Intel 820 芯片组技术详述

  ijoke,Awu ◎ 2000-01-07 存储在线

导读:Intel因为一些主观和客观的原因,在经过了多次的延期之后终于推出了他们的I820芯片组,在此让我们来看看他们的成品及其详细的技术特征

关键词:Intel

前言及i820中心控制结构

  Intel因为一些主观和客观的原因,在经过了多次的延期之后终于推出了他们的I820芯片组,正如一句老话所讲的“让过去的都过去吧”,在此我不想详述i820为什么这么迟才上市,而只是让我们来看看他们的成品。

      Intel440BX一组很好的芯片组,它的性能很优越。但过了一年半之后,它已经不能完全满足今天技术的需求,Intel新推出的此款i820将替换老一代的BX芯片组,而成为市场的主流,下面让我们来看看i820有那些新技术:

    
支持新的内存类型:Direct RambusRAM,这是一种全新的体系结构,可以高速传输数据
支持AGP 4X,这可在显卡和芯片之间提供更高的传输速率。
133MHz的总线带宽,可以更好的支持各种新型的处理器。比如说Intel的Coppermine (铜矿)等等。
新型的芯片组控制体系(即加速的中心控制体系)可为控制器之间的数据交换提供更高的速度.
支持IDE UltraDMA/66,可以成倍的提高硬盘的传输速率。
整合了AC'97连接器可以连接低价的软猫和声卡,同时其还整合了硬盘随机数字发生器
取消了过时的ISA总线。

    中心控制结构

      i820的功能远远超过了i810,i820由以下三种芯片组成: Intel82820-存储控制器 Memory Controller Hub(MCH):控制AGP及系统和存储器总线 Intel82801AA-I/O控制器 I/O Controller Hub(ICH); Intel82802-Firmware Hub(FWH):控制系统BIOS及硬件随机数字发生器(hardware random numbers generator).

      正如我们看到的,i820和i810最大的区别是:Intel82820,而其它方面大致是相同的。 Intel82820最关键的结构是一个特殊的32位66MHz,带宽为266MB/s的总线,它用来取代相关的较慢的PCI总线,因为PCI总线只提供了133MB/s的带宽。然而,这只是一时之策,因为南桥芯片提供了IDE/ISA控制器,而现在I/O控制器(ICH)也包含了一个原来是由北桥芯片提供的PCI控制器。先让我们看一下i820的解决方案吧:

    

      从这个图表中我们可以看到,所有的总线速度全在33MHz以上,并且系统中所有的重要部件全部都紧密地联接在一起。33MHz的PCI总线被置在了原来ISA所用的地方。这样,此系统就没有特别簿弱之处了。

内存控制器(MCH)和AGP 4X

1.内存控制器(MCH)

      i82820是i820中最重要的一部份。因为它主要用来沟通处理器,AGP总线和系统内存。当然,存储控制器不是绝对的不能改变,第一个改进的地方是支持FSB.它包含133MHz的总线速度,目前,只有VIA Apollo Pro133(A)和i810E支持。 令人吃惊的是,i820不再支持66MHz的总线速度,也就是说赛扬在原则上不能用基于i820的主板了,这就说明了我们为什么看不到基于i820的Socket370的主板了。不过以后,Intel将推出基于Coppermine(铜矿)核心100外频的赛扬,集成了128KB的L2 Cache.这样就可以用i820的主板了。 i820芯片是Intel第一片不支持SDRAM的芯片组。包含了一个Rambus 控制器。提供了2个RDRAM插槽。一开始,有人设想它提供了3条RDRAM的插槽,但后来据Intel说,由于稳定性方面的原因,Intel不得不把RDRAM的插槽减少到2条,现在每个RIMM最大支持128MB。i820主板最大只能支持256MB的内存,然而一些主板制造厂商提供了3个插槽,这样就可以多插上一条内存条。 除了支持RDRAM之外,i820还是Intel第一块支持AGP2x和AGP4x的芯片组。在这以前,只有VIA Apollo Pro133A支持。

    

    2.AGP 4X

      因为是AGP 2x的双倍,所以其传输率由原来的528MB/s(AGP 2x)提高到1.06GB/s.另外i820的AGP总线还有快写模式,这样就可以支持NVIDIA GeForce256了,由于快写模式允许在显卡和内存之间直接传输数据,这样,系统内存就可以得到充分的利用,并且3D加速卡可以更快地访问数据。 至于AGP 4x的真正的好处还远不止这些,经过测试表明AGP 4x只能让系统在3D游戏中性能提高1%,为什么会出现这种情况?答案很简单,一般还没有程序支持它,但是纹理可以很轻易地存储在显存当中。在以后的图形处理当中,纹理会越来越大,这就是为什么提出AGP 4x的原因。以后,我们可以从中得到很多的益处。现在的情境也是从PCI到AGP 1x再到AGP 2x. 现在我们能做的只有和VIA Apollo Pro133A相比较了。为了能让我们看得更清楚,在这里我们用NVIDIA Riva TNT2(16MB)分别在两种系统上做了测试:

