К счастью для VIA, NVIDIA сделала только первый шаг на рынок чипсетов. Многие из вас недоумевают, почему nForce так долго не мог пойти в массовое производство?
Дело в том, что NVIDIA переоценила себя, немаловажную роль в этом сыграл их положительный опыт в выпуске графических карт. Компания наверняка предполагала, что выпуск чипсета мало чем от них отличается. Практически любой производитель материнских плат подтвердит, что вряд ли образцы чипсета на Computex можно считать полностью готовыми и отлаженными.
Мы протестировали различные материнские платы на nForce, представленные к Computex. Они показали низкую стабильность, а производительность оставляла желать лучшего. В этом и состояли наибольшие претензии производителей материнских плат к чипсету nForce: производительность оказывалась не такой высокой, какой ее обещала NVIDIA. В результате компании пришлось пойти на болезненный откат и провести доскональное тестирование. По ходу тестирования почти каждую неделю выходила новая версия чипсета или BIOS. Как нам удалось узнать от производителей материнских плат, это не были косметические ревизии, многие изменения касались глубоких вещей.
NVIDIA получила свой первый урок. Компания ожидала эффективный дебют на Computex (или чуть после) с пятью выбранными партнерами. Но суровая действительность поставила NVIDIA на место. Впрочем, стоит отдать должное: для серьезнейшей доработки чипсета потребовались считанные месяцы. Многие даже сомневались, что NVIDIA выпустит чипсет в этом году. К счастью, они оказались неправы. Вскоре чипсет уже поступит в массовое производство. NVIDIA, опять же, прониклась мыслью, что производителям материнских плат требуется определенное время на разработку основательного дизайна. Так что сегодня уже можно объявить: nForce готов, и теперь уже можно посмотреть на его производительность.
Фактически мы тестируем nForce уже около месяца, и производительность была доведена до приемлемого уровня несколько недель назад. Но только на днях NVIDIA добилась стабильной работы своей эталонной платы. Сейчас мы будем тестировать финальную версию платы вместе с финальными драйверами. Итак, приступим к рассмотрению самого универсального чипсета, выходящего на рынок.
Несмотря на широко распространенные слухи, финальная версия чипсета nForce не отличается по архитектуре от той, которая была выпущена в июне. Отметим уникальность архитектуры - чипсет явно отошел от традиционной своей роли в компьютере. Ниже мы рассмотрим ключевые моменты, обосновывающие такое суждение.
Чипсет разделен на две части, как и большинство современных аналогов: встроенный графический процессор (Integrated Graphics Processor, IGP) и медиа/коммуникационный процессор (Media & Communications Processor, MCP). После выпуска "графического процессора" GeForce 256 NVIDIA пытается назвать все свои чипы "процессорами", впрочем, для этого есть достаточные основания.
IGP выполняет функции обычного северного моста. Фактически чип обеспечивает интерфейс к процессору, шине AGP, памяти и южному мосту. Но NVIDIA здесь пошла немного дальше.
IGP-128 поддерживает два независимых 64-битных SDR/DDR SDRAM контроллера памяти. Все остальные существующие чипсеты с DDR SDRAM поддерживают только один 64-битный контроллер DDR SDRAM. Преимущество двух контроллеров заключается в получении удвоенной пропускной способности памяти, единственное ограничение состоит в необходимости использовать два 64-битных модуля DIMM для получения 128-битного доступа. Однако в текущей версии nForce добавляемая пропускная способность (в виде двух каналов/контроллеров) шины памяти DDR SDRAM фактически не задействуется. Причина заключается в FSB Athlon, которая может обеспечить пропускную способность, равную только лишь одному 64-битному DDR266 SDRAM каналу (2,1 Гбайт/с), а не двум (4,2 Гбайт/с). Поэтому для многих пользователей лучше подойдет IGP-64, поддерживающий один 64-битный SDR/DDR SDRAM контроллер.
