Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Чипсет

Для поддержки своего энергоэкономичного процессора Intel Atom N270 компания Intel выпустила соответствующий чипсет Intel 945GSE Express (i945GSE).

Этот чипсет был ранее известен под кодовым названием Calistoga. Он является, по сути, упрощенным вариантом известного набора i945G, созданного за несколько лет до этого для настольных систем.

Указанный мобильный чипсет, как и его прототип, имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения. Однако по сравнению с i945G он отличается существенно более низким энергопотреблением.

Состоит чипсет i945GSE традиционно из двух микросхем: Graphics Memory Controller Hub и I/O Controller Hub.

Компонента Graphics Memory Controller Hub (GMCH), представленная микросхемой 82945GSE (QG82945GSE, 998 µFC-BGA, 27 x 27 mm), управляет основными традиционными подсистемами через соответствующие интерфейсы: процессора (FSB), оперативной памяти (System Memory Interface), графических средств (Graphics Interface) и второй компоненты чипсета через (Direct Media Interface).

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 133 и 166 МГц процессорной шины Front Side Bus (FSB), что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 667 МГц (QPB).

GMCH имеет одноканальный встроенный контроллер памяти DDR2 SDRAM 400/533 МГц (non-ECC). Оперативная память может быть представлена как модулями SODIMM, так и микросхемами памяти на материнской плате, а также их комбинацией. Максимальный объем — 2 Гбайт. Максимальная полоса частот — 4,2 Гбайт/с.

Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на частотах 166 МГц (Render Clock) и 200 МГц (Display Clock). Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Вторая компонента I/O Controller Hub седьмой версии (ICH7-M) создана специально для мобильных систем. Она представлена микросхемой 82801GBM (NH82801GBM, 652 µ-BGA, 31 x 31 mm). Поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать: 2 SATA HDD (до 150 Мбайт/с), 1 PATA (IDE), 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с), 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4, 6 PCI (32/33) и т. п. Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п.

Чипсет отличается очень низким энергопотреблением. Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 9,3 Вт (6 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7-M).

Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE представлена на Рис. 2.

Рис. 2.  Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE 

В следующей части  данной статьи описан нетбук MSI Wind U100-005RU, созданный на основе описанных энергоэкономичных процессора и чепсета. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Платформа Napa

Третье поколение появилось в начале 2006 года после выпуска нового процессора, построенного на основе принципиально нового ядра. Разработка получила наименование Yonah, а двуядерный процессор — Intel Core Duo. Был выпущен и одноядерный вариант — Intel Core Solo. Платформа, построенная на основе мобильного чипсета i945 (Рис. 4) со встроенной графикой Intel GMA 950, получила наименование Napa. Она сохранила все достоинства предыдущей разработки, обеспечив рост производительности и повышение экономичности в соответствии с критерием «производительность на ватт». Из новых параметров следует отметить повышение частоты процессорной шины и памяти до 667 МГц с одновременным внедрением более совершенных технологий энергосбережения.

Основой новой платформы стали чипсеты семейства Intel 945 (i945), представленного тремя версиями:

• i945GM,
• i945PM,
• i945GMS.

К этому же семейству относится и i940GML.

Чипсет i945GM является самым мощным представителем из мобильных наборов i945. Он поддерживает все процессоры семейства Intel Pentium M/Celeron M, а также одноядерные и двухъядерные модели процессоров.

Кроме того, чипсет поддерживает: частоты процессорной шины 533 и 667 МГц, встроенную графику Intel GMA 950, внешний видеоадаптер PCI Express x16, один или два канала DDR2 533/667 с максимальным объемом памяти 4 Гбайт.

Чипсет i945PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает наличие внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Остальные параметры совпадают с i945GM.

Чипсет i915GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели мобильных процессоров.

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильного чипсета i945 предусмотрено использование компонента ICH7-M. Он поддерживает работу двух портов Serial ATA-150 и одного порта Parallel ATA-100, до восьми портов USB 2.0, аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков), 10/100 Mbit Ethernet LAN, 7 PCI и 4 PCI Express x1 для карт расширений, и т. п. Кроме того, поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology.

Оценивая функциональные возможности чипсета i945, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в следующей версии технологии Intel Centrino.

Рис. 4.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i945GM

Одновременно с семейством чипсета i945 для мобильных компьютеров, как и ранее в случае i915, был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 940GML Express (i940GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами низкого и сверхнизкого напряжение питания.

Остальные характеристики платформы Napa и появление следующей приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

На Рис. 4 и Рис. 5 представлены скриншоты результатов сравнительного тестирования. 

Рис. 3.  Скриншот теста CPU Multi-Media Benchmark,
             выполненного на MSI Wind U100

Рис. 4.  Скриншот теста CPU Multi-Media Benchmark,
             выполненного на Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010

Полученные результаты тестирования демонстрируют высокую производительность нетбука MSI Wind U100, не уступающую Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010.

Тем не менее, оценивая представленные результаты, необходимо помнить, что компьютеры покупают не для тестирования, а для решения конкретных задач.

Поэтому, несмотря на предупреждение создателей новой мобильной платформы, основу которой составляют мобильный процессор Intel Atom N270 1.6 ГГц и чипсет Intel 945GSE + ICH7M, было решено непосредственно оценить возможности MSI Wind U100 в работе с видеофайлами.

Результаты оценки возможностей MSI Wind U100 в работе с видеофайлами представлены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 6  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В качестве эталонного устройства использовался ультракомпактный, полуторакилограммовый ноутбук (субноутбук) Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010.

Выпущенный четыре года назад, Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 относился к элитным устройствам и стоил около трех тысяч долларов США.

Этот ноутбук близок по весу и габаритам к MSI Wind U100-005RU (Рис. 2), поэтому представляется крайне интересным сравнить уровни производительности обоих устройств.

Рис. 2.  Нетбук MSI Wind U100 и ноутбук Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010

В состав субноутбука Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 входят следующие компоненты:

• Материнская плата FUJITSU FJNB189 (процессорная шина 400 МГц, чипсет Intel 855GME со встроенной графической подсистемой и ICH4M),
• Intel Pentium M ULV 733 (частота ядра 1.10 ГГц, 2048 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 100 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 400 МГц),
• Встроенная панель LCD 10,6” WSXGA (1280 x 768),
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD Seagate 160 Гбайт (после модернизации),
• Модули оперативной памяти DDR333 SDRAM объемом 1 Гбайт (после модернизации),
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 855GME,
• Оптический дисковод MATSHITA UJDA755 DVD/CDRW,
• Операционная система Microsoft Windows XP Professional.

В состав нетбука MSI Wind U100 входят следующие компоненты:

• Материнская плата MSI (чипсет Intel 945GSE со встроенной графической подсистемой и ICH7M),
• Intel Atom N270 (частота ядра 1.6 ГГц, 512 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 133 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 533 МГц, поддержка Hyper-Threading Technology),
• Встроенная панель LCD 10″, 1024×600,
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD 80 Гбайт,
• Модули оперативной памяти DDR2 667 SDRAM объемом 1 Гбайт,
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 945GSE,
• Операционная система Microsoft Windows XP Home Edition.

В качестве программных средств оценки скоростных параметров в мультимедийных задачах был использован специализированный тест популярного пакета SiSoftware Sandra.

Полученные результаты сравнительного тестирования нетбука и субноутбука представлены в Таблице 2, а также на Рис. 3, Рис. 4.

Таблица 2. Результаты тестирования

В следующей части  данной статьи приведены дополнительные результаты сравнительного тестирования. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Для ознакомления и тестирования была предоставлена модель U100-005RU.

Ее основные параметры приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры MSI Wind U100-005RU

Скоростные параметры MSI Wind U100-005RU были оценены в процессе проведенного тестирования.

Ни сетевые, ни офисные программы не вызвали каких-либо нареканий.

Учитывая что такие задачи обычно не критичны к скоростным параметрам, повышенное  внимание было уделено именно мультимедийным возможностям.

