Наборы системной логики для процессоров AMD

Автор: Олег Нечай

Опубликовано 28 июня 2010 года

Самые распространённые чипсеты AMD серии 7xx для с архитектурой K10 появились на рынке уже довольно давно: первые наборы логики были представлены ещё осенью 2007 года – задолго до интеловских микросхем "пятидесятой серии". За прошедшие годы модельный ряд претерпел ряд не слишком значительных модернизаций и пополнился несколькими новыми моделями. В 2009 году было объявлено о выпуске логики новой "восьмисотой" серии, которая добралась до серийного производства лишь к весне 2010 года. Поэтому до сих пор львиную долю рынка системных плат для платформы AMD занимают "материнки" на микросхемах серии 7xx, а на базе чипсетов 8xx пока выпускаются лишь платы топовых серий.

Любопытно, что до приобретения в 2006 году канадского производителя графических ускорителей и системной логики ATI Technologies компания AMD выпускала чрезвычайно ограниченный модельный ряд чипсетов и они не пользовались у потребителей особой популярностью. Львиную долю рынка занимали микросхемы VIA Technologies, почётное второе место принадлежало SiS. Современная ситуация в корне иная: примерно три пятых всех системных плат построены на базе логики AMD и около двух пятых – на основе чипсетов NVIDIA серий nForce и GeForce. VIA и SiS покинули этот рынок примерно пять лет назад – у них просто нет моделей для Socket AM2 и AM2+, не говоря уже о Socket AM3.

В этом обзоре мы опишем основные возможности и характеристики как хорошо известных чипсетов AMD 7xx и NVIDIA nForce/GeForce, так и наборов микросхем новой серии AMD 8xx.

Первые чипсеты серии – 770, 790X и 790FX – были представлены в ноябре 2007 года в составе производительной платформы для настольных компьютеров под кодовым названием Spider, в которую также вошли четырёхъядерные процессоры Phenom X4 9xxx и графические ускорители Radeon HD 3800. В январе 2008 года к этому семейству добавились модели 780G/V/E, летом 2008 года – 790GX, а в августе 2009 года – 785E/G.

Все наборы микросхем "семисотой" серии рассчитаны на Socket AM2+/AM3 и обратно совместимы с Socket AM2 с некоторыми ограничениями. Главные отличия между разными моделями заключаются в числе поддерживаемых линий PCI Express 2.0, наличии и типе или отсутствии встроенной графики.

В старшей модели 790FX (см. блок-схему) реализованы 38 линий PCI Express 2.0, 32 из которых выделены под графические ускорители. Видеоадаптеры можно устанавливать в самых различных режимах, в том числе две карты в два полноскоростных слота x16 или четыре карты в четыре физических слота x16 с реальной скоростью x8. Ещё шесть линий идут на периферию – например, на один слот x4 и два слота x1 для установки дополнительных контроллеров или карт расширения.

Наборы логики 790X/GX, 785E, 780E отличаются от 790FX поддержкой одного ускорителя в полноскоростном слоте PCI Express x16 или двух в слотах x8, а чипсеты 785G, 780G/V, 770 способны работать лишь с одной видеокартой x16. Встроенные графические ядра с поддержкой программного интерфейса Microsoft DirectX 10 и технологии ATI Hybrid Graphics используются в моделях 790GX (Radeon HD 3300), 785E/G (Radeon HD 4200), 780G (Radeon HD 3200) и 780V/E (Radeon HD 3100).

В чипсетах применяется системная шина HyperTransport 3.0 (в 790FX – с поддержкой слотов HTX для прямого подключения периферии к процессору), работающая на частоте 2,6 ГГц с пропускной способностью до 10,4 Гбайт/с (ширина 16 бит) в одном направлении. Для связи с "южным мостом" служит фирменная шина A-Link Express, построенная на четырёх линиях PCI Express 1.1.

Наборы микросхем серии 700 обычно работают в паре с "южными мостами" SB700/710/750. Изначально же с ними использовался ныне морально устаревший SB600, обеспечивавший поддержку 6 устройств PCI, четырёх накопителей SATA-II (3 Гбит/с) с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1 и 10, двух накопителей IDE, 10 портов USB 2.0 и звукового кодека уровня HD Audio.

Самый распространённый сегодня "южный мост" SB750 позволяет подключить до 6 устройств PCI, до шести накопителей SATA-II с поддержкой RAID-массивов уровней 0, 1, 5 и 10, звуковой кодек класса HD Audio. Предусмотрена возможность установки до 12 портов USB 2.0 плюс два порта USB 1.1. На уровне "южного моста" также реализована технология Advanced Clock Calibration, обеспечивающая точное управление частотой и напряжением процессора при разгоне.

Как видим, несмотря на приличный возраст логики серии 700, она ещё вполне конкурентоспособна. Более того, в ней реализованы функции, отсутствующие в более поздних чипсетах Intel "пятидесятой серии", в частности, полноскоростные интерфейсы PCI Express 2.0 не только для графики, но и для подключения карт расширения. К тому же платы на базе топовой 790FX стоят почти вдвое дешевле аналогичных по функциональности "материнок" для процессоров Intel последнего поколения. Так что долгожительство этой платформы отнюдь не случайно.

Долгожданное обновление системной логики AMD произошло в марте 2010 года, когда были представлены три новых чипсета 890FX и 890GX и 880G.

Старшая модель 890FX – прямой преемник 790FX: здесь мы снова встречаем 38 линий PCI Express 2.0, обеспечивающих установку двух видеокарт в полноскоростных слотах x16 или четырёх карт в слотах x8, а также периферии в слоте x4 и двух слотах x1. Чипсет 980GX способен работать с одной видеокартой PCI Express 2.0 x16 или двумя x8, а 880G – с одной картой x16. Наборы 980GX и 880G получили новую интегрированную графику Radeon HD 4290/4250 c поддержкой программного интерфейса Microsoft DirectX 10.1.

На сайте AMD упоминается ещё один чипсет новой серии c индексом 870 – по-видимому, это вариант 880G без встроенной графики. Никакой другой информации о нём или о платах на его основе пока нет.

"Северный мост" подключается к процессору при помощи шины HyperTransport 2.0, а к "южному мосту" – посредством обновлённой шины A-Link Express III с пропускной способностью до 2 Гбайт/с. Полноскоростная внутричипсетная шина обеспечивает полноценную производительность при подключении устройств к перспективным интерфейсам вроде SATA-III.

В паре с чипсетами "восьмисотой" серии работают два новых "южных моста": SB850 и упрощённый SB810, без поддержки SATA-III и RAID-массивов уровня 5. В отличие от одночиповой логики Intel "пятидесятой" серии, SB850 гораздо функциональнее, причём поддерживаются не только самые современные интерфейсы, но и устаревшие: здесь есть и SATA-III, и PATA/133, отсутствующие в наборах конкурирующей платформы.

Микросхема SB850 обеспечивает поддержку 4 устройств PCI, двух полноскоростных устройств PCI Express 2.0 x1, шести накопителей SATA-III (6 Гбит/с) c возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 5 и 10, двух накопителей IDE (PATA/133), 14 портов USB 2.0 и двух портов USB 1.1, звукового кодека уровня HD Audio и гигабитного сетевого контроллера.

Вполне достойное обновление проверенных временем решений, хотя и нисколько не революционное – в лучших традициях AMD соблюдена разумная пропорция консерватизма, инноваций и обратной совместимости с самым разным оборудованием. "Восьмисотая" серия AMD особенно выигрышно выглядит в сравнении с "пятидесятым" семейством чипсетов Intel: в последних отсутствуют полноскоростные порты PCI Express 2.0 для подключения плат расширения, интерфейсы SATA-III и стремительно устаревающий PATA/133. Реализация этих интерфейсов на плате с помощью контроллеров третьих производителей заметно удорожает конечный продукт, так что за AMD остаётся и ценовое преимущество. К примеру, геймерская плата ASUS Crosshair IV Formula на топовом чипсете 890FX в московских магазинах стоит всего порядка 7300 рублей.

Поскольку NVIDIA – один из ведущих разработчиков графических ускорителей, все её наборы микросхем оснащены встроенным видеоядром: и так называемый медиакоммуникационный процессор MCP серии nForce, и чипсет с видеоускорителем MGPU GeForce, предназначенный для впаивания в системную плату. Уловить разницу между ними не так просто, тем более что даже встроенные в них видеоядра практически идентичны.

Де-факто, nForce отличается от GeForce тем, что в первых полноскоростной интерфейс PCI Express 2.0 применяется только для подключения дискретной графики, а для периферии применяется шина с вдвое меньшей пропускной способностью PCI Express 1.1 – совсем как в чипсетах Intel "пятидесятой" серии. В GeForce все порты PCI Express версии 2.0 и во всех микросхемах предусмотрена поддержка универсального цифрового интерфейса HDMI. При этом ни в одной модели GeForce нет возможности организовывать многокарточные видеосистемы SLI. На этом разница заканчивается, и почему в NVIDIA поддерживают это искусственное разделение, усугублённое путаницей с дискретными видеоадаптерами GeForce, совершенно не очевидно.

В настоящее время на рынке присутствуют материнские платы на базе чипсетов NVIDIA сразу трёх разных серий: nForce 700, nForce 900 и GeForce 8000. Между тем, все они очень похожи и отличаются друг от друга нюансами.

Семейство GeForce 8000, представленное ещё летом 2008 года, состоит из трёх одночиповых моделей: 8100, 8200 и 8300. Во всех трёх используется графическое ядро C77/C78 с 16 универсальными шейдерными процессорами и поддержкой программного интерфейса Microsoft DirectX 10. Тактовая частота видеоядра – 500 МГц, частота работы шейдерного блока – 1200 МГц у моделей 8100 и 8200 и 1500 МГц у чипсета 8300. Все микросхемы, кроме 8100, поддерживают аппаратное декодирование видео высокой четкости PureVideo HD. Предусмотрена также работа в режиме Hybrid SLI, то есть объединяя мощности встроенного ядра и дискретной видеокарты.

Старшая модель 8300 обеспечивает полноскоростное подключение графического ускорителя в PCI Express 2.0 x16, а также другой периферии по 3 линиям PCI Express 2.0, 5 устройств PCI, 6 накопителей SATA-II c возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 5 и 10, двух накопителей IDE. Предусмотрены 12 портов USB 2.0, гигабитный сетевой адаптер и звуковой кодек класса HD Audio, видеоинтерфейсы DVI, HDMI и VGA. Чипсет связывается с процессором через шину HyperTransport 3.0.

В серию nForce 700, ровесницу GeForce 8000, входят четыре актуальные модели: 720a, 730a, 750a SLI и 780a SLI, причём три младшие – одночиповые, а в состав старшей входит дополнительная микросхема-мост nForce 200, о которой чуть ниже.

Функционально микросхемы nForce 720a и 730a в точности повторяют GeForce 8100 и 8200, в том числе и по частотам графического ядра. Разница, как мы уже упоминали, в том, что три линии x1 работают в режиме PCI Express 1.1 и отсутствует поддержка интерфейса HDMI.

В чипе nForce 750a SLI появляется пара полноскоростных слотов PCI Express 2.0 x16 для подключения двух видеокарт в режиме SLI, а также универсальный интерфейс HDMI, но при этом исчезает одна линия PCI Express 1.1, ограничивая возможности расширения системы двумя портами.

Топовая модель nForce 780a SLI позволяет организовать мощные графические системы в режимах Quad SLI (две двухпроцессорные карты GeForce), 3-way SLI (три однопроцессорные карты) и SLI (две однопроцессорные карты). Интерфейс PCI Express 2.0 для подключения графики выделен в отдельную микросхему-мост nForce 200, которая обеспечивает поддержку трёх физических слотов x16 для установки двух видеокарт в режиме SLI (х16-х16) или трёх видеокарт в режиме 3-way SLI (x8-x8-x8). Чип связывается с основной микросхемой по той же шине PCI Express 2.0 x16. Вернулась на место третья линия PCI Express 1.1, остальные возможности логики – такие же, как у nForce 750a SLI.

К особенностям этого чипсета относится также поддержка технологии SLI-Ready Memory, позволяющей автоматически настраивать совместимые модули оперативной памяти по данным, хранящимся в профилях EPP (этот стандарт был в своё время разработан совместно NVIDIA и фирмой Corsair, выпускающей преимущественно дорогие оверклокерские модули). Набор логики сертифицирован в соответствии с открытым стандартом ESA, гарантирующим совместимость с сертифицированными же комплектующими, которые в комплексе должны обеспечивать оптимальное управление системой охлаждения и минимальный уровень шума.

Серия nForce 900 пока представлена единственным двухчиповым набором микросхем 980a SLI – перемаркированным чипсетом 780a SLI, не отличающимся от предшественника решительно ничем, кроме названия и надписей на микросхемах. В описаниях маркетологи NVIDIA заявляют, что в 980a SLI добавлена поддержка оперативной памяти DDR3, но ведь контроллеры памяти встраиваются в сами процессоры AMD, так что это не более чем лукавство.

Системная логика NVIDIA отличается упором на графику, что неудивительно, учитывая специализацию компании. При этом возможности расширения, заложенные в самих чипсетах, чрезвычайно ограничены – достаточно упомянуть урезанный до двух линий интерфейс PCI Express 1.1 для дополнительных контроллеров в nForce 750a SLI. Но самое главное, что платы на базе даже старших моделей логики стоят совершенно смешные деньги по сравнению с любыми аналогами. К примеру, "материнку" ASUS M4N98TD EVO на основе nForce 980a SLI можно купить всего за 4600 рублей – меньше, чем за $150! Так что используя плату с логикой NVIDIA, можно собрать весьма мощную игровую систему за относительно скромную сумму.