Pregled tehnologija Intel 915/925 čipseta

Vrijeme je da se malo zabavimo s novim Intel 915/925 čipsetima! Kako svaki novi čipset donosi neke tehnološke novosti, a u slučaju Grantsdalea i Alderwooda ih ima uistinu pregršt, svaki tim informatičkih novinara sa imalo samopoštovanja (a mi to, naravno, jesmo) napisati će prije samog testiranja teoretski pregled mogućnosti novih čipova. U slučaju PC Ekspertovog tima taj je težak zadatak pao na mene budući da je Ozren malo siroviji (i dlakaviji) tip novinara koji više voli prčkati po BIOS-u i "puštati krv" jadnim malim matičnim pločama nego pisati o tome kako to u teoriji nešto radi.

Nove tehnologije i principi

Kao što većina vas vjerojatno zna novi Intelovi čipseti dizajnirani su vrlo radikalno. U prvom redu tu su prelazak na procesorski utor pod imenom LGA 775 (Land Grid Array) ili Socket T, nova DDR2 memorija, PCI Express sabirnica te naposljetku prelazak na novi 24-pinski ATX konektor za napajanje koji je rezultat forsiranja novog BTX standarda za dizajn kućišta, matičnih ploča i napajanja. Jasno je da ovakav tehnološki prevrat znači da će korisnici pri nadogradnji svojih konfiguracija morati uložiti mnogo novaca, no prema Intelu je to opravdana cijena tehnološkog napretka (pogotovo što ju plaćaju korisnici). S druge strane nije sve tako crno. U prvom redu zato što će ploče zasnovane na jeftinijem Grantsdaleu moći rabiti konvencijonalnu DDR memoriju te stari utor za procesor, istovremeno omogućavajući korisnicima beneficije PCI Expressa te modernog integriranog zvuka i SATA kontrolera sadržanog u Intelovom novom South Bridge čipu ICH6.

Socket T aka 775

Za one koji su proteklih godinu dana proveli u istraživanju Amazonskih kišnih šuma eto kratkog objašnjena novijih informatičkih termina koje smo koristili u prethodnom odlomku. Prva nepoznanica - LGA 775. Radi se o novom standardu pakiranja Intelovih procesora s kojim je paralelno došla i nova nomenklatura označavanja modela procesora. Kao što se da pretpostaviti, brojka u oznaci LGA 755 znači da se procesor na matičnu ploču povezuje preko 775 kontakata, no sa jednom radikalnom razlikom u odnosu na stari način pakiranja - pinovi se više ne nalaze na samom procesoru već na matičnoj ploči. Kako priča kaže, Intel je ovaj trik smislio kako bi se riješio zezancije sa vraćenim procesorima na kojima su oštećeni pinovi, odnosno da bi cijelu stvar svalio na leđa proizvođača matičnih ploča. Budući da je riječ o velikom Intelu, proizvođači matičnih ploča morali su samo stisnuti zube i prihvatiti igru. S druge strane, prema našem iskustvu, ovakav način montiranja procesora je manje osjetljiv nego stari pa vjerujemo da će biti puno manje vraćenih matičnih ploča nego što je bilo procesora.

Oznake S775 procesora:

Stavka broj dva - DDR2 memorija. Riječ je o novom memorijskom standardu koji Intel pokušava progurati kao "next best thing" budući da u teoriji DDR2 memorija funkcionira bolje sa Pentiumima 4. Štos je u tome da DDR2 memorija, osim što radi na manjem naponu (1,8 V u usporedbi sa klasičnih 2,6 V) pa se zbog toga manje zagrijava, ima viši takt, ali i više (lošije) latencije nego konvencionalna DDR memorija. Kako kod Pentiuma 4 zbog njegove relativno neefikasne interne arhitekture sa dugim cjevovodima nisu baš bitne niske latencije nego visoka radna frekvencija memorije jasno je da DDR2 memorija puno više odgovara Intelovim nego AMD-ovim procesorima. Za usporedbu, jedan prosječni modul DDR400 memorije ima latencije 2.5-3-3-6 dok sličan modul DDR2-533 memorije ima latencije 4-4-4-12. Uz to, novu je memorija skuplja, a i teže ju je nabaviti od sveprisutnog DDR-a. Uzgred, jedina fizička razlika između DDR i DDR2 modula je sitna modifikacija (oko 1 mm) položaja udubine koja dijeli pinove na dvije grupe.