Процедура и результаты тестирования приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Оценивая достоинства перечисленных выше компонентов и особенности платформы Sonoma, выпущенных для мобильных решений, необходимо добавить, что дальнейшее совершенствование мобильных процессоров и чипсетов потребовало внесения соответствующих корректив и в архитектуру систем.

Следующая платформа для мобильных решений получила наименование Napa.

Основой этой мобильной платформы стали мобильные наборы микросхем семейства Mobile Intel 945 (i945).

Это семейство мобильных чипсетов i945 представлено тремя версиями:

• Intel 945GM   ( i945GM ),
• Intel 945PM    ( i945PM ),
• Intel 945GMS ( i945GMS ).

К этому же семейству относится и мобильный чипсет i940GML.

Мобильный чипсет i945GM является самым мощным представителем из семейства мобильных наборов i945.

Он поддерживает все процессоры семейства Intel Pentium M/Celeron M, а также одноядерные и двухъядерные модели процессоров.

Кроме того, этот мобильный чипсет i945GM поддерживает:

• частоты процессорной шины 533 и 667 МГц,
• встроенную графику Intel GMA 950,
• внешний видеоадаптер PCI Express x16,
• один или два канала DDR2 533/667 с максимальным объемом оперативной памяти 4 Гбайт.

Структура мобильного компьютера с мобильным чипсетом i945GM представлена на рис. 5.

Рис.  5.  Структура мобильного компьютера с чипсетом Mobile Intel 945GM

Мобильный чипсет i945PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает наличие внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Остальные параметры совпадают с i945GM.

Мобильный чипсет i945GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели мобильных процессоров.

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей семейства мобильных чипсетов i945 предусмотрено использование компонента ICH7-M (хаб ввода/вывода), отвечающего за работу подключенных периферийных устройств.

Компонент ICH7-M поддерживает работу следующих встроенных в его состав контроллеров и технических средств:

• до двух портов Serial ATA-150,
• одного порта Parallel ATA-100,
• до восьми портов USB 2.0,
• аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков),
• 10/100 Mbit Ethernet LAN, 7 PCI и 4 PCI Express x1 для карт расширений, и т. п.

Кроме того, мобильными чипсетами семейства i945 поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology.

В следующей части  данной статьи приведена таблица с характеристиками мобильных чипсетов семейства i945. 
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнских плат  GA-D510UD  и  GA-GC330UD  представлен на рис. 1, а их основные характеристики — в таблице 2.

Рис. 1.  Материнские платы  GA-D510UD  и  GA-GC330UD

Таблица 2. Основные параметры  GA-D510UD  и  GA-GC330UD 

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции обеих плат обойтись без сложных и шумных средств охлаждения. Однако если в GA-GC330UD миниатюрный вентилятор расположен на радиаторе микросхемы GMCH чипсета Intel 945GC, то в GA-D510UD кулер с вентилятором поддерживает оптимальный температурный режим именно процессора, а микросхема однокомпонентного чипсета обходится только небольшим радиатором.

Для снижения уровней теплообразования и повышения устойчивости работы в условиях эксплуатации в составе компактных корпусов в печатных платах GA-GC330UD и GA-D510UD использованы медные слои удвоенной толщины для шин питания и заземления. В дополнение к этому в составе электронных компонентов применены высококачественные элементы с низкими потерями.

Высокая функциональность GA-GC330UD и GA-D510UD обеспечивается не только возможностями процессоров и чипсетов, но и дополнительными микросхемами.

В архитектуре GA-D510UD использованы следующие дополнительные микросхемы:

• GIGABYTE SATA2 — IDE и 2 SATA 3Gb/s,
• Realtek ALC 888B — Audio HD 2/4/5.1/7.1,
• RTL8111D             — LAN 10/100/1000 Mbit,
• IT 8720                  — COM, LPT, KB/Mouse,
• и др.  

В архитектуре GA-GC330UD использованы следующие дополнительные микросхемы:

• Realtek ALC662  — Audio HD 2/4/5.1,
• RTL8102E           — LAN 10/100 Mbit,
• IT 8718                — COM, LPT, KB/Mouse,
• и др.  

Некторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

Для сверхкомпактных компьютерных систем, обладающих невысокой стоимостью и ориентированных в основном на выполнение сравнительно несложных офисных задач, а также на работу Интернете, компания Intel предлагает одноядерные и двухъядерные энергоэкономичные процессоры упрощенной микроархитектуры.

Такие системы получили наименование неттопов (от англ. Nettop —  Неттор — настольный компьютер для работы в сети), а энергоэкономичные процессоры упрощенной микроархитектуры — Intel Atom.

В семействе “атомных” процессоров компанией Intel были выпущены как одноядерные, так и двухъядерные модели Intel Atom.

Каждая из выпущенных моделей обладает своими достоинствами. Однако с учетом растущей популярности мультимедиа, наиболее перспективными для настольных систем в настоящее время являются все-таки двухъядерные модели, обеспечивающие приемлемые уровни производительности в обработке видеоинформации.

Двухъядерные процессоры Intel Atom представлены моделями первого (Diamondville) и второго (Pineview) поколений.

Примерами таких процессоров могут служить модели Intel 330 (2008 г.) и Intel D510 (2010 г.). Их основные параметры представлены в таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры Intel Atom моделей 330, D510 

Двухъядерные модели первого и второго поколения “атомных” процессоров отличаются не только внутренней микроархитектурой, но и требуют разных чипов окружения. Центральную роль среди них играют микросхемы системной логики — чипсеты.

Учитывая эти особенности, конструкторы выпустили разные варианты материнских плат.

В качестве примера можно привести платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD) и Gigabyte GA-D510UD (GA-D510UD), построенные на основе Intel 330 и Intel D510.

При этом следует обратить внимание, что первая из них — GA-GC330UD построена на основе трехчипового дизайна, предусматривающего   использование процессора и двух микросхем чипсета: Intel 330 + GMCH + ICH7.

Вторая плата — GA-D510UD построена на основе двухчипового дизайна. В этом варианте используются  процессор и всего одна микросхема поддержки: Intel D510 + NM10.   

Конечно, модель процессора второго поколения — Intel D510 обладает более совершенной микроархитектурой, возможности которой существенно расширились за счет переноса основных контроллеров из чипсета в состав процессора. 

Это обеспечивает не только большее удобство для конструкторов, но и большую производительность, которой, к слову сказать, в ряде случаев бывает недостаточно.

Однако, как показывает опыт, часто недостаток производительности можно компенсировать за счет использования оверклокинга (разгона), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения.

Это обычно доступно во всех материнских платах. И упомянутые платы не являются исключением из этого правила. На основе этих плат была проверена  реальность и целесообразность разгона систем, построенных на основе «атомных» процессоров. Кроме того, разгон позволил оценить и сравнить текущие частотные потенциалы двух поколений микроархитектур, а также выявить сильные и слабые их стороны.

А вот насколько это реально можно проверить на основе указанных плат  GA-GC330UD  и  GA-D510UD.

Внешний вид и основные параметрв материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнских плат GA-D510UD и GA-GC330UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, представлен на рис. 2.

Их основные характеристики — в таблице 2.

Рис. 2.  Материнские платы  GA-D510UD  и  GA-GC330UD

Таблица 2.  Основные параметры  GA-D510UD  и  GA-GC330UD

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции обеих плат обойтись без сложных и шумных средств охлаждения.

В GA-GC330UD миниатюрный вентилятор расположен на радиаторе микросхемы GMCH двухкомпонентного чипсета Intel 945GC.

В GA-D510UD кулер с вентилятором поддерживает оптимальный температурный режим именно процессора, а микросхема однокомпонентного чипсета обходится только небольшим радиатором.

Высокая функциональность GA-GC330UD и GA-D510UD обеспечивается не только возможностями микроархитектур процессоров и чипсетов, но и дополнительными микросхемами.

