Евгений Рудометов 
 

Сравнительно недавно компания Intel выпустила процессоры третьего поколения Intel Core. Данные мзделия были ранее известны как процессоры Ivy Bridge. Они созданы по новейшему технологическому процессу с масштабом литографии 22 нм.

Для поддержки указанных новейших процессоров компанией Intel были созданы и соответствующие наборы микросхем системной логики (чипсеты). Эти элементы, относящиеся к седьмой серии чипсетов, стали основой новых материнских плат, которые в кратчайшие сроки были созданы и выпущены в большом количестве всеми основными производителями данных важнейших компонентов настольных компьютерных систем.  

Не осталась в стороне от этого процесса и компания Gigabyte. Эта компания создала на основе новейших компонентов перспективные модели материнских плат, обеспечивающие поддержку не только новейших процессоров Intel Core i7/i5/i3, Intel Pentium и Intel Celeron третьего (Ivy Bridge, 22 нм) поколения Intel Core, но и их одноименных предшественников, относящихся ко второму (Sandy Bridge, 32 нм) поколению Intel Core.

Одной из таких моделей является материнская плата Gigabyte GA-Z77X-UD5H (GA-Z77X-UD5H), созданная на основе чипсета Intel Z77 Express (Intel Z77) — старшего представителя седьмой серии чипсетов.

Остается добавить, что GA-Z77X-UD5H обладает широким набором функциональных возможностей и относится к изделиям верхнего уровня (High End).

Внешний вид материнской платы GA-Z77X-UD5H представлен на рис. 1. Основные параметры данной платы приведены в таблице 1.

Рис. 1.  Материнская плата Gigabyte GA-Z77X-UD5H

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-Z77X-UD5H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-Z77X-UD5H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 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 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H представлен на рис. 2 и  рис. 3.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-880GMA-UD2H 

Рис. 3.  Разъемы материнской платы GA-880GMA-UD2H 

Таблица 1.  Основные параметры Gigabyte GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид и разъемы материнской платы Gigabyte GA-870A-UD3 (GA-870A-UD3) представлены на рис. 1 и рис. 2. В таблице 3 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-870A-UD3

Рис. 2.  Back-панель с разъемами

Таблица 3.  Основные параметры GA-870A-UD3

Архитектурные и конструктивные особенности материнской платы GA-870A-UD3, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки популярных процессоров линеек AMD Phenom II / Athlon II, выполненных в стандарте подключения AM3, их разработчик компания — AMD предлагает наборы микросхем системной логики  (чипсеты) восьмой серии.

Эта серия чипсетов состоит из следующих моделей:

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

Наиболее функционально насыщенными являются модели AMD 890FX и 890GX, два других представителя восьмой серии наборов микросхем системной логики имеют  существенно более простую архитектуру и меньшие возможности.

На основе чипсетов данного семейства соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат. При этом необходимо отметить, что данные изделия отличаются не только брендами и наименованиями, но и функциональными возможностями. И, конечно, они отличаются своей себестоимостью и отпускной ценой.

В качестве примера  материнской платы, созданной на основе младшего представителя наборов восьмой серии — чипсета AMD 870, можно привести модель Gigabyte GA-870A-UD3 (далее — GA-870A-UD3).

Внешний вид материнской платы GA-870A-UD3 представлен на рис. 1.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-870A-UD3

Таблица 1.  Основные параметры GA-870A-UD3

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

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-H55M-UD2H и ее внешние разъемы представлены на рис. 2 и рис. 3.

В таблице 1 приведены основные технические характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-H55M-UD2H

Рис. 3.  Разъемы GA-H55M-UD2H

Таблица 1. Основные параметры GA-H55M-UD2H  

Некоторые особенности конструкции и архитектуры материнской платы GA-H55M-UD2H представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-H55M-UD2H, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлен на рис. 2.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-H55M-UD2H

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-H55M-UD2H

В GA-H55M-UD2H (Rev. 1.0) для повышения надежности и уменьшения теплообразования используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями.

Микросхема чипсета снабжена лишь небольшим радиатором. Кстати, он является единственным на материнской плате.

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

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express x16. При этом один из них рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express x4. Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX.

