Евгений Рудометов 
 

В настоящее время наиболее популярными и массовыми продуктами являются материнские платы среднего уровня.

Соответствующие массовые модели, ориентированные на поддержку процессоров Intel, создаются на основе популярных наборов микросхем системной логики (чипсетов) Intel G41, P55, H55 и чипсетов для высокоэкономичных процессоров Intel Atom. Эти платы характеризуются оптимальным для большинства задач набором функциональных возможностей и сравнительно невысокой ценой.

Наиболее же производительные модели материнских плат для процессоров Intel создаются на основе чипсетов на Intel X58 и P55. Такие платы ориентированы на сравнительно сложные задачи, решаемые за минимальное время. Кроме того, платы данной группы оптимальны для динамичных игр с максимально высокой реалистичностью выводимого изображения.

Нижний уровень материнских плат для процессоров этого же производителя представлен бюджетными моделями на основе чипсетов Intel G31 и G41.

Что же касается процессоров AMD, то, конечно, и для них выпускаются соответствующие модели материнских плат:

• массовые модели для процессоров AMD представлены материнскими платами на базе чипсетов AMD 880G, 870 и 770,
• производительные — на AMD 890FX, 890GX, 890X, 
• бюджетные — AMD 760G, 740G.

И хотя компьютеры с процессорами AMD и платами, созданными на базе соответствующих чипсетов, пользуются заслуженной популярностью, необходимо отметить, что лидером настольных решений являются все-таки решения, ориентированные на процессоры Intel. Эта компания не только удерживает лидирующую роль среди производителей данных важнейших компонентов, но и с завидной регулярностью осуществляет обновление моделей и поддерживающих их наборов микросхем системной логики.

Несколько лет назад компания Intel представила концепцию регулярного обновления полупроводниковых технологий и процессорных микроархитектур, которая получила наименование Tick-Tock.

Она предусматривает переход на новые микроархитектуры по четным годам и на новые технологии по нечетным, то есть смена микроархитектур и смена технологий осуществляется каждые два года.

Остается добавить, что каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство сначала отрабатывается на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Графическое представление концепции Tick-Tock приведено на рис. 1.

Рис. 1.  Концепция Tick-Tock

Очередной шаг в модификации внутренних структур процессоров — модели с очередным ядром, созданным по технологии 32 нм на основе микроархитектуры, получившей наименование Sandy Bridge.

Одновременно с этим событием осуществляется выпуск наборов специализированных микросхем поддержки, известных как чипсеты шестой серии.

Данные чипсеты ориентированы на поддержку новых процессоров, выполненных в стандарте LGA1155, который сменил стандарт LGA1156 ранее созданных моделей процессоров предыдущей разработки.

Оценивая достоинсва и перспективы процессоров Sandy Bridge, необходимо отметить, что изделия стандарта LGA1155 являются несовместимыми с материнскими платами, созданными под предыдущие процессоры стандарта LGA1156.

Реагируя на изменения в номенклатуре процессоров компания Gigabyte анонсировала ряд моделей материнских плат, созданных на чипсетах шестой серии — материнских платах шестой серии.

Более подробно о материнских платах шестой серии —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

В дополнение к аппаратным средствам в материнской плате Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) реализованы традиционные фирменные разработки:

• @BIOS,
• Q-Flash,
• Xpress BIOS Rescue,
• Download Center,
• Xpress Install,
• Xpress Recovery2,
• EasyTune,
• Dynamic Energy Saver 2,
• Smart 6,
• Auto Green,
• eXtreme Hard Drive (X.H.D),
• Q-Share и др.

Часть из перечисленных фирменных разработок используется и в режимах overclocking.

Специальная технология On/Off Charge позволяет быстро заряжать с помощью материнской платы GA-X58A-UD9 популярные мобильные устройства:

• iPad,
• iPhone,
• iPod Touch.

Кстати, это возможно даже в нерабочем режиме компьютера.

Остается отметить, что реализация большого количества отраслевых и фирменных технологий потребовала тщательной проработки дизайна, что привело к очень высокой плотности элементов.

Тем не менее, конструкторам не удалось уложиться в габариты традиционного формата ATX. Однако увеличение размеров материнской платы GA-X58A-UD9 не является критичным. Дело в том, что размеры данной платы совместимы со многими моделями корпусов. Часть из них приводится на сайте компании Gigabyte.

Что касается производительности, то она находится на очень высоком уровне, особенно при использовании 6-ядерного процессора и нескольких мощных видеокарт.

Более того, с помощью материнской платы GA-X58A-UD9 было установлено несколько рекордов производительности.

Так, например, компьютерная система, созданная на основе:

• GA-X58A-UD9,
• процессора Intel Core i7 980X,
• 6 Гбайт  оперативной  памяти,
• четырех (4-Way SLI) видеоадаптеров Nvidia GeForce GTX 480,

показала P67148 Marks в тестовом пакете 3DMark Vantage в среде MS Windows 7.

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Архитектура материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) представлена на рис. 3, а на рис. 4 приведена структура и основные элементы данной платы.

Рис. 4.  Структура и основные элементы GA-X58A-UD9

Используемые в составе материнской платы контроллер NEC D720200F1 обеспечивает поддержку USB 3.0 с пропускной способностью — до 5 Гбит/с. При этом реализованная функция GIGABYTE 3x USB Power Boost обеспечивает совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличаются повышенным энергопотреблением.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 осуществляется через систему импульсных преобразователей. Технология снижения энергопотребления Dynamic Energy Saver 2, предусматривающая 6-ти ступенчатое аппаратное переключение режимов энергопотребления. Интеллектуальный 24-фазный преобразователь питания с возможностью работы дублированных 12-ти фазных схем, обеспечивает надежное энергопитание для экстремального разгона 6-ядерных моделей (рис. 5).

Рис. 5.  Фрагмент платы GA-X58A-UD9

Кнопки включения/перезагрузки/обнуления CMOS расположены на плате

Встроенные в архитектуру GA-X58A-UD9 средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-X58A-UD9 традиционно реализован и ряд фирменных программных разработок, расширяющих возможности, облегчающих настройку и эксплуатацию компьютерных систем.

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-X58A-UD9 рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Архитектура и особенности GA-X58A-UD9

В материнской плате Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) традиционно реализованы все полагающиеся атрибуты Ultra Durable 3:

• удвоенная толщина слоев питания и заземления,
• твердотельные конденсаторы повышенной надежности,
• транзисторы с пониженным сопротивлением каналов (в VRM),
• ферритовые дроссели с низкими потерями (в VRM).

Для поддержания оптимальных тепловых режимов основных компонентов  применяется комбинированная система охлаждения Hybrid Silent-Pipe 2. Для дополнительного охлаждения возможно использование воды.

Высокая производительность обеспечивается за счет использования мощного процессора. Плата рассчитана на процессоры Intel Core i7 c LGA1366, включая новейшие 6-ядерные модели. Высокопроизводительная работа процессора поддержана высокоскоростными модулями памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют семь слотов стандарта PCI Express x16.

Обеспечена поддержка режимов 4 Way SLI и 4 Way CrossfireX за счёт 2-х микросхем nF200 SLI. Такое решение обеспечивает очень высокую производительность в графике.

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-X58A-UD9 используется микросхема ICH10R. Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA.

В дополнение к чипсету используется еще и ряд специализированных микросхем, расширяющих функциональные возможности материнской платы.

Например, с их помощью реализуются функции следующих важных компонентов архитектуры материнской платы:

• аудио (Realtek ALC889 с отношением сигнал-шум 108дБ),
• компьютерной сети (две микросхемы Realtek RTL8111E),
• IDE и SATA2 (GIGABYTE SATA2),
• SATA3 (Marvell 9128),
• FireWire (TSB43AB23),
• eSATA (JMicron JMB362),
• флоппи-дисковода (iTE IT8720).

В рамках дисковой подсистемы возможна реализация нескольких массивов RAID.

Архитектура GA-X58A-UD9 представлена на рис. 3.

Рис. 3.  Архитектура GA-X58A-UD9

Используемые в составе материнской платы контроллер NEC D720200F1 обеспечивает поддержку USB 3.0 с пропускной способностью — до 5 Гбит/с. При этом реализованная функция GIGABYTE 3x USB Power Boost обеспечивает совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличаются повышенным энергопотреблением.

Тема архитектуры и особенностей материнской платы GA-X58A-UD9 продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные технические параметры GA-X58A-UD9

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9) представлен на рис. 2.

В Таблице 1 приведены основные характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-X58A-UD9

Таблица 1.  Основные параметры GA-X58A-UD9

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-X58A-UD9 рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

В настоящее время значительная доля покупок компьютерной продукции совершается в секторе сравнительно недорогих моделей. Однако, несмотря на популярность у потенциальных пользователей изделий секторов Mainstream и Value, компьютерные компании продолжают выпускать модели высшей категории качества — High-End.

Такие модели обладают еще большими возможностями по сравнению со своими предшественниками. Выпуская подобные изделия, производители не только удовлетворяют повышенные требования части пользователей, но и демонстрируют общественности перспективные достижения своих научных, конструкторских и производственных подразделений.

В качестве примера изделий High-End можно привести материнскую плату Gigabyte GA-X58A-UD9 (GA-X58A-UD9), комплект которой приведен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD9

Эта материнская плата ориентирована на поддержку процессоров Intel Core i7, выполненных в стандарте LGA1366. Плата выполнена она на основе топового набора микросхем системной логики — чипсета Intel X58.

Чипсет Intel X58

Комплект чипсета Intel X58 (iX58) является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем:  

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

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие:

• системной шиной,
• графической подсистемой,
• средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH.

Контроллер процессорной шины поддерживает шину Quick Path Interconnects (QPI) с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16, с возможностью разбить каждый на два или четыре графических интерфейса.

Контроллер памяти встроен в процессор, поэтому он отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, ответственной за управление периферийными устройствами компьютера, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58, подключаемой через шину DMI, является микросхема ICH10. Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

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

В качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R, позволяющая объединять несколько накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) в RAID-массивы.

Внешний вид и основные параметры материнской платы GA-X58A-UD9 представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

В дополнение к аппаратным средствам в материнской плате GA-P55-UD6, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, традиционно реализованы фирменные разработки:

• @BIOS,
• Q-Flash,
• Download Center,
• Xpress Install,
• Xpress Recovery2,
• EasyTune,
• Smart 6 и др.

Часть этих разработок используется и в режимах overclocking.

Оценивая возможности материнской платы, GA-P55-UD6 необходимо подчеркнуть, что ее основные достоинства — это оригинальный дизайн и очень высокая функциональность, обеспечивающие удобство настройки, включая режимы оверклокинга, и удобство эксплуатации.

Что же касается производительности, то как показывает опыт, современные платы, выполненные на основе чипсета Intel P55 и выпущенные лидерами рынка, демонстрируют высокие и очень близкие между собой результаты.

Так, например, материнская плата GA-P55-UD6 с процессором  Intel Core i5 870  в тестах PCMark Vantage и 3DMark Vantage продемонстрировала результаты, предстсавленные в таблице 2.

Таблица 2.  Результаты тестирования

Кстати, это очень близко к результатам моделей на топовом чипсете Intel X58.

Остается добавить, что на ознакомление и тестирование был предоставлен семпл. А как показывает опыт, по мере совершенствования изделий и выпуска новых версий микрокодов BIOS результаты тестирования обычно улучшаются.
    

   
Материнская плата GA-P55-UD6 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 
  

Материнская плата Gigabyte GA-P55-UD6 выполнена на основе восьмислойного дизайна с использованием проводников удвоенной толщины,  высоконадежных конденсаторы, транзисторов с пониженным сопротивлением каналов и ферритовых дросселей с низкими потерями (технология Ultra Durable 3).

В конструкции системы охлаждения полупроводниковых компонентов  использованы несколько компактных радиаторов. 

В конструкции платы реализовано шесть слотов для модулей памяти: два канала, в каждом из которых могут быть установлены по три модуля DDR3-2200/1333/1066/800. Соответствующие контроллеры встроены непосредственно в процессор.

В архитектуре материнской платы присутствуют три видеослота конструктива PCI Express x16 (Рис. 2), что обеспечивает поддержку режимов SLI/CrossFireX.

Эти слоты являются разделяемыми и могут работать как PCI Express x16, PCI Express x8, PCI Express x4. Их использование определяется системным ПО и установленными видеоадаптерами.

Реализация нескольких видеослотов представлена на Рис. 3.

Рис. 3. Фрагмент архитектура материнской платы

Дисковая подсистема поддерживает функции RAID для накопителей SATA.

В дополнение к чипсетным портам SATA предусмотрены дополнительные порты благодаря микросхемам GIGABYTE SATA2 и JMB362.

Предусмотрена возможность подключения также двух устройств IDE.

В архитектуре используются два канала Gigabit (10/100/1000 Mbits/s) LAN. Их коммутация осуществляется автоматически.  

Для повышения надежности в архитектуре - две микросхемы BIOS: одна из них играет роль основной, другая – резервной.

Для поддержки аудиовозможностей использован качественный аудиокодек ALC889A стандарта High Definition Audio (8 каналов, соотношение сигнал/шум микросхемы — более 104 дБ).

Следует отметить, что функциональность платы находится на очень высоком уровне благодаря большому количеству портов, выведенному на заднюю панель. Из особенностей следует отметить наличие Combo-портов, объединяющих два порта USB 2.0 со скоростными портами eSATA.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-P55-UD6 осуществляется через систему импульсных многофазных (мнококанальных) преобразователей.

Для процессора предусмотрена 24-фазная схема. Но половина из них является «виртуальными», полученными за счет распараллеливания двенадцати «реальных» каналов.

Для удобства на плате расположены кнопки включения/выключения,   перезагрузки, обнуления CMOS, а также индикатор прохождения POST.

Средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-P55-UD6 традиционно реализованы фирменные утилиты и программы.

Оценивая возможности материнской платы, GA-P55-UD6 необходимо подчеркнуть, что ее основные достоинства — это оригинальные архитектура и дизайн, а также высокая функциональность, обеспечивающие удобство настройки, включая режимы оверклокинга, и удобство эксплуатации.

Кроме того, комплект GA-P55-UD6 выделяется широким набором входящих в него компонентов.

Что же касается производительности, то при использовании процессоров с равным количеством ядер и тактовых частот она очень близка к возможностям моделей на топовом чипсете iX58.

Материнская плата GA-P55-UD6 была предоставлена московским офисом компании Gigabyte
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В соответствии с анонсированными планами моделями уровня Hi-End являются изделия, созданные на основе чипсета Intel X58.

Это, например, GA-EX58 Extreme2, ориентированная на процессоры Intel Core i7 в конструктиве LGA1366 и способная работать с шестью модулями DDR3 в трех каналах памяти, четырьмя видеокартами. Она оборудована гибридной системой охлаждения, созданной на основе тепловых трубок и предусматривающей использование водяного охлаждения (Рис. 5).
  

Рис. 5.  Гибридная система охлаждения
    

А еще в плата GA-EX58 Extreme2 снабжена портами SATA 6 Гбит/с и 3 Гбит/с с возможностью RAID, USB 3.0, Gigabyte LAN и т.п.

К высокопроизводительным моделям относятся также платы GA-EX58-UD5 и GA-EX58-UD3R, обладающие несколько меньшими функциональными возможностями.

Для поддержки процессоров LGA1156 компания Gigabyte предлагает модели на чипсете Intel P55.

Старшая модель — GA-P55A-UD6 (Рис. 6):

• 6 DIMM в 2 каналах,
• три видеослота,
• HD-аудио (108 дБ),
• Dual LAN,
• SATA 6 Гбит/с,
• USB 3.0,
• eSATA,
• IEEE1394,
• 24 фазы энергопитания и т. п.
     

Рис. 6.  Материнская плата GA-P55A-UD6
    

Функциональность других моделей на Intel P55 зависит от их позиционирования и цены. Так, например, GA-P55A-UD4, как и GA-P55A-UD6, относится к сегменту Performance, а GA-P55A-UD3R и GA-P55A-UD3 – это сектор Mainstream, EP55-US3L – Value.

Обзор перспективных технологий, реализованных в материнских платах Gigabyte, продолжен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Следует отметить, что функциональность платы находится на очень высоком уровне благодаря большому количеству портов, выведенному на заднюю панель:

• порты клавиатуры и мыши,
• десять портов USB 2.0,
• два порта FireWire двух распространенных типов,
• порты двух каналов LAN,
• оптический и коаксиальный разъемы SP-DIF,
• разъемы аудио.

При этом стоит обратить внимание на то, что два порта USB 2.0 объединены со скоростными портами eSATA в Combo-порты (Рис. 3).

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-EP55-UD5 осуществляется через систему импульсных преобразователей. При этом для процессора предусмотрена 24-канальная схема. (GA-P55-UD5 — 12-канальная схема).

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

Встроенные в архитектуру платы средства мониторинга традиционно обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в Gigabyte GA-EP55-UD5 реализованы традиционные фирменные разработки:

• @BIOS,
• Q-Flash,
• Download Center,
• Xpress Install,
• Xpress Recovery2,
• EasyTune,
• Dynamic Energy Saver Advanced,
• Smart 6 и др.

Часть из них используется в режимах overclocking.

Оценивая возможности материнской платы, Gigabyte GA-EP55-UD5 необходимо подчеркнуть, что ее основные достоинства — это высокая функциональность.

Тем не менее, производительность платы с процессором  Intel Core i5 870  находится также на высоком уровне.

Результаты тестирования приведены в Таблице 2.

Таблица 2.  Результаты тестирования

Это очень близко к результатам моделей на топовом чипсете iX58.
    

Материнская плата GA-EP55-UD5 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 5 
  

Производительность

Конфигурация систем, используемых в тестировании:

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

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

Таблица 2.  Результаты тестов  

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

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

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

Материнская плата GA-EX58-UD4 была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

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

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Питание северного моста чипсета и модулей памяти осуществляется двухканальными преобразователями

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

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

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

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

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

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

Рис. 5.  Компоненты Ultra Durable 3

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

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

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

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

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

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

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Основные технические параметры

Внешний вид материнской платы GA-EX58-UD4 и ее внешних портов представлены на Рис. 4.

В Таблице 1,  приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 4.  Материнская плата GA-EX58-UD4

Таблица 1.  Основные параметры

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

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Комплект

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

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

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

Рис. 2.  Комплект Gigabyte GA-EX58-UD4

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

Рис. 3.  Материнская плата  GA-EX58-UD4 

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

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

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

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

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

Основа платы

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

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

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

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

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие системной шиной, графической подсистемой и средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH. При этом контроллер процессорной шины поддерживает шину QPI с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16, с возможностью разбить каждый на два графических интерфейса с половинной скоростью или даже на четыре, каждый из которых будет работать с одной четвертой от скорости одиночного интерфейса.

Контроллер памяти встроен в процессор, поэтому он отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, ответственной за управление периферийными устройствами компьютера, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58 является микросхема ICH10.

Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

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

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

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

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

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Производительность GA-EX58-UD4

Конфигурация компьютерных систем,  используемых в тестировании:

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

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

Таблица 2.  Результаты тестирования GA-EX58-UD4

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

Материнская плата GA-EX58-UD4 была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

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

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Плата создана согласно спецификациям Ultra Durable 3 используются  твердотельные конденсаторы повышенной надежности, транзисторы с пониженным сопротивлением канала, ферритовые дроссели с низкими потерями.    

Для поддержания оптимальных тепловых режимов основной микросхемы чипсета iX58 и элементов VRM инженеры Gigabyte использовали компактные радиаторы, соединенные тепловыми трубками.

Обеспечению высокой производительности способствует подсистема памяти, рассчитанная на использование модулей памяти DDR3-1333/1066/800. В режиме разгона возможно использование более скоростных моделей памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота PCI Express 2.0 x16. Возможно использование еще одного видеослота стандарта PCI Express 2.0 x4 (Рис. 4). 

Здесь следует отметить, что слоты спецификации 2.0 обеспечивают удвоенную полосу частот по сравнению с решениями предудущей спецификации. Остается отметить, что наличие нескольких видеослотов (более одного) обеспечивает поддержку режимов SLI/CrossFireX.

Рис. 4.  Слоты видеоадаптеров в GA-EX58-UD4

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-EX58-UD4 используется микросхема ICH10R. Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA2 (3Gb/s), которых может быть до шести штук.

Возможности ICH10R конструкторы дополнили микросхемой GIGABYTE SATA2. Она обеспечивает два дополнительных порта SATA2 с RAID, а также предоставляет еще и порт IDE для двух устройств.

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

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

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

Питание северного моста чипсета и модулей памяти осуществляется двухканальными преобразователями.

Для повышения экономичности энергопитания используется технология Gigabyte DES Advanced. Данная технология подразумевает возможность динамического переключения числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора.

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

Средства мониторинга обеспечивают контроль напряжений, температуры, вращения вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-EX58-UD4 реализованы традиционные фирменные разработки: @BIOS, Q-Flash, Virtual Dual BIOS, Download Center, Xpress Install, Xpress Recovery2, EasyTune, Dynamic Energy Saver Advanced, Time Repair, Q-Share. Часть из них используется в режимах overclocking.

Результаты тестирования материнской платы GA-EX58-UD4, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

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 
 

Для поддержки процессоров микроархитектуры Intel Nehalem компания Gigabyte выпустила целую серию соответствующих материнских плат. В качестве примера можно привести плату Gigabyte GA-EX58-UD4. Эта материнская плата ориентирована на поддержку высокопроизводительных процессоров Intel Core i7 с разъемом LGA1366. Выполнена она на основе топового чипсета Intel X58.

Чипсет Intel X58

Чипсет Intel X58 Express Chipset (iX58) поддерживает процессоры Intel Core i7, подключаемые через разъем LGA1366 и работающие c шиной Quick Path Interconnects (QPI) с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает до 25,6 Гбайт/с.

Комплект является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем:  

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

Заявлена поддержка двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16 или четырех PCI Express 2.0 x8.

Контроллер памяти встроен в процессор.

Встроенные средства в микросхему ICH10 поддерживают:

• до 6 SATA 3GB/s,
• до 12 USB 2.0,
• до 6 PCI Express x1,
• до 4 PCI,
• LPC,
• Intel HD Audio и др.

Вместо ICH10 может использоваться микросхема ICH10R.

Комплект GA-EX58-UD4

В комплект Gigabyte GA-EX58-UD4 (GA-EX58-UD4) входят (Рис. 1):

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

Рис. 1.  Комплект материнской платы GA-EX58-UD4

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

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 3 
  

Бюджетные модели

Материнские платы можно условно разделить на три группы: бюджетные, массовые и высокопроизводительные.

Бюджетные модели материнских плат сравнительно невысокой стоимости характеризуются меньшей производительностью и обладают меньшей функциональностью. Обычно они ориентированы на соответствующие недорогие процессоры: Intel Celeron и Pentium, а также AMD Sempron и Athlon 64. Такие платы создаются либо на младших моделях чипсетов, либо на чипсетах со встроенной графикой. В последнем варианте экономия достигается за счет отсутствия видеокарты. Такие материнские платы создаются, например, на чипсетах: Intel G45, G43, G33, G31, а также AMD 780G, 740G, 690G и т.п. Сюда же можно отнести модели плат с чипсетами NVIDIA nForce 630, nForce 730 и др.

В качестве примера плат для процессоров Intel можно привести: ASUS P5KPL-CM, Gigabyte GA-G31M-S2L, Intel DG31PR. Данные модели компактного форм-фактора (mATX) созданы под процессоры Intel на основе чипсета Intel G31. Каждая из них имеет встроенные графические средства, но допускает альтернативные конфигурации на основе видеокарт в слоте PCI Express x16; память — DDR2 (два слота, до 4 Гбайт); аудио — 6 каналов (5.1); сеть — Gigabit Ethernet; USB — 8 портов. Для процессоров Intel в этом сегменте есть компактные платы и с более мощной графикой Intel GMA X4500, реализованной в чипсете Intel G45: ASUS P5Q-VM, Gigabyte GA-EG45M-DS2H-SI, Intel DG45ID.

Как варианты недорогих, компактных плат для процессоров AMD можно привести модели: ASUS M2N68AM (чипсет nForce 630a), Gigabyte GA-MA74GM-S2 (чипсет AMD 740G), Gigabyte GA-MA78GM-S2H (чипсет AMD 780G).

А вот материнские платы с чипсетом AMD 790GХ хотя и имеют интегрированную графику могут претендовать на высокопроизводительный сектор. Связано это с тем, что такие платы  поддерживают режим одновременной работы встроенных и внешних графических средств.

Массовые модели

Массовые модели материнских плат, ориентированные на процессоры Intel, созданы на чипсетах Intel P45, P43, P35, P31. А конкурирующие модели с процессорами AMD — это платы с чипсетами AMD 770.

В качестве примера плат для процессоров Intel можно привести: ASUS P5QL SE, GA-EP43-S3L, Intel DP43TF. Данные модели форм-фактора ATX созданы под процессоры Intel Core 2 Duo/Quad на основе чипсета Intel P43; память — DDR2 (4 слота, до 8 Гбайт); аудио — 6 каналов (5.1); сеть — Gigabit Ethernet; USB — 12 портов (у Intel — 2 порта IEEE1394). Формально чипсет Intel P43 не поддерживает работу двух видеокарт, но конструкторы Gigabyte в ряде моделей реализовали эту возможность, например, в модели Gigabyte GA-EP43-DS3.

Компьютеры пониженной стоимости создаются на основе моделей материнских плат с чипсетами Intel P31 и P35, а более производительные и функционально насыщенные — на платах с Intel P45.

Что же касается процессоров AMD, для них в качестве примера материнской платы, созданной на чипсете AMD 770, можно привести модель Gigabyte GA-MA770-UD3 c поддержкой DDR2, RAID,  аудио 7.1, Gigabit Ethernet, 12 USB, 2 IEEE1394 и т.п.

Высокопроизводительные модели

Высокопроизводительные матенинские платы — это модели, ориентированные на компьютеры, способные решать самые сложные задачи, включая динамичные игры с высокой степенью реалистичности выводимого изображения.

К ним относятся модели, рассчитанные на процессоры Intel Core i7 (разъем LGA 1366), например, ASUS Rampage II Extreme, Gigabyte GA-EX58-UD5, Intel DX58SO. Эти платы созданы на основе чипсета Intel X58, память — DDR3 (три канала), видео — до трех видеокарт у плат ASUS/Gigabyte и двух — у Intel, поддержка технологий SLI, RAID, Gigabit Ethernet (у Gigabyte — 2 контроллера). Все платы поддерживают восьмиканальный звук (7.1) и имеют более 10 портов USB и по два — IEEE1394. У платы Intel отсутствуют разъемы PS/2, поэтому с ней используются клавиатура и мышь, подключаемые через USB.

К линейке высокопроизводительных изделей относятся и платы с чипсетами Intel X48 и X38, ориентированные на процессоры Intel Core 2 Quad (4 ядра) и Core 2 Duo (2 ядра).

В сегменте высокопроизводительных материнских платах, конечно, имеются соответствующие модели и для процессоров AMD, старшие представители которых  представлены моделями Phenom X3/X4 (разъемы AM2+). Это, например, ASUS M3A32-MVP Deluxe/WiFi-AP, Gigabyte GA-MA790X-DS4 и другие. Эти платы созданы на основе чипсетов AMD седьмой серии: первая — AMD 790FX (NB) + SB600 (SB), вторая — AMD 790X (NB) +  SB600 (SB). Платы поддерживают: память — DDR2 (два канала), видео — до двух видеокарт, поддержка технологий ATI CrossFire, RAID, Gigabit Ethernet, восьмиканальный звук (7.1), 10 портов USB, порты  IEEE1394 (ASUS — 2, Gigabyte — 3).

Кстати, в категорию высокопроизводительных изделий благодаря поддержке технологии NVIDIA SLI претендуют платы с чипсетами NVIDIA nForce 790i для процессоров Intel и платы с NVIDIA nForce 780a — для процессоров AMD.     

Заключение

Оценивая особенности материнских плат перечисленных сегментов, нужно отметить, что разделяющие их границы условны и зависят как от архитектуры и дизайна материнских плат, так и от остальных компонентов компьютера. Более того, после выхода новых процессоров, поддерживающих их чипсетов и созданных на их основе системных плат границы сегментов смещаются в сторону роста производительности и увеличения функциональных возможностей.

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

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 3 
  

Оценка производительности

Конфигурация систем, используемых в тестировании:

• Материнская плата — Gigabyte GA-EX58-EXTREME (Чипсет iX58),
• Материнская плата — ASUS P6T-Deluxe (Чипсет iX58),
• Процессор — Intel Core i7 965 (Число ядер — 4, Частота ядра — 3,2 ГГц, Кэш-память L2 — 4×256 Кбайт, L3 — 8 Мбайт),
• Оперативная память — Kingston DDR3 1333,
• Видеоподсистема — GeForce NX98T1GHP,
• Жесткий диск — Maxtor 250 Гбайт 7200 об/мин.
• Операционная система — Microsoft Windows VISTA SP1

Результаты выполнения тестов представлены в Таблице 2 и на Рис. 5.

Таблица 2. Результаты тестов  

Рис. 5. Результаты выполнения теста PCMark Vantage

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

Материнская плата GA-EX58-EXTREME 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 
  

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

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

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

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

Рис. 4. Реализация нескольких видеослотов

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-EX58-EXTREME используется ставшая уже традиционной для топовых плат  микросхема ICH10R. Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA. Данная микросхема содержит контроллеры шести SATA2 (по 3 Гбайт/с), способные работать в RAID-массиве. Для расширения функциональных возможностей GA-EX58-EXTREME конструкторы дополнили ICH10R микросхемой GIGABYTE SATA2. Эта микросхема вместе с двумя дополнительными чипами JMB322 предоставляет один порт IDE (два устройства) и четыре порта SATA2 с RAID.

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

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

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

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

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

Из фирменных разработок, реализованных в GA-EX58-EXTREME, следует отметить: @BIOS, Q-Flash, Virtual Dual BIOS, Download Center, Xpress Install, Xpress Recovery2, EasyTune, Dynamic Energy Saver Advanced, Time Repair, Q-Share. Часть из них используется в режимах overclocking, позволяющих расширить диапазон компонентов и существенно повысить производительность компьютерной системы.

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

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

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

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 1
  

Комплект платы

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

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

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

Параметры и особенности платы

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

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 3. Материнская плата GA-EX58-EXTREME

Таблица 1. Основные параметры GA-EX58-EXTREME

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

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов
 

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

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

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

Основа материнской платы

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

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

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

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

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iX58

Компонента IOH чипсета iX58 содержит скоростные контроллеры, управляющие:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 4 
  

Производительность Gigabyte GA-EX58-EXTREME

Конфигурация систем, используемых в тестировании:

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

Результаты выполнения тестов представлены в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты тестов PCMark Vantage

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

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

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

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 3 
  

В архитектуре материнской платы присутствуют три видеослота. Два из них могут работать как PCI Express x16 (PCI Express 2.0), третий только как PCI Express x8. При этом использование третьего видеослота ограничивает скорость второго до скорости x8 (Рис. 7). Наличие нескольких видеослотов обеспечивает поддержку режимов SLI/CrossFireX.

За управление устройствами ввода-вывода в материнской плате GA-EX58-EXTREME используется ставшая уже традиционной для топовыых плат  микросхема ICH10R. Кроме традиционных интерфейсов PCI, PCI Express, USB и SATA, она поддерживает еще и функции RAID для накопителей SATA. Данная микросхема содержит контроллеры шести SATA2 (по 3 Гбайт/с), способные работать в RAID-массиве. Однако конструкторам показалось этого мало, и они дополнили ICH10R микросхемой GIGABYTE SATA2. Она вместе с двумя микросхемами JMB322 предоставляет порт IDE (два устройства) и четыре порта SATA2 (Рис. 7). Последние способны работать в еще одном RAID-массиве.

Рис. 7. Реализация нескольких видеослотов  и дисковых подсистем

В архитектуре Gigabyte GA-EX58-EXTREME используются два канала Gigabit (10/100/1000 Mbits/s) LAN (Рис. 7). Это предоставляет возможность повысить скорость и надежность передачи данных в компьютерных сетях.

Для поддержки аудиовозможностей использован качественный аудиокодек ALC889A стандарта High Definition Audio с паспортным значением сигнал/шум 106 дБ. Обычно решения, созданные на основе данной микросхемы, обеспечивают высокие параметры: динамический диапазон — более 90 дБ и неравномерность АЧХ в диапазоне 40 Гц — 15 кГц — менее 0,05 дБ при чрезвычайно низких значениях гармонических искажений.

Энергоснабжение элементов материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME осуществляется через систему импульсных преобразователей. При этом для процессора предусмотрено 12 фаз питания, а для подсистем видео и оперативной памяти — по две на каждую из подсистем. В высокочастотных модулях питания используются дроссели с ферритовыми сердечниками, качественные транзисторы и твердотельные конденсаторы. Здесь следует отметить, что высоконадежные конденсатоы использованы и в других частях данной материнской платы.

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

Из фирменных разработок, реализованных в Gigabyte GA-EX58-EXTREME, следует отметить: @BIOS, Q-Flash, Virtual Dual BIOS, Download Center, Xpress Install, Xpress Recovery2, EasyTune, Dynamic Energy Saver Advanced, Time Repair, Q-Share. Часть из них используется в режимах overclocking, позволяющих расширить диапазон компонентов и существенно повысить производительность компьютерной системы.

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

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

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

Результаты тестировния материнской платы Gigabyte GA-EX58-EXTREME рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2 
  

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

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

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

Рис. 5. Модуль Hybrid Silent-Pipe

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

Рис. 6. Система водяного охлаждения с дополнительным радиатором

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

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

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

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

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    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
 

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

Чипсет Intel X58

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

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

Структура компьютера с сипсетом iX58 представлена на Рис. 1.

Рис. 1. Структура компьютера с чипсетом iX58

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

Контроллер процессорной шины поддерживает шину QPI с пропускной способностью до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16, с возможностью разбить каждый на два графических интерфейса с половинной скоростью или даже на четыре с четвертной скоростью.

Контроллер памяти встроен в процессор, поэтому он отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, ответственной за управление периферийными устройствами компьютера, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58 является микросхема ICH десятой версии — ICH10. Она поддерживает интерфейсы SATA, USB, PCI и др.

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

Комплект Gigabyte GA-EX58-EXTREME

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

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

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

>>    Часть 2