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 2 
  

Для поддержания оптимальных температурных режимов микросхем чипсета iX58 и элементов VRM инженеры Gigabyte использовали компактные радиаторы, соединенные тепловыми трубками (технология Silent-Pipe). При этом, как и в ряде некоторых ранее объявленных топовых моделей, созданных на чипсетах предыдущих разработок, в конструкции радиатора на микросхеме IOH чипсета X58 заложена возможность водяного охлаждения.

Как альтернативу, конструкторы платы предложили решение, предусматривающее установку дополнительной системы охлаждения. Эта система выполнена в виде отдельного,сменного модуля, получившего наименование Hybrid Silent-Pipe. Данный модуль составлен из радиаторов, соединенных тепловыми трубками. Этот модуль крепится к радиатору на микросхеме IOH

Обеспечению высокой производительности компьютерной системы способствует подсистема памяти, рассчитанная на использование модулей памяти DDR3 1333/1066/800. Но здесь необходимо отметить, что контроллер памяти встроен не в чипсет, как это было когда-то, а уже непосредственно в процессор Intel Core i7.  

В архитектуре материнской платы присутствуют три видеослота. Два из них могут работать как PCI Express x16 (стандарт PCI Express 2.0), третий только как PCI Express x8. При этом использование третьего видеослота ограничивает скорость второго до скорости x8 (Рис. 4). Наличие нескольких видеослотов предоставляет возможность поддержки режимов SLI/CrossFireX, обеспечивающих совместную обработку видеопотока несколькими видеокартами.

Рис. 4. Реализация нескольких видеослотов

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-EX58-EXTREME используется ставшая уже традиционной для топовых 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. Для расширения функциональных возможностей GA-EX58-EXTREME конструкторы дополнили ICH10R микросхемой GIGABYTE SATA2. Эта микросхема вместе с двумя дополнительными чипами JMB322 предоставляет один порт IDE (два устройства) и четыре порта SATA2 с RAID.

В архитектуре материнской платы GA-EX58-EXTREME используются два канала Gigabit (10/100/1000 Mbits/s) LAN, созданных на основе двух микросхем Real 8111D. Такое решение предоставляет возможность повысить скорость и надежность передачи данных в компьютерных сетях.

Для поддержки аудиовозможностей использован качественный аудиокодек ALC889A стандарта High Definition Audio с паспортным значением сигнал/шум 106 дБ. Обычно решения, созданные на основе данной микросхемы, обеспечивают высокие параметры:

• динамический диапазон — более 90 дБ,
• неравномерность АЧХ в диапазоне 40 Гц — 15 кГц — менее 0,05 дБ,
• чрезвычайно низкие значения гармонических искажений.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-EX58-EXTREME осуществляется через систему импульсных преобразователей. При этом для процессора предусмотрено 12 фаз питания, а для подсистем видео и оперативной памяти — по две на каждую из подсистем. Для повывшения экономичности и надежности используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и твердотельные конденсаторы.

Встроенные в архитектуру GA-EX58-EXTREME средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов. А интегрированные индикаторы предоствляют пользователю удобный контроль за состоянием системы.

Из фирменных разработок, реализованных в GA-EX58-EXTREME, следует отметить: @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, позволяющих расширить диапазон компонентов и существенно повысить производительность компьютерной системы.

Особо следует отметить, что в данной плате инженеры реализовали расширенные возможности Power Saving,  предназначенные для настройки технологии Dynamic Energy Saver (DES). Данная технология призвана обеспечить экономное использование электроэнергии за счет динамического изменения числа используемых фаз питания. Кроме того, данная технология позволяет уменьшить уровень теплообразования, что снижает нагрузку на средства охлажденияи даже в режимах разгона.

Остается отметить, что данная плата поддерживает операционные системы Microsoft Windows VISTA/XP/2000.

Особенности и результаты тестирования материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME, созданной на основе чипсета iX58, приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 1
  

Комплект платы

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

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

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

Параметры и особенности платы

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

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EX58-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры GA-EX58-EXTREME

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

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

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

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

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

Основа материнской платы

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

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

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

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

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iX58

Компонента IOH чипсета iX58 содержит скоростные контроллеры, управляющие:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

Плата Gigabyte GA-EP45-EXTREME поддерживает работу современных процессоров Intel, включая двух и четырехъядерные модели, выполненные по технологии 45 нм. В их число входят старшие представители высокопроизводительных процессоров.

Для поддержания оптимальных тепловых режимов микросхем чипсета iP45 и элементов VRM инженеры Gigabyte использовали компактные радиаторы, соединенные тепловыми трубками (технология Silent-Pipe). При этом в  конструкции радиатора на микросхеме MCH заложена возможность прменения водяного охлаждения (Рис. 5).

Рис. 5. Система охлаждения c возможностью водяного охлаждения

Учитывая, что водяная помпа не всегда является приемлемым решением, конструкторы предусмотрели альтернативное вариант. Этот вариант предусматривает установку дополнительного радиатора — модуль Hybrid Silent-Pipe. Обладая большой площадью и снабженный тепловыми трубками, этот модуль эффективно отводит и рассеивает тепло. 

Рис. 6. Система охлаждения с дополнительным радиатором

Этот дополнительный элемент крепится посредством четырех миниатюрных винтиков к основному радиатору на микросхеме MCH (Рис. 6). Как итог, получается полностью бесшумная система охлаждения, эффективно выполняющая свои функции даже в режимах максимальной производительности.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти, рассчитанная на использование модулей памяти DDR2 1200/1066/800/667, выбор которых зависит от частотных режимов. Максимальный объем — до 8 Гбайт. Однако эти 8 Гбайт оперативной памяти будут доступны только при использовании 64-разрядных операционных системах, так как 32-разрядные ОС ограничивают доступное пространство всего четырьмя гигабайтами (реально — даже меньше).

В архитектуре материнской платы присутствуют три слота форм-фактора PCI Express x16.

Два из них соответствуют стандарту PCI Express 2.0 и могут работать одновременно со скоростью x8 для поддержки двух видеоускорителей в режиме CrossFireX.

В режиме x16 может работать только первый слот.

Третий слот — х4. Он является разделяемым (Рис. 7). В результате при использовании третьего видеослота исключается возможность работы устройств PCI Express x1.

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME приведена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

Компания Gigabyte, как и все ведущие производители материнских плат, выпустила обширную линейку моделей, основанных на чипсетах Intel 4x. К их числу относится материнская плата Gigabyte GA-EP45-EXTREME, впервые продемонстрированная на Computex  в Тайбэе (Тайвань) и созданная на основе чипсета Intel P45.

Чипсет Intel P45

Чипсет Intel P45 Express Chipset (iP45) поддерживает процессоры Intel, подключаемые через разъем LGA 775 и работающие с традиционной шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus). В число этих процессоров входят Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quard.

Комплект iP45 (Рис. 1) состоит из двух микросхем: Memory Controller Hub (MCH) и I/O Controller Hub 10 (ICH10).

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом Intel P45

Компонента MCH содержит контроллеры, управляющие системной шиной, двухканальной оперативной памятью, графической подсистемой и средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

Контроллер процессорной шины поддерживает шину с тактовой частотой 200/266/333 МГц, что обеспечивает передачу данных на частотах 800/1066/1333 МГц.

Внешние видеосредства подключаются посредством интерфейса PCI Express 2.0 x16. Имеется возможность разделить линии интерфейса на две части  с половинной скоростью, что с учетом вдвое увеличенной скорости второго поколения стандарта PCI-E равносильно двум интерфейсам PCI Express 1.1 x16.

Контроллер памяти чипсета iP45 предусматривают поддержку двух- и одноканального режимов работы памяти. С контроллером памяти возможны конфигурации с модулями памяти DDR2 SDRAM (без ECC) с частотой 667/800 МГц или DDR3 SDRAM (без ECC) с частотой 800/1066 МГц. Максимальный объем оперативной памяти составляет 16/8 Гбайт (DDR2/DDR3), количество модулей — до 4.

Управление периферийными устройствами компьютера осуществляет  микросхема ICH девятой версии — ICH9 с поддержкой интерфейсов SATA I, USB, PCI и др.

В качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R.

Комплект GA-EP45-EXTREME

В  состав комплекта Gigabyte GA-EP45-EXTREME (Рис. 2) входят:  картонная коробка; материнская плата GA-EP45-EXTREME; модуль Hybrid Silent-Pipe; кабели IDE, Floppy, SATA; брекеты, защитная панель ввода/вывода, документация, CD.

Рис. 2. Комплект Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Внешний, традиционный вид материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME и ее внешних портов, а также основные параметры приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

Материнская плата Gigabyte GA-EX58-EXTREME ориентирована на линейку процессоров Intel Core i7, выполненные по технологии 45 нм. При этом в число поддерживаемых данной платой процессоров включены и высокопроизводительные модели Intel Core i7 965 Extreme Edition, Intel Core i7 940, Intel Core i7 920

Для обеспечения оптимальных тепловых режимов микросхем чипсета Intel X58 и элементов VRM инженеры Gigabyte применили компактные радиаторы, соединенные тепловыми трубками (технология Silent-Pipe). При этом, как и в ряде ранее объявленных топовых моделей, в конструкцию радиатора на микросхеме IOH заложена возможность использования еще и водяного охлаждения.

Как альтернативу, конструкторы платы предусмотрели решение, предусматривающее установку дополнительной системы охлаждения — модуль Hybrid Silent-Pipe (Рис. 5), составленный из двух радиаторов, соединенных тепловыми трубками.

Рис. 5. Модуль Hybrid Silent-Pipe

Дополнительный радиатор крепится к основному радиатору на микросхеме IOH (Рис. 6). Получившаяся конструкция эффективно выполняет свои функции даже в режимах максимальной производительности, включая форсированные режимы эксплуатации (режимы оверклокинга), сопровождающиеся значительным теплообразованием.

Рис. 6. Система водяного охлаждения с дополнительным радиатором

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема оперативной памяти, рассчитанная на использование модулей DIMM высокопроизводительной памяти DDR3 1333/1066/800.

Необходимо отметить, что чипсет Intel X58, использованный в архитектуре материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME, поддерживает три канала подсистемы памяти. В каждом канале может быть установлено до двух модулей. Таким образом, в Gigabyte GA-EX58-EXTREME возможна установка до шести модулей с максимальным объемом до 24 Гбайт.

Однако всем потенциально доступным объемом можно воспользоваться только при 64-разрядных операционных системах, так как наиболее распространенные 32-разрядные операционные системы поддерживают не более 4 Гбайт.

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

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

Материнская плата Gigabyte GA-EX58-EXTREME является флагманской в линейке продуктов Gigabyte, ориентированных на поддержку процессоров Intel Core i7, выполненных по технологии 45 нм. Она обладает целым рядом нововведений и создана на основе чипсета Intel X58.

Чипсет Intel X58

Чипсет Intel X58 Express Chipset (iX58) поддерживает процессоры Intel Core i7, подключаемые через разъем LGA 1366 и работающие c шиной Quick Path Interconnects (QPI).

Комплект традиционно является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем:  Input/Output Hub (IOH) и I/O Controller Hub (ICH).

Структура компьютера с сипсетом iX58 представлена на Рис. 1.

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iX58

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие системной шиной, графической подсистемой и средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

Контроллер процессорной шины поддерживает шину QPI с пропускной способностью 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 с четвертной скоростью.

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 ICH десятой версии — ICH10. Она поддерживает интерфейсы SATA, USB, PCI и др.

В качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R.

Комплект Gigabyte GA-EX58-EXTREME

В комплект материнской платы входят: упаковочная коробка, GA-EX58-EXTREME, CD-ROM с ПО, руководство пользователя, краткая инструкция по установке, IDE и floppy-кабели, четыре кабеля SATA 3 Гбайт/с, одна планка SATA, I/O-шилд, одна планка с двумя портами IEEE 1394a, один комплект Hybrid Silent-Pipe, коннекторы для реализации 2- и 3-Way SLI.

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

Внешний, традиционный вид материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME и ее внешних портов, а также основные параметры приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 2