2004年度PCPOP风云产品·芯片组篇

    在刚刚过去的2004年，我们使用的PC迎来了十年一度的平台大升级，从处理器到内存、从扩展卡到磁盘系统，PC主机里几乎所有的零组件都在发生着深刻的变革：LGA775、x86-64、DDR2、PCI Express和Serial ATA……这些名词在2004年或者开始频繁出现，或者已经在一些用户手中成为现实。它们，将为我们的PC带来更强劲的性能、更易用的界面和更丰富多彩的应用，身处变革中心的，就是在2004年完成重大升级的PC芯片组——也许对于芯片组本身而言这不过是一个微不足道的改变，但正是这个“小小的”变化，促成了PC平台十年一度的大变革……

 同志们，革命啦……

    但另一方面，尽管以Intel为首的厂商在推动新平台普及方面可谓不遗余力，强制换代、捆绑促销等等手段“软硬兼施”，但奈何周边的PCI Express显卡、DDR2内存普及程度严重落后，最终导致新平台在零售市场能见度偏低，真正有兴趣“吃螃蟹”的消费者也是寥寥无几——从2000年Intel推出Pentium 4以来，这种上下游市场严重脱节的情况，在这次平台的全面升级中表现得最为严重。

    尽管市场反响很不热烈，但这并不能成为否定这次平台升级革命性意义的理由。从技术创新的角度来看，Intel所主导的这次平台升级将彻底改变数据在PC内部流动的形式，为各个子系统性能的进一步提升开辟新的空间。

 Intel 925X Express引领十年一度的PC平台升级

    除了规格的全面革新之外，2004年K8平台芯片组的崛起也值得我们关注。凭借自身出众的性能和相对平易近人的价格，再加上Intel一连串的失误，AMD的x86-64平台在2004年得到了长足的发展，而这些发展自然少不了芯片组的鼎力支持。在我们于2004年11月推出的Socket 939平台芯片组横向测试中，矽统科技的SiS755FX以其出色的稳定性和优异的性能表现赢得了评测编辑的一致认可和高度评价，但迄今为止我们还没有在市场上见到基于这款优秀芯片组的主板产品，这不能不说是一种遗憾。而脱胎于扬智电子（ALi）的宇力电子（ULi）也在2004年正式“复苏”，在推出K8平台的M1689单芯片的同时更加专注于移动芯片组和南桥芯片的研发推广，表现出“不走寻常路”的胆识和眼光。

 Radeon Xpress 200系列，ATI的潜力之星

    此外，身为PC图形领域两巨头之一的ATI也在2003年正式进军芯片组市场，其初期作品定位于Intel P4平台整合芯片组，市场反响平平。但是在2004年11月，ATI策略转向，推出了面向AMD 64位平台的Radeon Xpress 200系列芯片组，包括整合型的RS480和独立型的RX480两款，不仅在AMD平台导入了PCI Express总线，更率先采用了两条PCI-E通道作为南北桥芯片的内部连接，芯片组支持的PCI-E通道数量也达到了22个，的确与众不同。在发布Radeon Xpress 200系列时ATI也表示，将于2005年年初推出支持双PCI-E ×8“SLI”的新版RX480。

2004年度PCPOP读者最喜爱的品牌投票·芯片组篇

 PCI Express被认为是取代PCI总线的明日之星

    尽管目前把PCI Express炒得最火热的还是PC图形系统，但事实上，PCI Express并不是像AGP一样的图形子系统专用的接口或总线，它的目的在于接管PC内部所有的数据传输——当然，由于时钟延迟的关系，涉及CPU和内存的数据传输暂时除外，也就是说，PCI Express革命的对象其实是已经统治PC内部20余年的PCI总线，把16条通道合并起来组成PCI Express ×16革掉AGP的命只不过是“假途灭虢”、“顺手牵羊”而已，谁让AGP是建立在PCI的基础上的呢？

    谈到PCI Express的优点，很多人都会理所当然地想到更高的带宽——的确，借助于串行的数据传输方式，单条PCI-E通道就能够提供双向5Gbps、大约相当于500MB/s的数据带宽，远远高于PCI总线所能提供的133MB/s带宽，将16条PCI-E通道合并起来的PCI Express ×16更是达到了双向8GB/s的带宽，足足是2.1GB/s的AGP 8×的4倍！从数字的比较来看，PCI Express就已经有充足的理由来取代AGP和PCI了。

 PCI-E具有灵活的组织形式

    但事情远没有这么简单。除了带宽小之外，PCI总线还存在一个致命的弱点——独占式的总线工作方式。也就是说，在任何一个时刻都只能有一个设备通过PCI总线传送数据，此时其他的PCI设备只能等待，由此造成了系统数据传输的极大延迟，这也是Intel在1997年决定把显卡从PCI总线上解放出来、转移到专用的AGP接口上的主要原因。在那之后我们看到，越来越多的PCI设备独立了出来，IDE、AC''97和NIC等等都直接与南桥芯片通信……挂接在PCI总线上的设备越来越少，而南桥的结构则变得越来越复杂。

    PCI Express则采用了点对点的连接方式，为每一个设备提供一条专用的数据通道，互不影响，有效避免了系统内部数据传输的等待所造成的延迟。在Intel的915P/915G/925X Express系列芯片组中，（G）MCH提供16条PCI-Express通道，ICH6提供4条PCI Express通道，系统最多能够连接包括显卡在内的5个PCI Express设备，充分满足用户对扩展性的需求，而PCI Express这种“通道”形式的组织方式，也为其灵活搭配构成PCI Express ×1/×2/×4/×8/×16乃至×32的接口提供了可能——并由此促成了SLI的“东山再起”。<

● SLI：多核系统的黎明曙光

    谈到PCI Express就不能不提SLI，毕竟这是迄今为止PCI Express最热门的应用，同时也被很多人看做PC图形领域多核心体系复兴的前兆。

 被炒得热火朝天的SLI

    有关SLI的种种形态和实现原理以及性能实测，PCPOP此前已经有过非常详尽透彻的分析和报道，有兴趣的读者请参考以下文章：

    偷天换日大改造 单槽NF4挑战双卡SLI

    超越68U颠峰火力 POP全国首测NV显卡SLI

    多芯显卡被诅咒？SLI七大优势战胜宿命

    华硕SLI剩蛋夜冰天雪地后空翻720°求败

    从这里面我们可以看出，SLI之所以能够在这个时候得以实现，除了图形芯片本身的设计之外，在主板端，PCI Express总线“通道”的结构和点对点的通信方式是最根本的原因——在AGP时代，这中事情是绝对不可能发生的。而NVIDIA的创新就在于他在Intel的基础上又迈进一步，实现了nForce4中20条PCI Express通道彻底的可编程化，最终实现了PCI-E ×8＋PCI-E ×8这种最“标准”也是目前最合理的SLI方式。而其他厂商则受到Intel或者VIA芯片组的限制，无法拆分图形子系统的16条PCI-E通道，因此只能组成PCI-E ×16＋PCI-E ×4或者PCI-E 16×＋PCI-E 8×（基于Intel E7525芯片组）的“准SLI”。最近我们又得到消息，NVIDIA在nForce4 SLI芯片组的基础上继续创新，通过外接PCI Express控制器实现了双PCI-E ×16的“终极SLI”，PCPOP评测中心也正在积极筹备相应的测试。

● DDR2：大器晚成的明日主流

    人们对DDR2内存的好奇与企盼其实早在2003年就已经被充分点燃，但是到2004年，当DDR2真正出现在我们眼前时，原本的期盼变成了一种相当复杂的感受：激动、失望、困惑、怀疑……还有新的期待。

    的确，在整个2004年，我们并没有看到DDR2有什么出色的表现。尽管在高端的服务器领域，凭借E7525的强势拉动，DDR2已经开始崭露头角，但是在我们所熟悉的台式PC市场，DDR2内存的能见度仍然接近于0，以至于我们想为i925X/XE的测试平台找到合适的内存都很困难。

 DDR2内存至今仍然十分罕见

    其实这一切早在2003年DDR2的规划蓝图公布时就已经初现端倪：整个2004年DDR2的速度规格都只会停留在DDR2 400/533的水平，和已经成为主流的DDR 400相比并没有太明显的性能提升，更不用说经过厂商反复锤炼推出的五花八门的“超频”DDR内存了；至于曾经期望很高的节能特性，现在我们也已经知道，就目前的制造工艺而言，DDR2内存所能够降低的能耗水平在十几到几十mW（毫瓦）之间，这对于长时间大负荷运行的服务器系统也许至关重要，但对于台式PC，大概没有人能够感受到如此“明显”的差异。

    尽管如此，JEDEC、Intel和国际内存大厂的合力推动仍然注定DDR2将成为明日主流，只不过现在看来2003年我们的预期有些过于乐观，DDR2很可能成为大器晚成的“明日之星”。<

● 网络：整合Wi-Fi无疾而终，千兆有线再起风云

    在最初看到ICH6的序列里出现ICH6W/RW的时候，我们都为即将到来的台式PC无线时代着实激动了一番，半年多的等待最终证明，这不过又是Intel在2004年犯下的诸多“失误”中的一个，在Wi-Fi规格尚未最终确定，802.11a/b/g/n还在“四国大战”的时候，把Wi-Fi的Mac层整合到南桥（ICH）里实在有些冒险，毕竟芯片组不可能随着规格的换代同步升级，而外加的高频发射模块又会给厂商增加额外的成本和通过EMI认证的难度。