Как результат, производительность настольных компьютеров компактных форм-факторов, созданных на основе  материнских плат  GA-GC330UD  и  GA-D510UD,  достаточна не только для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и большинства видеофайлов, включая файлы стандартов HD (High Definition).

Что же касается численных оценок производительности, то результаты тестирования приведены в таблице 3.

Результаты тестирования материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

Для недорогих, сверхкомпактных компьютеров, ориентированных на выполнение несложных задач, компания Intel разработала и выпустила специальные энергоэкономичные процессоры упрощенной микроархитектуры. Данные процессоры, получившие наименование Intel Atom, выпущены в виде одноядерных и двухъядерных вариантов. Учитывая растущую популярность мультимедиа, особенно в части обработки видеоинформации, двухъядерные процессоры являются наиболее перспективными. Они представлены моделями первого (Diamondville) и второго (Pineview) поколений.

Краткие параметры двухъядерных моделей Intel 330 (2008 г.) и Intel D510 (2010 г.), ориентированных на настольные системы, приведены в таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры Intel Atom моделей 330, D510

Процессоры второго поколения, представленные моделями Pineview, обладают более совершенной микроархитектурой. В отличие от представителей предыдущего поколения они к вычислительным ядрам приобрели еще и контроллер памяти и встроенные видеосредства.

Это позволило упразднить микросхему GMCH (северный мост) и перейти от трехчиповой структуры компьютерной платформы к двухчиповой (рис. 1).

Рис. 1.  Трех- и двухчиповые платформы с Intel Atom

Необходимо отметить, что обычно модели процессоров с более совершенной микроархитектурой обеспечивают компьютерным системам большие уровни производительности.

Однако, как показывает опыт, часто недостаток производительности систем предыдущих поколений можно компенсировать за счет оверклокинга (от англ. overclocking — разгон — эксплуатация элементов на повышенных частотах), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения. При этом в ряде случаях возможности хорошо отлаженной микроархитектуры могут обеспечивать лучшие разгонные возможности.

Проверить это можно в процессе тестирования материнских плат, созданных на основе двух поколений микроархитектуры Intel Atom. В качестве объектов исследования могут быть использованы материнские платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD) и Gigabyte GA-D510UD (GA-D510UD), построенные на основе “атомных” процессоров Intel 330 и Intel D510.

Внешний вид и основные параметры материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Благодаря низким уровням теплообразования процессора и чипсета в конструкции GA-GC330UD для процессора и микросхем чипсета применяются компактные средсва охлаждения. При этом для процессора Intel Atom 330 и компоненты ввода/вывода ICH7 чипсета Intel 945GS используются только одиночные радиаторы, а для компоненты GMCH данного чипсета — сравнительно небольшой радиатор с миниатюрным вентилятором.

Важной особенностью материнской платы GA-GC330UD является  использование в ее печатной плате медных слоев удвоенной толщины для шин питания и заземления.

А еще в составе электронных компонентов применены высококачественные элементы с низкими потерями. К таким элементам относятся, в частности, твердотельные конденсаторы, мощные транзисторы MOSFET, высокочастотные дроссели с ферритовыми сердечниками.

Все это обеспечило высокие уровни надежности и энергоэффективности компьютерных систем, созданных на основе GA-GC330UD.

Остается добавить, что производительности настольного компьютера, созданного на основе  материнской платы GA-GC330UD, достаточно не только для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и широкой гаммы разнообразных видеофайлов. Последнее касается и видеофайлов стандартов HD.

В качестве иллюстрации мультимедийных возможностей следует отметить, что при тестовом воспроизведении видеофайлов стандарта HD 720p загрузка центрального процессора составила менее 35%.

Успешным в процессе тестирования оказался и просмотр ряда фильмов стандарта HD 1080p умеренных значений битрейтов. Загрузка центрального процессора составила 70-100%.

Указанные мультимедийные возможности связаны с наличием в архитектуре процессора Intel Atom 330 двух физических ядер, а также с дополнительной реализацией технологии Hyper-Threading.

Здесь следует напомнить, что данная технология, впервые появившаяся в микроархитектуре NetBurst процессоров Intel Pentium 4, обеспечивает аппаратную поддержку многопоточности в обработке информации.

Остается добавить, что в результате указанных микроархитектурных особенностей центральный процессор Intel Atom 330, интегрированный в состав материнской платы GA-GC330UD, воспринимается операционной системой как четырехъядерный.

И эта модель, действительно, работает во многих задачах именно как четырехъядерный процессор (рис. 2), у которого два физических ядра, но четыре логических.

Рис. 2.  Работа процессора Intel Atom 330 

Особенности тестовой системы, созданной на основе материнской платы GA-GC330UD, и оценка результатов разгона рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
    

Евгений Рудометов 
 

Для недорогих компьютеров, ориентированных на работу в Интернете, а также на выполнение сравнительно несложных офисных задач, не требующих от компьютерной системы высокой производительности, компания Intel разработала и выпустила специальные процессоры упрощенной архитектуры.

Линейка данных недорогих, компактных и энергоэкономичных процессоров получила наименование Intel Atom. Модели этой линейки стали основой большого числа популярных моделей мобильных и настольных компьютеров.

Закрепляя достигнутый успех, компания Intel спустя некоторое время на основе накопленного опыта представила более совершенный вариант процессоров линейки Intel Atom, потребовавший существенной переработки всей компьютерной платформы.

Для настольных систем новой платформы были выпущены одноядерный Intel Atom D410 и двухъядерный Intel Atom D510.

Здесь следует отметить, что новые разработки по сравнению со своими предшественниками являются более совершенными и более перспективными. Как результат, они  обеспечивают еще и большую производительность компьютерным системам: примерно на 5-10% при равных частотах.

Однако, несмотря на все преимущества, отказываться от систем, созданных на основе материнской платы с набором микросхем системной логики (chipset — чипсет) Intel 945GC и интегрированным центральным процессором Intel Atom 330, имеющим два вычислительных ядра, вряд ли целесообразно.

Дело в том, что существует сравнительно простой способ увеличения производительности, как минимум, на те же 5-10%. Достичь этого можно за счет реализации оверклокинга (overclocking — разгон), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения.

Данную возможность и результаты увеличения производительности компьютера за счет разгона двухъдерного процессора модели 330 линейки Intel Atom можно продемонстрировать на примере системы, построенной с помощью материнской платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD).

Основой данной материнской платы послужили интегрированные в ее состав процессор Intel Atom 330 и чипсет Intel 945GС Express, состоящий из двух микросхем известных как компоненты GMCH и ICH7.

Внешний вид материнской платы GA-GC330UD представлен на рис. 1, а ее основные характеристики — в таблице 1.

Рис. 1.  Материнская плата GA-GC330UD с интегрированным Intel Atom 330

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-GC330UD

В следующей части  данной статьи рассмотрены некоторые особенности материнской платы GA-GC330UD и встроенного процессора, а также оценка производительности компьютерной системы, созданной на основе данной платы, в штатных режимах.     

>>    Часть 2 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции Gigabyte GA-GC330UD обойтись без сложных и шумных средств охлаждения:

• для процессора и микросхемы ICH7 используются компактные радиаторы,
• для микросхемы GMCH — радиатор с миниатюрным вентилятором.

Использование в составе материнской платы высококачественных элементов обеспечили высокую надежность и энергоэффективность.

В процессе тестирования компьютерная система, построенная на основе материнской платы Gigabyte GA-GC330UD, продемонстрировала производительность, которая достаточна не только Интернет-серфинга и для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и большинства видеофайлов, закодированных в стандартах HD.

Так, например, при тестовом воспроизведении видеофильмов стандарта HD 720p загрузка процессора составила менее 35%. Успешным оказался и просмотр ряда фильмов с HD 1080p с загрузкой процессора 70-100%.

