ULI南桥发威 ATI RV4875工程样板实测
测试标题ULI南桥发威 ATI RV4875工程样板实测
2005年08月09日 00:21 作者：HKEPC 编辑：郭闯 文章出处：泡泡网原创
近期ATI在芯片组市场上传出了喜讯，根据国际调查机构JPR作出的内建显示核心芯片组市场调查，ATI的内建显示核心芯片组出货量对比去年上升了4.8%，而且市场占有率更达至26.8%仅次于INTEL之后，令ATI在芯片组市场上更具信心。在K8芯片组市场上，现时分别有支持CROSSFIRE的RD480、内建RADEON X300显示核心的RS480及没有显示核心的RX480，但在最新的ATI的ROADMAP中透露，ATI将会在2005年下半年推出RS480的增强版本RS482，对抗NVIDIA即将推出的K8 IGP芯片组C51，同时亦会推出新版本支持CROSSFIRE的RD580，但暂时ATI并没有透露更多RD580的资料。
在2006年ATI将会推出全新一代的K8芯片组，包括支持CROSSFIRE技术的RD690、内建显示核心的RS690及没有显示核心的RX690，现时只有透露可能会采用X700或是RV530核心，相信会把内建显示核的效能推向另一高峰。
除了K8芯片组市场外，ATI亦将会投放不少资源于INTEL芯片组市场上，现时ATI共有两款芯片组包括RS400及RC400，两者同样拥有RADEON X300绘图核心，分别在于RS400拥有DUAL CHANNEL内存控制器，而RC400只支持SINGLE CHANNEL内存控制器，主攻低端及流动计算机芯片组，在2005年下半年ATI将会推出RC400的改良版本RC410，不单在制作成本上大幅下降，而且亦改良了显示核心的效能，同时亦会为INTEL平台推出支持CROSSFIRE技术的RD400芯片组。
在2006年ATI将会推出全新一代的INTEL芯片组，包括支持CROSSFIRE技术的RD600、内建显示核心的RS690，及只支持SINGLE CHANNEL内存控制器的RC610，和K8 RS690系列一样计划采用X700或是RV530核心。
在南桥方面ATI亦会推出新版本，现时常见的ATI南桥有SB400，拥有8个USB 2.0、4个IDE CHANNEL及4个SATA接口，提供SATA RAID 0、1模式，而SB450主要是在SB400的架构上加入HIGH DEFINITION AUDIO支持，提供32BIT 192KHZ 8声道的高质素音效，但SB 450并没有支持SATA II 3.0GBPS，相信要到2006年Q1，SB600推出后才会加入SATA II的支持。
早期ATI推出芯片组时，南桥芯片都是由ALI代工的 (ULI的前身)，但到了IXP400时ATI已经自行推出南桥芯片，不过却保留ULI可以为ATI推出南桥芯片，因此主机板厂商可以自行决定采用ATI自家的南桥或是ULI的南桥，由于早期曾传出ATI南桥出现USB工作问题令处理器负载过高，因此不少厂商转用ULI的南桥，而ATI跟ULI可以说是合作关系的同时也是竞争对手。
而ULI在ATI南桥上亦会有改进，现时ULI M1573对战IXP400，由于支持HIGH DEFINITION AUDIO令不少厂商都乐意采用ULI的南桥，而当IXP450推出后ULI亦会推出M1575，追加IXP450所不支持的SATA II规格，提供3.0GBPS、AHCI及NCQ等功能，继续把ATI自家的南桥比下去。2006年ULI将会推出下一代ATI南桥ULI M1577，已公布将加入更多的PCI-E LANES及内建GIGABIT ETHERNET网络功能。
为了对抗NVIDIA K8 IGP芯片组C51的入侵，ATI将会推出RS480的后继版本RS482，在减低成本之余同时亦提高了3D的效能，而我们则找来首片RS482工程样本作独家测试，同时我们亦会测试新一代ATI 南桥芯片，ATI SB450对决第三方南桥的ULI M1575。
图为ULI提供的工程用主机板RV4875 REV 1.1，在主机板型号上方的文字上写上了RS480-1575，代表它的PCB线路是为了RS480北桥配撘ULI M1575南桥而设计，由于RS480和RS482是PIN TO PIN兼容，因此这片RS482工程样本在不需要修改PCB线路的情况下，便能支持改良版的RS482北桥芯片。
