализовать возможности как процессоров без графического ядра — Lynnfield (до 2 вычислительных ядер, встроенные контроллеры памяти и PCI Express для подключения видеокарт), так и процессоров со встроенным графическим ядром — Clarkdale (до двух вычислительных ядер, встроенный контроллер памяти, интегрированные графические средства, контроллер линий PCI Express для подключения внешнего видеоадаптера).

Совместимость процессоров Lynnfield и Clarkdale с системами, построенными на основе чипсетов P55 и H55/H57, иллюстрирует рис. 1.

Рис. 1.  Процессоры и поддерживающие их чипсеты

Используя чипсеты Intel H55 и Intel H57, соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат.

В качестве примера можно привести недорогую, компактную материнскую плату, созданную на основе однокомпонентного чипсета Intel H55, можно привести модель Gigabyte GA-H55M-UD2H (GA-H55M-UD2H).

Основные параметры и особенности конструкции материнской платы GA-H55M-UD2H,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2