Gigabyte K8NXP-9 на nVidia nForce4 Ultra

В последнее время компания nVidia испытывает определенные трудности на рынке 3D видеоускорителей. В частности она не смогла выпустить достойного ответа на чип ATI RADEON X850XT PE. Однако в запасе у nVidia есть один сильный козырь - технология SLI.

В двух словах технология SLI позволяет объединить две PCI Express видеокарты, которые будут рассчитывать и формировать 3D изображение. В результате скорость работы возрастает на 50-80 процентов в зависимости от приложения.

Для того, что бы максимально быстро воплотить в жизнь данную технологию, nVidia выпустила совершенно новый набор системной логики - nForce4. Причем, данный чипсет выпущен в трех модификациях: nForce4, nForce4 Ultra и nForce4 SLI. Они предназначены для процессоров AMD Athlon64, отличаются между собой набором функций, и соответственно ценой.

Стоит отметить, что разработка чипсета nForce4 шла не так гладко, как хотелось разработчикам. В результате производители материнских плат только к концу года смогли представить первые продукты на этом чипсете. И самой первой оказалась компания Gigabyte с платой K8NXP-9.

Чипсет nForce4

Первоначально этот чипсет имел кодовое наименование CK8-04 (Pro) и впервые "засветился" на выставке Computex 2004 (конкретно на стенде Epox :).

Итак, как мы уже сказали, чипсет nForce4 был выпущен в трех модификациях:

nForce4

Это базовая версия чипсета, поддерживает только 800Мгерцовую шину HyperTransport, поддерживает 4 канала SerialATA с пропускной способностью 150Мбайтс. Кроме того, чипсет поддерживает шину PCI Express (20 каналов), встроенный гигабитный сетевой контроллер, 10(!) портов USB2.0 и усовершенствованную технологию nVidia Firewall 2.0.

Особо отметим, что инженеры компании nVidia внедрили в nForce4 два независимых контроллера SerialATA (каждый по два канала). Это позволило значительно расширить функциональные возможности по настройке и использованию RAID массивов. В частности, чипсет nForce4 Ultra поддерживает технологии RAID Morphing и Cross-Controller RAID.

Первая (RAID Morphing) значительно облегчает задачи конфигурирования RAID массивов. В частности пользователь имеет возможность добавлять "на лету" в RAID массив новые диски, а также изменять уровень RAID массива (например преобразовать массив из RAID 1 в RAID 0).

Вторая функция, как видно из названия (Cross-Controller RAID), позволяет объединять в RAID массивы как SerialATA, так и ParallelATA диски. Кстати, подобная функция была еще у чипсета nForce3 150 (он даже поддерживал 3 канала ParallelATA).

Еще одна интересная функция называется Disk Alert. Данная фича позволяет отслеживать корректность подключения жестких дисков, и при возникновении какой-либо проблемы сообщать о ней (например если один из дисков в RAID массиве плохо подключен, то Disk Alert не только сообщит об этом, но и выведет номер проблемного порта).

nForce4 Ultra

Версия Ultra отличается от базовой версии поддержкой 1000Мгерцовую шины HyperTransport, а также поддержкой технологии ActiveArmor (аппаратный брандмауэр). Кроме того пропускная способность SerialATA увеличена до 300Мбайтс (4 канала). Также чипсет поддерживает жесткие диски с технологией NCQ (Native Command Queuing, - оптимизированное исполнение запросов), а также функцию "hot swap" (или "горячая замена диска"). Фактически, nForce4 UltraSLI это первый чипсет, который поддерживает SerialATA II.

Еще одной особенностью версии nForce4 Ultra является поддержка утилиты nVidia nTune Performance Application. Эта программа предназначена для тонкой настройки системной платы, мониторинга, установке таймингов памяти, а также оверклокинга. Кстати, ранее она называлась nVidia System Utility, и предназначалась для материнских плат на чипсетах nForce2 и nForce3. Попробовать в деле программу удалось не сразу: последняя доступная версия 1.08.5 на сайте nVidia не "узнает" плату на nForce4. Впрочем, нужная версия (2.0.17.5) нашлась на одном полуофициальном сайте, что весьма странно (учитывая состоявшийся анонс чипсета).