Еще большей производительности можно достичь за счет разгона, повысив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения 133 МГц, обеспечивающего частоту передачи данных 533 МГц. Кстати, именно значение частоты передачи данных обычно указывается в технической документации.

Конфигурация тестовой системы:

• материнская плата — GA-GC330UD,
• память — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видео — встроенные в чипсет средства графики,
• HDD — ST31500341AS 1,5 Tбайт.

В процессе разгона величина частоты процессорной шины была увеличена со штатного значения 533 МГц до 600 МГц.

При этом ни сам встроенный центральный процессор, ни микросхема GMCH не потребовали дополнительного охлаждения. Это связано с высокими значениями предельных (но допустимых для работы) температур их корпусов:

• для центрального процессора Intel Atom 330 —  +85,2°C, 
• для микросхемы GMCH  чипсета  Intel 945GC —  +99°C .

Результаты тестирования приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты выполнения тестов PCMark05 и SiSoft Sandra 2004

Как следует из приведенных результатов тестирования, компьютерная система, построенная на основе материнской платы Gigabyte GA-GC330UD, в режиме разгона ядер центрального процессора до частоты 1,8 ГГц продемонстрировала неплохой прирост производительности: более 10%.

В заключение следует еще раз отметить, что материнская плата Gigabyte GA-GC330UD может быть рекомендована в качестве основы компактного, практически бесшумного компьютера для решения задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.

Материнская плата GA-GC330UD 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 
  

Новая архитектура процессора и платформы означает, что функции чипсета в платформе компьютерной системы теперь выполняет одна микросхема, отвечающая за связь с устройствами ввода/вывода.

Данная микросхема получила наименование Intel NM10 Express.

Данная микросхема подключается к процессору посредством двунаправленной шины DMI (Direct Media Interface) с пропускной способностью 20 Гбит/с (по 10 Гбит/с в каждую сторону). Здесь следует напомнить, что в предыдущем поколении платформы Intel Atom связь между процессором и чипсетом осуществлялась по шине FSB.

Очевидно, что переход на новую шину, а также размещение контроллера памяти и графического ядра непосредственно в корпусе процессора делает несовместимыми новые процессоры Intel Atom с чипсетами, созданными для предыдущих поколений процессоров Intel Atom.

Конечно, новые разработки являются не только более совершенными и более перспективными по сравнению со своими предшественниками, но они еще и обеспечивают большую производительность компьютерным системам. Как показывает тестирование, прирост производительности составляет примерно 5-10%.

Данные обстоятельства могут быть важными аргументами при выборе компьютерной системы, особенно в случае покупки нетбука для расширения компьютерного парка.

Очевидно, что новая, двухчиповая, система лучше своего трехчипового прототипа.

Однако отмеченные преимущества вряд ли достаточны для обоснования замены существующего «атомного» компьютера на новый вариант, построенный на основе духчиповой платформы, основанной на новых моделях Intel Atom.

К тому же указанную разницу в производительности можно легко компенсировать за счет разгона (оверклокинга), повысив выше номинала тактовую частоту процессорной шины, а через нее — рабочие частоты ядер.

Возможность увеличения производительности двухъядерной модели процессора Intel Atom 330 за счет использования разгона можно продемонстрировать на примере системы, построенной с помощью материнской платы Gigabyte GA-GC330UD.

Основой данной платы послужили интегрированные в ее состав процессор Intel Atom 330 и чипсет Intel 945GС Express, состоящий из двух микросхем GMCH и ICH7. Данная плата является примером традиционного трехчипового решения.

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-GC330UD представлен на рис. 3, а ее основные характеристики — в таблице 2.

Рис. 3.  Материнская плата Gigabyte GA-GC330UD

Таблица 2.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-GC330UD

В следующей части  данной статьи приведены некоторые конструктивные особенности платы GA-GC330UD, оценка производительности и результаты разгона встроенного в ее состав двухъядерного “атомного” процессора.
     

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Материнская плата GA-GC330UD создана с применением фирменной технологии Ultra Durable 3. В таких платах используются качественные твердотельные конденсаторы, слои с линиями энергопитания и заземления удвоенной толщины, дроссели с ферритовыми сердечниками, силовые транзисторы с низким сопротивлением канала.

Из важных особенностей конструкции платы GA-GC330UD необходимо отметить интегрированный процессор Intel Atom 330. Такое решение позволило минимизировать размеры и стоимость платы.

Благодаря низкому энергопотреблению, а, следовательно, и низкому теплообразованию процессора Intel Atom 330 для его охлаждения применяются пассивные средства, представляющие собой всего небольшой радиатор.

Возможность отказаться от традиционных массивных средств с использованием большого радиатора и высокоскоростного вентилятора позволило уменьшить габариты, обеспечить бесшумность, снизить стоимость платы.    

Для охлаждения основной микросхемы чипсета (GMCH) использован сравнительно небольшой радиатор, снабженный миниатюрным вентилятором. Наличие вентилятора для GMCH и отсутствие его у процессора объясняется разными уровнями теплообразования: 22,2 Вт против 8 Вт.

Для охлаждения ICH7 используется небольшой радиатор без вентилятора. Связано это с тем, что максимальное теплообразование этой микросхемы составляет менее 3,5 Вт.

Оценивая традиционно подсистему памяти, необходимо отметить, что в системе, построенной на основе GA-GC330UD, она представлена только одним модулем DDR2 533/400 МГц объемом до 2 Гбайт. Возможно использование модулей DDR2 667, которые будут функционировать на меньшей частоте.

К сожалению, для GA-GC330UD режим работы памяти может быть только одноканальным.

Видеоподсистема представлена встроенными в чипсет видеосредствами Intel GMA 950. Поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения.

Для упрощения конструкции материнской платы и уменьшения ее стоимости в архитектуре GA-GC330UD не предусмотрено использование внешней видеокарты.  

За управление устройствами ввода-вывода отвечает вторая компонента чипсета – микросхема Intel ICH7. Поддерживается два порта интерфейса Serial ATA 3 Гбит/с один порт Parallel ATA (ATA 100/66/33), что позволяет подключить два накопителя SATA и два устройства IDE.

Для компьютерных энтузиастов и подготовленных пользователей на Рис. 5 представлена архитектура материнской платы GA-GC330UD.

Рис. 5.  Архитектура GA-GC330UD

Из других особенностей следует отметить аудиоподсистему с реализацией Intel High Definition Audio (до 6 звуковых каналов, HDA-кодек Realtek ALC662), сетевой контроллер (10/100 Mbit), а также до 8 портов USB 2.0.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-GC330UD осуществляется через систему импульсных преобразователей.

Встроенные в архитектуру GA-GC330UD средства мониторинга  предоставляют возможность контроля основных параметров.

Из реализованных фирменных средств следует отметить традиционные средства, облегчающие настройку и эксплуатацию компьютера: Virtual Dual BIOS, @BIOS, Q-Flash, Xpress Recovery2, Xpress Install, утилита управления Easy Tune.

В качестве операционной системы могут быть использованы Microsoft Windows XP/Vista.

Скоростные возможности платы GA-GC330UD были оценены в процессе тестирования. 

Результаты тестирования материнской платы GA-GC330UD,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Основные параметры GA-GC330UD

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-GC330UD и ее внешних портов представлен на Рис. 3 и Рис. 4.

В Таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3.  Материнская плата GA-GC330UD

Рис. 4.  Внешние порты материнской платы GA-GC330UD

Таблица 2.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-GC330UD

Особенности архитектуры материнской платы GA-GC330UD,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, чипсет  i945GС  состоит из двух микросхем:

• Graphics Memory Controller Hub (GMCH),
• I/O Controller Hub (ICH).

Микросхема GMCH поддерживает процессорную шину (FSB) с частотами передачи данных 533 и 800 МГц (QPB).

Компонента GMCH имеет двухканальный встроенный контроллер памяти DDR2 SDRAM 400/533/667 МГц (non-ECC). Максимальный объем — 2 Гбайт.

Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на внутренней частоте 400 МГц. Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Компонента ICH седьмой версии поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать:

• 4 SATA HDD (до 300 Мбайт/с),
• 1 PATA (IDE),
• 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с),
• 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4,
• 6 PCI (32/33) и т. п.

Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п.

Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 29,5 Вт (22,2 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7).

Структура компактного компьютера с чипсетом i945GС представлена на Рис. 1.
    

Рис. 1.  Структура компактного компьютера с чипсетом i945GC

Комплект GA-GC330UD

Комплект материнской платы GA-GC330UD состоит из следующих компонентов:

• упаковочная коробка,
• GA-GC330UD,
• I/O Shield,
• кабель SATA и кабель IDE,
• CD ROM с драйверами,
• руководство пользователя.
       

Рис. 2.  Комплект материнской платы GA-GC330UD
  

Основные технические параметры материнской платы GA-GC330UD,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Материнская плата Gigabyte GA-GC330UD создана с применением технологии Ultra Durable 3. В таких платах используются качественные твердотельные конденсаторы, линии энергопитания и заземления удвоенной толщины, дроссели с ферритовыми сердечниками, силовые транзисторы с низким сопротивлением канала. 

Из важных особенностей конструкции платы Gigabyte GA-GC330UD необходимо отметить интегрированный двухъядерный процессор Intel Atom 330 с TDP 8 Вт. Такое решение позволило минимизировать размеры и стоимость платы.

Благодаря низкому энергопотреблению, а, следовательно, и низкому теплообразованию процессора Intel Atom 330 для его охлаждения применяется пассивный кулер, представляющий собой небольшой радиатор. Это позволило  уменьшить габариты, обеспечить бесшумность, снизить себестоимость.    

Для охлаждения микросхемы GMCH чипсета с TDP 22,2 Вт использован  небольшой радиатор, снабженный миниатюрным вентилятором. Для охлаждения ICH7 (TDP 3,3 Вт)   используется небольшой радиатор без вентилятора.

В Gigabyte GA-GC330UD используется один модуль DDR2 667/533 МГц объемом до 2 Гбайт.  

Видеоподсистема представлена встроенными в чипсет видеосредствами Intel GMA 950. Поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения.

Микросхемой чипсета ICH7 поддерживается два порта интерфейса Serial ATA 3 Гбит/с один порт Parallel ATA (ATA 100/66/33), что позволяет подключить два накопителя SATA и два устройства IDE.

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-GC330UD представлена на Рис. 2.

Рис. 2.  Архитектура Gigabyte GA-GC330UD

Другими особенностями являются: Intel High Definition Audio (до 6 каналов, HDA-кодек Realtek ALC662, сетевой контроллер (10/100 Mbit), а также до 8 портов USB 2.0.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-GC330UD осуществляется через систему импульсных преобразователей.

Встроенные в архитектуру Gigabyte GA-GC330UD средства мониторинга  предоставляют возможность контроля основных параметров.

Из реализованных фирменных средств следует отметить традиционные для материнских плат Gigabyte средства:

• Virtual Dual BIOS,
• @BIOS, Q-Flash,
• Xpress Recovery2,
• Xpress Install,
• Easy Tune и др.

В качестве операционной системы могут быть использованы Microsoft Windows XP/Vista.

Результаты оценки производительности материнской платы GA-GC330UD,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Современные компьютеры для большинства задач часто обладают избыточной производительностью. В таких случаях целесообразно использовать созданные на основе энергоэкономичных процессоров и чипсетов сверxкомпактные системы. Их главной задачей являются комфортная работа в Интернете, офисные приложения, а также сравнительно несложные задачи мультимедиа.

В качестве основы для компактных и экономичных систем может быть использована материнская плата Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD), созданная на основе двухъядерного процессора Intel Atom 330 и чипсета Intel 945GС Express.

Основные параметры

Внешний вид материнской платы GA-GC330UD и ее внешних разъемов представлен на Рис. 1.

В Таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1. Материнская плата GA-GC330UD

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы  GA-GC330UD

Особенности архитектуры материнской платы GA-GC330UD,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 3 
  

Главной особенностью материнской платы Gigabyte GA-GC230D это использование  интегрированного (несъемного) процессора Intel Atom 230. Такая конструкция позволила минимизировать размеры и стоимость платы.

Благодаря низкому энергопотреблению, а следовательно, и низкому теплообразованию процессора Intel Atom для его охлаждения применяется пассивный кулер, представляющий собой небольшой радиатор. Отказ от традиционных для таких плат массивных средств с использованием большого радиатора и высокоскоростного вентилятора позволило  уменьшить габариты, обеспечить бесшумность, снизить себестоимость.    

Но подобных средств оказалось недостаточно для микросхемы GMCH чипсета Intel 945GC. Для охлаждения данной микросхемы использован сравнительно небольшой радиатор, снабженный миниатюрным вентилятором. Наличие вентилятора для GMCH и отсутствие его у процессора объясняется разными уровнями теплообразования: 22,2 Вт против 4 Вт. Что же касается второй микросхемы чипсета, то для ее охлаждения разработчикам удалось обойтись, как и в случае процессора, только небольшим радиатором без вентилятора (максимальное теплообразование — менее 3,5 Вт).

Оценивая традиционно подсистему памяти, необходимо отметить, что в системе, построенной на основе Gigabyte GA-GC230D, она представлена только одним модулем DDR2 533/400 МГц объемом до 2 Гбайт. Соответственно, режим работы памяти может быть только одноканальным.

Видеоподситема представлена встроенными в чипсет видеосредствами Intel GMA 950. Поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения. Для упрощения конструкции материнской платы и уменьшения ее стоимости в архитектуре Gigabyte GA-GC230D не предусмотрено использование внешней видеокарты.  

За управление устройствами ввода-вывода отвечает вторая компонента чипсета, представленная микросхемой Intel ICH7. Поддерживается два порта интерфейса Serial ATA 3 Гбит/с один порт Parallel ATA (ATA 100/66/33), что позволяет подключить два накопителя SATA и два устройства IDE.

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-GC230Dпредставлена на Рис. 4.

Рис. 4.  Архитектура Gigabyte GA-GC230D

Из особенностей архитектуры следует отметить аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 6 каналов, HDA-кодек Realtek ALC662, сетевой контроллер (10/100 Mbit), а также до 8 портов USB 2.0.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-GC230Dосуществляется через систему импульсных преобразователей. В их составе традиционно используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и твердотельные конденсаторы.  

Встроенные в архитектуру Gigabyte GA-GC230Dсредства мониторинга  предоставляют возможность контроля основных параметров.

Из реализованных фирменных средств следует отметить традиционные Virtual Dual BIOS, Q-Flash, Xpress Recovery2, Xpress Install, утилита управления Easy Tune.

В качестве операционной системы рекомендована Microsoft Windows XP.

Результаты тестирования компьютерной системы, созданной на основе материнской платы GA-GC230D, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

Основные параметры GA-GC230D

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-GC230D и ее внешних разъемов представлен на Рис. 2 и Рис. 3.

В Таблице 2 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата Gigabyte GA-GC230D

Рис. 3.  Внешние разъемы материнской плата Gigabyte GA-GC230D

Таблица 2.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-GC230D

Конструктивные и архитектурные особенности материнской платы GA-GC230D, созданной и выпущенной команией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Чипсет

Для поддержки энергоэкономичного процессора Intel Atom 230 компания Intel предложила использовать специализированный набор системной логики (чипсет) Intel 945GС Express (i945GС).

Этот чипсет был создан на основе популярного набора Intel 945G. Целями разработки стала адаптация к требованиям процессоров семейства Atom и существенное снижение энергопотребления и теплообразования. 

Как и его прототип, чипсет i945GС имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения.

Состоит чипсет i945GС традиционно из двух микросхем:

• Graphics Memory Controller Hub,
• I/O Controller Hub.