Микросхема чипсета чипсета поддерживает традиционные интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе GA-H55M-UD2H используются ряд специализированных микросхем, реализующих функции аудио, сети, устройств IDE, FireWire.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-H55M-UD2H осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора (технология Dynamic Energy Saver 2). Это позволяет сократить энергопотребление и снизить теплообразование, что снижает нагрузку на системы охлаждения и уменьшает акустический шум.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-H55M-UD2H традиционно реализованы фирменные разработки.

Что же касается показателей производительности, то они зависят от используемых моделей процессоров.

Материнская плата GA-H55M-UD2H была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Внешний вид материнской платы GA-P55-UD6 представлен на рис. 5.

В  таблице 1  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 5.  Материнская плата GA-P55-UD6

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-P55-UD6

Основные конструктивные и архитектурные особенности материнской платы GA-P55-UD6,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-P55-UD6 представлен на Рис. 2.

В Таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-P55-UD6

Таблица 1. Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-P55-UD6

Основные особенности материнской платы GA-P55-UD6,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EP55-UD5

Предоставленный инженерный семпл материнской платы Gigabyte GA-EP55-UD5 (GA-EP55-UD5) относится к изделиям топового уровня. Несмотря на то, что в серийные изделия в ряде случаев вносятся существенные изменения, предоставленная плата интересна своими перспективными архитектурными особенностями.

Внешний вид данной платы представлен на Рис. 2, а на Рис. 3 — ее разъемы, выведенные на заднюю панель.

Рис. 2. Материнская плата GA-EP55-UD5

Рис. 3. Разъемы материнской платы GA-EP55-UD5

В Таблице 1, приведены основные  характеристики GA-EP55-UD5.

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EP55-UD5

Особенности архитектуры материнской платы GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

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 
  

Итак, материнская плата GA-EP55-UD5, рассчитанная на процессоры в конструктиве LGA1156, создана и выпущена компанией Gigabyte.

Данная плата относится к изделиям топового уровня.

В Таблице 1, приведены основные характеристики этой платы.

Таблица 1.  Основные параметры GA-EP55-UD5

Архитектурные особенности материнской платы  GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte,  приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EX58-UD4

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EX58-UD4 и ее внешних портов представлены на Рис. 2 и Рис. 3. В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-EX58-UD4

Рис. 3.  Внешние порты GA-EX58-UD4

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EX58-UD4

Основные особенности архитектуры материнской платы GA-EX58-UD4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 2 
  

Материнская плата Gigabyte GA-EG45M-DS2H (GA-EG45M-DS2H) поддерживает работу процессоров Intel микроархитектуры Intel Core, включая двух и четырехъядерные модели, выполненные по технологии 45 нм. 

К таким моделям относятся Intel Core 2 Extreme/Duo/Quad, Pentium Dual-Core / Celeron c разъемом LGA775 и с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus), обеспечивающей передачу данных с частотами 1333/1066/800 МГц.

Для охлаждения микросхем чипсета используются пассивные средства, представленные радиаторами. Отказ от вентиляторов делает материнскую плату полностью бесшумной.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти. Режим работы модулей памяти DDR2 1066/800/667 с объемом до 16 Гбайт может быть одноканальным или двухканальным. Частота 1066 МГц поддерживается в режиме оверклокинга.

Видеоподситема представлена встроенными в чипсет видеосредствами. Поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения HD контента и Blu-ray дисков. Реализован встроенный интерфейс HDMI для воспроизведения видео высокого разрешения (1080) с поддержкой HDCP. Это дает возможность создавать на базе данной платы  мультимедийные системы с поддержкой видео высокой четкости.

В случае необходимости через интерфейс PCI Express x4 может подключаться внешняя видеокарта, созданная на дискретных элементах.

За управление устройствами ввода-вывода отвечает вторая компонента чипсета, представленная микросхемой Intel ICH10R, выполняющей традиционную роль South Bridge.

Данной микросхемой Intel ICH10R поддерживается пять HDD c интерфейсом SATA2 и два устройства IDE. Еще один накопитель может быть подключен через интерфейс eSATA2. Этот скоростной интерфейс, разъем которого выведен на заднюю панель материнской платы, предоставляет возможность подключения внешних накопителей. Ну а в случае необходимости несколько внутренних HDD могут быть организованы в массив RAID с реализацией RAID 0/1/10/5.

Архитектура материнской платы GA-EG45M-DS2H представлена на Рис. 4.

