Die Architektur Gigabyte GA-965P - DS3P

Jewgenij Rudometov

rudometov@rudometov.com

Auf der Grundlage chipseta Intel P965 hat die Gesellschaft Gigabyte die Mutterleiterplatte GA-965P-DS3P, die verhaltend zum Sektor mainstream und die Reihe der perspektivischen Technologien realisieren ausgegeben

Die Ausgabe der neuen Prozessoren und unterstьtzend sie chipsetov initialisiert die Entwicklung der neuen Mutterleiterplatten. Viele solchen Karten, die von den fьhrenden Produzenten erstellt sind, akkumulieren die perspektivischen Fach- und Firmentechnologien.

Fьr die Unterstьtzung der modernen hochproduktiven Prozessoren hat die Gesellschaft Gigabyte das Lineal der Mutterleiterplatten, die die Schцpfer die S-Serie genannt sind entwickelt. Ihre Besonderheit ist die Unterstьtzung der Reihe der Firmentechnologien, die auf die Erhцhung der Konsumeigenschaften gerichtet sind. Die Zahl der realisierten Technologien hat die Abbildung in der Benennung gefunden.

In der Tabelle 1 sind die Hauptmodelle der Mutterleiterplatten einer Serien S, die von der Gesellschaft Gigabyte und der auf den Erzeugnissen ausgerichteten Gesellschaften Intel ausgegeben sind vorgestellt.

Die Tabelle 1. Die Mutterleiterplatten Gigabyte einer Serie S

Die Karten	Die erhцhte Zuverlдssigkeit	Die Technologien
		Silent	Speed	Smart	Safe
-DS4	+	+	+	+	+
-DS3	+		+	+	+
-S3			+	+	+
-S2				+	+

Als eines der Beispiele der Karte eine S-Serie kann man das Modell GigabyteGA-965P-DS3P bringen, das eine verbesserte Version GigabyteGA-965P-DS3 ist. Erstellt aufgrund populдr chipseta IntelP965, wird diese Karte ein Gegenstand der weiteren Betrachtung.

CHipset Intel P965

CHipset iP965 Express Chipset (iP965) unterstьtzt die Prozessoren Intel, die durch den Stecker LGA 775 und die Beschдftigten mit dem Bus FSB als QPB angeschlossen werden (Quad-Pumped Bus). In die Zahl dieser Prozessoren gehen Intel Pentium D einer 900.serie, Pentium Extream Edition 965/955, Pentium 4 mit der Technologie Hyper-Threading, sowie Intel Core 2 Duo ein.

CHipset hat traditionell habovuju die Architektur und besteht aus zwei Komponenten — Memory Controller Hub (MCH) und I/O Controller Hub (ICH), verbunden vom Bus Direct Media Interface (DMI) mit der Ьbertragungsrate der Daten bis zu 2 Gbyte/mit (auf 1 Gbyte/mit in jeder Richtung).

Die Struktur des Rechners mit chipsetom iP965 ist auf der Abb. 1 vorgestellt .

Die Abb. 1. Die Struktur des Rechners mit chipsetom iP965

Die Komponente MCH enthдlt die Kontroller, die den Systembus verwalten, dem Zweikanalarbeitsspeicher, dem graphischen Untersystem und den Mitteln der Verbindung mit dem integrierten Schaltkreis der Einfьhrung/Schlussfolgerung ICH.

Der Kontroller des Prozessorbusses unterstьtzt den Bus mit der Taktfrequenz 133, 200, 266 MHz, was die Datenьbertragung auf den Frequenzen 533 gewдhrleistet, 800, 1066 MHz. Die Pikbandweite erreicht den Wert das 8,5 Gbyte/mit. Der Adressteil des Busses bildet 36 Bit, dass die Mцglichkeit der Adressierung bis zu 64 Gbyte des Arbeitsspeichers formell gewдhrt .

Die дusserlichen Videomittel werden mittels des Interfaces PCI Express x16 mit der Bandweite bis zu 8 Gbyte/mit angeschlossen  .

Den Kontroller des Gedдchtnisses chipseta iP965 sehen die Unterstьtzung zwei- und einkanal-der Regimes der Arbeit des Gedдchtnisses vor. Im gegebenen Satz ist die Technologie Intel Fast Memory Access realisiert. In ihrer Grundlage liegt die vervollkommnete Hauptleitungsarchitektur (MCH), zulassend auf Kosten von der Abkьrzung der Uhrzeit der Latentzeit beim Speicherzugriff und der Nutzung der breiten inneren Busse, die Produktivitдt des Systems zu erhцhen. Es ist die Nutzung der Bausteine DDR2 SDRAM (ohne ECC) mit der Frequenz 533, 667 und 800 MHz vorgesehen . Solche Bausteine in der Zweikanalvariante gewдhrleisten fьr das Untersystem des Gedдchtnisses den Streifen der Frequenzen mit den GrцЯen 8,5, 10,7 und 12,8 Gbyte/mit entsprechend. Es ist die Unterstьtzung der Technologie SPD (Serial Presence Detect) fьr die automatische Installation der Parameter der Bausteine des Gedдchtnisses vorgesehen. Der maximale Umfang des Arbeitsspeichers bildet 8 Gbyte.

Die Verwaltung der Peripheriegerдte des Rechners verwirklicht die zweite Komponente chipseta, der achten vom integrierten Schaltkreis ICH vorgestellten Version — ICH8.

Die eingebauten Mittel des integrierten Schaltkreises der Verwaltung der Peripheriegerдte der Stьtzpunktsдtze unterstьtzen: bis zu vier AnschlьЯen Serial ATA II (300 Megabytes pro Sekunde) mit der Unterstьtzung der дusserlichen AnschlьЯe, bis zu zehn AnschlьЯen USB  2.0, bis zu sechs PCI Express x1, bis zu vier PCI (PCI Rev 2.3, 33 MHz), LPC (Low Pin Count), SPI (Serial Peripheral Interface, bis zu 2 Einrichtungen SPI), GPIO, Intel High Definition Audio (HD Audio, bis zu 8 Audiopipen, 32 Bit, bis zu 192 kgts) mit der Mцglichkeit der Nutzung vier kodekov, den integrierten Kontroller Gigabit LAN, SMBus  2.0 (bis zu 100 Bits per Sekunde), SST (Simple Serial Transport) Bus und PECI (Platform Environmental Control Interface), Intel Quiet System Technology, ACPI Rev.3.0, sowie andere Mittel, der Funktion und der Technologie. Die Einrichtungen IDE werden nicht unterstьtzt, doch kann man es mit Hilfe der entsprechenden дusserlichen Mittel verwirklichen.

Der Stьtzpunktsatz iP965 besteht aus den integrierten Schaltkreisen: 82P965 Memory Controller Hub (MCH, 1226 FC-BGA), 82801НB I/O Controller Hub 8 (ICH8, 652 pin MBGA).

Als der zweite integrierte Schaltkreis kann der integrierte Schaltkreis 82801НR (ICH8 RAID — ICH8R), verfьgend vergrцssert bis zu sechs Zahl der AnschlьЯe Serial ATA II und den erweiterten Mцglichkeiten der Arbeit mit dem Scheibenuntersystem des Gedдchtnisses verwendet werden  . Mit dieser Version des integrierten Schaltkreises aufgrund zugдnglich sechs HDD c vom Interface Serial ATA II kann man die Funktionen RAID 0 (stripe) und RAID 1 (mirror), sowie RAID 5 und RAID 10 realisieren    . AuЯerdem mit ICH8R ist die Nutzung der Technologie Intel Matrix Storage Technology mцglich.

Den Bestand des Satzes Gigabyte GA-965P-DS3P

(Die Abb. 2) gehen in den Bestand des gewдhrten Satzes der Mutterleiterplatte GigabyteGA-965P-DS3P ein : die Packschachtel, die Mutterleiterplatte, die auf der Grundlage chipseta iP965 erstellt ist, den Satz der Kabel SATA, die Kabel ATA100/66 und floppy, der Blindverschluss auf das hintere Paneel, und die Dokumentation.

Die Abb. 2. Den Satz Gigabyte GA-965P-DS3P

Die technischen Hauptparameter Gigabyte GA-965P-DS3P

Das Aussehen der Mutterleiterplatte GigabyteGA-965P-DS3P ist auf der Abb. 3, die Stecker der AnschlьЯe des hinteren Paneels — auf der Abb. 4 vorgestellt   . In der Tabelle 2, sind die Hauptcharakteristiken dieser Karte gebracht.

Die Abb. 3. Die Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P

Die Abb. 4. Die Stecker der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P

Die Tabelle 2. Die Hauptparameter der Mutterleiterplatte GigabyteGA-965P-DS3P

Die Elemente und die Untersysteme	Die Parameter
Den Prozessor	Intel Core  2 Extreme/Duo/Quad, Pentium Extreme/D/4, Celeron D c LGA775 mit dem Bus die 1066/800/533 MHz, sowie mit dem Bus die 1333 MHz im Falle Rev. 3.3
CHipset	Northbridge: Intel: 82P965 (MCH), Southbridge: Intel 82801НR (ICH8R)
Der Arbeitsspeicher	Zwei Pipen, vier DIMM DDR2 800/667/533 SDRAM, non-ECC, Den maximalen Umfang — bis zu 8 Gbyte.
Video	1-2 Videoadapter in den Slots konstruktiva PCI Express x16, die Unterstьtzung der Technologie ATI CrossFire
Den Audio-	HD Audio Realtek ALC888, bis zu 8 Pipen
IDE	Einen AnschluЯ IDE (2 Einrichtungen) mit UltraDMA 100/66/33
Serial ATA	Acht AnschlьЯe Serial ATA II (300 Megabytes pro Sekunde) c von der Unterstьtzung RAID
USB 2.0	Zehn AnschlьЯe USB 2 (sechs – durch das Kabel)
IEEE1394	Drei AnschlьЯe IEEE1394a (zwei – durch das Kabel)
LAN	Gigabit (10/100/1000 Mbits/sec) LAN
Die AnschlьЯe des hinteren Paneels	Die AnschlьЯe PS/2 der Tastatur und der Maus, Einen parallelen Port LPT, Einen seriellen AnschluЯ COM, Vier AnschlьЯe USB 2, Einen AnschluЯ IEEE 1394a, Einen AnschluЯ RJ45, Einen Coaxial Digital Line Out, Einen Optical Digital Line Out, Sechs Stecker audio-
Die Slots	Zwei Slots konstruktiva PCI Express x16, Drei Slots PCI Express x1, Zwei Slots PCI
Der Formen-Faktoren	ATX, die Umfдnge der Karte 305 mm h 244 mm

Die Charakteristiken der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P bewertend, muss man bemerken, dass sie sich zur Familie der Karten, die mit der Anwendung der hochzuverlдssigen Elemente erstellt sind verhдlt. Davon zeugt das Symbol “D” in der Benennung. Er bedeutet, dass in der Karte Gigabyte GA-965P-DS3P die hochzuverlдssigen Festkцrperkondensatoren (Solid) verwendet sind.

Die gegebenen Kondensatoren werden mit der erhцhten Immunitдt zu den extremen Bedingungen der Arbeit charakterisiert. AuЯerdem die gegebenen Elemente unterscheiden sich durch den herabgesetzten Wert des дquivalenten konsequenten Widerstands, was ihre Temperatur bei der Arbeit verringert. Die Laufzeit bildet bei der zulдssigen Hцchsttemperatur 105°С mehr 3000 Stunden.

In Ergдnzung dazu in Gigabyte GA-965P-DS3P, wie es aus der Tabelle 1 folgt, sind drei Firmentechnologien realisiert: Safe, Smart, Speed.

Safe – die Erhцhung der Zuverlдssigkeit des Systems dank der Nutzung des qualitativen Designs der Karte, der speziellen Dienstprogramme, sowie der Technologien der Sicherung BIOS.

Smart – der Satz der Dienstprogramme der Verwaltung der Treiber und BIOS, sowie die Mцglichkeit des Monitorings des Zustandes des Systems und der Anwendung der Mittel der optimalen Abkьhlung und der Senkung des Lдrms der Arbeit des Systems.

Speed – die Mittel overklokinga fьr die Versorgung der maximalen Produktivitдt und die speziellen Anpassungen fьr verschiedenes Niveau der Vorbereitung der Benutzer.

Das Design der Mutterleiterplatte ist auf der Abb. 5 vorgestellt.

Die Abb. 5. Das Design und die Architektur der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P

Die Karte Gigabyte GA-965P-DS3P unterstьtzen die Arbeit der modernen Prozessoren, einschlieЯlich die Modelle zweinuklear Intel Pentium D und Core 2 Duo. AuЯerdem den Ingenieuren Gigabyte gelang es, die Unterstьtzung und chetyreh'jadernyh der Modelle, ungeachtet der Abwesenheit ihrer offiziellen Unterstьtzung chipsetom iP965 zu realisieren.

Obwohl die neuesten Modelle der Prozessoren im Vergleich zu den Vorgдnger herabgesetzt teploobrazovaniem charakterisiert werden, bedьrfen sie sich der entsprechenden Mittel der Abkьhlung. Auf die gleiche Weise fordern die Abkьhlungen und vysokointegrirovannye den integrierten Schaltkreis chipseta. Fьr die Aufrechterhaltung der thermischen ihnen notwendigen Regimes haben die Ingenieure Gigabyte von den aktiven Mitteln der Abkьhlung abgelehnt, von den kompakten Heizkцrpern beschrдnkt geworden. Es ist vom Streben diktiert, die Gerдuschlosigkeit des Systems der Abkьhlung zu gewдhrleisten. Die Mцglichkeit solcher Lцsung ist in den Parametern der integrierten Schaltkreise chipseta bedingt, wessen stцrungsfreie Arbeit garantirovana bei den Werten der Temperatur ihrer Kцrper unter den Heizkцrpern als 90 Grad hцher ist.

Die thermischen Hauptparameter des integrierten Schaltkreises MCH sind in der Tabelle 3, wo Tc-min  — die minimale Temperatur des Kцrpers, Tc-max  — die maximale Temperatur des Kцrpers, TDP  — die maximale Macht teploobrazovanija des integrierten Schaltkreises bei der maximalen Rechenbelastung und den nominellen elektrischen Regimes vorgestellt   .

Die Tabelle 3. Die thermischen Parameter des integrierten Schaltkreises MCH chipseta Pi965

MCH	QPB, das MHz	Das Gedдchtnis, das MHz	Tc-min, C	Tc-max, C	TDP, Vt
I82P965	1066	800	0	102	19

In den Bestand der integrierten Schaltkreise MCH/GMCH ist der Temperatursensor eingebaut. Er lдsst den Konstrukteuren der Mutterleiterplatten zu, die verwalteten Mittel der Abkьhlung MCH/GMCH zu erstellen. Solche Mittel verfьgen ьber das herabgesetzte Niveau des akustischen Lдrms. AuЯerdem der Temperatursensor lдsst zu, die wirksamen elektronischen Ketten der Sicherung MCH von der Ьberhitzung zu erstellen. AuЯerdem in die Architektur der Komponente sind die speziellen Mittel, die ihre Abmeldung auЯer Betrieb in die Art der Ьberhitzung behindern eingebaut.

In Ergдnzung zu den thermischen Parametern MCH in der Tabelle 4 sind die Einschдtzungen der Macht teploobrazovanija der integrierten Schaltkreise ICH8/ICH8R fьr verschiedene Konfigurationen ihrer Nutzung gebracht.

Die Tabelle 4. Die thermischen Parameter der integrierten Schaltkreise ICH8 und ICH8R

Die Charakteristiken		Konfig. 1	Konfig. 2	Konfig. 3	Konfig. 4
Die Einrichtungen, sht	DMI x4	X4	x4	X4	x4
	PCI	3	3	3	3
	PCI Express	Zwei x1	Zwei x1	Zwei x1	x4 Und x1
	LAN	-	Gbit LAN	Gbit LAN	Gbit LAN
	SATA	4	4	6	6
	USB (HS/FS)	8/2	8/2	8/2	8/2
	HD Audio	Ja	Ja	Ja	Ja
Die Macht, Vt		3,0	3,3	3,7	4,1
Die Temperatur des Kцrpers, Tc-max, C	Ohne kulera	-	-	-	105
	Mit kulerom	-	-	-	92

Die gebrachten Konfigurationen unterscheiden sich durch die Zahl der Erweiterungskarten PCI / PCIExpress und die Zahl der дusserlichen Einrichtungen, die posredstvam angeschlossen sind, SATA und USB (HS/FS). Hier HS — USB 2.0 High Speed Device (480  Mbit/mit), FS — USB 2.0 Full Speed Device (12  Mbit/mit). Die Hersteller Intel verwenden die dritte Konfiguration im referens-Design der Mutterleiterplatten. Die Macht der vierten Konfiguration stimmt mit dem Niveau TDP, die fьr ICH8/ICH8R bestimmt sind ьberein. Fьr das Niveau TDK vom Produzenten ist der Hцchstwert der Temperatur des Kцrpers bestimmt. Mit der Nutzung kulera bildet es 92°С, ohne kulera — 105°С. Ьbrigens verwirklicht sich im Falle der Abwesenheit der zusдtzlichen Mittel der Abkьhlung die Streuung der Wдrme mittels des Kцrpers des integrierten Schaltkreises, sowie der Mutterleiterplatte durch pajanye die Kontakte.

Nicht weniger wird mit als beeindruckenden Parametern auch das Untersystem des Gedдchtnisses charakterisiert. Das Regime der Arbeit der Bausteine des Gedдchtnisses DDR2 800/667/533 SDRAM mit dem Umfang bis zu 8 Gbyte kann einkanal- oder zweikanal-sein. Das Zweikanalregime lдsst zu, das ausgeglichene bezьglich der informativen Strцme maximal System zu bekommen.

Die Unterstьtzung des Videountersystemes ist vom Vorhandensein zwei Stecker konstruktiva PCI Express х16 und den entsprechenden Interfaces verwirklicht . In die Konfigurationen mit zwei Videoadaptern ist die Unterstьtzung der Technologie ATI CrossFire gewдhrleistet. Der erste Slot unterstьtzt das Schnellregime х16. Zweiter ist — х4 nicht hцher. Dieser Slot ist geteilt. Er teilt die allgemeinen Linien mit den Slots PCI Express x1. Im Ergebnis seine Nutzung schlieЯt die Mцglichkeit der Arbeit der Einrichtungen PCI Express x1 aus. Der gegebene Umstand ist kritisch oft nicht, da in den Bestand der Mutterleiterplatte tatsдchlich alle am meisten geforderte Hardware integriert ist, und die Slots PCI Express x1 bleiben nicht eingesetzt in der Regel.

Die Architektur der Mutterleiterplatte ist auf der Abb. 6 vorgestellt.

Die Abb. 6. Die Architektur der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P

Fьr die Verwaltung der E/A-Einheiten antwortet die zweite Komponente, die verwendete chipseta bildet traditionell. Als diese Komponente in der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P wird der integrierte Schaltkreis Intel 82801НR (ICH8R) verwendet.

Aus den Besonderheiten der Architektur ist nцtig es das Vorhandensein zwei integrierter Schaltkreise BIOS, das Audiountersystem c von der Realisierung Intel High Definition Audio (bis zu 8 Pipen, HdA-kodek Realtek ALC888), des Netzkontrollers Gigabit Ethernet (der integrierte Schaltkreis Marvell 88E8056), sowie der Interfaces USB 2.0 und IEEE1394a (der integrierte Schaltkreis Texas Instruments TSB43AB23) zu bemerken.

In der Architektur Gigabyte GA-965P-DS3P sind zwei Massive RAID der Speicher SATA realisiert. Einer von ihnen ist mit dem integrierten Schaltkreis ICH8R mit der Realisierung RAID 0/1/10/5, anderen — Gigabyte SATA2 mit der Realisierung RAID 0/1 gewдhrleistet . Es ist die Nutzung und der traditionellen Speicher mit dem Interface Parallel ATA, angeschlossen durch einen Stecker des entsprechenden Standards mцglich.

Die Energieversorgung der Elemente der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P verwirklicht sich durch das System der Impulsumwandler des Prozessors, der Untersysteme Videos und des Arbeitsspeichers.

Die eingebauten Mittel gewдhrleisten: die Bestimmung der Temperatur des Prozessors, des Systems und der Stromversorgungseinheit, die Unterstьtzung der Funktion CPU Smart Fan, die Warnmeldung vor der Ьberhitzung CPU, die Bestimmung der Geschwindigkeit des Drehens der Lьfter und die Mitteilung ьber die Defekte, die Bestimmung der Betriebsspannung.

Aus den realisierten Firmentechnologien ist nцtig es zu bemerken: Q-Flash — pereproshivka BIOS mit Hilfe des Menьs, das nach dem Tastenanschlag auf dem Stadien des Bootstrap-Ladens veranlassen wird; Xpress BIOS Rescue — das Laden der Reserveversion BIOS, die vorlдufig auf dem verborgenen Gebiet auf der Festplatte gespeichert ist; Xpress Recovery2 — die Wiederherstellung der vorlдufig gespeicherten Weise des Abschnittes der Festplatte mit Hilfe integriert in BIOS des Dienstprogrammes.

Die erweiterten Mцglichkeiten overclocking ermцglichen biegsam, die Produktivitдt des Systems zu verwalten. Fьr dieses Ziel dem Benutzer wird die Mцglichkeit der Verдnderung der Taktfrequenzen und der Niveaus der Betriebsspannung der Hauptuntersysteme gewдhrt.

In Ergдnzung zur aufgezдhlten Funktionalitдt unterstьtzt die vorliegende Karte das Betriebssystem Microsoft Windows VISTA Premium.

Was die numerische Einschдtzung der Produktivitдt betrifft, so war sie im Laufe der Prьfung durchgefьhrt.

Die Produktivitдt Gigabyte GA-965P-DS3P

Die Konfiguration der Systeme, die in der Prьfung verwendet werden:

·         die Mutterleiterplatte 1 — Gigabyte GA-965P-DS3P (CHipset P965),

·         die Mutterleiterplatte 2 — Intel D975XBX (CHipset P975X),

·         den Prozessor — Intel Core2 Extreme X6800 (der Kern — Conroe, die Zahl der Kerne — 2, Tehprotsess — 65 nm, die Taktfrequenz des Kernes — 2,93 GGts, den Cachespeicher L2 — 4 Mbytes, die Frequenz des Systembusses — 1066 MHz),

·         das Videountersystem — ATI X600,

·         den Speicher auf den Festplatten — Seagate ST3400832AS, 400 Gbyte

·         der Arbeitsspeicher — Apacer 2x1 das Gbyte, DDR2-677,

·         das Betriebssystem — Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP1.

Die Ergebnisse des Ausfьhrens der Prьfungen 3DMark06 (CPU score) sind in der Tabelle 5 und auf der Abb. 7 gebracht.

Die Tabelle 4. Die Ergebnisse der Prьfungen 3DMark06 (CPU score)

Die Modelle der Mutterleiterplatten	3DMark06 (CPU score)
Gigabyte GA-965P-DS3P	2462
Intel D975XBX	2468

Die Abb. 7. Die Ergebnisse des Ausfьhrens der Prьfung 3DMark06 (CPU score)

Also, dank der Anwendung der qualitativen Komponenten und dem optimalen Design der Karte hat das Prьfungssystem, das aufgrund der Mutterleiterplatte Gigabyte GA-965P-DS3P aufgebaut ist, die hohen Niveaus der Produktivitдt und der Immunitдt demonstriert. Die Karte ьberlieЯ nach der Produktivitдt tatsдchlich in den etatmдssigen Regimes den entsprechenden Kennziffern teuererer Modelle der Karten nicht. In den Regimes der Vertreibung wдchst die Produktivitдt System, des natьrlich, wesentlich.

Was die Zuverlдssigkeit betrifft, so ist es sie schwierig, inzwischen der Prьfung zu bewerten, doch sollen dank der Nutzung der qualitativen Elemente die Kennziffern der Zuverlдssigkeit der Mutterleiterplatte hoch sein.

Die Mutterleiterplatte GA-965P-DS3P war vom Moskauer Bьro der Gesellschaft Gigabyte gewдhrt