Компонента Graphics Memory Controller Hub (GMCH), представленная микросхемой 82945GС (QG82945GC, FCBGA1202), управляет основными традиционными подсистемами через соответствующие интерфейсы:

• процессора (FSB),
• оперативной памяти (System Memory Interface),
• графических средств (Graphics Interface),
• второй компоненты чипсета через (Direct Media Interface).

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 166 и 200 МГц процессорной шины Front Side Bus (FSB), что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 800 МГц (QPB).

Микросхема GMCH имеет двухканальный встроенный контроллер памяти DDR2 SDRAM 400/533/667 МГц (non-ECC). Максимальный объем — 2 Гбайт.

Интегрированные в GMCH графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на внутренней частоте 400 МГц. Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Вторая компонента — I/O Controller Hub седьмой версии — ICH7. Поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать:

• 4 SATA HDD (до 300 Мбайт/с),
• 1 PATA (IDE),
• 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с),
• 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4,
• 6 PCI (32/33) и т. п.

Кроме того, микросхема ICH7 поддерживает еще и LAN 10/100 Мбит/с, LPC, Intel High Definition Audio и т. п.

Максимальное значение тепловой TDP (Thermal Design Power — максимальная мощность  теплообразования микросхемы) соответствует уровню 29,5 Вт, из которых 22,2 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7.

Структура компьютера с чипсетом i945GС представлена на Рис. 1.

Рис. 1.  Структура компьютера с чипсетом i945GC

На основе данных элементов компания Gigabyte выпустила материнскую плату GA-GC230D.

Основные параметры Gigabyte GA-GC230D приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

Материнская плата GA-GC230D, созданная и выпущенная компанией Gigabyte, выполнена на многослойном стеклотекстолите традиционного для компании Gigabyte синего цвета.

Главной особенностью платы GA-GC230D является использование  интегрированного (несъемного) центрального процессора Intel Atom 230.

Такая конструкция позволила минимизировать размеры и стоимость платы.

Благодаря низкому энергопотреблению, а следовательно, и низкому теплообразованию процессора Intel Atom для его охлаждения конструкторы применили пассивный кулер, представляющий собой небольшой алюминиевый радиатор.

Отказ от традиционных для материнских плат массивных средств поддержания оптимального температурного режима центрального процессора (CPU), представленных обычно большим радиатором и высокоскоростным вентилятором, позволило:

• значительно уменьшить габариты,
• обеспечить бесшумность,
• снизить себестоимость.

Однако подобных пассивных средств охлаждения является недостаточным, по мнению конструкторов Gigabyte, для охлаждения главной, наиболее сложной микросхемы чипсета Intel 945GC — GMCH.

Для охлаждения данной микросхемы использован сравнительно небольшой радиатор, снабженный миниатюрным вентилятором.

Наличие вентилятора для GMCH и отсутствие его у центрального процессора объясняется разными уровнями теплообразования. Действительно для данных компонентов уровни теплообраззования составляют: 22,2 Вт — у CPU, против 4 Вт — у GMCH.

Что же касается второй микросхемы чипсета, представленной компонентой Intel ICH7, то для ее охлаждения разработчикам удалось обойтись, как и в случае центрального процессора, только небольшим радиатором без вентилятора. Связано это с тем, что максимальное теплообразование микросхемы Intel ICH7 — менее 3,5 Вт.

Оценивая традиционно подсистему памяти, необходимо отметить, что в компьютерной системе, построенной на основе GA-GC230D, она представлена только одним модулем DDR2 533/400 МГц, максимальный ее объемом составляет 2 Гбайт. Соответственно, режим работы подсистемы памяти в данном случае может быть только одноканальным.

Видеоподсиcтема представлена встроенными в чипсет видеосредствами Intel GMA 950. Данными средствами поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения.

Для упрощения конструкции материнской платы и уменьшения ее стоимости в архитектуре GA-GC230D не предусмотрено использование внешней видеокарты, созданной на основе дискретных элементов.  

За управление устройствами ввода-вывода в GA-GC230D традиционно отвечает вторая компонента чипсета, представленная в использованном варианте Intel 945GC микросхемой Intel ICH7.

Дисковая подсистема, созданная на основе этой микросхемы, в материнской плате GA-GC230D обеспечивает поддержку следующих портов:

• два порта интерфейса Serial ATA 3 Гбит/с,  
• один порт Parallel ATA (ATA 100/66/33).

Данные порты позволяют подключить:

• два накопителя SATA,
• два устройства IDE.

Из особенностей архитектуры следует отметить аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (HDA-кодек Realtek ALC662, до шести звуковых каналов), сетевой контроллер (10/100 Mbit), а также до 8 портов USB 2.0.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-GC230D осуществляется через систему импульсных преобразователей. В их составе традиционно используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и высоконадежные твердотельные конденсаторы.  

Встроенные в архитектуру GA-GC230D средства мониторинга  предоставляют возможность контроля основных параметров.

Из реализованных фирменных средств следует отметить традиционные Virtual Dual BIOS, Q-Flash, Xpress Recovery2, Xpress Install, утилита управления Easy Tune.

В качестве операционной системы рекомендована Microsoft Windows XP.

Результаты тестирования компьютерной системы, созданной на основе материнской платы GA-GC230D, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, на основе указанных высокоэффективных, энергоэкономичных элементов, основой которых послужили процессор Intel Atom 230 и чипсет Intel 945GC, компания Gigabyte разработала и выпустила сверхкомактную материнскую плату.

Изделие, отличающееся сравнительно невысокой ценой и ориентированное на рынок неттопов (компьютеров для работы в локальных и глобальных сетях), получило наименование Gigabyte GA-GC230D  (GA-GC230D).

Внешний вид GA-GC230D представлен на Рис. 2.

В Таблице 2 приведены основные  характеристики GA-GC230D.

Рис. 2.  Материнская плата GA-GC230D

Таблица 2.  Основные параметры материнской платы GA-GC230D

Некоторые особенности материнской платы GA-GC230D, созданной и выпущенной команией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов
 

Для платформы неттопов — компьютеров, ориентированных на работу в Интернете, компанией Intel была выпущена сравнительно недорогая, энергоэкономичная  модель процессора, получившая наименование 230.

Основные характеристики этой модели представлены в Таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры процессора Intel Atom 230

С целью повышения энергоэффективности и уменьшения площади полупроводникового кристалла процессора были упрощены вычислительные цепи, уменьшены объемы кэш-памяти, модифицированы элементы управления процессорной шиной и т. п. Благодаря внедрению всех инноваций достигнута очень низкая рабочая мощность: TDP — 4 Вт. Это позволяет создавать компактные настольные системы.

Для поддержки энергоэкономичного процессора Intel Atom 230 компания Intel предложила чипсет Intel 945GС Express (i945GС).

Этот чипсет имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения.

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 166 и 200 МГц процессорной шины, что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 800 МГц (QPB). Максимальный объем памяти DDR2 SDRAM 400/533/667 МГц (non-ECC)  — 2 Гбайт. Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на внутренней частоте 400 МГц. Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Компонента ICH поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать: 4 SATA HDD (до 300 Мбайт/с), 1 PATA (IDE), 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с), 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4, 6 PCI (32/33) и т. п. Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п. Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 29,5 Вт (22,2 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7).

Упрощенная структура настольного компьютера с чипсетом i945GС представлена на Рис. 1. 

Рис. 1.  Структура настольного компьютера с чипсетом i945GC 

На основе данных элементов компания Gigabyte выпустила материнскую плату GA-GC230D.

Основные параметры Gigabyte GA-GC230D приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Элементы тестовой системы

Новая процессорная архитектура, реализующая перечисленные выше технологии, обеспечивает двухъядерным процессорам высокий уровень производительности при значительном сокращении энергопотребления, а, следовательно, и теплообразования. В материалах, представленных еще на сессиях Intel Developer Forum, фигурировало 40-процентное повышение производительности при таком же снижении теплообразования.

Теплообразование, как известно, определяется показателем TDP (Thermal Design Power — максимальная мощность теплообразования микросхемы). Для верхней модели Intel Core Microarchitecture он соответствует 75 Вт, для остальных — 60 Вт. Эти значения существенно ниже аналогичных показателей двухъядерных предшественников в лице моделей NestBurst, в которых TDP достигал уровня 130 Вт.

Что же касается производительности, обеспечиваемой процессорами Intel Core Microarchitecture, то ее оценку целесообразно осуществить в процессе тестирования.

В качестве объекта тестирования была использована модель Intel Core 2 Extreme X6800, обеспечивающая наивысший уровень производительности среди процессоров Intel Core Microarchitecture, выпущенных в числе первых моделей для сектора настольных компьютеров.

Внешний вид инженерного образца двухъядерного процессора Intel Core 2 Extreme X6800 приведен на рис. 5.

Рис. 5. Инженерный сэмпл процессора Intel Core 2 Extreme X6800

В роли эталона в исследовании выступил Intel Pentium D 820, созданный на базе микроархитектуры NetBurst. Данная модель относится к предыдущему поколению двухъядерных процессоров, разработанных для настольных компьютеров. Эта модель входит в группу продуктов с кодовым именем Smithfield и создана по технологии 90 нм. Тактовая частота работы ядер — 2,8 ГГц, кэш-память L1 Data имеет объем 16 Кбайт, L1 Trace — 12 Kuops (микроопераций), L2 — 1024 Кбайт.

В качестве основы тестовой системы была использована материнская плата Intel D975XBX, созданная на основе «топового» чипсета Intel 975X.

Основные параметры данной платы приведены в таблице 3, внешний вид — на рис. 6.

Таблица 3. Основные параметры материнской платы Intel D975XBX

Рис. 6. Материнская плата Intel D975XBX

Результаты тестирования рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2  
  

Особенности архитектуры

Материнские платы линейки GA-G1975X созданы в соответствии с референс-дизайном с учетом требований повышенного энергопитания современных электронных компонентов. Выполненные на чипсете i975X, они ориентированы на сектор мощных компьютеров с соответствующими процессорами, включая двуядерные модели.

Архитектура каждой из данных плат, как Gigabyte GA-G1975X-C, так и GA-G1975X, рассчитана на использование как одноканальных, так и двухканальных конфигураций подсистемы оперативной памяти с модулями DDR2 SDRAM. Без ограничений могут применяться модули DDR2 533. В режимах с частотой передачи данных процессорной шины 800 и 1066 МГц возможно использование модулей DDR2 667. При выборе частоты 1066 МГц в режиме разгона, устанавливаемого в BIOS Setup, модули памяти работают как DDR2 888. В двухканальном режиме это обеспечивает достижение максимальной полосы пропускания для оперативной памяти, а, следовательно, и всей системы.

Оценивая функциональные возможности материнских плат линейки GA-G1975X, необходимо отметить, что используемые в конструкции полупроводниковые элементы отличаются не только высокой производительностью, но и высоким энергопотреблением, а, следовательно, и теплообразованием. Кроме процессора и микросхем чипсета, значительным источником тепла являются элементы преобразователей напряжений (VRM). Они необходимы для питания процессора, модулей оперативной памяти, и видеоподсистемы.

Мощный общий тепловой поток требует использования адекватных средств поддержания необходимых термических режимов эксплуатации. И если в случае модели Gigabyte GA-G1975X-С для охлаждения электронных компонентов достаточно традиционных средств охлаждения, то для решения проблемы высокого теплообразования элементов Gigabyte GA-G1975X, рассчитанных на экстремальные режимы эксплуатации, конструкторы в дополнение к пассивным средствам предложили специальную конструкцию (Рис. 2, Рис. 3, Рис. 4).
    

Рис. 3. Элементы средств охлаждения материнской платы Gigabyte GA-G1975X
    

Эта конструкция предусматривает наличие воздуховодов и специальных турбин: в торцах двух воздуховодов установлено четыре 40-миллиметровомых вентиляторов. Образуемые ими мощные потоки воздуха, обтекая элементы VRM, радиаторы процессора и чипсета, а также модулей памяти, уносят значительное количество тепловой энергии от нагретых компонентов. В одном из воздуховодов расположен северный мост чипсета с радиатором, во втором — часть преобразователя процессорного питания с радиатором на полевых транзисторах.

Данный способ охлаждения, основанный на использовании описанной конструкции, инженеры Gigabyte назвали технологией Turbojet. Основные потоки воздуха, порожденные Turbojet, представлены на Рис. 4.

Рис. 4. Система охлаждения Turbojet и охлаждающие воздушные потоки
    

Необходимо отметить, что перечисленными элементами не исчерпываются особенности материнских плат линейки GA-G1975X. Архитектура представлена на Рис. 5, а дизайн и расположение основных элементов на платах — на Рис. 6.
        

Рис. 5. Архитектура плат линейки GA-G1975X

Рис. 6. Дизайн и расположение основных элементов плат линейки GA-G1975X
   

Особенностью указанных материнских плат является возможность одновременного использования двух видеоадаптеров, используемых в режиме SLI. Эти видеоадаптеры подключаются посредством двух слотов стандарта PCI Express x16, поддерживающих режимы PCI Express x8 (Рис. 7). А для расширения компьютерной системы используются два слота PCI и два PCI Express x4.
  

Рис. 6. Материнская плата Gigabyte GA-G1975X с двумя видеоадаптерами
      

В качестве аудиокодека в составе материнских плат линейки GA-G1975X использована микросхема Creative CA0106-DAT. Реализовано восемь аудиоканалов (7.1), обеспечивающих сравнительно высокое качество: в полосе 40 Гц – 15 кГц неравномерность АЧХ составляет менее 0,15 дБ, динамический диапазон — около 85 дБ, гармонические искажения — менее 0,01%.

Традиционный сетевой контроллер Gigabit Ethernet реализован на микросхеме  Broadcom 5789, подключенной через шину PCI Express х1.

Данные платы благодаря поддержке компоненты чипсета ICH7R имеют в своем составе четыре порта Serial ATA 300 и один порт Parallel ATA-100. Микросхема ICH7R предоставляет возможность на основе накопителей Serial ATA реализовать функции RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5. Дополнительная микросхема ITE IT8211F обеспечивает работу Parallel ATA IDE с поддержкой протоколов UltraDMA 133/100/66.

Хотя указанные материнские платы и обеспечивают высокие уровни производительности всех входящих в их состав систем, конструкторы  предусмотрели дополнительные средства. К их числу относятся режимы технологии разгона (overclocking), предусматривающей повышение производительности компьютеров за счет увеличения тактовых частот основных подсистем.

Кроме overclocking материнская плата поддерживает целый ряд фирменных разработок Gigabyte. Среди них Dual BIOS — технология резервного хранения программного кода BIOS во второй микросхеме, что обеспечивает повышенную надежность при выполнении операции модификации кода, а также в случае вирусных атак.

Кроме того, данными материнскими платами поддерживается CIA (CPU Intelligent Accelerator) 2 — динамическое изменение частоты процессорной шины, а, следовательно, и процессора в зависимости от его текущей загрузки, определяемой характером выполняемых задач. Поддерживается технология MIB (Memory Intelligent Booster) 2, которая позволяет повысить производительность (декларируется — до 10%) подсистемы оперативной памяти за счет сокращения задержек без снижения стабильности. Поддерживается и развитая система разгона (overclocking). Этому помогает фирменная утилита EasyTune 5, работающая под Windows. Она обеспечивает разгон и мониторинг системных параметров в реальном времени.

Что касается производительности систем, созданных на основе материнских плат линейки GA-G1975X, то она была оценена в процессе тестирования, результаты которого приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры

Внешний вид материнских плат линейки GA-G1975X, а также разъемы портов задней панели, представлены на Рис. 2.  Основные характеристики данных плат приведены в Таблице 1.
      

