Чипсет Intel 810E

Из-за многочисленных задержек с выпуском чипсета i820 (Camino) Intel попал в парадоксальную ситуацию - процессоры с поддержкой системной шины 133 МГц есть, а наборов логики под них нет. Выпущенный уже более полутора лет назад i440BX давно перестал удовлетворять потребителей своими скудными, по нынешним временам, возможностями. Это даже позволило конкурентам на рынке чипсетов, в особенности VIA, расширить свое присутствие за счет выпуска более отвечающих современным требованиям чипсетов. В этой ситуации Intel пришлось предложить хоть какое-то решение этой проблемы, а именно выпустить чипсет i810E, представляющий собой, грубо говоря, разогнанную версию i810. Благо все ошибки в i810, в том числе и проблемы с поддержкой процессоров Intel Pentium III, к настоящему моменту устранены.

В результате, получилось очень странное положение вещей: высокопроизводительные процессоры Pentium III с FSB 133МГц или даже с ядром Coppermine Intel предлагает устанавливать в системные платы с интегрированным видео. И до 15 ноября, когда, наконец-то, будет объявлен i820 (так и хочется сказать слово "наверное"), i810E будет единственным новым решением, предлагаемым Intel для систем среднего уровня. Более того, даже и после 15-го числа, широкодоступных плат на i820 все равно не будет (или будет лишь незначительное количество) из-за того, что чуть менее месяца назад производителям системных плат было сообщено о внесении изменений в базовый дизайн и уменьшении количество слотов RIMM. Вторая, но не менее значимая проблема, заключается в практическом отсутствии на рынке модулей RIMM и их заоблачной цене. Таким образом, рядовому пользователю про системы на i820 лучше всего забыть, по крайней мере, до нового года.

Выбор для тех, кто хочет процессор со 133-мегагерцовой шиной, остается небогатый - либо использовать платы на чипсетах VIA Apollo Pro133(A), либо удовлетвориться интегрированной графикой, встроенной в i810E. Здесь хотелось бы отметить и еще один момент. Задумаемся, что же означает такая экспансия Intel на рынок 3D-графики, пусть и интегрированной, для производителей видеокарт и видеочипсетов? Видимо, ничего хорошего. Рынок low-end графики практически умирает. Зачем покупать дешевую материнскую плату и видеокарту, если можно приобрести и то и другое в одном флаконе да еще и сэкономить? Правильно - незачем. Единственной спасительной соломинкой для производителей дешевых видеокарт остаются пользователи, собирающиеся впоследствии делать апгрейд графической подсистемы, однако, и эта надежда, с выходом в январе 2000 года чипсета с кодовым названием Solano, умрет. Таким образом, разработчики и производители видеокарт вытесняются Intel на рынок high-end, либо закрывают свой бизнес. Есть и третий путь- сотрудничество с компаниями, разрабатывающими чипсеты для материнских плат, однако таких компаний немного и на всех явно не хватит. Таким образом, вполне возможно, что вскоре нам придется столкнуться с ситуаций повального сокращения числа производителей графических решений, отголоски которого можно наблюдать уже сейчас.

Однако, перейдем к делу. Описывать архитектуру i810E необходимости нет - она целиком повторяет архитектуру предшественника i810. Остановимся лишь на различиях между этими наборами логики. А их всего два.

Во-первых, i810E поддерживает системную шину 133 МГц. Это позволяет с материнскими платами на базе i810E использовать новые процесоры Intel Pentium III с частотой системной шины 133 МГц, как на ядре Katmai (533 и 600B), так и на новом ядре Coppermine. Однако, следует иметь в виду следующее. Поскольку чипсет i810E, как, впрочем, и i810, построен на архитектуре быстрых концентраторов (accelerated hub architecture), он является полностью асинхронным. Поэтому, даже в случае установки в системную плату процессора, работающего на 133-мегагерцовой шине (также как и на 66-мегагерцовой), частота системной памяти останется 100 МГц. То есть, по аналогии с i810, i810E поддерживает исключительно системную память PC100 SDRAM, независимо от того, какой в системе установлен процессор - Celeron, Pentium II или Pentium III.

Второй особенностью i810E является поддержка 133-мегагерцового локального 4-мегабайтного дисплейного кеша. Хотя, теоретически, в i810E по аналогии с i810 этот кеш, как может работать на частоте и 100 МГц, так и отсутствовать полностью, думается, что производители системных плат на i810E будут использовать в своих продуктах именно 133-мегагерцовый дисплейный кеш. Таким образом, будет гарантирована более высокая производительность видеоподсистемы, нежели в платах на базе i810, поскольку иных отличий, могущих повлиять на скорость графики, в i810E попросту нет.

Вот, собственно, и все. Остановимся кратко на конструкции интегрированного чипсета i810E. Ядром набора микросхем 810E является контроллер памяти со встроенной графикой 82810E (GMCH). При этом для работы с памятью графическая часть использует технологию Direct AGP, позволяющую организовать прямой доступ видеоядра к системной памяти, используемой в i810E и в качестве видеопамяти со скоростью 800 Мбайт/с (пропускной способности шины памяти). Технология D.V.M.T, реализованная в i810E обеспечивает при этом более рациональное использование памяти для видеонужд. Для повышения качества программного воспроизведения DVD, контроллер 82810E реализует аппаратную компенсацию движения. Имеется также цифровой видеовыход для подключения к обычным телевизорам или к современным цифровым LCD-мониторам. Немаловажно, что реализованная в этом чипсете шина SMBus позволяет осуществлять дистанционный сетевой мониторинг платформ на базе набора микросхем 810E.

Контроллер ввода-вывода 82801 (ICH), позаимствованный из i810, используя хабовую архитектуру для прямого обмена графической подсистемы и системной памяти с интегрированным контроллером AC97, контроллерами IDE, сдвоенными портами USB и дополнительными платами на шине PCI, обеспечивает передачу 266 Мбайт/с. Это в два раза быстрее, чем может предоставить для этих целей шина PCI, применяемая в чипсетах с традиционной архитектурой. Интегрированный аудио контроллер AC97 позволяет реализацию в системах на базе i810E функций звуковой карты и модема за счет использования ресурсов центрального процессора. Это обеспечивает универсальность, снижая стоимость системы за счет уменьшения количества используемых компонентов. ICH поддерживает современный протокол IDE UltraDMA/66 и 6 слотов PCI. Также, производители системных плат могут использовать в своих изделиях и ICH0 от i810, который обеспечивает поддержку только UltraDMA/33 и 4 слотов PCI, но и позволяет создание более дешевых систем. Шина ISA в базовом наборе i810E не поддерживается, однако при использовании дополнительной микросхемы разработчики могут добавлять на свои платы и ISA-слоты.

Микросхема 82802 (Firmware Hub - FWH), третий хаб в i810E, также взятый из i810, содержит системный и видео BIOS. Кроме этого, микросхема 82802 содержит аппаратный генератор случайных чисел (RNG).

Итак, прежде чем перейти к тестам, попробуем понять, за счет чего производительность i810E может быть выше производительности i810. Очевидно, только за счет использования графическим ядром более скоростного дисплейного кеша, работающего в i810E на частоте 133 МГц против 100 МГц в i810. Как мы помним по обзору чипсета VIA Apollo Pro133A, использование процессорной шины 133 МГц при сохранении частоты памяти 100 МГц дает крайне малый эффект - производительность возрастает на более чем на 1%, потому им можно вообще пренебречь. Гораздо большего можно достичь, например, оптимизацией BIOS и просто разводкой системной платы.

Таким образом, единственное, что может привлечь наше внимание, это возрастание по сравнению с i810 скорости работы дисплейного кеша с 400 до 533 Мбайт/с за счет повышения его частоты. Не удивляйтесь, что пропускная способность дисплейного кеша меньше соответствующей характеристики системной памяти - он имеет меньшую латентность, что и позволяет ему выполнять функции кеширования, а не тормозить работу видеосистемы. Как мы уже писали, дисплейный кеш не заменяет видеопамять, его функции заключаются в буферизации операций в 2D-режимах, а в 3D в нем находится Z-буфер, в котором хранятся расстояния от точки наблюдения до каждого пиксела (значения Z). Z-buffer определяет, какая из многих перекрывающихся точек наиболее близка к плоскости наблюдения.

И прежде чем перейти к непосредственному практическому исследованию i810E, остановимся на использовавшейся нами системной плате. Этой платой, основанной на наборе логики i810E, была Chaintech 6WSV2. Эта плата, оборудованная разъемом SC242 (так теперь называется Slot 1) оснащена 133-мегагерцовым дисплейным кешем, и ICH-хабом, то есть поддерживает полный набор возможностей, предоставляемых i810E, в том числе и протокол UltraDMA/66. Плата выполнена в MicroATX-формате и имеет на своем борту 3 слота PCI, 2 слота DIMM, поддерживая, таким образом, до 512 Мбайт системной памяти, слот AMR и слот для установки карты расширения с интерфейсом для цифровых LCD-мониторов и TV-выходом. Стандартные характеристики все на месте: поддержка процессоров Intel Celeron/Pentium II/Pentium III, частот системной шины 66/100/133 МГц, двух IDE портов и т.п. Что касается всего остального, то, традиционно, Chaintech предоставляет и ряд уникальных возможностей, присутствующих и в 6WSV2. В частности, поддерживается технология SeePU, позволяющая устанавливать частоту процессора прямо из BIOS Setup. Платой поддерживаются следующие частоты FSB 66/68/74/78/83/95/100/105/110/114/120/130/133/138/150MHz, как видим, разгон CPU на этой плате возможен. Chaintech 6WSV2 оснащена новой версией BIOS - Award 6.0, который имеет широкий спектр возможностей по конфигурированию системы. Также, в FWH зашита и программа перепрошивки BIOS, AwardFlash, что избавляет от головной боли по поиску и хранению этой утилиты, позволяющей обновлять системный BIOS. Естественно, Chaintech не забыл реализовать в Chaintech 6WSV2 и функции аппаратного мониторинга.

Эту плату мы сравнивали с системной платой на чипсете i810, Gigabyte GA-6WXM, одной из немногих плат с процессорным разъемом SC242 (Slot 1) на этом наборе логики. Эта плата также была оснащена дисплейным кешем, что позволило нам провести полноценное сравнение систем не базе i810-подобных чипсетов, как оснащенных разноскоростным дисплейным кешем, так и без оного.

Так как i810Е позиционируется Intel как чипсет, нацеленный на массовый рынок, для сравнения на наших диаграммах мы приведем результаты, показанные системной платой на чипсете i440BX, Chaintech 6BTM с видеокартой Chaintech RI-40, основанной на микросхеме NVIDIA Riva TNT2 и обрудованной 16 Мбайтами SDRAM.

В остальном, в составе тестовых систем были использованы следующие комплектующие:

• Процессоры Intel Pentium III 600 (Katmai core) и Intel Celeron 500, устанавливаемый через переходник
• Жесткий диск IBM IBM DJNA 372200
• 128 Мбайт PC100 CAS2 SDRAM производства SEC

Так как в 3D режимы с 32-битной глубиной цвета в интеловском графическом ядре не поддерживаются, мы были вынуждены ограничиться тестами только в 16-битных режимах. В 2D-тестах было использовано разрешение 1024x768x16bpp.

Результаты тестов в 2D-графике и в офисных приложениях:

Видно, что применение более быстрого дисплейного кеша не дает практически никакого прироста в скорости в 2D-режимах. В офисных приложениях системы, построенные на i810(E) от i440BX-систем отстают незначительно, несмотря на интегрированное графическое ядро. Таким образом, получается, что идеальным решением для работы в 2D и в офисных приложениях наилучшим выбором оказывается i810, скорость которого в данном случае практически такая же, как и у i810E.

Результаты тестов в 3D:

Скажу сразу, что я не буду обсуждать отставание интегрированного i810E от системы с i440BX и TNT2 - несмотря на упорство Intel, относящего i810E к mainstream, оно было очевидно любому здравомыслящему человеку. Что касается разницы в скоростях i810 и i810E, то она составляет 5-10% в пользу, естественно, i810E. То есть, ускорение работы дисплейного кеша, а следовательно и Z-буфера имело под собой основу. Как видно из результатов, чипсет i810E позволяет играть в 3D-игры с приемлимым уровнем fps даже в разрешении 800х600. Однако, при этом следует учесть, что мы использовали для тестов одни из самых современных процессоров, с более медленными CPU, скорость, естественно, будет ниже.

Выводы

Несмотря на поддержку в i810E чипсетов с частотой шины 133 МГц, этот продукт нельзя назвать шагом вперед. Это - просто адоптированная к современным условиям версия i810, никак не претендующая на занятие места в секторе mainstream-систем. Зато как решение для систем начального уровня i810E, впрочем, как и i810, подходит идеально, обеспечивая как высокую скорость и качество изображения в 2D-приложениях, так и приемлимое быстродействие в современных 3D играх, а также аппаратную поддержку DVD и цифровых LCD-мониторов.

А что касается перспектив i810-подобных чипсетов в системах среднего уровня, то на занятие этого рынка вполне может претендовать выходящий в январе Solano. Это - все то же ядро i810, но с долгожданной поддержкой памяти PC133 SDRAM, и возможностью апгрейда видеоподсистемы, который может быть выполнен двумя путями. Либо путем установки специальных модулей AIMM (AGP Inline Memory Module), увеличивающих объем дисплейного кеша, либо установкой внешней AGP-видеокарты, для чего на платах, основанных на Solano, будет предусмотрен внешний AGP-порт, поддерживающий режим AGP 4x. Видимо, именно Solano и станет достойной заменой i440BX.