 ICH6W的命运同样也是SECRET

    于是，半年等待之后，我们终于明白，台式PC的全面“无线化”，大概还只停留在“梦”的阶段。相反，曾经觉得“遥不可及”的千兆以太网，却真真切切地走近了我们。

    最先在台式机平台导入千兆以太网的其实还是Intel。伴随i875P的推出，CSA架构“横空出世”，为我们带来了挂接在北桥（MCH）上的独立的千兆以太网通道，据说其效率要远高于挂接在PCI总线或者南桥芯片上的解决方案。一阵喝彩之后，CSA随着i875P“烟消云散”了，取而代之的是没有集成千兆以太网的i915/925 Express系列芯片组，只有传统的10/100M自适应以太网得到了保留（但也不是在芯片组内部），至于个中原因，Intel始终没有说明。

 千兆以太网却开始挥军桌面平台

    Intel退出了，其他厂商却仍在持续跟进——大概这也是2004年Intel市场影响力下降的表现之一。继nForce3之后，nForce4仍然保留了带有NVIDIA ActiveArmor防火墙技术的千兆以太网（GbE）功能；矽统科技也在SiS965南桥中首次导入了10/100/1000Mbps的以太网Mac层；威盛电子（VIA）的VT8237也同样提供了名为Velocity的千兆位以太网（GbE）功能……

    Intel走了，NVIDIA、SiS和VIA来了，虽说千兆以太网在桌面平台离“普及”还很遥远，但目前看来，至少要比整合Wi-Fi现实得多。

● 整合图形核心：推开DX9世界的大门

    从整合芯片组出现的那一天起，围绕整合图形核心性能、价格与实用性的优劣，相关的争论就从来没有停息过，关于这一点我们也不想在这里多费口水，只是希望大家注意到，2004年，整合图形核心也随独立图形核心一起，迈上了一个新的台阶——DirectX 9.0，在整合图形核心的发展史上，能够做到与独立显卡同时“进化”，这还是头一遭。

 整合GMA 900图形核心的i915G GMCH

    最先出现的自然还是Intel的i915G Express，它整合了名为GMA 900的图形多媒体加速器，支持DirectX 9.0和OpenGL 1.4。作为“数字家庭”的倡导者，除了游戏性能之外，Intel还着重强调了它的多媒体（视频）加速能力，尤其是对HDTV的支持。GMA 900的核心频率为333MHz，具有4条像素流水线（支持Pixel Shader 2.0），理论填充率达到1.3G Pixels/s。处理流程方面，GMA 900仍然是传统的4阶模式：几何处理、顶点处理、纹理和光栅化。作为Intel Extreme Graphics的后续产品，采用了第三代区域渲染技术（Zone Rendering 3 Technology）和动态视频内存技术（Dynamic Video Memory Technology，DVMT）3.0，最多可动态分配224MB系统内存作为显存使用。

 整合新贵Radeon Xpress 200系列的RS480

    在AMD平台，ATI的进入给整合芯片组带来了新的气象。Radeon Xpress 200系列中的RS480就整合了基于Radeon X300、支持DirectX 9.0（Shader Model 2.0）的图形核心。和Intel的GMA 900相比，RS480已经内建了完整的DirectX 9.0硬件架构，实现了对Pixel Shader 2.0和Vertex Shader 2.0的硬件支持，并且流水线条数也有所增加，包括了2条像素渲染管线和4个顶点着色引擎。除了优秀的核心之外，真正使得RS480的图形性能超越普通整合芯片组的还是其独立的显存架构。在ATI的工程样板上，集成了32MB的三星2.5ns DDR显存，运行频率既能同步于核心的200MHz，也能支持多种异步设置，最高可达350MHz——这也不是GMA 900所搭配的DDR2 533异步模式的系统内存所能比拟的。在PCPOP评测中心对ATI Radeon Xpress 200系列RS480工程样板的测试中，其图形核心的性能表现彻底颠覆了我们以往对整合芯片组的看法，主流3D游戏从此不再与整合芯片组无缘。<

 技术创新奖：Intel 925X Express

    具体来说，i925X支持800MHz FSB的LGA775接口Intel Pentium 4处理器；支持超线程技术（Hyper-Threading Technology，HTT）；支持双通道DDR2 533/400内存、最高内存带宽可达8.53GB/s；通过优化的系统总线缩短了处理器和系统内存之间的响应周期；PCI Express总线为图形子系统提供单方向4GB/s的带宽、为其他I/O设备提供500MB/s带宽；Intel矩阵存储技术（Intel Matrix Storage Technology）通过最新的SATA界面整合了RAID 0和RAID 1功能，提升磁盘I/O性能；Intel HD Audio技术拥有8个独立的DMA音频引擎，允许多个独立、并发的音频流。

    此外，Intel还为925X Express芯片组加入了对Intel Extended Memory 64 Technology（Intel EM64T）内存扩展技术的支持，使64位的内存定址成为可能，为个人电脑64位运算时代的到来作好了准备。<

    如果说Intel的925X Express第一次向我们展示了未来PC平台变革的大方向，那么NVIDIA公司推出的基于AMD 64位平台的nForce4 SLI芯片组则向我们展示了新技术所能够达到的极致性能：两块PCI-E显卡并行工作的NVIDIA SLI技术、采用NVIDIA ActiveArmor防火墙技术的千兆以太网（GbE）功能、可用SATA和PATA硬盘混合组建RAID 0，1，0+1的NVIDIA RAID功能和达到第二代Serial ATA信号速率标准的3.0Gbps的SATA磁盘接口（可配合通过Serial ATA工作组认证、带有3Gbps Serial ATA标志的产品）……

    NVIDIA nForce4 SLI芯片组采用单芯片架构，支持Socket 939接口的AMD Athlon 64和Athlon 64 FX处理器；芯片组与处理器之间通过1GHz的HyperTransport总线连接，传输速率高达8.0GB/s；PCI Express总线提供20条可变的数据通道，通过NVIDIA SLI技术同时搭配两块PCI-E接口的特定显卡发挥极致图形性能；支持PATA和SATA接口驱动器各4个，SATA接口最高传输速率达到3.0Gbps（300MB/s），RAID Morphing技术允许用户即时切换阵列状态而无需重起，Cross-Controller RAID技术能用SATA和PATA硬盘组建一个阵列；内置千兆以太网控制器采用NVIDIA ActiveArmor技术，实现硬件防火墙功能；多达10个USB 2.0高速接口，能够连接多种外设。

 技术创新奖：NVIDIA nForce4 SLI

    作为最先在AMD平台导入PCI-E总线的芯片组之一，NVIDIA nForce4 SLI在技术方面的前瞻性可谓非常好，上述特色足以使其领先包括Intel在内的所有芯片组竞争对手半年以上的时间，对于进入PC芯片组领域不过3年的NVIDIA而言，其勇于创新的精神和雄厚的技术实力值得肯定。<

    尽管不像NVIDIA那样风头正劲，作为AMD平台元老级的厂商，威盛电子（VIA）依然占据着AMD平台芯片组市场的半壁江山，继K8T800 Pro之后推出的K8T890是威盛电子第一款支持PCI Express的AMD 64位平台芯片组。

 技术创新入围产品：VIA K8T890

    VIA K8T890支持Socket 939、Socket 940和Socket 754接口的全系列AMD 64位处理器，北桥芯片通过1GHz/双向16-bit的HyperTransport总线与处理器连接，支持PCI Express 16×图形接口并提供4条PCI Express 1×插槽、同时（VT8237）还保留了多达6条PCI插槽以确保向下兼容。K8T890通过Ultra V-Link总线与VT8237南桥通信，带宽高达1066MB/s，搭配相应的控制器，VT8237可提供Vinyl Gold 8声道环绕音效和Velocity千兆位以太网（GbE）；VT8237集成两个Serial ATA通道，支持RAID 0和RAID 1，通过SATALite界面可支持多达4个SATA设备，并实现对RAID 0+1的支持。

    伴随K8T890的推出，威盛电子同时发布了VIA Flexible Express架构和VIA DualGFX Express技术，在PCI Express的热潮中独树一帜，其创新性同样不容忽视。

 VIA DualGFX Express示意图

    和Intel将20个PCI Express通道分散在（G）MCH和ICH中的做法不同，VIA K8T890北桥芯片就集成了20条PCI-E通道，能够支持包括显卡在内的最多5个PCI-E设备，这种设计一定程度上缓解了南桥芯片的带宽压力，有助于消除系统带宽的瓶颈。此外，新的VT8251南桥芯片还内建了两条PCI-E通道，搭配K8T890即可实现完全可用的22条PCI-E通道，支持包括显卡在内的7个PCI-E设备——在桌面PC芯片组中，这是目前的最高配置。同样由于PCI-E通道的高度灵活性和独立型，K8T890能够充分利用北桥芯片提供的20条PCI-E通道，构成支持双PCI-E显卡的VIA DualGFX Express系统，不仅提升图形系统性能，也使得最多4个显示器的多头输出成为可能——即便是和NVIDIA的nForce4 SLI相比，K8T890的多头输出能力也是当之无愧的创新。<

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