Рис. 2.   Две материнские платы линейки GA-G1975X:
              Gigabyte  GA-G1975X-C  (на заднем плане)  и
              Gigabyte  GA-G1975X  (на переднем плане  и  внизу)

Таблица 1.  Основные параметры материнских плат линейки GA-G1975X

    
Особенности архитектуры указанных материнских плат приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

Материнские платы относятся к сложным, высокотехнологичным изделиям, чья архитектура основана на использовании большого числа элементов, нередко работающих в предельных электрических, тепловых и частотных режимах. Разработка таких изделий является сложным и дорогостоящим процессом. Однако экономические законы современного рынка требуют от производителей широкого диапазона моделей.

Одним из методов снижения расходов является использование общего дизайна печатной платы для всего модельного ряда. Требуемое же разнообразие функциональных возможностей достигается за счет применения разных наборов электронных компонентов, а также внесения соответствующих конструктивных изменений.

В качестве примера использования общего дизайна в материнских платах можно привести модели линейки GA-G1975X компании Gigabyte. Платы данной линейки, относящиеся к высокопроизводительным, многофункциональным изделиям высшей ценовой группы (High End), выпущены производителем на основе топового чипсета Intel 975X.
       

Чипсет Intel 975X
    

Рис. 1. Типовая структура компьютера, созданного на основе чипсета Intel 975X
   

Чипсет Intel 975X (i975X) относится к изделиям верхнего диапазона функциональных возможностей, производительности и цен. Пришел на смену i955X, который в свою очередь заменил i925XE и i925X. Ориентирован на создание настольных персональных компьютеров высокой производительности и надежности. Рассчитан на системы с процессорами LGA 775 и с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus).

Объявлена поддержка тактовых частот процессорной шины 266 или 200 МГц, что обеспечивает скоростную передачу данных и адреса соответственно с частотами 1066/800 МГц и 533/400 МГц. Использование чипсетом тактовых частот 133/100 МГц формально не предусмотрено.

Процессорной шиной поддерживается 36-битная адресация, что обеспечивает для данного чипсета, как и в случае i955X, до 8 Гбайт оперативной памяти.

Традиционно для современных наборов микросхем системной логики чипсет i975X состоит из двух компонентов, называемых Memory Controller Hub (MCH) и I/O Controller Hub (ICH).

Базовый комплект чипсета i975X состоит из микросхем Intel 82975X Memory Controller Hub (MCH) и Intel 82801GB (ICH7). В качестве второй микросхемы может использоваться улучшенный вариант ICH7, представленный микросхемой Intel 82801GR (ICH7R).

Микросхемы MCH и ICH соединены специальной локальной шиной Direct Media Interface (DMI) со скоростью передачи данных до 2 Гбайт/с в каждом направлении. Обеспечивается полный дуплекс. 

Компонента MCH содержит в своем составе контроллеры, предоставляющие интерфейсы с высокой пропускной способностью. Эти контроллеры управляют системной шиной с передачей данных с частотой 800/1066 МГц и двухканальной оперативной памятью. В дополнение к этому, они организуют работу графического интерфейса PCI Express x16 (до 8 Гбайт/с) для внешнего видеоадаптера или двух PCI Express x8 (до 2 х 4 Гбайт/с) — для двух внешних видеоадаптеров, что не было предусмотрено предшественником i955X. Кроме того, встроенные в MCH контроллеры содержат средства связи с микросхемой  ввода/вывода ICH.

Интегрированный в микросхему Intel 82975X контроллер памяти предусматривает поддержку двух- или одноканального режимов работы памяти DDR2 SDRAM. Следует отметить, что для чипсета i975X, как и в случае i955X, предусмотрена  поддержка только DDR2 SDRAM (533/667). Поддержка DDR SDRAM, как это было у чипсетов линейки i915, не предусмотрена.

Максимальный объем оперативной памяти — до 8 Гбайт, устанавливаемых  в четыре слота DIMM. Предусмотрена поддержка технологии автоматических контроля и коррекции сбоев памяти — Error Checking and Correction (ECC). При этом возможно использование как модулей ECC х8 DIMM, так и non-ECC x8, и non-ECC x16. Для подсистемы памяти реализована фирменная технология ускорения работы, получившая наименование Intel Memory Pipeline Technology. Она обеспечивает небольшое повышение производительности подсистемы памяти. Микросхемой MCH поддерживаются разные частотные режимы работы для шин процессора и памяти. Двухканальная память DDR2 SDRAM с частотой 533 МГц имеет максимальную пропускную способность до 8,5 Гбайт/с, а с частотой 667 МГц — до 10,7 Гбайт/с. Возможны модули x8 и x16 с микросхемами 256 Мбит, 512 Мбит и 1 Гбит.

Управление периферийными устройствами компьютера осуществляет вторая компонента чипсета. При этом необходимо отметить, что в чипсете i975X использована микросхема ICH седьмой версии. В соответствии с этим фактом она получила наименование ICH7 и представлена микросхемой Intel 82801GB.

Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами базового набора поддерживают: один канал IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до двух устройств IDE), четыре порта Serial ATA 300 (SATA II — до  300 Мбайт/с), восемь портов USB 2.0, до четырех PCI Express x1, до шести PCI (PCI Rev 2.3, 32 бит/33 МГц), LPC (Low Pin Count), контроллер Intel High Definition Audio с поддержкой трех кодеков, AC ’97 2.3 (до 8 каналов), интегрированный контроллер LAN (10/100/1000 Mb/s Ethernet), SMBus, APIC, ACPI Rev.2.0, а также другие средства и функции.

Кроме Intel 82801GB, как было указано выше, возможно использование расширенной версии хаба ICH7 — ICH7R, представленного микросхемой Intel 82801GR. Компонента ICH7R обеспечивает до шести PCI-E и поддержку функций RAID: функции Intel Matrix Storage (RAID 0, 1, 0+1, 5).
     

Материнские платы и состав комплектов

Линейка материнских плат Gigabyte, созданных на основе чипсета i975X, состоит из двух моделей:
  -  Gigabyte GA-G1975X-C,
  -  Gigabyte GA-G1975X.

Первая из них ориентирована на рынок высокопроизводительных систем. Вторая же предназначена в основном для компьютерных энтузиастов, старающихся достичь предельных значений производительности за счет использования экстремальных частотных и электрических режимов эксплуатации компонентов.

Обе материнских платы имеют одинаковый набор электронных компонентов, но несколько отличаются конструктивными решениями систем охлаждения   

В состав каждого из комплектов входит большое количество компонентов, что характерно для топовых моделий верхнего ценового диапазона. Комплектные компоненты призваны обеспечить реализацию потенциальных возможностей изделий.

В коплекты Gigabyte GA-G1975X-C и GA-G1975X входят:
  -  упаковочная коробка,
  -  материнская плата,
  -  интерфейсные кабели,
  -  мост SLI Bridge для использования двух видеоадаптеров,
  -  планки с дополнительными разъемами,
  -  два CD-ROM,
  -  документация и др.     

Основные параметры указанных материнских плат приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

- 105 - 

 К стр. 104 

Чипсеты фирмы Intel

Базовый  комплект  i975X  состоит  из  микросхем:
  -  i82975X  Memory Controller Hub (MCH, 1202 ball FC-BGA),
  -  i82801GB  I/O Controller Hub 7 (ICH7, 652 pin MBGA)
  

Рис. 1.50. Структура компьютера с чипсетом i975X

  
Кроме  Intel 82801GB  возможно использование расширенной версии хаба ICH7 — ICH7R, представленного микросхемой Intel 82801GR.  Компонент  ICH7R  обеспечивает до шести PCI Express x1 и поддержку функций RAID,  включая  Intel Matrix Storage.

 К стр. 106 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги