Чипсет Intel E7500: двухканальная DDR SDRAM для Xeon

Несмотря на широкую поддержку RDRAM и наличие большого количества чипсетов с использованием RDRAM в ассортименте компании, Intel продолжает исследовать конкурирующие технологии памяти. Как мы считаем (несмотря на популярное ошибочное мнение), Intel руководствуется в продвижении своей продукции именно технологиями, а один из главных принципов инженера – создавать то, что действительно нужно.

Есть несколько причин, по которым RDRAM - не самое лучшее решение для high-end серверного рынка, причем Intel эти причины подтвердила и учла. Отсюда неудивительно, что сегодня Intel анонсировала свой возврат к массовым двухпроцессорным серверным чипсетам с выпуском E7500, который не только использует DDR SDRAM, но и задействует двухканальный доступ к памяти, что позволяет теоретически достичь такой же пропускной способности, что и у других серверных чипсетов с RDRAM.

Выпуск E7500 не явился чем-то неожиданным, поскольку слухи о нем ходили уже давно, правда, под другим именем – Plumas.

На этой неделе начнется весенний форум разработчиков Intel IDF 2002, на нем будет дана подробная информация о чипсете E7500, его производительности и его роли на рынке серверов, рабочих станций и обычных компьютеров. В этой же статье мы лишь вкратце рассмотрим новые возможности чипсета.

Лучше поздно, чем никогда

Прошло уже почти два года с момента выхода Intel на рынок массовых двухпроцессорных серверных чипсетов, и с тех пор стратегия компании сильно менялась. Если вспомнить выпуск 0,18 мкм Pentium III на ядре Coppermine, единственным чипсетом Intel с поддержкой 133 МГц FSB был неудачный i820.

Фактически (за исключением бюджетного i810), ни один из Intel-овских чипсетов нового поколения в то время не поддерживал отличные от RDRAM технологии памяти. Надеясь на скорое повсеместное распространение RDRAM (что привело бы к снижению цен), Intel разработала целую линейку чипсетов, начиная от обычных компьютеров и заканчивая серверами, с поддержкой только RDRAM. Даже проект Timna должен был использовать RDRAM, благодаря чему он был позднее успешно похоронен. (Как мы надеемся, будущий проект Banias станет более удачным).

Итак, у компании не было массовой SDRAM платформы с большой пропускной способностью памяти, поэтому Intel пришлось обращаться за помощью к ServerWorks для выпуска чипсетов на рынок серверов и рабочих станций, в то время как VIA захватила рынок чипсетов для обычных компьютеров (пока не вышел i815). Главным недостатком RDRAM при использовании в high-end серверах, кроме всего прочего, являлся большой требуемый объем памяти. Если учитывать первоначальные цены на RDRAM - $1000 за 128 Мб, оснащение сервера 4-16 Гб памяти было практически невозможно для большинства компаний по финансовым соображением (даже в 1999-2000 году). Спустя год после прихода RDRAM на рынок x86, цена на эту память была в три или более раза выше, чем на SDRAM, что опять же задерживало ее продвижение на серверный рынок.

Мы уже описывали в нашей статье "Репортаж из недр Intel" долгий этап тестирования у Intel, который не позволил появиться DDR SDRAM решению ранее. В лабораториях тестировалась не только потенциальная возможность использования DDR SDRAM памяти, но и новые DDR SDRAM чипсеты. Выпуск i845 с поддержкой DDR SDRAM несколько ускорил процесс, и сейчас Intel обладает полностью функциональным и тщательно проверенным контроллером DDR памяти. Чипсет E7500 прошел через дополнительное тестирование в двухпроцессорных конфигурациях.

Чипсет

В чипсете E7500 Intel добавила несколько новых возможностей, для нас они тоже представляют определенный интерфейс, поскольку они могут потенциально быть использованы и в новых чипсетах для обычных компьютеров.

В контроллере-хабе памяти MCH появилось несколько улучшений. Во-первых, отметим использование двухканального (2x72 бит ECC) контроллера памяти DDR SDRAM. Он был протестирован как с DDR200, так и с DDR266 SDRAM, однако в чипсете он работает только на 100 МГц (DDR200). Конечно, вы можете установить DDR266 SDRAM на плату, но она будет работать на скоростях DDR200. Причина выбора 100 МГц заключается в том, что два канала DDR SDRAM обеспечивают теоретическую пропускную способность 3,2 Гбайт/с, что хорошо сочетается с 3,2 Гбайт/с системной шины. Как мы уже видели в прошлом (например, с VIA KT133A), синхронная FSB и шина памяти понижают задержки между процессором и памятью, если сравнить с асинхронными шинами. Очевидно, что при переходе на 133 МГц FSB (эффективное значение 533 МГц), наследник E7500 будет работать с DDR266 SDRAM.

MCH в E7500 поддерживает до 16 Гб DDR SDRAM в виде 8 банков памяти, но поскольку доступ к памяти двухканальный, DDR SDRAM модули должны устанавливаться только парно.