Рис. 4.  Архитектура Gigabyte GA-EG45M-DS2H

Из особенностей архитектуры следует отметить:

• Dual BIOS (использование дополнительной микросхемы с копией кода BIOS),
• аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 8 каналов, HDA-кодек Realtek ALC889A, отношение сигнал/шум, обеспечиваемое данным кодеком, составляет 106 дБ),
• сетевой контроллер Gigabit Ethernet с передачей информации со скоростью до 1000 Мбит/с, 
• интерфейсы USB 2.0 и IEEE1394a.

Еще одной особенностью архитектуры Gigabyte GA-EG45M-DS2H является встроенный модуль TPM с 2048-разрядным шифрованием. По замыслу конструкторов платы этот модуль должен обеспечивать аппаратное шифрование и дешифрование для поддержки ключей на базе цифровой подписи. В настоящее время этот модуль является опциональным, так как поставки таких средств в некоторые страны,  к сожалению,  включая и Россию,  ограничены законодательством этих стран.

Рассмотрение особенностей материнской платы GA-EG45M-DS2H продолжено  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

Плата GA-EG45M-DS2H, созданная на основе чипсета iG45, поддерживает работу высокопроизводительных процессоров Intel, включая двух и четырехъядерные модели, выполненные по технологии 45 нм.

Для охлаждения микросхем чипсета iG45 используются пассивные средства, представленные радиаторами. Отказ от вентиляторов делает систему бесшумной.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти. Режим работы модулей памяти DDR2 1066/800/667 с объемом до 16 Гбайт может быть одноканальным или двухканальным. Частота 1066 МГц поддерживается в режиме оверклокинга.

Видеоподситема представлена встроенными в чипсет видеосредствами. Поддерживается аппаратное декодирование видео для плавного и качественного воспроизведения HD контента и Blu-ray дисков. Реализован встроенный интерфейс HDMI для воспроизведения видео высокого разрешения (1080) с поддержкой HDCP. Это дает возможность создавать на базе данной платы  мультимедийные системы с поддержкой видео высокой четкости.

В случае необходимости через интерфейс PCI Express x4 может подключаться видеокарта.

За управление устройствами ввода-вывода отвечает вторая компонента чипсета, представленная микросхемой Intel ICH10R. Платой Платой поддерживается пять HDD c интерфейсом SATA2 и два устройства IDE. Еще один накопитель может быть подключен через интерфейс eSATA2. Этот скоростной интерфейс, разъем которого выведен на заднюю панель материнской платы, предоставляет возможность подключения внешних накопителей. Ну а в случае необходимости несколько внутренних HDD могут быть организованы в массив RAID с реализацией RAID 0/1/10/5.

Из особенностей архитектуры следует отметить Dual BIOS (использование дополнительной микросхемы с копией кода BIOS), аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 8 каналов, HDA-кодек Realtek ALC889A, отношение сигнал/шум 106 дБ), сетевой контроллер Gigabit Ethernet, а также интерфейсы USB 2.0 и IEEE1394a.

Встроенный модуль TPM с 2048-разрядным шифрованием обеспечивает аппаратное шифрование и дешифрование для поддержки ключей на базе цифровой подписи.

Энергоснабжение элементов платы осуществляется через систему импульсных преобразователей. В их составе используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и твердотельные конденсаторы. Это позволило уменьшить потери и увеличить кпд преобразователей.

Встроенные в архитектуру платы GA-EG45M-DS2H средства мониторинга  предоставлят возможность контроля основных параметров.

Из реализованных традиционных фирменных средств следует отметить традиционные Virtual Dual BIOS, Q-Flash, Xpress Recovery2, Xpress Install и, конечно, утилита управления Easy Tune 5 Pro. Реализованные средства overclocking позволяют гибко управлять производительностью системы, например, установить частоту процессорной шины 1600 МГц, а памяти — 1066 МГц.

В дополнение к упомянутым функциональным возможностям в данной плате инжененры Gigabyte реализовали технологию Dynamic Energy Saver Advanced. Эта технология призвана обеспечить экономное использование электроэнергии за счет динамического изменения числа используемых фаз питания. В результате удается снизить энергопотребление, и, следовательно, уменьшить еще и уровень теплообразования. А это в свою очередь снижает нагрузку на системы охлаждения элементов и способствует уменьшению уровня акустического шума.

В дополнение к перечисленным функциональным возможностям данная плата поддерживает ставшими уже традиционными операционные системы Microsoft Windows VISTA/XP.