    

      从是上图中我们看到此两种芯片的数据传输率基本上是一样的,这对VIA Apollo Pro133A来说可是个好消息呀!因为在不久前VIA的芯片是不能很好地与此总线协调工作的。

RDRAM DRAM

  这是i820最重要也是最有趣的一个主题,在讲述它之前,先让我们来看一点理论知识: AGP 4x提供了1.06GB/s的带宽,这样反而使内存成了系统的瓶颈。以前PC100 SDRAM在Intel的平台上只提供了800MB/s的带宽,但是,不仅显卡需要更快的内存,CPU在133MHz的外频下传输率也达到了1.06GB/s,这样,PC100 SDRAM就不能满足系统的需要了,在这种情况下,许多芯片厂商采用的方案出现了分歧:VIA采用超SDRAM的方法;而Intel采用了新的内存体系:Rambus。 现在最快的RDRAM用16位的总线,达到了400MHz,因为信号可以在上升沿和下降沿传送,所以其实际速度达到了800MB/s,提供了1.6GB/s的带宽,而SDRAM工作在100或133MHz下,为64位,因此,PC100 SDRAM 提供了800MB/s的带宽,PC133提供了1.06GB/s的带宽。 然而,事情并不像上面讲的那么简单,比较一下SDRAM和RDRAM,就会发现,它们之间还是有一些联系的,从RDRAM中读取数据像SDRAM一样需要两次才能完成。当然这个缺点和处理大量不同的小数据有关.另一方面,L2 Cache能弥补RDRAM的读取时间.RDRAM系统和SDRAM系统相比,要更依赖于具体的任务.

    

      以上的结果是对大数据流的操作测试,包括:复制,加法及在24MB的内存上通过大量混合的乖法操作,所以结果并没有我们想像的那么好,而这个测试是需要高带宽,所以i820配RDRAM以绝对的优势压倒了其它的系统。 再让我们来看一看这些系统在CPUmark99中的得分情况吧。因为,这些操作不需要处理大量的信息及分离的数据项,因此RDRAM的得分不再具有优势:

    

      总而言之,有两方面的作用。可是,你应该注意到:1.我们清楚现在软件的发展方向是大数据流量的处理,许多游戏和图形开发者为了得到高质量的细节不得不采用大量的数据。2.Rambus这种技术是很灵活的,它即允许提高总线的频率,也允许加宽总线的带宽,已经推出的i840采用了两个并行的16位Rambus通道以将带宽提高到了3.2GB/s. 当然这只是未来的前景。现在,Intel已经发布了三种RDRAM:

    400MHz PC800 RDRAM (1.6GB/s)
356MHz PC700 RDRAM (1.4GB/s)
300MHz PC600 RDRAM (1.2GB/s)

       另外,PC600 RDRAM也能工作在133MHz的系统总线上,这就是说,不仅CPU能超频,而且内存也能超频了。

        外部RIMM看起来更像DIMM,但它们毕竟是不同的:首先,它的两侧覆着一层金属层,用来防止在高速运行下的电磁干扰。

    

      其次,RDRAM的特殊设计要求不能用于以前的插槽,它们的插槽形式是CRIMM(Continuity RIMM)。现在,最主要的问题就是价格,一条128MB的RDRAM在$650-700之间。

I/O控制器(ICH)

  在i820中,另一很重要的部件是ICH(I/O控制器),它主要是负责输输入输出及控制IDE,PCI,AC97,LPC,I/F,SMBus和USB,其主要的特征如下:

     支持33MHz PCI总线,与2.2版兼容 在ICH中提供大于6个PCI插槽
 实现DMA和IRQ控制器的功能 具有2个USB接口 SMBus 与大部份 I2C 设备兼容 为与AC97兼容的声卡及Modem Codecs 提供特殊端口
 支持LPC(Low Pin Count)接口
 支持FWH接口
 Wake on LAN

       尽管ICH中不再包含ISA总线控制器,但这并不意味着基于i820的主板不支持ISA总线. 至于端口和软盘设备控制器,原来是连在ISA总线上,但是现在是连在一条特殊的4位33MHz的LPC总线上,这和传统的ISA总线是一样的.因此也就可以支持ISA总线设备了。 作为一种新款的芯片组,i820同样支持Ultra DMA/66协议,这使系统的总线带宽由原来的33MB/s扩宽到66MB/s.

      i820的另一个特点是包含AC97 codec,这意味着基于此芯片组的主板能使用此整合codec来制造软声卡或软猫,当然这样就会占用CPU的一部份资源了,这就是为什么它们会使系统的性能下降,大多数情况下,占用系统资源并不会出现太大的问题.因为它只占用了CPU 10%-15%的资源。

    Firmware Hub (FWH)