Treća, nazovi, misterija - PCI Express. PCI Express ili PCIe je, kao i SATA ili USB, serijsko sučelje velike brzine koje je predviđeno da zamijeni zastarjelu PCI sabirnicu. PCIe sabirnica radi na taktu od 100 MHz i skalabilna je što znači da ju je lako prilagoditi zahtjevima pojedinih uređaja koji se na nju spajaju - otuda dolaze dva tipa PCIe konektora na pločama zasnovanim na novim Intelovim čipsetima - maleni PCIe x1 sa propusnošću od oko 500 MB/s te veliki PCIe x16 namijenjen novim grafičkim karticama sa propusnošću od oko 8 GB/s. Za usporedbu, stara PCI sabirnica koja radi na taktu 33 MHz imala je vršnu propusnost od 133 MB/s što je u današnje vrijeme uistinu malena brojka. Treba napomenuti da je PCIe dvosmjerna point-to-point sabirnica čija velika propusnost garantira "miran san" veći broj godina.

Zadnja nepoznanica - 24-pinski naponski konektor i BTX. BTX je novi tip specifikacije za dizajn kućišta, matičnih ploča i napajanja. Razvijen je, odnosno razvija se iz dva razloga - proizvođači kućišta dugo nisu imali nekakvu novotariju na kojoj bi mogli zaraditi hrpu love budući da je ATX standard prilično star, a drugi je razlog interna Intelova predviđanja o sve većem i opasnijem zagrijavanju komponenti, a posebno procesora. Jedna od komponenti BTX specifikacije jest korištenje novog tipa naponskog konektora koji umjesto 20 ima 24 pina. Realno, novi konektori i nije baš tako nov budući da se već duže vrijeme koristi na serverima i drugim računalima posebne namjene koja zahtijevaju mnogo električne energije i vrlo stabilne napone. Uvođenje ovakve vrste napajanja na stolna računala je prema Intelu bilo nužno kako bi high-end konfiguracije nakrcane razoraznim komponentama funkcionirale kao treba. Važno je naglasiti da za upogonjivanje neke od ploča zanovanih na novim čipsetima ne morate imati novo napajanje sa prijespomenutim 24-pinskim konektorom. Naime stari je ATX konektor i dalje moguće priključiti na nove utore samo što će četiri krajnje rupice na utoru ostati slobodne. Iz tog razloga nismo odmah primorani mijenjati naša napajanja. S druge strane ako kupujete novo računalo ne bi bilo loše da kupite napajanje sa novom vrstom konektora - kasnije će vam vjerojatno zatrebati.

24-pinski konektor

Nakon ovog kratkog pregleda nekih novih tehnologija vrijeme je da malo zagrebemo u unutrašnjost novih Intelovih čipseta.

Kao i kod prošle generacije Intelovih čipseta, dok high-end čipset Alderwood ima samo jednu inkarnaciju (Intel 925X), mainstream čipset Grantsdale dolazi "upakiran" u tri varijante - 915G sa integriranom grafikom i podrškom za diskretnu grafiku na PCIe sabirnici, 915GV sa integriranom grafikom bez mogućnosti nadogradnje, te 915P bez integrirane grafike. Prema nekim Intelovim dokumentima navodno postoji i slabija verzija čipseta Alderwood koja nosi oznaku 925P na kojoj je dopušteno korištenje procesora sa 533-megahercnim FSB-om, ali s obzirom na to da na ovakvu informaciju nismo naišli više puta, nismo sigurni u njenu pouzdanost. Kad smo već kod raznih modela procesora red bi bio da naglasimo jednu od najvećih razlika Alderwooda i raznih varijanti Grantsdalea, a to je kompatibilnost sa različitim verzijama Pentium 4 procesora. Radi se o tome da Alderwood podržava samo nove LGA 755 procesore sa 800-megahercnim FSB-om dok ćemo na Grantsdale moći ugrađivati procesore sa 800-megahercnim ili 533-megahercnim FSB-om (slabije verzije Prescotta i Celerone D) i to u dva utora - starom Socketu 478 i novom Socketu T. Naravno, ne postoji nikakav tehnički razlog zašto Alderwood ne bi znao rabiti Socket 478 procesore, no Intel se odlučio na ovakvo agresivno tržišno skaliranje zbog toga što je čipset ionako namijenjen korisnicima kojima pri nadogradnji konfiguracije novac nije preveliki problem pa će uz novu matičnu ploču kupiti i novi procesor (i sve ostalo što treba).