Производительность GA-EG45M-DS2H

Тестовая система:

• процессор — Intel Core 2 Quad Q6600 (технология — 65 нм, частота ядра — 2,4 ГГц, L2 — 8 Мбайт, шина — 1066 МГц),
• материнская плата — GA-EG45M-DS2H,
• память — 4 Гбайт DDR2,
• видео — встроенная графика,
• HDD — 750 Гбайт.

Результаты тестирования приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты тестирования

Материнская плата Gigabyte GA-EG45M-DS2H продемонстрировала сравнительно высокие уровни производительности и устойчивости. Это достигнуто благодаря тщательному дизайну и использованию качественных комплектующих.

Материнская плата GA-EG45M-DS2H 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 1 
  

Основные параметры GA-EG45M-DS2H 

Внешний вид материнской платы  GA-EG45M-DS2H  и ее внешних разъемов представлен на Рис. 3 и Рис. 4.

В  Таблице 1  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EG45M-DS2H

Рис. 4. Внешние разъемы GA-EG45M-DS2H

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-EG45M-DS2H

Особенности архитектуры материнской платы GA-EG45M-DS2H приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

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
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-EP45-EXTREME

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME и ее внешних разъемов представлены на Рис. 3 и Рис. 4.

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3.  Материнская плата Gigabyte GA-EP45-EXTREME
            (цветом выделена система охлаждения)

Рис. 4.  Внешние разъемы материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME, созданной на основе чипсета Intel X58, представлен на рис. 3, вид внешних разъемов — на рис. 4. В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3.  Внешний вид платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Рис. 4.  Внешние разъемы Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-EX58-EXTREME

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

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Итак, производительность процессоров, созданных на основе микроархитектуры Nehalem, была оценена с помощью программных тестов.

Ниже представлены результаты тестирования старшей модели Intel Core i7, выполненного на техническом семинаре IDF (Intel Developer Forum) в Сан-Франциско.
  

Основой тестового стенда послужила тестовая система, в состав которой входили следующие компьютерные компоненты: 

• материнская плата Intel DX58SO (ATX, iX58, 4xDDR3, SATA II RAID, 2xPCI-E, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0 и т. п.),
• процессор Intel Core 2 Extreme QX9770,
• процессор Intel Core i7 965 Extreme Edition. 

   
На Рис. 11 представлены результаты оценки влияния технологии многопоточности SMT, реализованной в Intel Core i7, на производительность процессора.

Рис. 11. Влияние технологии многопоточности SMT на производительность

     
На Рис. 12 приведены результаты выполнеия стандартных тестов, учитывающих особенности стандартных прикладных программ, а также ряда популярных игр. В тестах участвовали старшие четырехъядерные модели Intel Core i7 и Intel Core 2.

Рис. 12. Результаты выполнения тестов, учитывающие особенности ряда прикладных программ

   
В заключение следует добавить, что соответствующие модели, созданные для мобильных решений, – это вторая половина 2009 г.

В соответствии с концепцией «Tick-Tock» примерно через год после появления первых представителей микроархитектуры Nehalem, созданных по технологии 45 нм, осуществляется перевод моделей Intel Core i7 (микроархитектура Nehalem) на технологию 32 нм.

Через год после этого существенно меняется микроархитектура, и появляются новый процессор (Sandy Bridge), созданный по технологии 32 нм.  

Еще через год настает очередь нового процессора, уже созданного по технологии 22 нм,  и  т. д.

>>    Часть 1  

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Оценивая преимущества новой архитектуры, необходимо отметить, что Intel Core i7 требуют другого окружения. Это означает, что при переходе на новые ЦП потребуется смена ряда комплектующих.

Прежде всего это касается выбора новой материнской платы. И это связано не только с новым процессорным разъемом LGA1336 и с соответствующим процессорным кулером с иной конструкцией крепления. Добавились и новые требования на электропитание ЦП, что потребовало соответствующих изменений в материнской плате. Здесь необходимо вспомнить и о подсистеме оперативной памяти. Необходимо напомнить о том, что в ЦП Intel Core i7 используются исключительно модули DDR3 SDRAM, что открывает начало к отказу от DDR2 SDRAM, по крайнем мере, пока в мощных компьютерах.

Для поддержки новых процессоров компания Intel выпустила соответствующий набор микросхем системной логики (чипсет) — Intel X58 Express Chipset. На основе этого чипсета компания Intel, а также все основные производители выпустили материнские платы, поддерживающие ЦП Intel Core i7. В качестве примера можно привести материнскую плату Intel DX58SO (ATX, iX58, 4xDDR3, SATA II RAID, 2xPCI-E х16, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0 и т. п.). Внешний вид этой платы представлен на Рис. 5

Рис. 5. Материнская плата Intel DX58SO

Что же касается реальных уровней производительности, то это, как всегда, оценивается с помощью тестов. Ниже представлены результаты тестирования старшей модели Intel Core i7 на техническом семинаре IDF (Intel Developer Forum) в Сан-Франциско.

На Рис. 6 представлены результаты оценки влияния технологии многопоточности SMT, реализованной в Intel Core i7, на производительность процессора.

Рис. 6. Влияние технологии многопоточности SMT на производительность

На Рис. 7 приведены результаты выполнеия стандартных тестов, учитывающих особенности стандартных прикладных программ, а также ряда популярных игр. В тестах участвовали старшие четырехъядерные модели Intel Core i7 и Intel Core 2

Рис. 7. Результаты выполнения тестов, учитывающие особенности ряда прикладных программ

На основании приведенных результатов, необходимо отметить, что новые процессоры обладают более высокой производительностью по сравнению со своими предшественниками.

В статье были использованы материалы IDF. 

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,
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 3 
  

Видеоподсистема в материнской плате Gigabyte GA-EP45-EXTREME  поддержана тремя слотами конструктива  PCI Express x16.

Два слота поддерживают PCI Express 2.0, они могут работать в режиме x8 и поддерживают два видеоадаптера в режиме CrossFireX.

В полноскоростном режиме стандарта PCI Express x16 — только первый слот.

Третий слот конструктива PCI Express x16 функционирует за счет контроллера PCI Express x1, реализованного в ICH10R. Однако этот слот работает в режиме x4.  Данный слот — разделяемый.

Реализация трех видеослотов, обеспечивающих подключение до трех видеоадаптеров, представлена на рис. 6.

Рис. 6.  Реализация трех видеослотов

Разделяемость не допускает работу устройств PCI Express x1 при использовании третьего слота.

За управление устройствами ввода-вывода в Gigabyte GA-EP45-EXTREME отвечает микросхема ICH10R. Данная микросхема  поддерживает функции RAID для накопителей SATA.

Из особенностей архитектуры следует отметить:

• Dual BIOS (две микросхемы с копией кода BIOS материнской платы),
• аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 8 каналов, HDA-кодек Realtek ALC889A),
• сетевые контроллеры Gigabit Ethernet (две микросхемы RTL 8111С),
• большое количество портов USB 2.0,
• три IEEE1394a (микросхема Texas Instruments TSB43AB23).

Энергоснабжение осуществляется через систему импульсных преобразователей процессора, подсистем видео и оперативной памяти. При этом в схемах питания используются твердотельные конденсаторы, качественные транзисторы, дроссели с ферритовыми сердечниками.

Средства мониторинга, встроенные в состав Gigabyte GA-EP45-EXTREME, осуществляют контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

Фирменные технологии повышают потребительские свойства материнской платы. Средства разгона (overclocking) позволяют увеличить производительность системы. Для увеличения стабильности работы подсистем возможно изменение уровней напряжения питания основных подсистем.

Оценивая функциональные возможности Gigabyte GA-EP45-EXTREME, необходимо отметить, что конструкторы реализовали расширенные возможности Power Saving,  предназначенные для настройки технологии Dynamic Energy Saver (Dynamic Energy Saver Advanced). Технология DES обеспечивает экономное использование электроэнергии за счет динамического изменения числа используемых фаз питания. В результате удается снизить энергопотребление, и, следовательно, уменьшить уровень теплообразования.

Материнская плата поддерживает традиционные операционные системы Microsoft.

Что же касается численной оценки производительности, то она была проведена в процессе тестирования.

Особенности тестирования и полученные результаты приведены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME, созданной на основе чипсета Intel P45, представлен на рис. 2, вид внешних разъемов — на рис. 3, основные характеристики — в таблице 1.
   

Рис. 2.  Внешний вид платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Рис. 3.  Внешние разъемы Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-EP45-EXTREME

Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EP45-EXTREME рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

>>    Часть 3 
  

Обеспечению высокой производительности материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 способствует не только процессор, но и подсистема памяти. В ее составе могут быть использованы модули DDR2 1066/800/667 с объемом до 8 Гбайт, включенные в одноканальном или двухканальном режиме.

А еще Gigabyte GA-EP35-DS4 обладает высокопроизводительной видео подсистемой. Ее поддержка обеспечена наличием двух разъемов конструктива PCI Express х16 и соответствующими интерфейсами, хотя это и не предусмотрено архитектурой iP35.

Архитектурные решения материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 в конфигурации с двумя видеоадаптерами позволяют реализовать технологию ATI CrossFire, котораяя предусматривает одновременную работу двух видеоадаптеров, обслуживающих вывод графической информации общей задачи.

Остается доавить, что первый видеослот материнской платы обеспечивает  поддержку скоростного режима х16. Второй — не выше х4. Этот слот является разделяемым. Он делит общие линии со слотами PCI Express x1, что хорошо видно на схеме.
          

Рис. 3. Реализация второго видеослота материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4
    

В результате при использовании второго видеослота исключается возможность работы устройств PCI Express x1. Однако данное обстоятельство, как правило, не является критичным, поскольку в состав материнской платы интегрированы практически все наиболее востребованные аппаратные средства, и слоты PCI Express x1, как правило, остаются незадействованными.

За управление устройствами ввода-вывода отвечает вторая компонента чипсета, представленная микросхемой Intel 82801IR (ICH9R).

Из особенностей архитектуры следует отметить использование дополнительной микросхемы с копией кода BIOS (Dual BIOS), аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 8 каналов, HDA-кодек Realtek ALC889A), сетевого контроллера Gigabit Ethernet (микросхема RTL 8111B), а также интерфейсов USB 2.0 и IEEE1394a (микросхема Texas Instruments TSB43AB23). Добавим, что на заднюю панель платы вынесено восемь портов USB 2.0, что, во-первых, является своеобразным рекордом, во-вторых, практически исключает необходимость использования дополнительных планок.

В архитектуре Gigabyte GA-EP35-DS4 реализованы два массива RAID-накопителей SATA. Один из них обеспечен микросхемой ICH9R с реализацией RAID 0/1/10/5, другой — Gigabyte SATA2 с реализацией RAID 0/1/JBOD. Возможно использование и двух традиционных накопителей с интерфейсом Parallel ATA, подключаемых через один разъем соответствующего стандарта.

Встроенные в архитектуру Gigabyte GA-EP35-DS4 средства мониторинга обеспечивают:
  -  определение температуры процессора, системы и блока питания,
  -  поддержку функции CPU Smart Fan,
  -  предупреждение о перегреве CPU,
  -  определение скорости вращения вентиляторов и сообщение о неисправностях,
  -  определение напряжения питания.

Из реализованных фирменных средств следует отметить Virtual Dual BIOS, Q-Flash, Xpress Recovery2, Xpress Install и Easy Tune 5 Pro.

Реализованные средства оверклокинга позволяют гибко управлять производительностью системы, например, установить частоту процессорной шины 1600 МГц, а памяти — 1200 МГц. Это позволяет расширить стандартные возможности чипсета iP35 за счет использования более высокопроизводительных процессоров и более скоростных модулей оперативной памяти.

Для увеличения стабильности работы компьютерных подсистем возможно изменение уровней напряжения питания основных подсистем.

Особенности энергопитания и оценки производительности материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры Gigabyte GA-EP35-DS4

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 и ее внешних портов представлены на Рис 1. В таблице 1 приведены основные характеристики данной платы.

Рис 1. Материнская плата Gigabyte GA-EP35-DS4

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4

    
Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1 
  

В материнской плате Gigabyte GA-EP35-DS4 использованы высоконадежные, твердотельные конденсаторы (Solid) с повышенной устойчивостью к экстремальным условиям работы. В дополнение к этому в Gigabyte GA-EP35-DS4 реализованы четыре фирменные технологии: Safe, Smart, Speed, Silent-Pipe. Эти технологии обеспечивают повышение надежности, управляемости и максимальной производительности.

Плата Gigabyte GA-EP35-DS4 поддерживает работу процессоров Intel, включая двух и четырехъядерные модели, выполненные по технологии 45 нм. Их работу обеспечивают элементы окружения, основу которых составляют микросхемы чипсета iP35. Для поддержания соответствующих тепловых режимов инженеры Gigabyte отказались от активных средств охлаждения, ограничившись компактными радиаторами, соединенными тепловыми трубками (технология Silent-Pipe).