      第三个要介绍的是FHW,它是芯片组中最小的部件。其只是一些整合了4M或8M的快速闪存的微芯片,用来存储系统的BIOS,另外FWD也包含了一个基于处理器的随机数字发生器,FWH通过一个特殊的33MHz的同步PCI总线和ICH相连,但是这个特殊的部件在系统超频时会影响系统性能,这有可能是超频者的恶梦. Memory Translator Hub(MTH)

      这个控制器并不包含在基础i820中,主板制造商为了让i820和老的PC100 SDRAM相兼容而要求Intel设计上的,它主要的功能是将RDRAM的信号转换成SDRAM的信号,也就是说,这样制造商能将标准的DIMM插槽做在主板上,以用来支持PC100 SDRAM. 另外,MTH也能用来作RIMM-DIMM转换器,这样就可以把PC100 SDRAM插i820主板的RIMM插槽上.因此若将SDRAM用在i820上,由于要有一个翻译时间,其性能反而比在440BX主板上下降了10%性能 。

性能测试及结论

现在就让我们看一下i820的性能,为了有一个比较,我们用了4个测试系统:

       i820,i440BX,VIA Apollo Pro133A(PC100及Pc133)

      i820的系统配置:
CPU:Intel Pentium III600B(4.5x133)
主板:Intel VC820
显卡:Chaintech Desperado AGP-R140图形加速卡(NVIDIA Riva TNT2,16MB SDRAM)(800x600x16位)
声卡:Creative Sound Blaster Live! 声卡;
硬盘:IBM Deskster 34GXP 硬盘(DJNA 372200,7200RPM,支持Ultra ATA/66)
内存:128MB PC800 RDRAM (SEC)

      i440BX的系统配置:
CPU:Intel Pentium III 600 (6x100)
主板:ABIT BF6
显卡:Chaintech Desperado AGP-RI40 显卡(NVIDIA Riva TNT2, 16MB SDRAM) (800x600x16位);
硬盘:IBM Deskster 34GXP 硬盘(DJNA 372200,7200RPM,支持Ultra ATA/66)
内存:128MB PC800 RDRAM (SEC)

       基于VIA Apollo Pro133A的系统配置:
CPU:Intel Pentium III 600(6x100)
主板:Chaintech 6ASA4
显卡:Chaintech Desperado AGP-RI40 显卡(NVIDIA Riva TNT2, 16MB SDRAM) (800x600x16位)
硬盘:IBM Deskster 34GXP 硬盘(DJNA 372200,7200RPM,支持Ultra ATA/66)
内存:128MB PC100 CAS2 SDRAM

       基于133MHz的VIA Apollo Pro133A配置:
CPU:Intel Pentium III 600(6x100)
主板:Chaintech 6ASA4
显卡:Chaintech Desperado AGP-RI40 显卡(NVIDIA Riva TNT2, 16MB SDRAM) (800x600x16位)
硬盘:IBM Deskster 34GXP 硬盘(DJNA 372200,7200RPM,支持Ultra ATA/66)
内存:128MB PC133 CAS3 SDRAM

      遗憾的是,我们不能把400BX主板超频的133MHz,因为它不能在133MHz下工作. 我们用的这款i820的主板是我们自己改装的vc820,正如你们所看到的,这款主板有3个RIMM插槽,这种主板在市场上是找不到的.市场上的只有2个RIMM插槽,此款主板是ATX系列的,有5个PCI,1个AGP,1个AMR插槽及整合了Creative Labs ES21373声卡芯片

    

    下图是使用Winstone 99测试得到的结果

    

      可以看出,在模拟运行标准的办公软件时,i820和i440BX性能差不多,而VIA Apollo Pro133A 在133MHz下,比RDRAM系统要快(当然只快一点点了,不过也算是比他快呀!呵呵:)). 现在让我们看一看i820在游戏方面的性能表现:

    

    这只是RDRAM在游戏性能上的间接体现,正如我们看到的,在大纹理测试上的表现,i820领先于其它系统,而不在大纹理处理中,它的性能甚至要比i440BX差

    

    这里我们可以再次看到现在的游戏并不能很好地支持i820.

    

    从上图可以看出在其它要使用大纹理的游戏中, i820系统的表现出了不错的性能。

    总结

      从科技的角度来看,i820是一款很有潜力的芯片组,因为它支持Rambus存储技术,在将来会有许多软件支持它.但在目前,i820还不是主流产品,i440BX还是我们的首选,对那些有经济方面考虑而又想追求高性能的用户可以选择VIA Apoll Pro133A的方案.但我们应该看到i820是末来的发展趋势,而基于i820的RDRAM技术可能在不远的将来成了我们的标准配置.至于低价位的芯片组,基于i810的Solano芯片组(即I815芯片组)将于明年初推出,它支持PC133 SDRAM。

发表评论

网友评论

暂时没有评论!
相关文章
今日排行
热点新闻
宽频互动
企业产品
商业资源
新供应商
专题列表