Есть даже встроенный бенчмарк, и функция автоматического тюнинга (правда она очень долго работает и приводит к зависанию).

А модуль мониторинга вообще не запустился. Т.е. судя по всему перед нами "бета"-версия утилиты, что объясняет ее отсутствие на официальном сайте.

nForce4 SLI

И наконец самая мощная (и дорогая) модификация nForce4 SLI обладает способностью объединять две PCI Express x8 видеокарты. Иными словами, в отличии от "базовой" версии и версии Ultra, чипсет nForce4 SLI способен изменять конфигурацию каналов шины PCI Express. Для режима SLI подобная схема будет выглядеть так: 8-8-1-1-1-1 (два слота PCI Express x8 и четыре слота PCI Express x1). Тогда как все платы на nForce4 (Ultra) имеют жесткую конфигурацию 16-1-1-1-1.

Отметим, что чипсет nForce4 разработан не с "чистого листа", а основывается на чипсете nForce3 250Gb (Ultra). В результате он по-прежнему состоит из одного чипа (классический чипсет состоит из двух чипов: "северного" и "южного" моста). Поскольку контроллер памяти встроен непосредственно в процессор Athlon64, то для платформы AMD подобная схема чипсета является наиболее оптимальной.

Также отметим то, что визуально чипсет nForce4 довольно сильно отличается от nForce3. В частности изменился тип упаковки: чипсет nForce4 имеет упаковку FCBGA(flip-chip ball grid array),

тогда как nForce3 упакован в MBGA (ball grid array).

Итак, краткие характеристики чипсета nVidia nForce4 Ultra:

• Поддержка шины HyperTransport (1616; 1000Мгерц);
• Поддержка шины PCI Express x16;
• Поддержка шины PCI Express x1 (4 канала);
• Режимы IDE: ATA-3366100133 (2 канала);
• Поддержка SerialATA II (4 канала);
• Поддержка RAID массивов (уровни 0, 1 и 0+1) как для SerialATA, так и для ParallelATA;
• Количество PCI Masters: 5;
• Порты USB 2.0: 10;
• Поддержка AC'97 2.3;
• Gigabit Ethernet на выделенном канале;
• Аппаратный Firewall.

Если сделать приблизительное сравнение чипсета nForce4 с последними чипсетами Intel, то соотношение сил будет следующим. За платформой nVidia+AMD есть преимущество в поддержке жестких дисков: 4 канала SerialATA II, расширенная функциональность RAID и 2 канала ParallelATA (у ICH6 - 4 канала SerialATA, MatrixRAID и один канал ParallelATA). За nForce4 преимущество и в количестве портов USB 2.0: 10 против 8. По коммуникационным возможностям чипсеты приблизительно равны: и тот и другой позволяют подключать гигабитный сетевой контроллер к шине PCI Express, а версия ICH6 с поддержкой WiFi так и не появилась. Единственное, в чем ICH6 выигрывает - это поддержка 8 канального звука High Defenition Audio.

Впрочем, в запасе у nVidia есть неслабый козырь: полностью готовое и отлаженное ядро SoundStorm, а также поддержка шины Firewire (и то и другое было внедрено в MCP-T). Если эти две функции были бы включены в чипсет nForce4, то платформа AMD получила бы более значительный толчок в развитии (хотя отметим, что после успешного перехода на 0.09мкм техпроцесс, проблем с развитием AMD не испытывает :).

Однако nVidia этого не сделала: для отказа от внедрения SoundStorm и Firewire были как технологические (увеличение размера чипсета), так и более важные маркетинговые препятствия. В числе последних - союз с компанией Intel, который позволил nVidia получить доступ к весьма привлекательному рынку чипсетов для процессоров Pentium4.