Druga razlika između dva čipseta je podržani memorijski standard. Uz Alderwood je nužno upariti DDR2 memoriju koja kucka na taktu od 400 ili 533 MHz dok je Grantsdale puno fleksibilniji - osim navedene DDR2 memorije prima i klasične DDR module brzine 333 ili 400 MHz. Doduše, unatoč Grantsdaleovoj memorijskoj fleksibilnosti sumnjamo da će se na tržištu pojaviti matične preveliki broj ploča koje podržavaju instalaciju dva oba tipa memorije, no i ovakvo je rješenje bolje od "prisilnog" kupovanja novih memorijskih modula. Za sada takve ploče nude ASUS, MSI i Gigabzte. Oba čipseta imaju dvokanalni memorijski kontroler koji je sposoban adresirati maksimalno 4 GB memorije, a "rezanje" jednog kanala vjerojatno možemo očekivati ako se Intel odluči za izdavanje nekakvog ultra low-end čipseta kao što je bio Intel 848P.

Ako zanemarimo integiriranu grafiku o kojoj ćemo pričati malo kasnije u ovom tekstu, zadnja razlika između Alderwooda i Grantsdale sadržana je u nečemu što bi bez problema mogli nazvati PAT II (Performance Acceleration Technology). Ako se malo prisjetimo tehnikalija vezanih uz Intelove čipsete generacije 8xx sjetit ćemo se da je PAT feature koji je korišten na čipsetu Canterwood (Intel 875P), a omogućavao je nešto bolje performanse putem optimizacija memorijskog kontrolera odnosno skraćivanja vremena pristupa memoriji. Prema Intelu PAT nije bio omogućen u jeftinijem čipsetu Springdaleu (865), no većina je proizvođača matičnih ploča ipak uspjela "otključati" ovaj feature nazivajući ga u svojim BIOS-ima raznim imenima poput "turbo", "ultra" i slično. Alderwoodov PAT Intel sada naziva "performance enhancements" što i nije baš neko zvučno ime već samo otrcani epitet, no Intelovci valjda znaju što rade. Sve u svemu dotični se feature bazira na mogućnosti memorijskog kontrolera da bolje kontrolira protok podataka između čipseta i memorije odnosno da dinamički aranžira podatke već spremljene u memoriju tako da ih je lakše dohvatiti. Zvuči previše generički? I nama također. Nažalost, o dotičnom featureu nismo više ništa mogli saznati, što zbog toga što se jako "volimo" sa Intelovim PR-om, što zbog toga što u službenim Intelovim specifikacijama čipseta Alderwood nema ni riječi o dotičnoj tehnologiji.

