3.5.1. Чипсеты компании Intel

Сегодня компания Intel выпускает довольно разнообразный спектр чипсетов для процессоров Intel Pentium D, Intel Pentium 4 и Intel Celeron D, Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Core 2 Extreme.

Начнём с чипсетов семейства Intel 915 Express.

Семейство чипсетов Intel 915/925 Express

Можно выделить несколько ключевых особенностей чипсетов семейства Intel 915/925 Express. Прежде всего, чипсеты ориентированы на поддержку процессоров не ниже Intel Pentium 4 (Prescott) в корпусе LGA775, что означает наличие разъёма на материнских платах и невозможность использования старых версий процессоров, рассчитанных на разъём Socket 478.

Тип корпуса процессора LGA775 имеет принципиальное отличие от всех предыдущих корпусов. И дело отнюдь не в количестве ножек процессора. Дело в том, что этих самых ножек вообще нет. Вместо них у процессора имеются лишь точечные контактные площадки, а сами контактные ножки теперь размещаются в процессорном разъёме. Такое конструктивное решение, по заявлению компании Intel, позволяет наращивать тактовую частоту процессора.

Другой важный момент заключается в том, что чипсеты ориентированы на поддержку нового типа памяти DDR2-533/400, DIMM-слоты для установки которой не совместимы с модулями памяти DDR.

Технология Intel Flex Memory позволяет работать с памятью как в одноканальном, так и в двухканальном режиме. Для реализации двухканального режима работы необходимо, чтобы в обоих каналах был установлен одинаковый объем памяти. При этом не требуется, чтобы в обоих каналах устанавливалось одинаковое количество модулей памяти. Если же в каналах устанавливается различный объем памяти (асимметричный режим) или используется только один канал памяти, контроллер будет работать с памятью в одноканальном режиме.

Третий важный момент - это поддержка шины PCI Express. В этом поколении материнских плат предусматривается наличие слота PCI Express xl6 для видеокарты. В сравнении с шиной AGP8X, обеспечивающей общую пропускную способность 2 Гбайт/с, шина PCI Express xl6 имеет пропускную способность 8 Гбайт/с, то есть в четыре раза больше.

Кроме того, в шине AGP 8X канал для чтения и записи данных используется совместно и шина оптимизирована для одиночных операций. В шине PCI Express xl6 применяются выделенные каналы для чтения и записи, то есть шина оптимизирована для одновременных операций чтения/записи. В результате шина PCI Express xl6 допускает высокопроизводительный вывод нескольких потоков видео и графики.

Кроме того, некоторые модели чипсетов семейства Intel 915/925 Express имеют интегрированный графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900). Данный контроллер относится к третьему поколению современной встроенной графики Intel и отличается от своего предшественника Intel Extreme Graphics 2 повышенной частотой ядра (333 МГц против 266), числом конвейеров (4 против 1), аппаратной поддержкой DirectX 9 (против 7.1) и OpenGL 1.4 (против 1.3), а также еще некоторыми деталями.

Северный мост чипсетов семейства Intel 915/925 Express связан по высокоскоростной шине DMI (Direct Media Interface), являющейся электрически измененной версией PCI Express x4 (примерно 2 ГБайт/с), с концентратором ввода-вывода (южный мост) ICH6. Всего существует три типа южного моста: ICH6R (чип 82801FR), ICH6W (чип 80801FW) и ICH6RW (чип 80801RW).

Новая версия южного моста имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с предыдущей версией ICH5:

- 8-канальный звук Intel High Definition Audio (Intel HD Audio);

- восемь портов USB 2.0;

- шина PCI Express xl;

- шина PCI;

- четыре SATA-канала;

- один РАТА-канал;

- технология Intel Wireless Connect;

- сетевой гигабитный интерфейс Intel GbE.

Рассотрим 8-канальный звук Intel HD Audio. Это решение, известное также под кодовым названием Azalia, является совместной разработкой компаний Dolby Laboratories и Intel. Даже краткий обзор его возможностей говорит о том, что перед нами высококачественная звуковая карта. Действительно, новое решение поддерживает 8-канальный звук (формат 7.1) и обеспечивает 24-разрядное кодирование при 192-кГц частоте дискретизации, что гарантирует высокое качество звучания. Кроме того, Intel HD Audio поддерживает все новые аудиоформа-ты: Dolby, DTS, DVD-Audio. Подробнее об этом мы поговорим на лекции по теме № 6.

Следующей важной особенностью нового южного моста ICH6 является поддержка шины PCI Express xl. По сравнению с традиционной шиной PCI (32 бит/33 МГц), имеющей пропускную способность 132 Мбайт/с, последовательная шина PCI Express xl обеспечивает пропускную способность до 500 Мбайт/с. Кроме того, она поддерживает двусторонний трафик и имеет меньшие задержки.