Спецификация Gigabyte K8NXP-9

Коробка

Плата имеет очень красивую и информативную упаковку.

На самом деле это не одна, а две коробки, которые раскрываются наподобие книги.

Комплектация

• Материнская плата;
• CD диск с ПО и драйверами;
• Руководство пользователя на английском языке + краткая инструкция по установке;
• Руководство по созданию/управлению RAID массивами;
• Два ATA-133 шлейфа, один ATA-33 шлейф, FDD шлейф;
• Четыре SerialATA кабеля + два переходник питания (четыре разъема);
• Брекет c 2 дополнительными портами USB2.0;
• Брекет с 2 дополнительными портами Firewire и 2 портами USB2.0;
• Брекет с RCA и SP-DIF, а также аудиовыходами;
• Брекет S-ATA + набор кабелей для подключения + один SerialATA кабель;
• Наклейка с описанием перемычек + наклейка с логотипом Gigabyte;
• Заглушка на заднюю панель корпуса;
• Модуль DPS + крепежная клипса;
• Модуль WiFi.

К сожалению плата попала на тестирование в OEM упаковке. Поэтому оценивать комплектацию мы не будем, тем более что еще не известна розничная цена продукта.

Плата Gigabyte K8NXP-9

С точки зрения сборщика плата имеет практически идеальный дизайн. Во-первых нет никаких проблем с блокировкой защелок слотов DIMM: слот PCI Express x16 находится очень далеко. Во-вторых разъемы питания установлены по краям платы. И в третьих, разъемы для подключения IDE шлейфов имеют между собой промежутки, а также по разному окрашены.

Кстати, основной разъем питания - 24х пиновый, как на новых материнских платах для процессоров Intel LGA775. И точно также сохранена обратная совместимость со "старыми" блоками питания, имеющими 20пиновый кабель.

для удобства подключения 20пинового кабеля "лишние" контакты закрыты пластиковой крышкой

Для охлаждения чипсета используется кулер с 40мм вентилятором.

Как мы уже говорили в описании nForce4, этот чипсет имеет одночиповую архитектуру, что также положительно сказалось на простоте дизайна PCB.

Теперь рассмотрим процессорный сокет.

С лицевой стороны установлена стандартная пластиковая рамка, а с обратной стороны платы - усилительная пластина.

Процессорный кулер подключается к разъему CPU_FAN, который расположен около задней панели. Дополнительные вентиляторы подключаются к разъемам PWR_FAN (около основного разъема питания) и SYS_FAN (левый нижний угол платы). Кроме того, на плате есть двухпиновый разъем NB_FAN, к которому подключен кулер чипсета.

На плате установлено четыре слота DIMM, при этом максимальный объем памяти составляет 4Гбайт.

Слоты памяти разбиты на две группы. В каждой группе один слот относится к одному каналу памяти, другой слот - к другому. То есть, что бы задействовать двухканальный доступ нужно установить минимум два модуля одного объема - по одному на каждый канал. Итак, DIMM1 и DIMM3 относятся к первому каналу памяти, а DIMM2 и DIMM4 - ко второму.

Что касается возможностей расширения, то плата имеет один слот PCI Express x16 (с фирменной защелкой),

а также два слота PCI Express x1, и три слота PCI.

Возможности расширения

Начнем с того, что благодаря чипсету nForce4 плата поддерживает 4 канала SerialATA-II.

Еще четыре канала SerialATA реализованы с помощью чипа Sil3114, производства компании SiliconImage. Соответствующие разъемы установлены на левом краю платы.

Итого к материнской плате Gigabyte K8NXP-9 можно подключить 12 жестких дисков: 8 по протоколу SerialATA (из них 4 по SerialATA II) и 4 по ParallelATA.

Далее - на плате установлено 2 гигабитных сетевых контроллера. Первый - это чип 88E8053 производства компании Marvell.