i925x diagram

i915g diagram

i915 diagram

Nakon što smo prožvakali razlike između dva čipseta posvetimo malo vremena i novoj integriranoj grafici na čipsetima 915G i 915GV. Nova Intelova grafička jezgra nosi ime GMA900 (Graphics Media Accelerator), a u odnosu na svoju prethodnicu Extreme Graphics 2 donosi mnogo poboljšanja. Naravno, i dalje je riječ o prilično sporom grafičkom rješenju koje nije namijenjeno igranju bilo kakvih zahtjevnijh igara, no za uporabu u uredu ili školi je sasvim uredu. Dakle, kakve su to novotarije u novoj Intelovoj logici? U prvom redu Intelova integrirana grafika postala je kompatibilna sa DirectX 9 te OpenGL 1.4 standardom s tim da je podrška za Pixel Shadere 2.0 sređena hardverski dok se vertex sjenčanje i dalje izvodi softverski. Unaprijeđenje performansi postignuto je podizanjem takta grafičke jezgre sa 266 MHz (Intel Extreme Graphics 2) na 333 MHz te povećanjem broja grafičkih cjevovoda s jednog na četiri. Uz to, proširena je maksimalna količina memorije koju grafička jezgra može rezervirati za svoju uporabu (sa 64 na 224 ako je riječ o dinamičkoj alokaciji memorije) te je podržav vrlo važan feature - drugi izlaz video signala. Potonji je izlaz, točnije DVI izlaz, implementiran pomoću ADD2 doughterboard kartice bazirane na Silicon Imageovom čipu. Dodatnu je karticu moguće instalirati u PCIe x16 utor što automatski znači da matične ploče bazirane na čipsetu i915GV neće imati podršku za dva izlaza budući da nemaju "veliki" PCIe utor.

Zadnja dva sučelja vezana uz North Bridge Intelovih čipseta su PCIe x16 sabirnica namijenja grafičkim karticama i novo DMI (Direct Media Interface) sučelje koje povezuje North Bridge sa South Bridgeom. O PCIe x16 sabirnici zapravo i nemamo što previše reći, a da ne ulazimo u tehnikalije. Sabirnica ima propusnost od ukupno 8 GB (po četiri u svakom smjeru) i namijenjena je modernim grafičkim karticama koje se na tržištu još nisu pojavile u većem broju. Osim same brzine, PCIe x16 zbog svojih električnih svojstava omogućava i veću energetsku potrošnju priključenih uređaj što bi trebalo rezultirati nestankom dodatnih konektora za napajanje na grafičkim karticama. Što se tiče sabirnice koja povezuje dva dijela čipseta, Intel je nakon dugo vremena odlučio upotrijebiti novu tehnologiju pa sada dotična sabirnica uzmjesto 266 MB/s, kao na čipsetima iz serije 8xx, sada nudi propusnost od čak 2 GB/s.

Za one malo radoznalije - novi DMI je baziran na modificiranoj PCIe x4 sabirnici što je s jedne strane dobro zbog unificiranja sabirnica, a s druge strane loše zbog overclockiranja. Pitate se zašto? Problem je u tome što sve PCIe sabirnice u čipsetu, uključujući DMI, zavise od jednom te istom generatoru takta koji radi asinhrono u odnosu na generator takta sabirnice procesora i memorije. Dakle u igri su dva generatora takta koji rade asinhrono, pa u čemu je onda problem? Zašto se ne bi mogli "igrati" sa taktom sabirnice procesora neovisno o taktu PCIe sabirnice? Stvar je u tome što su dvije sabirinice ipak povezane budući da moraju nekako razmjenjivati informacije što znači da ipak ovise jedna o drugoj pa tako dizanjem takta sabirnice procesora utječemo i na PCIe sabirnicu koja je, tko bi rekao, izuzetno osjetljiva budući da radi na vrlo niskim latencijama koje se mjere u pikosekundama.

To bi bilo to što se tiče North Bridgea. Pogledajmo sad što nam nudi nova serija Intelovih I/O čipova.

Kao i u starijoj seriji ICH5, i ICH6 South Bridge čipovi se dijele na nekoliko varijanti. Točnije, riječ je o četiri varijante čipa - bazni ICH6, ICH6R s podrškom za Matrix RAID, ICH6W sa podrškom za softverski 802.11a/b/g acces point te ICH6RW koji ima i RAID i WLAN podršku. Kako čipovi osim navedenih razlika dijele istu internu arhitekturu, prije nego što krenemo dublje u njihove tehničke specifikacije, objasnit ćemo tehnologije po kojima se razlikuju.

