Чипсет NVIDIA nForce4

Внедрение в архитектуру ПК периферийной шины третьего поколения PCI Express сразу разделило чипсеты для материнских плат на два поколения – с поддержкой новой шины и без нее. Мы не будем сейчас останавливаться на описании всех возможностей, которые предоставляет PCI Express. Вместо этого мы посмотрим, как изменилась раскладка сил после появления поколения чипсетов с поддержкой этой шины.

nForce4 – лучший чипсет для платформы AMD

Думаю, никто не будет оспаривать тот факт, что для платформы Intel нет лучших чипсетов, чем чипсеты самого разработчика платформы. А серия 915/925 является практически единственным доступным решением на рынке с поддержкой процессоров Intel и шины PCI Express.

Лучшим вариантом для платформы AMD долгое время считались чипсеты VIA. Однако после появления чипсетов серии nForce2 предпочтения пользователей стали изменяться в сторону NVIDIA. Результаты тестов показывали, что чипсеты этого производителя выигрывают у конкурентов по производительности, а это во многом определяет выбор покупателей. Правда, на новое поколение процессоров AMD оперативнее среагировала VIA, в результате чего чипсет K8T800 в короткие сроки стал основным предложением для новой платформы. Однако триумф VIA длился недолго.

Чипсет nForce4 стал очередной победой NVIDIA. Это первый и наиболее функциональный чипсет для платформы AMD K8 с поддержкой шины PCI Express. Конкуренты - VIA, SIS и ULi (бывшая ALi) - тоже анонсировали свои чипсеты с поддержкой новой шины, но именно NVIDIA оказалась впереди. Именно ее чипсеты стали основой для «топовых» материнских плат с поддержкой процессоров Athlon 64 в исполнении Socket-939.

Архитектура

Кратко рассмотрим функциональность чипсетов серии nForce4. Да, именно серии, так как NVIDIA предлагает три различных по функциональности и стоимости чипсета, ориентированных на материнские платы различного класса; функциональность в линейке последовательно возрастает от nForce4 до nForce4 SLI.

Сначала рассмотрим базовый чипсет семейства, nForce4. Чипсет состоит только из одного чипа, интегрирующего в себе все периферийные и коммуникационные контроллеры.

Чипсет NVIDIA nForce4

У этого решения есть как преимущества, так и недостатки. Преимущество заключается в повышении быстродействия за счет высокой степени интеграции и размещения всех компонентов на максимально близком расстоянии, а также в упрощении дизайна материнской платы. Недостаток – отсутствие гибкости при разработке и производстве чипсетов: чтобы добавить новые технологии или исправить замеченные ошибки, разработчикам необходимо переделывать весь дизайн микросхемы и вносить изменения в технологический процесс. К счастью, пользователя эти проблемы напрямую не затрагивают.

Поддержка двухканальных процессоров Athlon 64 Socket-939, заключающаяся в обеспечении работы канала связи с процессором (шина HyperTransport) на частоте 1 ГГц (200х5), была еще у чипсетов серии nForce3. Нововведением стал новый контроллер для подключения видеокарты – NVIDIA заменила AGP на PCI Express x16. Также был добавлен 4-портовый контроллер PCI Express x1; общее количество линий новой шины составило 20. Количество портов USB было увеличено с 8 до 10, добавлен второй двухпортовый контроллер Serial ATA, общее количество портов Serial ATA тем самым увеличилось до 4. Был модернизирован звуковой контроллер: нет, поддержка новых аудиокодеков HD Audio не была реализована, чипсет работает с кодеками AC’97, но число каналов S/PDIF было удвоено, добавлена поддержка частоты дискретизации 96 кГц, внесены другие изменения. К сожалению, аппаратной обработки звука контроллер не выполняет, NVIDIA отказалась от технологии SoundStorm.

Чипсет NVIDIA nForce4 Ultra

Чипсет nForce4 Ultra отличается всего по двум пунктам: во-первых, он содержит аппаратный ускоритель обработки сетевых пакетов ActiveArmor, а во-вторых, была реализована поддержка интерфейса Serial ATA 2.0. Первое нововведение позволяет разгрузить процессор при интенсивном обмене данными по сети, а второе обеспечивает улучшение работы дисковой подсистемы: новая скорость обмена данными с винчестером 3 Гбит/с (300 Мб/с), «горячее» подключение, переупорядочивание команд (Native Command Queuing) и т.д.

Чипсет nForce4 SLI дополнительно позволяет использовать в системе две видеокарты NVIDIA в режиме SLI – поочередной прорисовки 3D-сцены. Для этого чипсет гибко распределяет линии шины PCI Express между видеокартами, остальное обеспечивают видеокарты и их драйверы. Существует вполне обоснованное мнение, что все чипсеты серии nForce4 поддерживают SLI, но только в самой дорогой версии эта технология активирована. Производители материнских плат попытались даже выпустить модели на nForce4 Ultra c двумя слотами PCI Express x16, но под давлением NVIDIA сняли их с производства.

(Существует также неофициальная версия - nForce4 4x. Это чипсет без поддержки двухканальных Athlon 64, он предназначен для плат с разъемом Socket-754).

Сравним

Давайте сравним чипсеты серии nForce4 с существующими на настоящий момент (весна 2005) аналогами.

• Чипсет VIA K8T890 тоже поддерживает шину PCI Express, как для видеокарты, так и для других периферийных устройств. Но у него только 8 портов USB, а встроенный сетевой контроллер не поддерживает гигабитные PHY-кодеки – для чипсета требуется отдельный PCI-контроллер. Далее, в массив RAID можно объединять только SerialATA-винчестеры, причем не более двух, так как в чипсете нет необходимой логики для полноценной поддержки 4 винчестеров (нужен дополнительный чип). Впрочем, этот чипсет может быть укомплектован новым южным мостом VT8251, который устраняет часть пробелов в функциональности.
• Другой конкурирующий чипсет выпускает SIS. 756-ой чипсет в паре с новым мостом 965 имеет 4 встроенных порта SerialATA, гигабитный сетевой контроллер. Но число доступных USB-портов всего 8, невелико и количество отдельных линий PCI Express x1 – их всего две. Но SIS тоже собирается комплектовать свой чипсет новым мостом - SIS966, который приближает чипсет 756 к nForce4 Ultra по всем параметрам, за исключением одного – аппаратного ускорителя сетевой обработки ActiveArmor. Подобной технологии у конкурентов пока нет.
• Чипсеты ULi практически не используются ведущими производителями плат, лишь изредка их можно встретить на бюджетных моделях.

Как бы то ни было, конкуренты уже опоздали: nForce4 успешно продается, а они лишь сообщают о своих планах. Платы на nForce4 появились в прайсах уже зимой 2004 года, они быстро заняли верхнюю ценовую нишу. Конкуренты могут рассчитывать только на сектор компьютеров, собираемых по принципу компромисса между ценой и производительностью.