Второй - чип VSC8201RX.

В результате на задней панели появилось два разъема RJ-45.

Кроме двух сетевых контроллеров, на K8NXP-9 установлено два контроллера для поддержки последовательной шины Firewire.

Это чипы TSB82AA2 и TSB81BA3, производства Texas Instruments. В результате плата не только поддерживает три порта IEEE1394b, но и позволяет подключать устройства с скоростью передачи до 800 Мбит в секунду. Порты подключаются при помощи брекета.

Кроме Firewire, плата поддерживает 10(!) портов USB2.0, четыре из которых расположены на задней панели, а еще 6 подключаются при помощи брекетов (в комплекте только один брекет с двумя портами). Брекеты подключаются к трем желтым разъемам, которые расположены в левом нижнем углу платы.

И последнее на чем мы остановимся - это встроенный звук. В качестве кодека используется чип ALC850, который поддерживает выход на 8 каналов.

Задняя панель платы имеет следующий вид:

Из стандартных портов отсутствует только COM2 и GAME порты. Причем дизайн PCB предусматривает коннектор для подключения брекета с COM2, но на нашей плате такого коннектора не было.

На плате Gigabyte K8NXP-9 установлена единственная перемычка(точнее двухпиновый коннектор), которая предназначена для сброса настроек CMOS (CLR_CMOS - около батарейки).

Теперь поговорим о настройках биоса.

BIOS

Биос платы Gigabyte K8NXP-9 основан на версии Award BIOS Phoenix.

Настройки памяти находятся в скрытом разделе "Advanced Chipset Settings", который можно открыть с помощью комбинации "Ctrl+F1".

В нем доступен расширенный набор таймингов памяти, а также параметр "2T Timing".

В этом же разделе есть параметр, отвечающий за выбор частоты работы памяти:

Про совместимость с модулями памяти трудно сказать что-то определенное. В штатном режиме все тестовые модули (Corsair TwinX PC3200, OCZ PC3200, Geil PC4400) работали без проблем. А испытать их в режиме разгона не удалось, из-за слабого потенциала платы в этой области.

Теперь рассмотрим раздел, посвященный системному мониторингу.

Плата отслеживает текущую температуру процессора, уровни напряжений, а также скорости вращения трех вентиляторов, которые могут быть подключены к плате. Кроме того, скорость процессорного кулера может быть привязана к температуре CPU, с помощью функции Smart FAN.

Что касается технологии Cool'n'Quiet, то плата не имеет соответствующего пункта в настройках биоса. Однако эта функция работала без каких-либо проблем.

Как и все high-end платы Gigabyte, K8NSNXP поддерживает фирменную технологию DualBIOS, о которой мы уже не раз писали.

Разгон и стабильность

Рассмотрим преобразователь питания. Он имеет 3-х фазную схему, в которой установлены пять конденсаторов емкостью 3300 мкФ, четыре - 1800 мкФ, три - 1000мкФ и один 1500мкФ.

Однако если задействовать слот VRM_CONN, и установить модуль U-Plus DPS, то

модуль питания работает по 6-фазной схеме.

Теперь переходим к рассмотрению функций разгона.

Во-первых, плата Gigabyte K8NXP-9 позволяет изменять частоту системной шины в диапазоне от 200 до 250Мгерц с шагом 1-2 Мгерц.

Данный диапазон очень узок. В результате плату уже теоретически нельзя рассматривать как платформу для разгона. С другой стороны, это может быть недостаток "инженерной" версии биоса M01, которая прошита на нашей плате.

Выбор частоты осуществляется весьма неудобно: приходится прокручивать все промежуточные значения, а ввести нужное значение с клавиатуры нельзя. Интерес также вызывает дробные значения частоты FSB до 210Мгерц с шагом 0.5Мгерц.

С какой целью они добавлены не совсем понятно, но при их выборе плата четко устанавливает заданную частоту.