Обе версии IGP (IGP-128 и IGP-64) включают в себя видеоядро GeForce2 MX, работающее на частоте 175 МГц. Собственно, это видеоядро и послужило основанием для получения такого имени IGP. Также при работе видеоядра уже четко проясняется польза от использования двухканальной архитектуры памяти. Обычно производительность встроенных графических ускорителей снижается из-за недостаточной пропускной способности памяти. Хотя ядро GeForce2 MX на nForce разделяет пропускную способность с остальной системой, ее с избытком хватает для получения такой же производительность, как и на обычной GeForce2 MX. Напомним, что обычная GeForce2 MX обладает 2,7 Гбайт/с пропускной способностью памяти через 166 МГц 128-битную SDRAM шину. Интегрированное видеоядро GeForce2 MX в идеальном случае получает 4,2 Гбайт/с пропускной способности памяти, но не следует забывать про процессор и периферию, также "съедающих" свою долю. Впрочем, хотя бы половину от 4,2 Гбайт/с встроенное видеоядро всегда получит.
Количество системной памяти, которая будет использоваться графическим процессором, указывается в BIOS. Эталонная плата NVIDIA позволяет выделять максимально 32 Мбайт, что вполне достаточно, так как даже для новейших игр 64 Мбайт вряд ли понадобятся.
Внутренняя AGP шина (в IGP) может "разгоняться" до 100 МГц (вместо стандартных 66 МГц), в результате получаемая скорость эквивалентна режиму AGP 6X. Если встроенное видеоядро использует двухканальную архитектуру nForce для обеспечения кадрового буфера, как только размера буфера перестает хватать, данные начинают передаваться по шине AGP, то есть в нашем случае по 100 МГц внутренней шине. Конечно, сегодня вряд ли существуют игры, получающие прирост производительности от 100 МГц AGP шины, но в будущем такая функция будет полезной при увеличении числа данных, посылаемых между процессором и графическим ускорителем по AGP шине.
Если вы не удовлетворитесь встроенным видеоядром, вы можете использовать внешний APG 4X интерфейс (работающий на 66 МГц) и любую дополнительную AGP карту, при условии что она поддерживает 1,5 В. Кстати, из последних карт только 3dfx Voodoo4 и Voodoo5 не поддерживают 1,5 В, но они физически не поместятся в AGP разъем.
Подобно чипсету i845 в IGP nForce задействован 4-х канальный множественно-ассоциативный кэш упреждающей выборки, уменьшающий задержки с помощью поиска данных и выборки данных в кэш перед запросом графического или центрального процессора. Если запрашиваемые процессором данные находятся в кэше, то ускоряется процесс их получения, если же нет - данные без проблем удаляются из кэша.
Мощь заключается не только в IGP. MCP усиливает чипсет nForce со своей стороны. Основная роль MCP - работать в качестве южного моста, обеспечивая связь со старыми шинами, интерфейсами USB, PCI, IDE и иногда интегрированными Ethernet и звуковыми контроллерами. MCP снова делает шаг вперед - это самый мощный встроенный аудиопроцессор на сегодняшний день.
MCP оснащен тем, что NVIDIA называет модулем аудио-обработки (Audio Processing Unit, APU), являющимся лицензированной версией Parthus MediaStream DSP. По лицензионным соображением существует вторая версия MCP, названная MCP-D, осуществляющая поддержку кодирования Dolby Digital в реальном времени. На самом деле, между MCP и MCP-D нет различий, разве что во втором включено кодирование Dolby Digital, а в первом - выключено.
MCP соединяется с IGP по, наверное, первой массовой реализации шины AMD HyperTransport.
Как уже говорилось раньше, существует две версии nForce - 220 и 420. Различие между ними заключается в наличии (или отсутствии) двухканального контроллера памяти. nForce420 использует 128-битный двухканальный контроллер памяти, соответственно IGP-128, а nForce 220 - 64-битный IGP-64. Еще одно разграничение можно сделать по включению/выключению кодирования Dolby Digital в MCP. Если кодирование включено, то к MCP добавляется приставка -D.
Эталонная плата на nForce 420-D довольно хорошо сконструирована на базе 4-х слойной архитектуры и microATX форм-фактора (что должно уменьшить стоимость). Причем плата полностью функциональна, на ней размещены два разъема PCI, 1 AGP и 1 ACR (перевернутый PCI). Поскольку плата выполнена на чипсете 420, мы видим два независимых банка памяти. Первый 184-контактный DDR SDRAM DIMM разъем, и второй - два разъема 184 DDR SDRAM DIMM. Для того чтобы двухканальная архитектура работала, нужно поместить DIMM в первый банк, и в один из разъемов второго банка - второй DIMM. Иначе будет задействован 64-битный доступ, в результате вы получите аналог nForce 220-D.