Krenut ćemo od Intel Matrix RAID tehnologije koju podržavaju ICH6R i ICH6RW čipovi. Kao prvo i osnovno, varijante intelovih ICH6 čipova sa podrškom za Matrix RAID hardverski podržavaju AHCI (Advanced Host Controller Interface), programsko sučelje za SATA kontrolere. AHCI je dio SATA II specifikacije i u kombinaciji sa pravilnim hardverom (čitaj - novim generacijama SATA diskova kao što su Maxtor MaxLine III i WD Raptor II) omogućava featuree kao što su Hot-Pluging te NCQ (Native Command Queuing). Hot-Pluging je funkcija ponajviše zanimljiva ljudima koji imaju složena RAID polja - omogućava da SATA disk priključujemo ili "skidamo" sa kontrolera dok je računalo uključeno. S druge strane, NCQ je zanimljiv svim korisnicima budući da povećava performanse diskova sa efikasnijim raspoređivanjem komandi koje kontroler šalje disku. Cijela stvar funkcionira nekako ovako; Kontroler pošalje disku niz komadni koje su posložene redoslijedom A-B-C-D (svako slovo je jedna komanda). Nakon toga disk sa svojom internom logikom posloži komande u onom redoslijedu koji je najefektivniji za njihovo izvođenje s obzirom na trenutni položaj glave diska te pojedinih podataka kojima treba pristupiti. Cijeli štos je u tome što disk sam radi optimizaciju redoslijeda komandi - dakle bez pomoći procesora ili SATA kontrolera. Naravno, da bi uopće iskoristili beneficije AHCI-a, nužno je instalirati novi Intel Application Accelerator 4 budući da generički SATA driveri Windowsa XP ne podržavaju AHCI.

E sad, što je to Matrix RAID? Da bi objasnili njegove prednosti prvo se treba sjetiti kakve nam opcije nude dosadašnji mainstream SATA kontroleri. To je obično podrška za RAID 0, RAID 1, a u nekim slučajevima i za RAID 0+1 polja. RAID 0 odnosno striping RAID zapravo i nije pravo RAID polje (RAID je skraćenica od Redundant Array of Inexpensive Disks) budući da ne nudi redundaciju (sigurnost podataka) već samo bolje performanse. Bolje se performanse postižu tako da se svaki podatak koji se zapisuje na ovakvo RAID polje dijeli na dva dijela te se svaki dio zapisuje na jedan od diskova u RAID-u. S druge strane RAID 1 polje ili mirroring RAID svoj adut ima u sigurnosti budući da se kod ovakovg tipa RAID polja svaki podatak kopira na svaki disk u polju. Ako jedan od diskova ode u vječna lovišta, naši su podaci sigurni na drugom disku. RAID 0+1 polje, kao što nam i njegovo ime govori, kombinira beneficije RAID 0 i RAID 1 polja tako da na paran broj diskova (više od četiri) kreira RAID 0 polje dok se u svakom od dijelova polja nalazi jedno RAID 1 polje. Budući da za ovakvo polje moramo imati čak četiri diska, jasno je da dotično priličan overkill čak i za naprednijeg korisnika.

Intelovo rješenje svodi se na to da pojedinom RAID polju nije potrebno pridjeliti cijele hard diskove već samo jednake particije koje se nalaze na dva različita diska. Na ovaj način naša dva hard diska priključena na Intelov RAID kontroler mogu sadržati jedno RAID 0 polje na kojem ćemo držati aplikacije te jedno RAID 1 polje na kojem ćemo držati svoje voljene podatke. Ako se jedan od diskova pokvari podatke na RAID 0 polju možete zaboraviti, no podatci sa polja konfiguriranog u RAID 1 ostaju na sigurnom. Ako se pita autora ovih redaka, ovo je sasvim prihvatljiva i relativno jeftina metoda istovremenog korištenja beneficija RAID 0 i RAID 1 polja. Uz to, iskorištavanje potencijala Intelovog SATA RAID kontrolera olakšano je utilityem pod imenom RAID Migration koji nam omogućuje da u Windowsima praktički transparentno prijeđemo sa korištenja jednog diska u korištenje RAID-a. Još jedna mala napomena - ICH6 čipovi bez RAID mogućnosti ne podržavaju AHCI što ih čini lošijim izborom za napredne korisnike koji čak i ne misle rabiti RAID.

Matrix RAID

Drugi feature po kojem možemo razlikovati varijante Intelovog novog South Bridgea jest Intel Wireless Connect Technology što je zapravo softverski 802.11b/g acces point odnosno router. Dotična logika integrirana je samo u ICH6W te ICH6RW čipove, a da bi je iskoristili moramo imati Intelovu PCI dougtherboard karticu te instalirani Intelov AP softver. Ovakva inicijativa ka bežičnom umrežavanju je za pohvalu, no samo u slučaju da stvar radi kako treba. Čini nam se da stvar ne bi trebala biti pretjerano skupa budući da bi bilo logično da te dodatne kartice svaki proizvođač matičnih ploča proizvodi prema nekom referentnom dizajnu te ih prodaje uz svoje ploče koje imaju podršku za dotičnu tehnologiju.

To je to što se tiče raznih varijanti Intelovih I/O čipova. Sad ćemo malo pričati o njihovim zajedničkim karakteristikama. Da ne bi previše "drvili" bez veze posebno ćemo se osvrnuti samo na integrirani zvuk s obzirom na to da su njihove ostale mogućnosti relativno trivijalne - samo jedan IDE kanal, integirani 100-megabitni mrežni kontroler, 6 PCI utora, 4 PCIe x1 utora, 8 USB2.0 konektora, 4 SATA konektora (sa ili bez RAID-a) te legacy konektori (floppy, LPC, COM i slično). Valja naglasiti da će broj PCI odnosno PCIe utora varirati od ploče do ploče budući da ih je nemoguće sve ugraditi na PCB. Naravno, deblji kraj će sigurno izvuči klasični PCI utori budući da im je sa pojavom PCIe sabirnice odzvonilo.

Što se tiče integiranog zvuka, u čipu ICH6 nalaze se dva rješenja - klasični AC'97 v2.3 kontroler te Intelov HDA (High Defintion Audio) kontroler. Da bi ovi kontroleri funckionirali na njih valja nakalemiti nekakav eksterni codec čip, po mogućnosti nove generacije, no valja naglasiti da oba kontrolera nije moguće upogoniti istovremeno. Kao što se da pretpostaviti, na jeftinijim pločama proizvođači će rabiti klasično AC'97 smeće dok će na skupljim iskoristiti Intelov novi zvučni kontroler. Svi znamo da se slična stvar događala sa nVidijinim nForce2 pločama sa Soundstormom.

Što je zapravo HDA kontroler? Recimo da je Intel odlučio zastraniti od AC'97 standarda te obogatiti svoje čipsete sa modernim zvučnim rješenjem. Kontroler podržava 24-bitni zvuk u rezoluciji od 192 kHz paralelno sa popularnim industrijskim standardima kao što su Dolby Digital, DTS te DVD-Audio - sve to u 7.1 surround ozvučenju. Jedna od glavnih karakteristika novog kontrolera je i multi-streaming - mogućnost nezavisnog manipuliranja zvučnim signalima. U praksi ovo znači da stereo signal iz Winampa možete preusmjeriti na jedan konektor na kojeg je spojena kućna glazbena linija dok istovremeno šaljete surround signale iz UT-a na svoj višekanalni sustav zvučnika na računalu. Drugi zanimljiv feature, posebno zanimljiv informatičkim laicima, je automatsko ugađanje signala na konektorima. Dakle, sve svoje audio periferije (zvučnike, mikrofon, slušalice) samo "popikate" po konektorima na zadnjem dijelu matične, a računalo samostalno odredi gdje je koja periferija priključena te joj pridruži adekvatni kanal. Prema Intelu, HDA kontroler bi trebao koristi unificirani Microsoftov driver pto bi trebalo riješiti problema sa kompatibilnošću, no nije nemoguće da će dotični driver često zamijenjivati posebni driveri proizvođača codec čipova koji su korišteni kao vanjsko sučelje HDA kontrolera. U teoriji, to možda i nije toliko dobra ideja budući da Intelov kontroler ima solidan broj hardverski implementiranih efekata koji su najčešće korišteni u igrama, bilo putem EAX-a ili Microsoftovog DirectSounda.

Eto, stigli smo i do kraja ove Alderwood/Grantsdale epopeje. Samo se nadam se da vam nije bilo previše doooosadno! Slijedeći na redu je Ozrenov članak o 915/925 praktikalijama - performansama, overclockingu i sl.