Второй недостаток биоса - отсутствие функции для изменения множителя процессора. Следующий пункт - повышение напряжения на процессоре (Vcore) от 0.8V до 1.7V с шагом 0.025-0.05V.

Следующий пункт - возможность повышения напряжения на памяти.

Плата позволяет увеличить Vmem на 0.2V.

Далее - плата Gigabyte K8NXP-9 позволяет изменять напряжение на шине PCI Express. Однако программисты "забыли", что на данной плате нет AGP, и назвали соответствующий пункт "AGP Voltage Control" :). Впрочем сейчас много таких накладок у всех производителей.

Возможное увеличение составляет 0.3V с шагом 0.1V.

И наконец, плата позволяет увеличить напряжение на шине HyperTransport на 0.3V.

Теперь переходим к практическому разгону. К сожалению плата показала довольно слабые результаты: стабильная работа только на частотах не выше 220Мгерц. Программный разгон также не порадовал: nVidia nTune работала весьма нестабильно, а фирменная программа Gigabyte EasyTune5 с CD диска вообще не запустилась.

Подводя итоги, мы не рекомендуем данную плату оверклокерам.

Производительность

Сразу отметим, что плата Gigabyte K8NXP-9 довольно сильно завышает штатную частоту FSB:

Причем сделано это явно специально: при выборе FSB более 203 Мгерц, частота устанавливается с очень высокой точностью (на пред. странице есть пример установки FSB=208.5Мгерц). Поэтому результаты всех тестов производительности Gigabyte K8NXP-9 весьма и весьма условны.

В качестве конкурентов мы использовали систему с материнской платой на чипсете ATI Xpress 200 (поддержка Athlon64 Socket939 + видео PCI Express).

В тестовой системе было использовано следующее оборудование:

Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.

Теперь тесты игровых программ (т.е. реальных приложений).

В целом плата на чипсете nForce4 выглядит быстрее платы на чипсете ATI. Однако не будем забывать о значительном завышении частоты FSB, которое приводит к росту тактовой частоты процессора почти на 30Мгерц!

Выводы

Плата Gigabyte K8NXP-9 - является классическим high-end продуктом данного производителя. В числе характерных особенностей - максимальные возможности расширения, полный спектр фирменных технологий (включая DPS), богатая комплектация. Опять же к характерным особенностям можно отнести достаточно посредственные функции разгона.

Впрочем окончательный вывод мы делать пока не будем: неизвестна розничная цена платы, тестирование проводилось с "инженерной" версией биоса. Кроме того большую скидку K8NXP-9 можно сделать из-за того, что это самая первая плата в нашем тестлабе на чипсете nForce4 (Ultra).

Что касается чипсета nForce4, то без сомнения это значительный шаг вперед в области системной логики для платформы AMD. Расширение функциональности наблюдается по всем направлениям: поддержка шины PCI Express, расширение возможностей SerialATA, возможностей конфигурации RAID массивов и других функций расширения (10 портов USB2.0). Также отметим значительные усовершенствования в области защиты информации, которая внедрена на аппаратном уровне.

Заключение

• Хорошая стабильность и производительность;
• Поддержка SerialATA (4 канала SATA300; 4 канала SATA150; RAID);
• Встроенный 8-и канальный звук и 2 гигабитных сетевых контроллера;
• Поддержка интерфейса USB2.0 (10 портов) и IEEE-1394b (3 порта);
• Набор фирменных технологий Gigabyte: DualBIOS, Smart FAN, @BIOS, FaceWizard;
• Богатая комплектация* (включая брекет SATA);
• Технология DPS (Dual Power System).

• Недоработки биоса (впрочем, это "инженерная" версия);
• Завышение "штатной" частоты FSB

• Слабые функции разгона и очень слабые результаты (возможно виновата все та же "инженерная" версия биос).

Все вопросы, замечания и пожелания можно и нужно задавать в конференции.