Отказ от активных средств охлаждения  обеспечивает бесшумность системы охлаждения даже в режимах высокой производительности.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти. Режим работы модулей памяти DDR2 1066/800/667 с объемом до 8 Гбайт может быть одноканальным или двухканальным. Двухканальный режим позволяет получить максимально сбалансированную относительно информационных потоков систему.

Поддержка видеоподсистемы осуществлена наличием двух разъемов конструктива PCI Express х16 и соответствующими интерфейсами, хотя это и не предусмотрено архитектурой iP35.

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-EP35-D приведена на Рис. 3.
   

Рис. 3. Архитектура материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4
     

Архитектурные решения материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 в конфигурации с двумя видеоадаптерами обеспечивают поддержку технологии ATI CrossFire. Первый слот поддерживает скоростной режим х16. Второй — не выше х4. Этот слот является разделяемым. Он делит общие линии со слотами PCI Express x1 (Рис. 4)
    

Рис. 4. Реализация второго видеослота
   

В результате при использовании второго видеослота исключается возможность работы устройств PCI Express x1. Однако данное обстоятельство, как правило,  не является критичным, поскольку в состав материнской платы интегрированы практически все наиболее востребованные аппаратные средства, и слоты PCI Express x1, как правило, остаются незадействованными.

За управление устройствами ввода-вывода традиционно отвечает вторая компонента, входящая в состав используемого чипсета. В качестве этой  компоненты в материнской плате Gigabyte GA-EP35-DS4 используется микросхема Intel 82801IR (ICH9R).

Из особенностей архитектуры следует отметить Dual BIOS (использование дополнительной микросхемы с копией кода BIOS), аудиоподсистему c реализацией Intel High Definition Audio (до 8 каналов, HDA-кодек Realtek ALC889A), сетевого контроллера Gigabit Ethernet (микросхема RTL 8111B), а также интерфейсов USB 2.0 и IEEE1394a (микросхема Texas Instruments TSB43AB23).

В архитектуре Gigabyte GA-EP35-DS4 реализованы два массива RAID накопителей SATA. Один из них обеспечен микросхемой ICH9R с реализацией RAID 0/1/10/5, другой — Gigabyte SATA2 с реализацией RAID 0/1/JBOD. Возможно использование и двух традиционных накопителей с интерфейсом Parallel ATA, подключаемых через один разъем соответствующего стандарта.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 осуществляется через систему импульсных преобразователей процессора, подсистем видео и оперативной памяти. В высокочастотных модулях питания используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и твердотельные конденсаторы. Это позволило уменьшить потери и увеличить кпд преобразователей.

Встроенные в архитектуру Gigabyte GA-EP35-DS4 средства мониторинга обеспечивают: определение температуры процессора, системы и блока питания, поддержка функции CPU Smart Fan, предупреждение о перегреве CPU, определение скорости вращения вентиляторов и сообщение о неисправностях, определение напряжения питания.

Следует ответить, что в данной плате Gigabyte представила утилиту Power Saving (Рис. 5), которая предназначена для настройки технологии Dynamic Energy Saver. Данная технология призвана обеспечить экономное использование электроэнергии за счет динамического изменения числа используемых фаз питания. В результате удается снизить энергопотребление, и, следовательно, уменьшить уровень теплообразования. А это в свою очередь снижает нагрузку на системы охлаждения элементов и способствует уменьшению уровня акустического шума.

Интересной особенностью утилиты Power Saving является встроенный счетчик  сэкономленой электроэнергии. Это позволяет снизить расходы, связанные с эксплуатацией компьютера. Очевидно, чем больше времени работает компьютер, тем выше стоимость сэкономленной энергии. И вполне возможно,  спустя некоторое время выяснится, что сэкономленная часть составила значительную часть цены материнской платы, а в дальнейшем — полная окупаемость.
    

Рис. 5. Утилита Power Saving
   

Для рассматриваемой материнской платы реализованы фирменные программно-аппаратные средства, помогающие в настройке, управлении и оптимизации работы компьютерной системы. Ряд этих средств, а также тестирование и оценки производительности рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

Для поддержки новых процессоров производители материнских плат выпускают новые модели своих изделий, в которых реализуют перспективные отраслевые и фирменные технологии. В качестве примера можно привести модель Gigabyte GA-EP35-DS4, созданную на основе современного чипсета  Intel P35.
    

Чипсет Intel P35

Чипсет Intel P35 Express Chipset (iP35, Рис. 1) поддерживает процессоры Intel, подключаемые через разъем LGA 775 и работающие с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus). В число этих процессоров входят Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quard с/без технологией Hyper-Threading.
    

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iP35
   

Базовый комплект iP35 состоит из микросхем: 82P35 Memory Controller Hub (MCH), 82801IB I/O Controller Hub 9 (ICH9).

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 x16.

Контроллер памяти чипсета iP35 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 8 Гбайт, количество модулей — до 4.

Управление периферийными устройствами компьютера осуществляет  микросхема ICH девятой версии — ICH9.

Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами базовых наборов поддерживают: до четырех действующих портов Serial ATA II (300 Мбайт/с), до двенадцати портов USB 2.0, до шести PCI Express x1, до четырех PCI (PCI Rev 2.3, 33 МГц), LPC (Low Pin Count), Intel High Definition Audio (HD Audio, до 8 аудиоканалов, 32 бит, до 192 кГц), а также другие средства, функции и технологии. Устройства IDE не поддерживаются, однако это можно осуществить с помощью соответствующих внешних средств.

В качестве альтернативы ICH9 может использоваться микросхема 82801IR (ICH9 RAID — ICH9R), обладающая увеличенным до шести числом портов Serial ATA II и расширенными возможностями работы с дисковой подсистемой памяти. С этой версией микросхемы на основе доступных шести HDD c интерфейсом Serial ATA II можно реализовать функции RAID 0 (stripe) и RAID 1 (mirror), а также RAID 5 и RAID 10. Кроме того, с ICH9R возможно использование технологии Intel Matrix Storage Technology.
   

Основные технические параметры Gigabyte GA-EP35-DS4

В состав предоставленного комплекта материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 входят: упаковочная коробка, материнская плата Rev. 2.1, созданная на основе чипсета Intel P35, руководство пользователя на английском языке и краткое руководство, комплект четырех кабелей SATA, кабели ATA100/66 и floppy, планка с разъемами SATA для подключения двух внешних HDD, заглушка на заднюю панель, CD-ROM с программным обеспечением.

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 и ее внешних разъемов представлен на Рис. 2. В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.
      

Рис. 2. Материнская плата Gigabyte GA-EP35-DS4 и ее внешние разъемы
     

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4

    
Особенности архитектуры материнской платы Gigabyte GA-EP35-DS4 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

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
 

 >>    Часть 2  
  

Как показали результаты выполнения тестов SiSoftware Sandra, накопитель  Seagate FreeAgent XTreme  с информационным объемом 1 Тбайт (1000 Гбайт)  продемонстрировал скоростное преимущество  интерфейса  IEEE1394a  по сравнению с интерфейсом  USB 2.0 .

С целью проверки данного вывода тестирование было проведено и с помощью использования мощной настольной системы.

В состав настольного компьютера входят:

• Материнская плата — Intel D975XBX (чипсет i975X),
• Процессор — Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe, Dual Core, 65 нм, 2,93 ГГц, шина — 1066 МГц, L2 — 4 Мбайт),
• Видеоподсистема — Gigabyte GV-NX66L128DP,
• Накопитель — 1 Тбайт,
• Оперативная память — 2 Гбайт, DDR2-677,
• Операционная система — Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition.

В качестве тестового ПО был использован пакет h2benchw.

Результаты выполнения тестов пакета h2benchw приведены в Таблице 4.

Таблица 4. Результаты h2benchw

Итак, как следует из результатов тестирования, полученных с помощью пакетов SiSoftware Sandra и h2benchw, внешний накопитель Seagate FreeAgent XTreme с информационным объемом 1 Тбайт (1000 Гбайт) обладает не только высокой емкостью, но и хорошими скоростными характеристиками.

Высокие параметры протестированных накопителей позволяют рекомендовать данное устройство в качестве эффективного средства хранения информации для пользователей компьютеров разных секторов рынка: от компактных ноутбуков до серверов.

Внешний накопитель  Seagate  FreeAgent XTreme 1 Тбайт  был предоставлен компанией  EAST SIDE Consulting.
    

>>    Часть 1