Čipsety pro AMD. ATI Express 200 versus nForce4 a K8T890

Čipsetem Radeon Express 200 podporuje společnost ATI především procesory AMD.
Zvolená technologie PCI Express a volitelná grafická karta s podporou DirectX 9

patří ke špičce. Nový čipset ale musí svou výkonnost prokázat v přímé

konfrontaci s konkurenčním řešením.



Vedle známých výrobců čipsetů pro procesor Athlon, jako nVidia, SiS nebo VIA,

se objevil jeden nováček: společnost ATI. Dosud se kanadský výrobce spokojil s

tím, že vyvíjel čipsety pro platformy Intel Pentium, nyní ale dochází ke změně

a ATI bude podporovat i procesory AMD. Po uvedení technologie PCI Express vidí

ATI šanci ukrojit pomocí čipsetu Radeon Express 200 v tomto segmentu velký kus

pomyslného koláče.

Nový Radeon Express 200 nabízí ATI ve dvou verzích. Čipset 200G s krycím jménem

RS480 obsahuje integrovanou grafickou kartu kompatibilní s DirectX 9,

postavenou na grafickém čipu X300. Zároveň je připravena i varianta bez

integrované grafiky. Výrobce ji pojmenoval 200P a byla vyvíjena s krycím

označením RX480. Konkurence zatím nenabízí srovnatelné řešení, alespoň co se

integrované grafiky týče.

Radeon Express 200 ale nemůže nabídnout podporu SATA II nebo gigabitové síťové

karty. Proto nVidia nForce4 nebo VIA K8T890 mají proti novince ATI určité

výhody. Náš test se třemi referenčními předprodukčními základními deskami by

měl odpovědět na otázku, který výrobce nabízí nejvýkonnější řešení. Do testu

jsme zařadili čipsety ATI Radeon Express 200P bez integrované grafické karty,

nForce4 Ultra od společnosti nVidia a K8T890 značky VIA. Vedle hodnot

výkonnosti najdete na následujících stránkách také další podrobnosti o

jednotlivých čipsetech.



ATI Radeon Express 200

Radeon Express 200 (krycí název RS/RX480) je prvním čipsetem od ATI pro

procesory AMD s paticí Socket 939 a 754. V minulosti vyvíjela společnost ATI

výhradně čipsety pro procesory Intel, což se změnilo po uvedení Athlonu 64 a

Sempronu. Radeon Express existuje ve verzi „G“ (RS480) s integrovanou grafickou

kartou PCI Express DirectX 9 a ve verzi „P“ (RX480) bez grafické karty. Obě

verze čipsetů jsou kompatibilní, takže jim vyhovuje jediná konstrukce základní

desky.

Do Radeon Express 200G integruje ATI grafickou kartu PCI Express, postavenou na

grafickém čipu Radeon X300. Ten může využít nejen část hlavní paměti (Shared

Memory) jako grafickou paměť, ale může sáhnout i po vlastní, maximálně 128 MB

paměti na sběrnici se šířkou 64 bitů. ATI zároveň optimalizuje výměnu dat

pomocí vlastní technologie HyperMemory. U špičky integrovaných grafických karet

DirectX 9 s Vertex a Pixel-Shaderem 2.0 se počítá s podporou více monitorů a s

volitelným Surround View až pro tři displeje. Dodatečně nabízí integrovaná

grafická karta tzv. VPU Recover technologii, která se vypořádává s problémy

zatuhnutí grafického systému a hlásí poruchy. Jako ovladač je využit

certifikovaný WHQL Catalyst Software od ATI.

Čipset od ATI standardně disponuje grafickým rozhraním PCI Express x16 a čtyřmi

volnými konfigurovatelnými linkami PCI Express x1 pro rozšíření desek. Napojení

Northbridge Radeon Express 200 na Southbridge probíhá přes sběrnici PCI Express.



Další detaily o ATI Radeon Express 200

Southbridge čipsetu Radeon Express 200 mnoho novinek nenabízí. ATI čip I/O

IXP400 nabízí dva kanály PATA/133 (IDE) a čtyři výstupy SATA s možností

vytvoření polí RAID 0 a 1 (chybí podpora RAID 0+1). Čip IXP400 spravuje až sedm

PCI 2.3 výstupu a řídí celkem osm rozhraní USB 2.0.