Следует отметить еще пару вещей. Во-первых, материнская плата не поддерживает Ethernet на физическом уровне, поэтому здесь нет соответствующего разъема. На MCP-D включен контроллер Ethernet, и даже можно установить драйверы, но протестировать производительность и работу не представляется возможным - нет разъема. К счастью, большинство производителей материнских плат добавят на свои платы разъем Ethernet.
Во-вторых, несмотря на суффикс "-D" на MCP и поддержку декодирования Dolby Digital, материнская плата не оснащена цифровым аудиовыходом. Единственные аудиопорты - обычный выход на колонки и линейный/микрофонный входы. В соответствии с NVIDIA, для цифрового выхода потребуется отдельная ACR карта. Мы надеемся, что выбранные в партнеры пять производителей включат в комплект поставки соответствующую карту, иначе одна из наиболее ожидаемых функций чипсета будет не задействована.
По двум упомянутым причинам, мы не смогли протестировать Ethernet производительность и кодирование Dolby Digital в реальном времени. Впрочем, мы протестировали обычную функциональность аудио.
Одна из привлекательных черт nForce - один производитель обеспечивает драйверы практически для каждой части системы (аудио, видео, Ethernet и чипсет). Протестированные нами драйверы nForce занимали примерно 4 Мб в архиве и содержали драйверы для всех частей материнской платы (включая Ethernet и звук), за минусом встроенного графического ядра. Для графики мы устанавливали Detonator XP, которые прекрасно распознали GPU.
Необычно видеть NVIDIA не в разделе графических адаптеров
Мы не встретили никаких проблем с совместимостью. Драйверы выпущены под 9x, Me, NT/2000 и XP.
Драйверы позволяют изменять некоторые настройки аудиопроцессора.
По многим причинам этот обзор отличается от рядовых тестирований чипсетов. Поэтому мы разделили результаты на три части:
В будущем мы еще протестируем возможности Ethernet и Dolby Digital на MCP. К сожалению, как уже упоминалось ранее, эталонная плата не позволяет сделать это сейчас.
| Тестовая система на базе Windows 2000 | |
| Аппаратное обеспечение | |
| Процессор | AMD Athlon-C 1,4 ГГц |
| Материнские платы | ASUS A7M266 (AMD760) ASUS A7V133 (KT133A) ECS K7S5A (SiS735) MSI K7T266 Pro (KT266) NVIDIA nForce 420-D эталонная плата (nForce) VIA KT266A эталонная плата (KT266A) |
| Память | 256MB DDR266 Crucial DDR SDRAM (Micron CAS2) 256MB PC133 Corsair SDRAM (Micron -7E CAS2) |
| Жесткий диск | IBM Deskstar 30 Гб 75GXP 7200 об/мин Ultra ATA/100 |
| Видеокарта | NVIDIA GeForce3 64 Мб DDR |
| Программное обеспечение | |
| Операционная система | Windows 2000 Professional Service Pack 2 |
| Видеодрайверы | NVIDIA Detonator3 v12.41 (в тесте игровой производительности с KT266A использовался
Detonator XP) VIA 4-in-1 4.33V |
На основании результата теста в целых числах можно сделать несколько выводов. В соответствии с показателями SiSoft Sandra, пропуская способность памяти nForce 420-D всего лишь на 26 Мб/с больше, чем у VIA KT266A, а это бросает тень на заявления о том, что теоретическая пропускная способность памяти у 420-D в 2 раза больше, чем у KT266A. Однако этому имеется объяснение, причём оно достаточно очевидно: пропускная способность FSB Athlon ограничена 2,1 Гб/с, так что, несмотря на заявленную пропускную способность чипсета nForce (4,2 Гб/с), больший поток информации процессор принять не сможет. Это также подтверждается показателями nForce 220, который оказался лишь чуть медленнее 420-го.