Сами чипсеты семейства Intel 915/925 Express поддерживает до четырёх каналов PCI Express xl.

Южный мост ICH6 имеет встроенный четырёхканальный SATA-контроллер. Причем если это вариант южного моста ICH6R или ICH6RW, то поддерживается SATA RAID-контроллер на всех четырёх каналах.

При этом возможна организация RAID-массивов уровня 0, 1 или 0 + 1. SAT A RAID-контроллер, интегрированный в южный мост чипсета, поддерживает технологию маршрутизации команд (Native Command Queuing, NCQ), что позволяет снизить задержки и тем самым повысить производительность. Смысл данной технологии заключается в том, что можно посылать на диск одновременно несколько команд и изменять в дальнейшем последовательность их выполнения в соответствии с организацией жесткого диска и положения головок чтения-записи (4 против 1), аппаратной поддержкой DirectX 9 (против 7.1) и OpenGL 1.4 (против 1.3), а также еще некоторыми деталями.

Северный мост чипсетов семейства Intel 915/925 Express связан по высокоскоростной шине DMI (Direct Media Interface), являющейся электрически измененной версией PCI Express x4 (примерно 2 ГБайт/с), с концентратором ввода-вывода (южный мост) ICH6. Всего существует три типа южного моста: ICH6R (чип 82801FR), ICH6W (чип 80801FW) и ICH6RW (чип 80801RW).

Кроме того, SATA RAID-контроллер поддерживает возможность горячего подключения дисков и функцию автовосстановления.

Ну и последняя особенность чипсета, на которую хотелось бы обратить внимание, - это технология Intel Wireless Connect, которая реализована в версиях южного моста ICH6W и ICH6RW. Фактически в южный мост интегрирована беспроводная точка доступа и беспроводной сетевой адаптер, отвечающие стандарту IEEE 802.11 b/g. При этом ПК можно сконфигурировать и как клиентское устройство, и как точку доступа.

Intel 91OGL Express

Чипсет Intel 910GL Express рассчитан на массовые офисные ПК. По своим функциональным возможностям его можно отнести к семейству чипсетов Intel 915, о которых речь пойдет далее, и рассматривать его как «младшую» модель чипсетов семейства Intel 915.

Данный чипсет поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading и корпусом LGA775 и FCPGA478. Отличительной особенностью данного чипсета является поддержка системной шины с частотой только 533 МГц (пропускная способность шины составляет 4,2 Гбайт/с). Соответственно, наиболее оптимальным является сочетание с процессором Intel Celeron D.

Контроллер памяти чипсета (микросхема 82910GL GMCH) является двухканальным и обеспечивает работы с памятью DDR333 и DDR400 (РСЗ100/2700 SDRAM).

При использовании памяти DDR400 в двухканальном режиме пропускная способность шины памяти составляет 6,4 Гбайт/с.

Всего чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти (по 1 Гбайт на каждый канал). При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по оному DIMM-слоту. Именно поэтому чипсет Intel 91 OGL Express находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

Контроллер памяти позволяет использовать как небуферизованную 64-битную память без коррекции ошибок ЕСС.

Поскольку чипсет ориентирован на бюджетные, офисные решения, в нем интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), а интерфейса для установки внешней графической карты не предусмотрено.

Чипсет Intel 915PL Express

Чипсет Intel 915PL Express, рассчитан также на массовые офисные ПК, во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 91 OGL Express. Однако есть и существенные нюансы, которые позволяют говорить о более высокой производительности чипсета Intel 915PL Express. Прежде всего, данный чипсет поддерживает процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading и корпусом LGA775.

Контроллер памяти чипсета Intel 915PL Express (микросхема 82915GPL GMCH) является двухканальным и обеспечивает работы с памятью DDR333 и DDR400 (РС3100/2700 SDRAM).

Всего чипсет поддерживает до 2 Гбайт памяти (по 1 Гбайт на каждый канал). При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по оному DIMM-слоту. Именно поэтому чипсет Intel 915PL Express как и рассмотренный ранее Intel 910GL Express, находит применение исключительно в материнских платах с формфактором microATX.

В отличие от чипсета Intel 910GL Express, в Intel 915PL Express нет интегрированного графического контроллера, а предусмотрена шина PCI Express xl6 для установки внешней графической карты.

Чипсет Intel 915GL Express

Чипсет Intel 915GL Express, рассчитан на массовые офисные ПК, также во многом схож с уже рассмотренным чипсетом Intel 910GL Express. Он рассчитан на процессоры Intel Pentium 4 (Prescott) и Intel Celeron D с технологией Hyper-Threading и корпусом LGA775 и частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти чипсета Intel 915GL Express (микросхема 82915GL GMCH) является двухканальным и обеспечивает работы с памятью DDR333 и DDR400 (РС3100/2700 SDRAM). Всего чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти (по 2 Гбайт на каждый канал). При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по два DIMM-слота. Собственно, если не считать поддержку частоты системной шины 800 МГц, именно в этом заключается главное отличие данного чипсета от Intel 910GL Express. В остальном же чипсет Intel 915GL Express полностью повторяет чипсет Intel 910GL Express: в нем интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), а интерфейса для установки внешней графической карты не предусмотрено.

Чипсет Intel 915GV Express

Чипсет Intel 915GV Express, так же как и все предыдущие чипсеты семейства Intel 915/925 Express, рассчитан на массовые ПК. Однако, в отличие от уже рассмотренных чипсетов, Intel 915GV Express ориентирован на процессор Intel Pentium 4 (LGA775) с технологией Hyper-Threading и частотой системной шины 533 и 800 МГц.

Контроллер памяти чипсета Intel 915GV Express (микросхема 82915G GMCH) является двухканальным и обеспечивает работы как с памятью DDR333 и DDR400, так и с памятью DDR2 533 и DDR2 400. Всего чипсет поддерживает до 4 Гбайт памяти (по 2 Гбайт на каждый канал). При этом в каждом из каналов для установки модулей памяти предусмотрено по два DIMM-слота.

В остальном чипсет Intel 915GV Express полностью повторяет чипсет Intel 915GL Express. Так, в нём интегрирован графический контроллер Intel Graphic Media Accelerator 900 (IGMA 900), а интерфейса для установки внешней графической карты не предусмотрено.

Чипсет Intel 915Р Express

Чипсет Intel 915P Express практически полностью повторяет чипсет Intel 915GV Express за одним исключением. В нем нет встроенного графического контроллера, а вместо него для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express xl6. Во всем остальном чипсеты Intel 915P Express и Intel 915GV Express полностью совпадают.

Чипсет Intel 915G Express

Чипсет Intel 915G Express является наиболее функциональным и, соответственно, дорогим в линейке чипсетов Intel 915.

Единственное отличие данного чипсета от уже рассмотренного Intel 915P Express заключается в том, что в чипсете Intel 915G Express интегрирован графический контроллер IGMA 900 и в то же время для установки внешней графической карты предусмотрен интерфейс PCI Express xl6. Во всем остальном чипсеты Intel 915G Express и Intel 915P Express полностью совпадают.

Чипсет Intel 925X Express

Чипсет 925X Express ориентирован на создание массовых, но высокопроизводительных ПК. Данный чипсет поддерживает процессор Intel Pentium 4 (Prescott), выполненный по 90-нанометровой технологии, а частота системной шины составляет 800 МГц. Соответственно, максимальная пропускная способность системной шины равна 6,4 Гбайт/с. Чипсет Intel 925X Express ориентирован на использование с процессорами Intel Pentium 4 и Intel Pentium 4 Extreme Edition, частота системной шины 533 МГц в нем не предусмотрена.

Контроллер памяти чипсета (МСН) является двухканальным и поддерживает только новую память DDR2 533/400. При использовании памяти DDR2-533 в двухканальном режиме максимальная пропускная способность шины памяти составляет 8,5 Гбайт/с.

Всего же контроллер памяти в соответствии со спецификацией поддерживает до 4 Гбайт памяти и четыре DIMM-слота (по два на каждый канал). Отметим, что в отличие от всех остальных чипсетов семейства Intel 915/925 Express, контроллер памяти чипсета Intel 925X Express поддерживает работу с ЕСС-памятью.

Поскольку данный чипсет ориентирован на производительные ПК, в нем нет интегрированного графического контроллера IGMA 900, а интерфейс PCI Express х16 для установки внешней графической карты, естественно, предусмотрен.

Чипсет Intel 925XE Express

Поддержка частоты системной шины 1066 МГц, реализованная в процессоре Intel Pentium 4 Extreme Edition, потребовала и использования нового чипсета или, если точнее, новой ревизии уже известного чипсета Intel 925X Express. Новая ревизия данного чипсета получила название Intel 925XE Express. Фактически единственное отличие новой версии чипсета заключается в поддержке новой частоты FSB, равной 1066 МГц. Все остальные характеристики чипсета не претерпели изменений, за исключением одного-единственного незначительного нюанса - контроллер памяти чипсета Intel 925XE Express не поддерживает ЕСС-память.

Контроллер памяти данного чипсета поддерживает память DDR2 533 в двухка-нальном режиме, а шина памяти имеет пропускную способность 8,5 Гбайт/с. В случае чипсета Intel 925X Express процессорная шина имеет пропускную способность 6,4 Гбайт/с (800 МГц х 64 бит = 6,4 Гбайт/с), что делает ее несколько несбалансированной с шиной памяти. А в случае чипсета Intel 925XE Express процессорная шина имеет пропускную способность 8,5 Гбайт/с (1066 МГц х х 64 бит = 8,5 Гбайт/с) и в этом смысле она полностью сбалансирована с шиной памяти.

Но помимо сбалансированности по пропускной способности шины памяти и процессорной шины есть и еще одно преимущество в переходе на частоту системной шины (опорную частоту) в 266 МГц. Дело в том, что в этом случае память DDR2 533 работает в синхронном с процессорной шиной режиме, что минимизирует задержки передачи данных к контроллеру памяти.

Семейство чипсетов Intel 945/955 Express

По сравнению с революционными изменениями в возможностях настольных платформ, которые обеспечил выход чипсетов Intel 915/925 Express, новое семейство чипсетов Intel 945/955 Express является, скорее, логическим развитием семейства Intel 915/925 Express, нежели кардинально новыми чипсетами.

Небольшие улучшения коснулись, по сути, только поддержки больших скоростей работы интерфейсов и поддержки новых двухъядерных процессоров Intel. Незначительные изменения претерпел также и южный мост чипсетов. В семействе Intel 945/955 Express в качестве южного моста используется концентратор ввода-вывода ICH7 или ICH7R, который связан с северным мостом по шине DMI с пропускной способностью порядка 2 ГБайт/с.

Основное отличие нового южного моста от прежней версии ICH6 заключается в поддержке нового стандарта SAT A II (второе поколение стандарта) с пропускной способностью 300 Мбайт/с. Так, южный мост ICH7 поддерживает 4 канала SATA II с поддержкой AHCI и функций NCQ. Версия ICH7R поддерживает возможность организации RAID-массива уровней 0, 1, 0+1 (10) и 5 из SATA-дисков.

Еще одно небольшое отличие между ICH7 и ICH6 заключается в том, что южный мост ICH7R поддерживает 6 каналов PCI Express xl (южный мост ICH7 поддерживает только 4 канала). В остальном южный мост ICH7 не отличается от южного моста ICH6.

Чипсет Intel 945PL Express

Чипсет Intel 945PL Express является «младшей» моделью в семействе чипсетов Intel 945/955 Express. Он ориентирован на поддержку двухъядерных процессоров семейства Intel Pentium D и одноядерных процессоров семейства Intel Pentium 4. Отличительной особенностью этого чипсета является поддержка частоты системной шины 800 и 533 МГц. Кроме того, двухканальный контроллер памяти поддерживает работу только с памятью DDR2 533 и DDR2 400 с максимальным объёмом до 2 Гбайт, причем для установки модулей памяти предусматривается всего 2 DIMM-слота (по одному слоту на канал).

Чипсет Intel 945P Express

Чипсет Intel 945P Express отличается от Intel 945PL Express тем, что кроме частот системной шины 80 и 533 МГц в нем предусмотрена поддержка частоты системной шины 1066 МГц. Кроме того, двухканальный контроллер памяти поддерживает работу не только с памятью DDR2 533 и DDR2 400, но и с памятью DDR2 667 с максимальным объемом до 4 Гбайт, причем для установки модулей памяти предусматривается 4 DIMM-слота (по два слота на канал). Во всем остальном чипсет Intel 945P Express подобен чипсету Intel 945PL Express.

Чипсет Intel 945G Express

Чипсет Intel 945G Express отличается от чипсета Intel 945P Express только наличием встроенного графического контроллера ЮМА 950 (интерфейс PCI Express х16 также присутствует). В сравнении с предыдущей версией интегрированного графического контроллера ЮМА 900, новая версия имеет ряд улучшений. В частности, увеличена тактовая частота ядра (400 МГц против 333 МГц). Соответственно, увеличилась и скорость заполнений текстур (1,6 ГТ/с против 1,3 ГТ/с). А использование памяти DDR2 667 позволяет увеличить максимальную пропускную способность видеопамяти до 10,6 Гбайт/с.

Во всем остальном чипсет Intel 945G Express полностью повторяет чипсет Intel 945Р Express.

Чипсет Intel 955X Express

Чипсет Intel 955X Express является старшей моделью в семействе чипсетов Intel 945/955 Express и предназначен для высокопроизводительных ПК и графических станций. В отличие от всех остальных чипсетов данного семейства, он ориентирован на использование двухъядерного процессора Intel Pentium Extreme Edition 840, двухъядерных процессоров семейства Intel Pentium D, одноядерных процессоров семейства Intel Pentium 4 Extreme Edition и обычных процессоров семейства Intel Pentium 4,

Данный чипсет поддерживает частоту системной шины 1066 и 800 МГц (частота 533 МГц спецификацией не предусмотрена). Кроме того, контроллер памяти данного чипсета поддерживает работу только с памятью DDR2 667 и DDR2 533 с максимальным объемом до 8 Гбайт (поддерживается работа с ЕСС-памятью). Во всем остальном данный чипсет ничем не отличается от чипсета Intel 945P Express.

Чипсет Intel X48 Express и Intel X38 Express

Чипсет Intel X48 Express – это топовый продукт Intel образца весны-2008, линейка 4х. Функциональность X48 можно очень компактно описать одной фразой: это Intel X38 за вычетом поддержки DDR2 и с прибавлением официальной поддержки частоты FSB 1600 МГц (новейшего процессора Core 2 Extreme QX9770).

Кратко перечислим ключевые характеристики X48:

- поддержка всех процессоров семейств Celeron, Pentium и Core 2 (Duo/Quad/Extreme) с частотой системной шины от 800 до 1600 МГц, включая модели на ядрах Wolfdale/Yorkfield (Penryn);

- двухканальный контроллер памяти DDR3-800/1066/1333 с поддержкой до 4 модулей DIMM суммарным объёмом до 8 ГБ (без ECC) и технологиями Fast Memory Access и Flex Memory, а также с поддержкой стандарта XMP, включая память на более высоких частотах;

- 2 графических интерфейса PCI Express 2.0 x16;

- шина DMI (с пропускной способностью ~2 ГБ/с) до южного моста семейства ICH9;

- до 6 портов PCIEx1;

- до 4 слотов PCI;

- 4/6 (4 у ICH9, 6 у ICH9R) портов Serial ATA II на 4/6 устройств SATA300 (SATA-II, второе поколение стандарта), с поддержкой режима AHCI и функций вроде NCQ (только для ICH9R), с возможностью индивидуального отключения, с поддержкой eSATA и разветвителей портов;

- возможность организации RAID-массива (только для ICH9R) уровней 0, 1, 0+1 (10) и 5 с функцией Matrix RAID (один набор дисков может использоваться сразу в нескольких режимах RAID — например, на двух дисках можно организовать RAID 0 и RAID 1, под каждый массив будет выделена своя часть диска);

- 12 устройств USB 2.0 с возможностью индивидуального отключения;

- MAC-контроллер Gigabit Ethernet и специальный интерфейс (LCI/GLCI) для подключения PHY-контроллера (i82566 для реализации Gigabit Ethernet, i82562 для реализации Fast Ethernet);

- поддержка Intel Turbo Memory;

-High Definition Audio (7.1);

- обвязка для низкоскоростной и устаревшей периферии.

Собственно, про поддержку новых процессоров все уже было сказано выше, насчет памяти же отметим один пункт.

Технология ХМР позволяет быстро выставить разгонный режим работы модулей с учётом повышения необходимого для этого напряжения.

Чипсет Intel X38 технологию ХМР не поддерживал, а чипсет X48 – это первый чипсет, сертифицированный для работы с этой технологией. В данном случае это важно, поскольку позволяет заявить официальную поддержку DDR3-1600 (и даже более скоростных режимов). Южный мост для X48 используется из прежнего семейства ICH9.

В том, что касается тепловыделения, дела у X48 (и X38) обстоят не столь блестяще, т.к. в них имеется «горячий» контроллер PCI Express 2.0.

Тепловыделение у X48 - 30,5 Вт, у X38 - 26,5 Вт, в то время как у Intel 955X Express - 16 Вт), и в требуемых системах охлаждения.

Чипсет X58 Express

Топовый чипсет X58 Express, начинающий линейку чипсетов Intel 5x. Это новейший чипсет, который предназначен в пару к новейшим процессорам на топовом ядре Bloomfield (модели Core i7 и Core i7 Extreme Edition) с сокетом Socket 1156.

Северный мост чипсета называется IOH (Input/Output Hub). Компания Transcend подготовила комплект памяти DDR3-1333 для материнских плат с чипсетом Intel X58 Express. Комплект спроектирован специально для новой платформы и обеспечит должное быстродействие при работе с новым поколением компьютеров, оптимально совмещая низкое энергопотребление (1,5 В), достойную скорость и уменьшенные задержки.