Kromě toho se audio řadič stará o vícekanálový zvuk 7.1/5.1 podle standardu

AC97 a řadič MC 97 dává k dispozici funkci modemu. Čipset Radeon Express 200 ve

verzi 1.1 a 1.2 podporuje bezpečnostní technologii „Trusted Platform Module“

(TPM). Za disketovou mechaniku, paralelní a sériová rozhraní či za řízení

klávesnice a myši je odpovědné rozhraní LPC s přídavným čipem Super I/O.



nVidia nForce4

Nový čipset desky nForce4 s krycím jménem CrushK8–04 je řešením pro procesory

Athlon 64 s HyperTransport sběrnicí až do frekvence 1 GHz. Mezi významné funkce

nVidia řadí zejména podporu SLI, která na jedné desce umožňuje nasadit dvě

identické grafické karty PCI Express (testovali jsme například v PC WORLDu

3/2005 a 4/2005).

Celkem 20 linek PCI Express nForce4 může být nakonfigurováno tak, že pro každou

grafickou kartu je k dispozici osm linek PCI Express. Zbývající čtyři jsou k

dispozici pro rozšíření desek (pro přídavné karty). S touto technologií nVidia

slibuje nárůst grafického výkonu o více než 50 %. Takové řešení proto může být

vhodné pro grafické pracovní stanice.

Další novinkou čipsetu nVidia nForce4 je technologie ActiveArmor. Nabízí do

čipsetu integrovaný Secure Networking Engine pro kontrolu proudu dat přes

rozhraní gigabitové síťové karty. Ve spojení s integrovaným firewallem a s

odpovídající softwarovou podporou aplikací by mělo toto hardwarové řešení

oproti samostatnému firewallu značně snižovat zatížení CPU.



Další detaily o nVidia nForce4

nVidia nForce4 spravuje vedle čtyř jednotek PATA (IDE) další čtyři zařízení

SATA, která jsou řízena dvěma nezávislými řadiči SATA. Varianta Ultra a SLI

čipsetu pracuje podle specifikací SATA II s teoretickou rychlostí přenosu až

300 MB/s a s plnou podporou Native Command Queuing (NCQ). Oproti tomu se musí

standardní čip nForce4 spokojit se 150 MB/s podle standardů SATA I. Řadiče PATA

(IDE) i SATA podporují vedle RAID 0, RAID 1 a také RAID 0+1.

nVidia připojuje k čipsetu nFoce4 rozsáhlý softwarový balíček. Například se

dají pomocí nVidia nTune uskutečnit rozsáhlá nastavení sloužící k optimalizaci

výkonu. NvRAID Tool konfiguruje, řídí a kontroluje připojené disky.

Společnost nVidia nForce4 je k dispozici ve třech variantách: SLI, Ultra a

Standard. Cena za jednotlivé základní desky se pohybuje podle čipové sady od 2

500 do 6 300 Kč.



VIA K8T890

Následovník čipsetu K8T800 Pro nabízí vedle čtyř flexibilně použitelných

napojení PCI Express x1 také grafické rozhraní PCI Express x16. Grafické

rozhraní dosahuje teoretické rychlosti přenosu dat 3,37 gigabajtů za sekundu

každým směrem. Naproti tomu stojí rozhraní AGP 8× disponující rychlostí 1,99

GB/s. Rozhraní PCI Express x1 přenáší data dvakrát rychleji než standardní

rozhraní PCI (127 MB/s). Připojení na procesor se uskutečňuje přes sběrnici

HyperTransport se šířkou 16 bitů o maximální taktovací frekvenci 1 GHz.

Čipset K8T890 podporuje vedle Socketu 939 také varianty pro patice Socket 754 a

940. VIA označuje tyto funkce jako technologii Hyper8. Datový přenos na

Southbridge se uskutečňuje přes spojení Ultra V Link o rychlosti přenosu 0,99

GB/s.



Další detaily o VIA K8T890

Jako čip I/O používá VIA K8T890 nový VT8251 Southbridge. Díky technologii V Map

je ale možné na Northbridge připojit i jiné varianty Southbridgů. Proti

předchůdci VT8237 jsou nyní k dispozici dvě přídavná rozhraní PCI Express x1.

Ke špičce patří čtyři konektory SerialATA 150 a dvě IDE rozhraní. Podporováno

je RAID připojení v podobě RAID 0, RAID 1 a RAID 0+1. Pro externí karty nabízí

VT8251 Southbridge šest sběrnicových výstupů PCI. Zpracování audia má na

starost kodek AC\97 nebo vyšší standard High-Audio. Mimo to disponuje

Southbridge osmi rozhraními USB 2.0 a jedním síťovým řadičem 10/100 Mbit/s.

Rozhraní LPC může směřovat k externímu čipu Super I/O, který řídí datové proudy

sériového, infračerveného a paralelního rozhraní a zároveň obsluhuje disketovou

mechaniku. Klávesnice a myš jsou v přímém kontaktu s čipem Southbridge.



Praktické testy

Společnost ATI pro test vybrala referenční desku firmy MSI s BIOSem ve verzi

ATI11 ze dne 24. 10. 2004 (020) a s čipsetem Radeon Express 200P. Všechny

testovací programy jsme spouštěli s procesorem Athlon 64 FX 53 na pracovní

frekvenci 2,4 GHz a FSB 1 000 MHz. Jako soupeře jsme si vybrali řešení s

čipsety nVidia nForce4 Ultra a VIA K8T890. Všechny testy různých čipsetů jsme

provedli s pracovní pamětí 2 × 512 MB, jako grafickou kartu jsme zvolili

GeForce 6800GT ve verzi PCI Express x16 od firmy nVidia.

Aby mohl být posouzen výkon čipsetů, porovnali jsme nejdůležitější funkce

benchmarkovými testy. Výsledky mají sloužit pouze jako podklady pro výkonnost

čipsetů, poněvadž jak testované desky, tak jejich BIOS nebyly v době testu ve

finálním stavu.



Hodnoty tecMem

S pamětí DDR400 je možné docílit maximální rychlost přenosu 3,2 GB/s. Při

výpočtu testem Basis 1024 činí hodnota 2,98 GB/s. Jelikož je řadič paměti

integrován v procesoru, mohly se rozdíly pokud vůbec ukázat jako nevýznamné.

Taková je teorie. Skutečný výkon paměti přezkoušíme pomocí našeho testu tecMem.

Umožňuje oddělené analýzy operací Load, Store a Move. Zde se ukazuje, kolik

zbude z teoretického růstu výkonnosti. Detailní popis k tecMem a odkaz ke

stažení k našemu tecCHANNEL Benchmark Suite naleznete na

http://www.tecchannel.de/har­dware/797/index.html.

Vyšší hodnoty jsou lepší. Testy byly provedeny s procesorem Athlon64 FX 53 na

taktovací frekvenci 2,4 GHz a pomocí našeho programu Benchmark tecMem ve

Windows XP.

Ačkoliv všechny čipsety disponují stejnou šířkou paměti a připojením, liší se

výsledky až o 1,3 %. Zde se zdá, že parametry BIOSu pro přístup paměti ještě

nejsou dostatečně „vyladěny“. Jak působí tyto výsledky paměti na výkon čipsetu,

ukazují naše praktické benchmarky.



Křivky přenosu

Křivky přenosu našeho benchmarkového testu tecMem

(http://www.tecchannel.de/hardware /797/index.html) při 128bitovém testu

ukazují, zda čipsety optimálně podporují procesor Athlon 64 a paměť. Zde

program zkouší s příkazy Load, Store a Move, jak rychle může čipset přesouvat

data mezi procesorem a hlavní pamětí.

Tři paměťové křivky přenosu ukazují čipsety Radeon Express 200P, nForce4 Ultra

a K8T890 s procesorem Athlon 64 FX-53 v akci při taktové frekvenci 1 000 MHz

FSB. Až do velikosti 8 kB zobrazuje průběh křivek výkonnost L1 Cache, do 512 kB

je v akci L2 Cache. Teprve od hranice 512 KB začíná svoji práci hlavní paměť.



Výkonnost systému

Při každodenním nasazení je nejdůležitější výkon při standardním použití

počítače. Nepatří sem jen programy jako Word a Excel, ale také enkodér MPEG, 3D

aplikace a software pro zpracování zvuku a videa. Výkonnost čipsetu jsme

ověřili pomocí testovací sady SYSmark2002 (http://www.bapco.com), která je

mixem jmenovaných programů.

SYSmark2002 má také současně simulovat paralelní práci s více programy. V

popředí například pracuje aplikace Office, zatímco v pozadí se spustí

antivirový program. Při testu ale není zřejmé, která aplikace a jakým způsobem

zatěžuje procesor, paměť a čipset. K dispozici jsou jen výsledky Office

Productivity a Internet Content Creation.

Office Productivity udává rychlost s aplikacemi Microsoft Word 2002, Microsoft

Excel 2002, Microsoft PowerPoint 2002, Microsoft Access 2002, Microsoft Outlook

2002, Netscape Communicator 6.0, Dragon NaturallySpeaking Preferred v.5, WinZip

8.0 a McAfee VirusScan 5.13.

Internet Content Creation má reprezentovat výkonnost s aplikacemi Adobe

Photoshop 6.0.1, Adobe Premiere 6.0.1, Microsoft Windows Media enkodér 7.1,

Macromedia Dreamweaver 4 a Macromedia Flash 5.

Viewperf 7.1

Výkonnost aplikací OpenGL ověřujeme pomocí SPECviewperf 7.1 SPECopc

(http://www.specbench.org). Balíček CAD obsahuje šest různých testů. Obzvláště

test dx-08 ověřuje výkonnost systému a paměti jednotlivých testovaných

komponent. Všechny důležité jednotlivé výsledky SPEC viewperf 7.1 naleznete v

tabulce.

Všechny údaje jsou v bodech. Vyšší hodnoty jsou lepší. Testy byly provedeny s

procesorem Athlon 64 FX-53 při taktovací frekvenci 2,40 GHz ve Windows XP.



SPECapc pro 3D Studio Max 5

3D Studio Max 5 Discreet/Autodesk (http:// www.discreet.de) je profesionálním

softwarem pro 3D, animaci a rendering. Nástroj orientovaný na 3D objekty

využívá značné množství propočtů, světelných efektů a předrenderování. Přitom

je výkon grafiky a CPU hodnocen a sestaven odděleně. Dodatečně zprostředkuje

SPECapc celkový index výkonu (hodnota Overall).

Aby mohla být výkonnost standardně testována 3D Studiem MAX na různých

platformách hardwaru, existuje balíček Benchmark SPECapc for 3D Studio Max

4.2.6 od sdružení Benchmark SPEC (http://www.spec.org). Rozsáhlé testy SPECapc

odráží typické propočty při výrobě animací.

SPECapc 4.2.6 s 3D Studiem Max 5. Všechny údaje jsou v bodech. Vyšší hodnoty

jsou lepší. Testy byly provedeny s procesorem Athlon 64 FX-53 při taktovací

frekvenci 2,40 GHz ve Windows XP.

Výsledky Benchmarks SPECapc ukazují, že z hlediska výkonu je ATI Radeon Express

200P pod úrovní ostatních čipsetů. Ovšem rozdíl je nižší než 1,5 procenta.

Rozdíly výkonnosti jdou na vrub rozhraní grafické karty PCI Express, popřípadě

její implementace.



3DMark03

Se zátěžovým testem 3DMark03 představuje společnost Futuremark (přejmenovaná z

MadOnion.com) následovníka populárního 3DMark 2001. Testy 3DMark03 se skládají

ze tří scén: „Wings of Fury“ sází na DirectX 7 a reprezentuje grafické možnosti

low-endových karet. Další dva testy „Alpha Squadron“ a „Troll\s Lair“ využívají

vlastnosti DirectX 8 a jsou střižené na tělo středně výkonným grafikám. Test

„Nature II“ upřednostňuje DirectX 9 a má předvést zejména vysoký výkon

high-endových karet. AGP a sběrnicová paměť jsou při testu silně zatěžovány

velkým množstvím struktur.



Závěr

Čipset značky ATI Radeon Express 200P pro procesory AMD je z hlediska celkového

výkonu druhý, zaostal za nVidia nForce4 Ultra a překonal K8T890. Rozdíly ve

výkonnosti jsou podle očekávání velice nízké. Řadič paměti je integrován v CPU,

výkon je významně ovlivněn rozhraním PCI Express. Je zajímavé, že čipset K8T890

se zejména v SYSmark 2002 předvedl jako horší řešení. Referenční deska přitom

fungovala bezvadně. V testu se však musí brát zřetel na skutečnost, že vybrané

desky nezastupují sériově vyráběné produkty, ale jedná se o předprodukční

vzorky. Přes dobrý výkon v zátěžových testech bude Radeon Express 200P proti

soupeřům v těžké pozici, chybí mu totiž podpora RAID 0+1 nebo SATA II a na

desce se neobjevil integrovaný řadič gigabitové síťové karty. Jeho protějšek

Radeon Express 200G vstupuje do boje s integrovanou grafickou kartou s podporou

DirectX 9. Jak na tom bude výkonnostně, mohou ukázat jen další testy. Čipset

200G s integrovanou grafikou a podporou procesorů Athlon by měl mít šanci se

prosadit v oblasti firemních či levných domácích počítačů a mohl by tak narušit

nadvládu Intelu v tomto segmentu. ATI Express 200G je pro procesory Athlon

stejnou alternativou jako čipset Intel 915G pro procesory Pentium.

Kdo nakonec vyhraje závod o přízeň zákazníků? To se stále neví. ATI Radeon

Express 200, ale také nForce4 a K8T890 mohou zákazníka oslovit různým stupněm

výbavy, respektive množstvím podporovaných funkcí. Základní desky s těmito

čipsety se budou prodávat podle stupně vybavenosti za částky od 1 800 do 6 300

Kč.