Ещё один вывод, который можно сделать, заключается в том, что, используя интегрированное видео, мы тем самым снижаем пропускную способность памяти в нормальном 2D-режиме всего лишь на 10-30 Мб/с. Этого, конечно, недостаточно, чтобы изменить расстановку сил при использовании тестов офисных приложений/приложений по созданию Интернет-контента.
Результаты в тесте с плавающей запятой оказались такими же, как и с целыми числами, так что их мы приводить не будем - ничего нового они всё равно не скажут.
Тест Cachemem является синтетическим, и мало соотносится с реальными приложениями. Пиковая скорость чтения из кэша у обоих плат на чипе от nVidia всего на немного меньше, чем может выдать KT266A. На это можно посмотреть двояко: либо VIA разработала потрясающий контроллер памяти, либо попытка NVIDIA очень даже неплоха для первого раза.
Мы снова видим, что переход с внешней видеокарты на встроенный графический процессор от nVidia приводит к снижению пропускной способности памяти, чего и следовало ожидать. На примере этого теста мы наблюдаем то, что теоретически снижение пропускной способности памяти сильнее, нежели на практике, о чём говорит более близкий к реальным приложениям тест Sandra. Имейте в виду, что ни один из этих тестов не отображает реальное положение вещей. На самом деле между производительностью этих чипсетов не будет столь заметной разницы. Тесты эти приведены просто к сведению, на них полезно взглянуть.
Тест скорости записи в кэш выявил серьёзное преимущество nForce 420-D перед другими чипсетами. Но что ещё интереснее, так это то, что она заметно обогнала даже 220-D по результатам этого теста. Скоро мы посмотрим, так ли это в реальных приложениях:
Здесь мы видим позитивные последствия применения технологии DASP. Вот что происходит, когда IGP приходится работать ещё и с запросами встроенного видеоядра, которые идут параллельно с запросами центрального процессора. Самым отстающим здесь является nForce 220-D на интегрированном видеоядре. Задержки этого чипсета почти такие же, как у чипсета Athlon 760, разработанного год назад.
В тесте Business Winstone 2001 КТ266А держит пальму первенства, оттесняя оба чипсета nVidia. Из-за сильной зависимости результатов этого теста от диска, мы можем предположить лишь, что причина сего - в обновлённых пару недель назад IDE драйверах от VIA.
Однако результаты Winstone 2001 объяснить труднее, так как разница между чипсетами КТ266А и nVidia становится незначительной. Все три чипсета отстают друг от друга менее, чем на 1%, что находится в пределах погрешности этого теста.
Взгляните также на то, какие схожие результаты показали nForce 420 и 220.
И снова загадка. Практически никакой разницы между результатами SiS 735 и nForce 420-D мы не видим. Похоже, мы уже вплотную подошли к пиковой производительности платформы DDR Athlon.
Картина не проясняется и сейчас. Все четыре лидера находятся в пределах 1% друг от друга.
Как двойная ошибка не даёт правильного результата, так и двойная неясность не делает выводы по SYSMark очевидными. Одно ясно: производительность у nForce не ниже, чем у KT266A. Интересно, а сколько шума наделали бы эти цифры, будь они получены сразу после Computex в июне.
Из предыдущих тестирований мы знаем, что есть такие тесты, которые слишком слабо нагружают память, чтобы выявить какие-либо отличия похожих платформ. 3D Studio MAX - один из таких тестов.
Ну вот, опять мы видим, что скорость обоих предложенных nVidia чипсетов мало отличается от скорости КТ266А.
Если бы скорость памяти не являлась узким местом в современных видеокартах, мы бы встретили следующие результаты в играх:
С Quake III Arena nForce справилась не лучше, чем КТ266А, однако разницу между этими показатели можно считать незначительной, так как, во-первых, было использовано разрешение 640 x 480 и, во вторых, разница не превышает 3%.
В DroneZ разница становится заметнее, однако она всё ещё слишком незначительна, чтобы вдаваться в подробности. Становится понятно, на что способна nForce.
Для того чтобы протестировать встроенную видеосистему nForce и предложить вашему вниманию больше тестов, мы провели ещё одну серию испытаний при разрешениях больших, чем 640 х 480. Для того чтобы показать вам, чего следует ожидать от самых последних разработок для Athlon, мы использовали последнюю версию драйверов Detonator XP.