打开北桥散热器后我们可以看到RS482芯片的真身，RS482在规格上和RS480大至相同，支持1GHZ 16BIT HYPERTRANSPORT K8处理器，内建22个PCI-E LANES(其中两个用作南北桥间的沟通)并支持PCI-EXPRESS X16绘图接口，和RS480一样其内建了X300架构的3D显示核心，拥有2条PIXEL PIPELINE并支持DIRECT X9.0规格。显示核心在BIOS中可选择GFX CORE的时脉为同步或异步，时脉为200、250、266、300、333及350MHZ，而官方预设同步时脉为300MHZ。
图中的工程样本拥有一个SIDEPORT内存焊空位置，但RS482却不像RS480拥有内建了绘图核心内存控制器，不能外接SIDEPORT内存提高3D效能，RS482抽走内建内存控制器的原因，主要是大部份厂商都没有为RS480加入SIDEPORT内存，因此ATI干脆抽走内存抽控器制减少晶体管的数目，同时RS482芯片已改用了FC-BGA封装，出厂日期为05年第18周由TSMC代工，而制程则由已往的0.13微米大幅进步至0.11微米制程，在同一尺寸的晶圆下将可产出更多芯片，减低生产成本变相令产品的价格竞争力提高。
除了在制程上有所改良外，RS482的显示核心亦有所改进，例如加入COMPONENT VIDEO支持提供HIGH DEFINITION TV输出，而南桥改用SB450后亦支持HIGH DEFINITION AUDIO，令视听享受进一步提升，此外RS482还加入了Z-COMPRESSION的支持，这亦是为何RS482敢于放弃SIDEPORT MEMORY的原因。
什么是Z-COMPRESSION呢!?它是一个不失真的压缩技术把要写进Z-BUFFER的资料作压缩，同时在读取时作出解压，而最高压缩比可达8:1，而一般情况下也能达至最少2:1，举个例子︰在1600 X 1200 解像度下，理论上在每一个FRAME最少需要写入7.7MB的资料写进Z-BUFFERS，在2:1的情况下将可减少至3.35MB PER FRAME，因此Z-COMPRESSION可以透过压缩把资料变少，而且不会令画质损耗，从而减低内存频宽的使用，可能Z-COMPRESSION在一般拥有内存的显示卡效果没有大幅的效能提升，但在高解像度及开始AA/AF特效下就会出现明显分别。
由于内建显示核心是透过分享系统内存令效能和速度都明显不及拥有内存的显示卡，加上K8架构下内存控制器是在处理器而非北桥芯片内，增加了显示核心读取资料上的延迟值，因为RS480才会采用SIDEPORT MEMORY架构，令内建显示核心可拥有BUFFER减少对系统内存的读取，但成本却增加了。而RS482除去了SIDEPORT内存而改为加入了Z-COMPRESSION，减少了内存频宽的使用，令效能比没有SIDEPORT内存的RS480更佳。现时不少厂商在推出RS480时，都因为成本问题而没有加入SIDEPORT MEMORY，因此RS482可以说是减低成本(因为转用了0.11微米及移除SIDEPORT MEMORY支持)但却取得更优秀的效果(加入Z-COMPRESSION、HDTV OUTPUT)。
ATI虽然拥有自家的南桥芯片，但却保留ULI为XPRESS 200北桥芯片制作第三方南桥，全因在南桥制作技术上明显地ATI还是比ULI落后，加上不少厂商对ATI的南桥表现有所保留，因此ATI在自家有生产南桥的情况下，还是需要借ULI之力来增强南桥实力。
现时ATI XPRESS 200常见南桥有ATI自家的IXP400及ULI的M1573，虽然两者同样有8个USB 2.0接口、支持4个IDE CHANNEL及4个SATA接口，但ATI IXP 400却只支持RAID 0、1模式同时并不支持NCQ功能，没有内建ETHERNET MAC等等，而ULI南桥不单支持RAID 0、1，更拥有RAID 0+1模式并支持NCQ功能，同时更拥有10/100 ETHERNET MAC功能，但令厂商投向ULI M1573的最大原因，反而是它支持HIGH DEFINITION AUDIO提供32BIT 192KHZ 8声道音效，同时ULI M1573的报价亦只比ATI IXP400贵1-2美元。
原本ATI打算推出IXP450南桥收复失地，IXP450是基于IXP400的功能，加入HIGH DEFINITION AUDIO功能，但其余规格维持不变，但ULI刚宣布为ATI南桥方案推出新芯片M1575，完全地粉碎了ATI IXP450追贴第三方南桥ULI M1573的行动。
IXP400
IXP450
M1573
M1575
NB/SB IO
PCI-E x 2
PCI-E x 2
PCI-E x 2
PCI-E x 2
IDE
ATA133 x 2
ATA 133 x 2
ATA 133 x 2
ATA 133 x 2
SATA
SATA x 4
SATA x 4
SATA x 4
SATA II x 4
SATARAID Mode
0、1
0、1
0、1、0+1
0、1、0+1、5、JDOB
AHCI
No
No
Yes
Yes
USB 2.0
8
8
8
8
Audio
AC97
HDAudio/AC97
HDAudio/AC97
HDAudio/AC97
Ethernet
No
No
10/100Mbps
10/100Mbps
ULI M1575提升至支持SATA II规格，支持3.0GBPS的传输速度并完全支持AHCI功能，其中包括了NCQ指令排序，透过优化读取顺序能减少读取所需的时间，而且RAID模式由M1573只支持RAID 0、1、0+1等模式，新增加入RAID 5及JBOD模式，ULI M1575可说是再次拋开对手。
测试平台
CPU
AMD Athlon64 4000+ （ 2.4GHz 1MB L2 ）
主板
Gigabyte K8A480M-9 (RS480 + ULi M1573)
内存
Geil DDR400 512MB x 2 (CL 2-2-2-5)
硬盘
Hitachi T7K250 SATA II HDD
测试平台
IXP400
IXP450
ULi M1573
ULi M1575
HD Tach 3.0
Brust Speed
15.3MB/s
16.5MB/s
16.6MB/s
16.5MB/s
Random Access
1.4ms
1.2ms
1.2ms
1.2ms
Average Read
15.7MB/s
16.2MB/s
16.3MB/s
16.3MB/s
CPU Utilization
33%
23%
21%
22%
ATI IXP400南桥的USB接口被评为评能欠佳，同时处理器资源占用率亦偏高，因此我们利用一只USB 2.0 FLASHDISK，透过HD TACH 3.0软件，测试不同的ATI XPRESS 200南桥芯片USB接口的速度、及处理器资源占用率等等。在测试中IXP450、ULI M1575及M1573成绩相约，唯独是IXP400在效能上有所偏差，而且处理器资源占用率亦大幅提高，无怪IXP400受到不少媒体的批评。
IXP400
IXP450
ULi M1573
ULi M1575
HD Tach 3.0
Brust Speed
124.2MB/s
127.5MB/s
129.2MB/s
205MB/s
Random Access
12.9ms
12.7ms
12.7ms
12.6ms
Average Read
49.0MB/s
49.4MB/s
50.6MB/s
50.9MB/s
CPU Utilization
3%
2%
2%
2%
PCMark 05 HDD Score
6224
6257
6305
6337
XP Startup
10.084MB/s
10.186MB/s
10.222MB/s
10.495MB/s
Application Loading
8.221MB/s
8.274MB/s
8.291MB/s
8.311MB/s
General Usage
4.721MB/s
4.816MB/s
4.813MB/s
4.826MB/s
Virus Scan
114.755MB/s
119.452MB/s
121.582MB/s
122.117MB/s
File Write
47.126MB/s
48.251MB/s
48.269MB/s
48.441MB/s
由于M1575是ATI XPRESS 200首个支持SATA II的南桥芯片，因此我们亦找来HITACHI T7K250 HDD SATA II硬盘作测试。其实现时硬盘的瓶颈位在于硬盘本身，因此就算支持SATAII 3.0GBPS，亦不比只支SATA南桥在效能上有很大的差距。我们只能在HD TACH 3.0的BRUST SPEED TEST中看出SATA II真正速度，因为BRUST SPEED TEST主要是反映HDD中的BUFFER与南桥间的传输速度。
