Системная плата
Нередко случается слышать вопрос "а какой процессор в этом ПК?", ответ на который, по мнению задающего, даст наиболее точное представление о мощности персонального компьютера. Однако это совсем не так. Безусловно, ЦП играет важнейшую роль в производительности вычислительной системы. Важнейшую, но не определяющую - на самом деле мощность ПК определяется и дисковой подсистемой, и графической, и типом ОЗУ и пропускной способностью шины памяти. Выделить наиболее важный компонент невозможно - в зависимости от задачи он будет меняться, - но, безусловно, максимальную производительность сможет обеспечить лишь ПК со сбалансированной конфигурацией, в которой характеристики системной шины ЦП, памяти, жестких дисков и других компонентов будут оптимальным образом соответствовать друг другу. Именно эту задачу - объединение всех подсистем компьютера в единый комплекс - и решает системная плата (она же "материнская плата" или попросту "мать"). Системная плата - это основа вычислительной системы, определяющая характеристики компьютера и пределы его модернизации в будущем, поэтому к ее выбору следует подходить максимально ответственно. Возможности и параметры системной платы задаются по большей части набором микросхем системной логики, включающим контроллеры основных типов, однако изготовители нередко оснащают системные платы дополнительными контроллерами, выполненными в виде отдельных микросхем. Как правило, современные наборы микросхем состоят из "северного" и "южного моста" - в первый встраиваются контроллер памяти, шины ЦП и графического порта, во второй - все прочие контроллеры. Соответственно, "северный мост" определяет сочетание процессора и ОЗУ, а "южный" - характеристики дискового, сетевого и некоторых других интерфейсов, а также параметры звуковой подсистемы, набор портов ввода-вывода и др. Кроме того, существуют наборы микросхем, в "северный" мост которых встроен графический контроллер - в этом случае нет необходимости приобретать его отдельно. Некоторые наборы микросхем со встроенной графикой предоставляют возможность отключить стандартный графический контроллер и использовать внешний, а некоторые - нет. Существуют и наборы микросхем без контроллера памяти в "северном мосте" - они предназначены для 64-разрядных процессоров, изготавливаемых
компанией AMD (эти процессоры имеют собственный контроллер памяти, встроенный в кристалл). В настоящее время на рынке представлены лишь серверные 64-разрядные процессоры - Opteron, - но уже осенью этого года компания AMD планирует представить 64-разрядные ЦП со встроенным контроллером памяти, предназначенные для персональных компьютеров. Наконец, встречаются и однокристальные наборы микросхем, в которых "южный" и "северный мост" реализованы в одной микросхеме. Такие модели изготавливаются компанией SiS, однако среди современных микросхем системной логики почти нет однокристальных модификаций. Это связано с тем, что комбинация "ЦП + память" достаточно долго остается актуальной, в то время как новые внешние интерфейсы появляются достаточно часто. Благодаря разделению набора микросхем на системную "северную" часть и периферийную "южную" у изготовителей появляется возможность при появлении новых интерфейсов подготовить модернизированный вариант "южного моста" и использовать его вместе с уже имеющимися "северными". Кроме того, используя различные "южные мосты", изготовители могут не только добавлять новые интерфейсы, но и в значительной мере управлять позиционированием набора микросхем.
Например, для домашнего ПК важнее наличие мощной встроенной звуковой подсистемы и контроллеров высокоскоростных портов ввода-вывода, а для рабочей станции - RAID- и Ethernet-контроллеров. Процессор и памятьВсе современные наборы микросхем (НМС) для ПК, а значит, и системные платы, можно разделить на две большие группы по типу процессоров, для которых они предназначены, - Intel Pentium 4 и AMD Athlon ХР. Наборы микросхем для Pentium 4 изготавливают компании All, ATI, SiS, VIA и, конечно же, сама Intel, играющая роль не только ведущего изготовителя ЦП, но и одного из крупнейших поставщиков наборов микросхем. Наборы микросхем системной логики для Athlon XP изготавливаются всеми (за исключением, разумеется, Intel) перечисленными компаниями, а также фирмами AMD и NVIDIA. Ведущим поставщиком НМС для процессоров AMD до недавнего времени считалась компания VIA, однако следует учитывать, что VIA в немалой степени была вынуждена сконцентрировать свои усилия именно на этом сегменте вследствие отсутствия лицензий на технологии Intel. В настоящее время доля VIA на рынке наборов микросхем для Athlon XP уменьшается, в основном вследствие высочайшей активности компании SiS, но зато VIA в апреле этого года удалось заключить стратегическое соглашение с компанией Intel о перекрестном лицензировании и патентовании. Второй критерий, используемый при сегментировании системных плат, - тип контроллера памяти. В настоящее время используются три основных типа памяти: SDK SDRAM, DDK SDRAM и RDRAM. Память SDR SDRAM используется лишь в системах самого низкого уровня, так как ее пропускная способность (до 1 Гбайт/с) не удовлетворяет требованиям современных ЦП. Работающая на очень высоких частотах (800 МГц) память RDRAM, напротив, обеспечивает достаточно высокую производительность (до 1,6 Гбайт/с), а благодаря узкой 16-разрядной шине легко обеспечить масштабирование по числу каналов. Для процессоров Pentium 4 с 400-МГц шиной оптимальной была двухканальная конфигурация RDRAM. Однако компания Intel недавно объявила, что не планирует больше выпускать наборы микросхем с контроллерами памяти RDRAM - это удивительно, учитывая, что именно Intel привлекала огромные ресурсы для внедрения и популяризации этого типа памяти, а наборы микросхем Intel 850 по праву считались одними из самых высокопроизводительных. Наибольшей же популярностью в настоящее время пользуется память DDR SDRAM, отличающаяся от SDR SDRAM удвоенной за счет передачи данных по обоим фронтам пропускной способностью. Пропускная способность наиболее скоростной модификации DDR (DDR400) в точности равна пропускной способности 400-МГц процессорной шины новых Athlon XP и составляет 3,2 Гбайт/с. Новейшим же процессорам Intel Pentium 4 с 800-МГц системной шиной требуется вдвое большая пропускная способность, поэтому актуальные наборы микросхем для Pentium 4 оснащаются двухканальны-ми контроллерами памяти DDR400. Таким образом, можно выделить пять основных комбинаций "ЦП + память", реализуемых современными наборами микросхем.
Pentium 4 с памятью RDRAMВозможно, наиболее высокопроизводительная комбинация, используемая в мощных рабочих станциях и малых серверах. В настоящее время для построения таких систем применяются системные платы с наборами микросхем Intel 850E и SiS R658, однако они несовместимы с новейшей 800-МГц шиной процессоров Pentium 4 и работают только с 533-МГц процессорной шиной и RDRAM PC1066. В отличие от Intel, официально отказавшейся от RDRAM, компания SiS планирует выпуск нового набора микросхем (SiS R659), совместимого .с 800-МГц шиной и RDRAM PC1600. Pentium 4 с одноканальной памятью DDR SDRAMНаиболее многочисленное семейство НМС, в которое входит более десятка модификаций Intel 845, наборы микросхем SiS 645DX, 648FX, 651, VIA P4X400 и др. Системные платы с этими НМС позволяют использовать процессоры Pentium 4 с 533-МГц шиной и технологией Hyper-Threading и память DDR333. Некоторые изготовители представили системные платы с наборами микросхем Intel 845, совместимые с 800-МГц процессорной шиной. Однако следует учитывать, что использование таких плат с новейшими процессорами Pentium 4 неоправданно, так как из-за недостаточной пропускной способности шины памяти прирост производительности будет минимален. Pentium 4 с двухканальной памятью DDR SDRAM. Именно на этот вариант следует ориентироваться всем, кто планирует приобрести системную плату для Pentium 4. Первый набор микросхем для этой комбинации процессора и памяти был представлен компанией Intel - Е7205 предназначен для использования в высокопроизводительных рабочих станциях и совместим с 533-МГц процессорной шиной и DDR266. Однако наиболее актуальными следует признать наборы микросхем Intel 865 и 875, совместимые с новейшими Pentium 4 с 800-МГц шиной и оснащенные двухканаль-ными контроллерами памяти DDR400. Выпуск подобных наборов микросхем в планах большинства ведущих изготовителей. Athlon XP с одноканальной памятью DDR SDRAMМногочисленное семейство одноканальных наборов микросхем для Athlon XP представлено моделями SiS 74х (740, 745, 746FX, 748) и VIA KT (KT266A, КТЗЗЗ, КТ400, КТ400А), а также менее распространенными Ali Ml647 и AMD 761. Различаются эти модели в основном предельными частотами процессорной шины и памяти. В настоящий момент, после официального анонса компанией AMD процессоров Athlon XP с 400-МГц шиной, наиболее актуальными следует считать наборы микросхем, совместимые с этим ЦП и памятью DDR400 - именно такая комбинация будет наиболее сбалансированной и обеспечит максимальную производительность. Хотя с момента анонса новых ЦП прошло совсем немного времени, компания SiS уже представила совместимый с ними набор микросхем 748. Athlon XP с двухканальной памятью DDR SDRAMПропускная способность двухканальной подсистемы памяти представляется излишней для Athlon XP, однако компания NVIDIA выпустила набор микросхем nForce2, оснащенный двухканальным контроллером памяти DDR400. Причина этого в том, что графический контроллер GeForce4 MX, встроенный в некоторые модификации nForce2, использует системную память ПК в качестве видеоОЗУ. Частично компенсировать потери от одновременного использования системной памяти процессором и графическим контроллером и призвана двухканальная конфигурация. Набор микросхем nForce2 предназначен для построения высокопроизводительных мультимедийных ПК и пользуется довольно большой популярностью у изготовителей системных плат. Одновременно с анонсом Athlon ХР с 400-МГц шиной компания NVIDIA представила две новые модификации этого набора, совместимые с новыми ЦП - nForce2 400 и nForce2 Ultra 400. Набор микросхем nForce2 400 следовало бы отнести к предыдущему подразделу, так как это первая модификация в семействе nForce2, оснащенная одноканаль-ной подсистемой памяти. А модель nForce2 Ultra 400 имеет двухканальный контроллер памяти DDR400 и совместима с 400-МГц процессорной шиной. "Южные мосты"Как уже было отмечено выше, в отличие от "северного моста", определяющего лишь очень небольшое количество ключевых характеристик системы, "южный мост" задает множество дополнительных параметров. Среди всего разнообразия контроллеров, встроенных в "южный мост", наиболее важными следует признать контроллер шины PCI, используемой для подключения плат расширения и некоторых интерфейсных контроллеров, а также контроллер дисковых интерфейсов. Современные "южные мосты", как правило, обеспечивают работу до шести PCI-устройств (32-бит, 133 Мбайт/с) и двух каналов Ultra АТА/100 или 133, к каждому из которых может быть подключено до двух накопителей. Новейшие модификации "южных мостов" совместимы и с интерфейсом Serial ATA (также до четырех накопителей), а некоторые из них имеют даже RAID-контроллеры (Intel ICH5-R).
Не меньшее значение имеют шины, соединяющие "северный" и "южный мост". Практически все изготовители наборов микросхем разработали фирменные интерфейсы для связи между микросхемами, например Intel использует HI 2.0 (Hub Interface, 1,06 Гбайт/с), VIA - V-Link (0,53 Гбайт/с), SiS - MuTIOL (1 Гбайт/с), a компания ALi применяет разработанную AMD шину HyperTransport 16x16 (6,4 Гбайт/с). Практически все современные "южные мосты" имеют встроенные звуковые адаптеры, совместимые со спецификацией АС'97 и позволяющие использовать шестиканальные акустические системы. Для построения корпоративных ПК большое значение имеет наличие не только встроенного графического адаптера, но и встроенного сетевого контроллера. Большинство "южных мостов" имеют 10/100-Мбит/с контроллеры Ethernet, некоторые -HomePNA 2.0, а "южный мост" МСР-Т, изготавливаемый компанией NVIDIA, оснащен сразу двумя Ethernet-контроллерами. Кроме того, почти все "южные мосты" оснащаются встроенными программными модемами. Максимальное количество портов USB, обслуживаемых "южным мостом", колеблется от шести до восьми, а вот наличием контроллеров FireWire (IEEE 1394) могут похвастаться лишь самые современные модификации - Intel ICH5, S1S962 и 963 и NVIDIA МСР-Т. ВыборВыбор оптимальной системной платы - задача не простая. Так как на рынке представлено множество однотипных изделий, следует учитывать множество факторов. Практически все ведущие изготовители системных плат предлагают полный спектр возможных конфигураций системных плат, как с точки зрения комбинации "ЦП + память", так и с точки зрения возможностей расширения. Как правило, помимо базового варианта системной платы, в максимальной степени раскрывающего потенциал используемого набора микросхем, изготовители создают несколько ее модификаций, отличающихся форм-фактором, количеством гнезд для плат PCI и модулей памяти, а также наличием дополнительных контроллеров или, наоборот, отключением некоторых имеющихся в наборе микросхем контроллеров для удешевления платы.
Выбирая системную плату, следует отдавать предпочтение моделям с наиболее современными наборами микросхем - это позволит в дальнейшем модернизировать систему с наименьшими затратами. В настоящее время наилучшим выбором будут модели, совместимые с 800- (для Pentium 4) и 400-МГц (для Athlon ХР) процессорной шиной и памятью DDR400 в двухканальной конфигурации. Изготовители наборов микросхем предлагают множество схожих моделей. Выбирать следует ту, у которой наиболее привлекательный набор встроенных контроллеров, так как различия в производительности наборов микросхем с одинаковой комбинацией процессора и памяти, как правило, крайне незначительны. Предпочтение следует отдавать моделям с наиболее современными дисковыми контроллерами (Ultra АТА/100 или 133 и Serial ATA), имеющим порты FireWire и развитые коммуникационные и мультимедийные средства. Корпоративным пользователям следует выбирать наборы микросхем со встроенным графическим адаптером - это позволит сэкономить не только на стоимости внешнего адаптера, но и на последующем обслуживании системы. Остановив свой выбор на том или ином наборе микросхем, следует отдать предпочтение той системной плате, в которой возможности этого набора микросхем реализованы максимально полно. И, безусловно, следует избегать системных плат, в которых дополнительные контроллеры, установленные на плате, дублируют встроенные в набор микросхем. При прочих равных условиях следует принимать во внимание наличие дополнительных аксессуаров, поставляемых вместе с платой (специальные интерфейсные кабели, блоки портов для передней панели, диагностические средства). И, наконец, один из самых важных факторов - изготовитель системной платы. Учитывая ее ключевую роль в конфигурации и работе ПК, советуем приобретать изделия известных и авторитетных компаний. Лучший вариант, если все основные компоненты вашего ПК, от системной платы до графического и звукового адаптеров, будут изготовлены одной компанией. Это гарантирует их полную совместимость и бесперебойную работу. |
|
|