Наборы системной логики для десктопных процессоров AMD

Автор: Олег Нечай

Опубликовано 27 июня 2011 года

Презентация наборов системной логики 990FX, 990X и 970 состоялась 1 июня 2011 года, а первые системные платы на их основе демонстрировались тогда же, в начале июня, на выставке Computex 2011 на Тайване. Несмотря на то что эти чипсеты официально совместимы практически со всеми современными процессорами AMD, включая Athlon, Athlon II, Phenom и Phenom II, вряд ли стоит ожидать широкого распространения плат на их основе до появления новых флагманских чипов AMD FX (Bulldozer), для которых они, собственно, и разрабатывались. К тому же функционально они ничем не отличаются от "старичков".

Пока же продолжается выпуск "заслуженных" наборов микросхем серии 700 образца 2007 года, а также их модернизированных версий - 800-й серии, разработанной в 2009 году, но фактически производящейся серийно лишь с весны 2010 года.

Единственным альтернативным производителем системной логики для современных процессоров AMD осталась компания NVIDIA - VIA и SiS прекратили разработку микросхем для этой платформы более пяти лет назад. При этом модельный ряд чипсетов у NVIDIA не менялся с 2009 года, когда был представлен набор nForce 980a SLI, по сути представляющий собой перемаркированный nForce 780a SLI. В ассортименте NVIDIA три серии микросхем - nForce 700, nForce 900 и GeForce 8000, отличия между которыми носят скорее маркетинговый, чем технический характер.

Напомним основные возможности и характеристики хорошо известных чипсетов AMD 7xx/8xx и NVIDIA nForce/GeForce и познакомимся с перспективными наборами логики AMD 9xx, которые, скорее всего, в обозримом будущем заменят морально устаревшие модели.

Секрет долголетия этой платформы - в заложенной в ней функциональности, которую и по сей день можно оценить как вполне достаточную для массового настольного ПК. В частности, ещё в 2007 году в ней присутствовали полноскоростные интерфейсы PCI Express 2.0 не только для графики, но и для подключения карт расширения, которых не было в чипсетах Intel "пятидесятой серии" образца 2010 года.

Все наборы логики "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. Самый распространённый "южный мост" SB750 позволяет подключить до шести 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 двенадцати портов USB 2.0 и двух дополнительных портов USB 1.1.

Обновление семейства системной логики AMD произошло в марте 2010 года, когда были представлены чипсеты 890FX, 890GX и 880G. Главное отличие новой серии от предшественников - полноскоростная "внутричипсетная" шина A-Link Express III с пропускной способностью до 2 Гбайт/с, позволяющая реализовать все потенциальные возможности устройств, подключаемых к быстрым интерфейсам типа SATA-III. Второе важное отличие заключается как раз в поддержке SATA-III c пропускной способностью до 6 Гбит/с в "южном мосту" чипсета.

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 890GX способен работать с одной видеокартой PCI Express 2.0 x16 или двумя x8, а 880G - с одной картой x16. Наборы 890GX и 880G получили новую интегрированную графику Radeon HD 4290/4250 c поддержкой программного интерфейса Microsoft DirectX 10.1. Чипсет 870 представляет собой модификацию 880G без встроенного графического ядра. "Северный мост" подключается к процессору при помощи шины HyperTransport 3.0.

В паре с чипсетами "восьмисотой" серии работают два новых "южных моста": SB850 и упрощённый SB810, без поддержки SATA-III и RAID-массивов уровня 5. Микросхема SB850 обеспечивает работу 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.

Наборы системной логики 990FX, 990X и 970 были официально представлены 1 июня 2011 года. Эти чипсеты войдут в состав платформы под кодовым названием Scorpius наряду с четырёх-, шести- и восьмиядерными процессорами FX (кодовое название Zambezi) на основе микроархитектуры Bulldozer и графическими ускорителями семейства Radeon HD 6000.

Новые чипсеты рассчитаны на процессоры для разъёма Socket AM3+, но при этом обратно совместимы со всеми чипами для Socket AM3. Поддерживается технология CrossFire X, позволяющая устанавливать в одну систему два, три или четыре дискретных графических ускорителя Radeon одновременно. Предусмотрена возможность организации RAID-массивов различных уровней из накопителей, подключаемых по скоростному интерфейсу SATA-III. Для подключения к процессору применяется обновлённая шина HyperTransport 3.1. В наборах микросхем также реализована технология разгона через фирменную утилиту AMD OverDrive.

Старшая модель 990FX представляет собой не что иное как перемаркированный 890FX: она состоит из тех же самых микросхем, включая "южный мост" SB850, получивший название SB950. Единственное принципиальное отличие заключается в повышении пропускной способности системной шины HyperTransport 3, которая соединяет "северный мост" с процессором, с 5,2 до 6,4 GT/c (гигатрансфер, то есть миллиардов пересылок в секунду).

Все остальные технические характеристики остались неизменными, за исключением, пожалуй, того факта, что в NVIDIA, наконец, согласились разработать драйверы, позволяющие организовывать на платах AMD системы из нескольких видеокарт GeForce в режиме SLI. По информации NVIDIA, эта возможность будет предусмотрена для всех чипсетов 900-й серии, допускающих конфигурации с несколькими дискретными графическими ускорителями. Несомненно, это приятная новость для тех, кто предпочитает одновременно платформу AMD и графику NVIDIA.

Чипсет AMD 990X отличается от флагмана исключительно тем, что он может работать с двумя дискретными видеокартами лишь в режиме PCI Express x8+x8, а AMD 970 поддерживает всего один дискретный графический ускоритель PCI Express x16.

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 первой из них полноскоростной интерфейс PCI Express 2.0 применяется только для подключения дискретной графики, а для периферии используется шина со 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.

В настоящее время на рынке присутствуют материнские платы на базе чипсетов NVIDIA сразу трёх разных серий: nForce 700, nForce 900 и GeForce 8000.

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 шестнадцатью 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 чёткости PureVideo HD. Предусмотрена также работа в режиме Hybrid SLI, то есть с объединением 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 мы скажем 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. Вновь появилась 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 представлена единственным двухчиповым набором микросхем 980a SLI - по сути, перемаркированным чипсетом 780a SLI, не отличающимся от предшественника решительно ничем, кроме названия и официальной поддержки оперативной памяти DDR3.

Во второй части этой статьи мы познакомимся с некоторыми актуальными системными платами для современных процессоров AMD.