但明显地ULI的南桥相比ATI自家的南桥优胜，无论是M1575或是M1573都要比IXP400及IXP450更佳，主要原因是ULI南桥支持ACHI及NCQ功能的关系，在读取硬盘的次序上得到非常好的化，从而增加了硬盘读取的速度，另外很明显IXP400在各方面都要比其余3个南桥略为落后，故此当年IXP400被人批评也是有道理的。
测试平台
CPU
AMD Athlon64 4000+ （ 2.4GHz 1MB L2 ）
主板
Gigabyte K8A480M-9 (RS480 + ULi M1573)
内存
Geil DDR400 512MB x 2 (CL 2-2-2-5)
硬盘
Hitachi T7K250 SATA II HDD
测试平台
ULi RS482 ES
Gigabyte K8A480M
PCMark 05
Total
2603
2591
CPU
3387
3393
Memory
4004
3991
Graphic
1041
1038
Super PI 1M
36s
36s
4M
3m06s
3m06s
Sandra 2005 SP1
ALU
10399
10413
FPU
3799
3787
iSSE2
4886
4980
Int
22929
22871
Float
24655
24593
是次测试我们要比较RS482及RS480的3D效能，因此我们必须确保两个平台基本测能是相约，例如处理器及内存的效能并没有太大分别，原来测试是用上MSI 7093，但由于MS-7093 BIOS中并不能运行DDR 400 CL 2-2-2-5，因此我们决定改用GIGABYTE K8A480M-9作测试，包括RS480 W/O SIDEPORT MEMORY及RS480 W/O SIDEPORT MEMORY (在BIOS中关闭SIDEPORT并只用上UMA)。结果测试ULI RS482 ES及GIGABYTE K8A480M两者的效能大致上相约，因此以下测试很大程度上可以反映，UMA ONLY、UMA + SIDEPORT 与UMA + Z-COMPRESSION功能的分别。
RS480 UMA Only
RS480 UMA + Sideport
RS482 + Z-Com
3DMark 2001SE
1024 x 768
5610
6873
6240
1280 x 1024
3937
4772
4482
1280 x 1024 4AA
1412
2003
1540
3DMark 03
1024 x 768
1463
1739
1609
1280 x 1024
983
1147
1086
1280 x 1024 4AA
436
533
478
3DMark 05
1024 x 768
671
746
704
1280 x 1024
482
531
497
1280 x 1024 4AA
355
393
368
Aquamark 3
GFX
1479
1737
1539
Doom 3
1024 x 768
12.9
14.8
13.5
1280 x 1024
8.7
9.3
9.0
1280 x 1024 4AA
3.8
4.7
3.9
Half-Life 2
1024 x 768
21.42
26.15
24.23
1280 x 1024
15.31
18.29
16.19
1280 x 1024 4AA
8.19
9.41
8.55
毫无疑问拥有SIDEPORT内存的RS480在效能上非常好的的，但由于内存颗粒的成本甚高，令不同厂商也不乐意在RS480主机板上采用SIDEPORT内存，而RS482的UMA + Z-COMPRESSION虽然和拥有SIDEPORT的RS480在效能上有一定距离，但已经比单纯的RS480 UMA模式更佳，证明Z-COMPRESSION技术在IGP绘图核心发挥出一定的作用。
面对着对手NVIDIA即将推出的C51 K8 IGP芯片组，RS480改良版本RS482无疑在效能和成本上都有所提升，如果配合ULI M1575南桥芯片强劲的功能，加上ATI曾预告RS482芯片组可望定价30美元，相信NVIDIA C51要入侵这个市场有着一定难度，最终要视乎C51内建的6200 TC核心是否能像预期般理想，另外价格又能否比得上ATI的RS482成为最大关键!?不过挟着NFORCE 4的气势及知名度，相信在K8 IGP芯片组市场上，ATI与NVIDIA又会有一番龙争虎斗。
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