В этих тестах мы воспользовались процессором Athlon 1,2 ГГц на ядре Thunderbird. Результаты, полученные при помощи Athlon MP (Palomino), мы приведём чуть ниже.
Чтобы как-нибудь улучшить наглядность, мы исключили результаты nForce 220 с внешней видеокартой, так как они идентичны 420-му.
Видеокарта Radeon 7500 была использована в этом тесте просто чтобы доказать ее совместимость с материнской платой от NVIDIA.
Как видите, КТ266А немного опережает nForce, но этого недостаточно для далеко идущих выводов.
Вопреки заявлениям NVIDIA, что встроенное видео будет не хуже или даже лучше, чем GeForce2 MX, из тестирования видно, что это не так. GeForce2 MX400 (или хотя бы обычная GeForce2 MX, в таком случае) примерно на 22% быстрее, чем встроенный видеоадаптер на 420-D из-за перекрывания шины памяти. Имейте в виду, GeForce2 MX монопольно использует пропускную способность памяти в 2,7 Гб/с. Судя по представленным результатам, интегрированный видеоадаптер вне игры.
В случае использования одного канала памяти у 220-D ограничения пропускной способности памяти ещё сильнее снижают производительность.
При разрешении 1024 х 768 встроенный графический процессор даже не может преодолеть барьер в 60 fps - и это при использовании Athlon 1,2 ГГц. Ещё сильнее разочаровывают показатели 220-D.
В Unreal Tournament мы наблюдаем ту же самую картину производительности (или её отсутствие). КТ266А здесь примерно на 7% быстрее, чем nForce 420-D.
Даже при таком низком разрешении внешняя видеокарта GeForce2 MX400 на 11% быстрее встроенной.
Подобная тенденция прослеживается и здесь, но только с разницей 10% между GF2 MX400 и её встроенным собратом на nForce 420-D.
В этих тестах нет почти ничего нового, кроме того, то отрыв GF2 MX400 от встроенного видеоядра увеличился до 15 - 17 % при двух данных разрешениях.
Когда мы впервые узнали о технологии упреждающей выборки данных (DASP), применённой в nForce, мы задались вопросом: а как она будет дополнять (если вообще будет) подобную же технологию ядра Palomino от AMD. Для того чтобы ответить на него, мы взяли процессор Athlon 1,2 ГГц и сравнили его с Athlon MP 1,2 ГГц (ядро Palomino) при использовании платформ KT266A и nForce 420-D. Теоретически, прирост производительности, полученный при переходе с Athlon на Athlon MP, должен быть одинаковым при прочих равных условиях. Если же DASP-технология, использованная на nForce, влияет на качество выборки данных Palomino, прирост производительности будет разным.
Quake III Arena прекрасно выявила недостатки DASP чипсета nForce. При замене процессора с ядром Thunderbird на Palomino прирост производительности KT266A был выше. Единственным объяснением этого может быть лишь то, что DASP чипсета сводит на нет некоторые преимущества технологии упреждающей выборки данных ядра Palomino.
Жаль, что эти выводы ничего не стоят, потому что они очевидны не во всех тестах. Quake III Arena - особый случай, так как упреждающий выбор данных достаточно сильно увеличивает производительность в этой игре.
Недавний выпуск Audigy от Creative Labs делает результаты нашего тестирования немного устаревшими, однако как только мы сможем протестировать качество цифрового звука, мы повторим это тестирование и сравним результаты с Audigy. Для того чтобы не упускать возможность, мы провели сравнение APU от nForce с SB Live!
Ни в одной игре, кроме UnrealTournament, заметной разницы в качестве между APU nForce и SB Live! нет. Разница в производительности присутствует лишь в UT, причём стоит заметить, что она проявляется лишь при частотах дискретизации, приближающихся к 44,1 кГц.
Все следующие тесты проводились на частоте дискретизации в 44,1 кГц с 16-битным звуком.
Audio Winbench - очень полезная утилита для тестирования, если знать, с какой стороны подойти к выдаваемому набору цифр. Тестирование показывает, что SB Live! явно не способна так разгружать процессор, как это делает nForce APU. Обычно раньше мы намеренно замедляли процессор, чтобы проиллюстрировать, насколько сильно он загружается, но отведение 23% производительности Athlon 1,2ГГц под обработку звука - это слишком.
Для многих игроков разница между 8 и 16 2D голосами существенна, так что вам интересно будет взглянуть на эти цифры. Даже 8,4% - это много по сравнению с тем, что предлагает nForce APU. Кстати, Audigy от Creative Labs даёт даже лучший результат, чем nForce, не говоря уже об SB Live!
При использовании 3D звука загрузка процессора увеличивается. Видите, даже на 8 голосах SB Live! возлагает слишком большой объём вычислений на процессор. Соответственно, при 32 голосах уже съедается 34% производительности Athlon 1,2 ГГц. Интересно было бы посмотреть на результаты тестирования при использовании 64-голосового режима, ведь nForce APU может аппаратно поддерживает и такой режим. Итак, вы видите что утверждение заявленной производительности nForce APU в 6 млрд операций в секунду небезосновательно.
Если бы можно было подвести итог нашему тестированию в двух словах, то ими бы стали "NVIDIA подняла планку". Анонс чипсета и продвижение его не рынок подняло планку во многих областях: аудио, видео и чипсеты в целом. Если на каждой плате будет устанавливаться столь же могучий звуковой процессор, как NVIDIA APU, вы будете морщиться от привычных AC'97 кодеков. Не говоря уже о том, что следующее поколение nForce будет оснащение более мощным видеоядром, что изменит ваше представление об интегрированном видео.
Так что мы сделаем несколько выводов. Для начала, производительность nForce с внешней AGP картой примерна равна KT266A. Хотя KT266A выходит вперед в большинстве тестов, его лидерство не превышает 3%, что находится в пределах погрешности. Если вам нужна самая производительная платформа под Athlon, то вы будете выбирать между KT266A или nForce. Если вас заворожили новые возможности nForce, давайте более подробно на них остановимся.
Если вы не будете использовать встроенное видео, то лучшим выбором станет nForce 220-D. Причина эффективности такого решения заключается в более дешевом чипсете и более простой физической разводке материнской платы, так как здесь прокладывается только один 64-битный канал памяти. На Computex мы не наблюдали пристального внимания к nForce 220-D, но мы надеемся, что экономия средств при производстве окажется достаточной для повышения выгодности такого решения.
Как это ни иронично звучит, более дорогой nForce 420-D лучше подходит для экономичных решений, так как в таком случае правильнее работает встроенное видеоядро. Современные 3D игры на nForce 220-D с ограниченной пропускной способностью памяти не принесут вам никакого удовольствия.
nForce хорошо подходит для построения системы "с нуля", так как вы приобретаете мощный звуковой процессор и Ethernet контроллер. Для пользователей, которые обновляют систему и уже вложили деньги в хороший звук/Ethernet вряд ли имеет смысл рекомендовать nForce.
Лучше всего nForce подходит для OEM, собирающих высокоинтегрированные решения. Очень часто интегрированные решения проигрывают по производительности или возможностям обычным, и мы надеемся, что nForce изменит эту точку зрения.
Конечно, остается ценовой вопрос. NVIDIA обещает что материнские платы будут продаваться по цене $120-$150. Если мы увидим материнские платы на nForce 220-D за $120, это будет довольно хорошо, но давайте прибережем наши эмоции до действительного выпуска плат, который начнется в октябре или где-то около того. По нашим сведениям, из всех производителей MSI ближе всего находится к выпуску плат.
Подведем итог. Многие переоценивают, или, наоборот, недопонимают nForce. Сам по себе чипсет очень хорошо спланирован, но как нам думается, NVIDIA будет гораздо труднее закрепиться на рынке чипсетов по сравнению с рынком видеокарт.
![](assets/external/varli.gif"){kind=small}
Чипсет ATI Radeon IGPЧипсет ALi Aladdin-P4Чипсет ALi MAGiK 1Intel 845GE/845PE/845GVЧипсет Intel E7500Чипсет Intel 845Чипсет nVidia nForce2Чипсет SiS 648Чипсет SiS 645Чипсет VIA KT400