Евгений Рудометов 
 

Intel Innovation Day — это новый расширенный формат Intel Channel Day, ориентированный на партнеров, коллег и дистрибьюторов корпорации Intel в лице руководителей предприятий, менеджеров по маркетингу, технических специалистов, продавцов. Основная цель — ознакомление присутствовавших с новейшими технологиями и тенденциями, планами выпуска продуктов Intel. В Дне Инноваций в СПб, приняли участие десятки копаний, среди которых OCS, ELKO, Merlion, 3Logic, MUST, Asus, Acer, Gigabyte, Kingston и др. Сессии были сконфигурированы по трем направлениям: Серверы и ЦОД, Настольные и мобильные ПК, Интернет вещей.

Выступающие специалисты подчеркнули, что стратегическими направлениями развития IT являются: искусственный интеллект (Artificial Intelligence — AI), пятое поколение мобильных сетей (5G), автономное вождение, системы виртуальной и смешанной реальности (Virtual reality — VR, Mixed Reality — MR). Кроме того, большое внимание уделяется развитию и поддержке направлению ЦОД и Интернета вещей.

Рассматривая перспективность AI, специалисты отметили, что этот сегмент может возрасти от $643,7 млн в 2016 г. до $36,8 млрд в 2025 г, и в ближайшие два года использовать AI будут 41% компаний. Практическое применение AI найдет, например, в распознавании речи, синхронном переводе, в локализации и позиционировании объектов, сегментации и классификации изображений.

Важным направлением является и автономное вождение. Так, в 2017 г. в Швеции — 100 автономных автомобилей, 40 машин с 4 уровнем автономности от Intel, BMW, Fiat Chrysler уже испытывается на дорогах разных стран. К 2030 г. такие автомобили проедут около 1,5 трлн км.

Развитие современных технологий и широкое их внедрение порождают огромные потоки цифровых данных, требующих оперативной их обработки. Помощь в обработке окажут не только технологии AI, но и перспективные системы, основанные на использовании новых процессоров и новых компонентов хранения информации.

Это могут быть, в частности, высокопроизводительные серверные процессоры Intel Xeon Scalable, в которых, вместо традиционной Ring Architecture с кольцевым доступом к компонентам процессора реализована Mesh Architecturе (mesh — решетка), которая обеспечивает низкие задержки сигналов и значительное увеличение скоростей передачи данных между ядрами, оперативной памятью и контроллерами ввода/вывода.

Для компьютерных систем широкого применения компания Intel предлагает  новые продукты и технологии, связанные с Intel Core i+, Kaby Lake G, Purley, Xeon Scalable, FPGA, а также настольные и мобильные решения на базе процессоров Intel Core 8-го поколения, предназначенные заменить своих предшественников. При этом были выпущены 4-ядерные модели не только для настольных ПК, но и для сегмента мобильных компьютеров. Снабженные такими процессорами, способными обрабатывать до 8 потоков с частотой работы ядер до 4,5 ГГц, мобильные системы демонстрируют уровни производительности, доступные ранее только настольным ПК.

Революционным является и новый тип энергонезависимой памяти, получившей наименование 3D XPoint, разработанной Intel в содружестве с Micron и обладающей высокими скоростями доступа и низкими задержками, с ресурсом, значительно превышающим возможности NAND и 3D NAND.

Память 3D XPoint нашла воплощение в моделях изделий Intel Optane. Это и мощные варианты накопителей Intel Optane SSD DC P4800X, предлагаемые для серверного рынка, и накопители Intel Optane SSD 900P/905P для энтузиастов, и специальные кэширующие ускорители Intel Optane Memory, обеспечивающие увеличение скоростных характеристик дисковых подсистем в ряде задач более чем в два раза. Несмотря на высокий потенциал памяти 3D XPoint, продолжается выпуск и улучшение накопителей SSD со ставшей уже традиционной флэш-памятью 3D NAND. На основе этой памяти компания Intel предлагают емкие и производительные модели: профессиональный уровень представлен изделиями Pro 7600p, Pro 7000p, Pro 6000p, Pro 545s,  потребительский уровень — 760p, 700p, 660p, 600p, 545s.

В добавление к этому компания Intel предлагает рынку новые компьютерные системы, представленные в разнообразных форм-факторах и ориентированные на разные сферы применения. Такими изделиями компания Intel и ряд ее крупных партнеров считают Compute Card, решения 2-в-1, моноблоки, Intel NUC и др. Несмотря на компактные размеры, ряд моделей могут составить конкуренцию традиционным настольным компьютерам.

Необходимо отметить, что перспективные высокопроизводительные компьютерные архитектуры, эффективные технологии обработки данных и новейшие компоненты способствуют дальнейшему развитию перспективных IT-направлений, к которым относятся системы виртуальной реальности. По прогнозу экспертов уже к 2020 году рынок систем и изделий VR может превысить $143 млрд. При этом соответствующие  технологии и устройства будут использоваться не только для целей досуга, но и в промышленности, симуляторах, медицине, образовании и других областях. Один из примеров разработки системы VR привели специалисты компании КРОК.

Специалисты компаний КРОК и Intel рассказали о реализации совместного проекта «Виртуальная копии зала Юпитера Государственного Эрмитажа».

В процессе работы разработчики столкнулись со многими проблемами, связанными как с вопросами качественной фото- и видеосъемки объектов, так и с проблемами оптимальной обработки больших объемов информации с целью уменьшения файлов VR при сохранении необходимого качества 3D-изображений, обеспечивающего высокий уровень реалистичности объектов в пространстве VR. Обработка исходной информации осуществлялась с помощью мощных  компьютерных систем (многоядерные Intel Xeon Platinum, ОЗУ 160 Гбайт, HDD 4 Тбайт).

Благодаря использованию специальных алгоритмов оптимизации в процессе обработки удавалось уменьшать количество исходных 160 млн полигонов каждого объекта съемки до примерно 120 тыс. Это позволило существенно уменьшить объем файлов VR и снизить требования к аппаратно-программным средствам компьютеров пользователей: процессор — Intel Core i5+; GPU — NVIDIA GeForce GTX 970, AMD Radeon R9 290 или лучше; ОЗУ — 8+ Гбайт; видео выход — HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или более поздняя версия; USB-порт — 3 USB 3.0; ОС — Windows 7 SP1, Windows 8.1, Windows 10. Данные характеристики соответствуют сравнительно мощным настольным компьютерам.

Однако, как оказалось, в номенклатуре сверхкомпактных Intel NUC с процессорами Intel Core 8-поколения уже присутствуют модели, удовлетворяющие указанным требованиям. Часть информации была озвучена в секционных докладах.

В следующей части  данной статьи – об архитектуре высокопроизводительных моделей Intel NUC.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Значительных изменений подверглась подсистема встроенной графики, поддерживающей DirectX 11.1. В новом дизайне реализовано существенно большее число универсальных исполнительных блоков по сравнению с предшественником, например, их количество может доходить до 40 штук, а у Ivy Bridge — до 16 штук.

Используя единый дизайн встроенной в процессор графической подсистемы, планируется выпустить несколько вариантов с условным обозначением четырех уровней производительности: GT1, GT2, GT3 и GT3e. При этом базовой версией является GT2 (официальное наименование Intel HD Graphics 4600) с 20 исполнительными блоками, начальная версия GT1 — 6 исполнительных блоков, максимальный вариант GT3 (официальное наименование Intel HD Graphics 5100 — Iris) предусматривает наличие 40 исполнительных блоков.

С применением перечисленных встроенных графических средств выпущены соответствующи процессоры для настольных систем.

А для высокопроизводительных игровых ноутбуков предназначена модификация GT3e, которая предусматривает наличие встроенной скоростной памяти eDRAM 128 Мбайт и шины 512 бит. Предполагается, что производительность такого решения будет соответствовать NVIDIA GeForce GT 650M.

Остается добавить, что в новинках, как и у предшественников, используется аппаратное ускорение для декодирования видео. При этом обеспечена поддержка видео в разрешении 4К (4096×2304, 4096×2160 и 3840×2160).

Основные характеристики нескольких моделей Intel Core i7 и Intel Core i5 4-го поколения для настольных систем приведены в таблице 1.

Таблица 1. Процессоры Intel Core i7 и Intel Core i7 4-го поколения

Из других важных особенностей необходимо отметить, что новый процессор требует и нового разъема LGA1150, а это означает необходимость новых материнских плат.

В следующей части  данной статьи — о чипсетах, производительности и разгоне .
   

>>    Часть 5
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, недавно Intel представила очередной процессор, созданный по технологии 22 нм с использованием транзисторов с трехмерной структурой затвора на основе уже четвертого поколения микроархитектуры Intel Core. Новая микрархитектура и созданные на ее основе новейшие изделия получили кодовое наименование Haswell.

Учитывая  высокие уровни производительности, достигнутые еще в представителях предшественника Ivy Bridge, в моделях Haswell во главу угла инженеры поставили теперь снижение энергопотребления и теплообразования, что существенно расширяет сферу их использования. Конкретное же позиционирование изделий обеспечивается за счет изменения числа ядер и поддерживаемых потоков, тактовых частот, объема кэш-памяти, графических средств и ряда других элементов внутренней структуры.

В названиях новых моделей сохранились привычные наименования Intel Core i7 / Core i5 / Core i3 с использованием соответствующих цифро-буквенных символов.

Новые процессоры получили цифру 4 в цифровом индексе полного наименования. При этом, как и у предшественников, в цифро-буквенных наименованиях используются специальные суффиксы:

• «К»         указывает на разблокированный множитель,
• «S»   —   экономичные модели,
• «T»   —   еще более экономичные модели,
• «R»   —   модели с высокопроизводительной графикой,
• «MX» —  высокопроизводительные модели для мобильных систем,
• «MQ» —  4-ядерные мобильные модели,
• «HQ» —  4-ядерные мобильные модели c высокопроизводительной графикой,
• «U»    —   энергоэкономичные мобильные модели с низким энергопотреблением,
• «Y»    —   энергоэкономичные мобильные модели с еще более низким, предельным, энергопотреблением.

Необходимо отметить, что у четырехъядерных моделей нового процессора с графическими средствами средней мощности на полупроводниковом кристалле площадью 177 кв. мм расположены  1,4 млрд. транзисторов. Значительная часть полупроводниковых элементов задействованы в графических средствах, занимающих около 30 процентов площади кристалла.

В новом процессоре, как и у предшественника, по-прежнему по 32 Кбайт кэша инструкций и данных первого уровня (L1) вместе с 256 Кбайт кэша второго уровня (L2), имеется еще и кэш третьего уровня (L3), объем которого достигает у старших моделей 8 Мбайт.

Имеются в его микроархитектуре и специальные цепи, оптимизирующие процессы кодирования и декодирования, предсказания переходов и т.п., то есть все достижения микроархитектуры Intel Core 3-го поколения, включая все традиционные наборы команд.

В следующей части  данной статьи приведены следующие подробности микроархитектуры процессоров Intel Core 4-го поколения.
   

>>    Часть 3 
      

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 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 5 
  

Производительность

Конфигурация систем, используемых в тестировании:

• Материнская плата 1 — Gigabyte GA-EX58-UD4 (Чипсет iX58),
• Материнская плата 2 — Gigabyte GA-EX58-EXTREME (Чипсет iX58),
• Процессор — Intel Core i7 920
  (Число ядер — 4, Частота ядра — 2,66 ГГц, Кэш-память L2 — 4×256 Кбайт, L3 — 8 Мбайт, Разъем — LGA1366),
• Оперативная память — 6 DDR3-1600,
• Видеоподсистема — GeForce GTX 285,
• Жесткий диск — Seagate HDD 1000 Гбайт, 7200 об/мин, SATA2,
• Операционная система — Microsoft Windows VISTA.

В Таблице 2 представлены показатели производительности GA-EX58-UD4 в сравнении с  флагманской моделью линейки плат Gigabyte, созданной на основе флагманского чипсета Intel X58, — GA-EX58 Extreme.

Таблица 2.  Результаты тестов  

Поддерживает плата и режимы разгона, что позоляет повысить частоты функционирования комплектующих (Рис. 8).

Рис. 8. Разгон процессора на плате GA-EX58-UD4

Итак, как следует из приведенных результатов тестирования, материнская плата Gigabyte GA-EX58-UD4, продемонстрировала сравнительно высокие уровни  производительности, практически, не уступающие топовой модели.
   

Материнская плата GA-EX58-UD4 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 4 
  

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота PCI Express 2.0 x16 (Рис. 7). Возможно использование еще одного видеослота стандарта PCI Express 2.0 x4. Здесь следует отметить, что слоты спецификации 2.0 обеспечивают удвоенную полосу частот по сравнению с решениями предудущей спецификации. Остается отметить, что наличие нескольких видеослотов (более одного) обеспечивает поддержку режимов SLI/CrossFireX.

Рис. 7.  Реализация нескольких видеослотов в GA-EX58-UD4

Управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-EX58-UD4 осуществляет ставшая уже традиционной для топовыых плат  микросхема ICH10R.

Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA. Данная микросхема содержит контроллеры шести SATA2 (по 3 Гбайт/с), способные работать в RAID-массиве. Однако конструкторам показалось этого мало, и они дополнили ICH10R микросхемой GIGABYTE SATA2. Она, кроме дополнительных двух портов SATA2 с RAID, предоставляет еще и один порт IDE (два устройства).

В архитектуре Gigabyte GA-EX58-UD4 используются один канал Gigabit (10/100/1000 Mbits/s) LAN, созданный на основе микросхемы Real 8111D.

Для поддержки аудиовозможностей использован качественный аудиокодек ALC888 стандарта High Definition Audio с соотношением «сигнал/шум» 106 дБ.  

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-EX58-UD4 осуществляется через систему импульсных преобразователей. При этом для процессора предусмотрено 8-канальная схема с двумя полевыми транзисторами на канал, но лишь одним драйвером на два канала, Такая конфигурация означает, что конструкторы фактически использовали 4-канальную схему (Gigabyte называет ее «виртуальной» 8-канальной).

Для повышения экономичности энергопитания используется ехнология Gigabyte DES Advanced. Данная технология подразумевает возможность динамического переключения числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора. Кроме того, данная технология позволяет уменьшить уровень теплообразования, что снижает нагрузку на средства охлажденияи даже в режимах разгона.

Для отображения числа активных фаз на плате имеется массив из восьми светодиодных индикаторов, с помощью которого пользователь может отслеживать переключение количества фаз питания процессора в реальном времени.

Питание северного моста чипсета и модулей памяти осуществляется двухканальными преобразователями

Встроенные в архитектуру Gigabyte GA-EX58-UD4 средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в Gigabyte GA-EX58-UD4 реализованы традиционные фирменные разработки:

• @BIOS,
• Q-Flash,
• Virtual Dual BIOS,
• Download Center,
• Xpress Install,
• Xpress Recovery2,
• EasyTune,
• Dynamic Energy Saver Advanced,
• Time Repair,
• Q-Share.
• Часть из них используется в режимах overclocking.

Результаты тестирования материнской платы GA-EX58-UD4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Материнская плата GA-EX58-UD4 относится, по сути, к изделиям mainstream топового уровня. Из названия платы (модели UD3 и выше) следует, что в архитектуре платы реализованы  технологии Ultra Durable 3 (Рис. 5). Это означает, что для слоев питания и заземления в  применены проводники удвоенной толщины. Кроме того, в плате использованы твердотельные конденсаторы повышенной надежности. В добавление к этому в преобразователях питающих напряжений применены еще и транзисторы с пониженным сопротивлением канала, а также ферритовые дроссели с низкими потерями.

Рис. 5.  Компоненты Ultra Durable 3

Все это повышает энергоэффективность источников питания и уменьшает теплообразование, что в частности, снижает нагрузку на средства охлаждения.   

Для поддержания оптимальных тепловых режимов основной микросхемы чипсета iX58 и элементов VRM инженеры Gigabyte использовали компактные радиаторы, соединенные тепловыми трубками (технология Silent-Pipe).

Материнская плата, архитектура которой приведена на Рис. 6, осуществляет поддержку высокопроизводительных процессоров Intel Core i7, выпущенных в стандарте подключения LGA1366.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти, рассчитанная на использование модулей памяти DDR3. Соответствующий контроллер встроен не в чипсет, а в процессор Intel Core i7. Варианты модулей зависят от модели процессора. Формально в штатном режиме работы плата поддерживает память DDR3-1333/1066/800. В режиме разгона возможно использование более скоростных моделей памяти.

Рис. 6.  Архитектура материнской платы GA-EX58-UD4

Рассмотрение особенностей архитектуры материнской платы GA-EX58-UD4 продолжено  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

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 
  

Комплект

Традиционно комплекты топовых моделей производители помещают в  красивые коробки и снабжают широким набором кабелей и документации. Материнская плата GA-EX58-UD4, созданная и выпущенная компанией Gigabyte, не является исключением. В комплект данной платы входят следующие основные компоненты:

• упаковочная коробка,
• материнская плата GA-EX58-UD4,
• кабель IDE,
• кабель для floppy,
• четыре кабеля SATA,   
• брекет SATA,
• I/O Shield,
• CD-ROM с ПО,
• руководство пользователя,
• краткая инструкция по установке.

Комплект GA-EX58-UD4 приведен на Рис. 2.

Рис. 2.  Комплект Gigabyte GA-EX58-UD4

Материнская плата GA-EX58-UD4 представлена на Рис. 3.

Рис. 3.  Материнская плата  GA-EX58-UD4 

Основные технические параметры материнской платы GA-EX58-UD4,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Высокопроизводительные модели процессоров Intel Core i7 выпускаются в стандарте подключения LGA1366. Для их поддержки требуются материнские платы, создаваемые на основе топового чипсета Intel X58.

Соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат.  В качестве примера можно привести изделия компании Gigabyte, которая для поддержки высокопроизводительных процессоров с разъемом LGA1366 выпустила ряд материнских плат.

Среди этих плат выделяется модель GA-EX58-UD4, которая является топовым представителем сектора массовых изделий (mainstream). Ее основой стал чипсет Intel X58.

Основа платы

Чипсет Intel X58 Express Chipset (iX58) поддерживает процессоры Intel Core i7, подключаемые через разъем LGA1366 и работающие c шиной Quick Path Interconnects (QPI).

Комплект является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем (Рис. 1):  

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

Рис. 1.  Архитектура компьютера, созданного на основе чипсета Intel X58

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие системной шиной, графической подсистемой и средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH. При этом контроллер процессорной шины поддерживает шину 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 графических интерфейса с половинной скоростью или даже на четыре, каждый из которых будет работать с одной четвертой от скорости одиночного 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 является микросхема ICH10.

Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

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

Устройства IDE уже традиционно чипсетом не поддерживаются. Однако эту поддержку можно осуществить с помощью соответствующих внешних средств.

Остаетстя добавить, что в качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R.

Комплект материнской платы GA-EX58-UD4, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Производительность GA-EX58-UD4

Конфигурация компьютерных систем,  используемых в тестировании:

• Материнская плата — Gigabyte GA-EX58-UD4 (Чипсет iX58),
• Материнская плата — Gigabyte GA-EX58-EXTREME (Чипсет iX58),
• Процессор — Intel Core i7 920
  (число ядер — 4, частота ядер — 2,66 ГГц, кэш-память L2 — 4×256 Кбайт, L3 — 8 Мбайт, разъем — LGA1366),
• Оперативная память — 6 DDR3-1600,
• Видеоподсистема — GeForce GTX 285,
• Жесткий диск — Seagate HDD 1000 Гбайт, 7200 об/мин, SATA2,
• Операционная система — Microsoft Windows VISTA.

Сравнительные результаты тестирования материнской платы GA-EX58-UD4 относительно топовой модели GA-EX58-EXTREME приведены  в  Таблице 2.

Таблица 2.  Результаты тестирования GA-EX58-UD4

Как следует из приведенных результатов тестирования, материнская плата GA-EX58-UD4, продемонстрировала очень высокие уровни производительности,  практически,  совпадающие с показателями топовой модели GA-EX58-EXTREME.

Материнская плата GA-EX58-UD4 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 4 
  

Производительность Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Конфигурация систем, используемых в тестировании:

• Материнская плата — Gigabyte GA-EX58-EXTREME (Чипсет iX58),
• Материнская плата — Gigabyte GA-X48T-DQ6 (Чипсет iX48),
• Процессор — Intel Core i7 920(Число ядер — 4, Частота ядра — 2,66 ГГц, Кэш-память L2 — 4×256 Кбайт, L3 — 8 Мбайт),
• Процессор — Intel Core 2 Quad Q9400 (Число ядер — 4, Частота ядра — 2,66 ГГц, Кэш-память L2 — 6 Мбайт),
• Оперативная память — 6 Гбайт DDR3 (PC3-12800) для Gigabyte GA-EX58-EXTREME,
• Оперативная память — 4 Гбайт, DDR3 (PC3-12800) для Gigabyte GA-X48T-DQ6,
• Видеоподсистема — GeForce GTX280.

Результаты выполнения тестов представлены в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты тестов PCMark Vantage

Как следует из приведенных результатов тестирования, материнская плата Gigabyte GA-EX58-EXTREME, продемонстрировала высокие уровни  производительности.

В заключение, материнскую плату Gigabyte GA-EX58-EXTREME можно рекомендовать тем пользователям, которые  конструируют мощную и бесшумную систему.

Материнская плата GA-EX58-EXTREME была предоставлена московским офисом компании Gigabyte
    

>>    Часть 1