Подсистема ввода/вывода также претерпела некоторые улучшения с внедрением соединения между хабами Hub-Link 2.0. Intel достаточно давно (еще со времен i810) называет свою архитектуру хабовой (Intel Hub Architecture) вместо привычной связи северный мост – южный мост, но у всех свои причуды. "Хабы" соединяются с помощью Hub-Link, представляющего собой высокоскоростную последовательную шину. Все современные чипсеты Intel используют Hub-Link 1.0, появившуюся еще в i810 – 8-битную 133 МГц шину с передачей двух битов за такт. В E7500 используются шины как HL 1.5, так и 2.0.

E7500 предусматривает три HL 2.0 соединения с MCH, каждое из которых работает на 266 МГц. Ширина каждого соединения составляет 16 бит, в результате мы получаем пропускную способность 1,06 Гбайт/с между MCH и другими устройствами. Так как в E7500 три соединения HL 2.0, то общая пропускная способность составляет 3,2 Гбайт/с, хотя в реальности вряд ли такая скорость будет использоваться, а тем более вряд ли ее не будет хватать.

Так для чего же нужны соединения HL 2.0? Учтите, большинство high-end серверных приложений (к примеру, серверы баз данных), требуют очень производительных систем ввода вывода, включая RAID массивы и гигабитный Ethernet, именно таким системам и нужна столь высокая пропускная способность. На платформах E7500 вы сможете встретить Intel P64H2 64-битный PCI/PCI-X контроллер, поддерживающий два 64-битных 133 МГц PCI-X сегмента на контроллер. P64H2 связан напрямую с HL 2.0, так что с E7500 MCH можно использовать три таких чипа и, соответственно, шесть шин PCI/PCI-X. Такая гибкая подсистема ввода вывода раньше существовала только на платформах ServerWorks, ее с нетерпением ждали и на Intel-овских чипсетах.

Слева-направо: два Intel-овских гигабитных Ethernet контроллера, P64H2 контролер, E7500 MCH

Поддержка стандартных функций южного моста осуществляется с помощью хаба ввода-вывода ICH, с E7500 поставляется версия ICH3-S, работающая по связи HL 1.5. Единственное различие между HL 1.5 и HL 1.0 заключается в электрической совместимости с HL 2.0, что упрощает дизайн и раскладку материнских плат.

Материнские платы: на сей раз не только Tyan

В недалеком будущем большинство тайваньских производителей не смело даже и близко подойти к high-end серверному рынку. В последнее же время, с ростом конкуренции на рынке материнских плат для обычных компьютеров, большинство тайваньских фирм выходят на рынок high-end серверов и рабочих станций.

На этих рынках конкуренция несколько меньше, так как здесь работало всего несколько фирм, но и ставки – существенно выше. Надежность большинства обозреваемых нами материнских плат для обычных компьютеров слишком низка для high-end рынков. Компании должны значительно улучшить процесс предварительного тестирования, если они рассчитывают занять какие-либо серьезные позиции. Для того, чтобы вы хорошо представили намерения различных производителей по поводу E7500, взгляните на следующий слайд из презентации Intel.

Вы, наверное, и не предполагали увидеть имена типа ABIT и QDI среди таких грандов, как Intel EPSD, Supermicro и Tyan на презентации серверной платформы? Рынок сегодня драматически меняется, и те, кто смогут под него адаптироваться, могут преуспеть в будущем. Но, как мы уже упоминали, правила здесь все же несколько другие. Встроенный IDE RAID контроллер с проблемами совместимости или вопрос стабильной работы с полной загрузкой DIMM разъемов – это не то, что должно заботить покупателей серверов. И хотя в будущем мы проведем тестирование нескольких таких платформ, настоящие тесты стабильности и надежности будут проводиться руками их покупателей. Будем надеяться, что платформы на E7500 от Abit, Gigabyte, MSI и QDI будут выходить с иного конвейера, чем обычные платы, поскольку они требуют другой степени заботы и внимания.

Плата Gigabyte на E7500

Если новички хорошо преуспеют на рынке массовых двухпроцессорных материнских плат, то для Tyan и Supermicro настанут тяжелые времена. Впрочем, для достижения такого уровня качества и тестирования потребуются годы и годы, так что рынок гранды так просто не уступят.

Двухканальная DDR на обычных компьютерах?

С выходом RDRAM на x86 рынок, одним из самых привлекательных решений стал чипсет i840 с двухканальным RDRAM контроллером. Такая подсистема памяти первоначально позиционировалась на рынок серверов и рабочих станций, но через год она успешно спустилась и на рынок обычных чипсетов в виде i850 для Pentium 4.

Здесь мы пытаемся провести аналогию: возможно, что двухканальный контроллер DDR памяти точно также спустится и на рынок обычных компьютеров. Вероятно, все зависит от некоторых обстоятельств, типа цены на RDRAM и сложности раскладки материнских плат, но такая возможность существует. Наверняка именно по этой причине nVidia до сих пор не получила лицензию на шину Pentium 4 для своей двухканальной DDR платформы nForce.

Дополнительные материалы: