Nvidia nForce2平台处理器

说明：本文已发表于《电脑时空》2002年第11期

     NVIDIA为目前PC绘图芯片市场的龙头级厂商，去年以支持AMD Athlon XP及Duron处理器的nForce芯片组正式进军PC的逻辑芯片组市场，因此也成为AMD推展Athlon XP处理器的重要合作伙伴，而今年7月16日更是发布了旗下第二代芯片组产品－－nForce2。从当时不少媒体的评测看，nForce2以其优异的性能震撼了其竞争对手，当然，那高昂的价格也在业界引起不小的哗然，甚至有人给它起了个“高档玩具”的爱称……然而在产品发表会上，除了台湾的丽台、微星、承启、华硕等等多家主机板制造商共同发表新产品并表达支持之外，AMD也为nForce 2的发表会站台。

     NVIDIA所发表的nForce2系列芯片组有：北桥芯片（North Bridge）nForce 2 SPP（系统平台处理器）、nForce2 IGP（整合型绘图处理器），分别可与南桥芯片(South Bridge)nForce MCP/MCP-T（媒体与通讯处理器）搭配。其中nForce 2 SPP为一般的独立型北桥芯片，因此在绘图方面计算机系统还需另接显示卡。该产品锁定的也属PC的高阶市场。而nForce 2 IGP则是整合绘图功能的北桥芯片，整合了NVIDIA绘图芯片GeForce4 MX核心，支持AGP 8X，同时拥有SPP的Dual DDR 400MHz内存支持。而南桥芯片nForce MCP则整合了局域网络（LAN）与广域网络的（WAN）的Dual Net联机，具备5.1环绕音效的SoundStorm，此外还支持六个USB 2.0及IEEE 1394a连接埠。下面就让我们来看看nForce2的一些技术细节。

    Nvidia nForce2平台处理器

    

    Nvidia nForce2平台处理器包括IGP（整合型绘图处理器，Integrated Graphics Processor）、SPP（系统平台处理器，System Platform Processor）和MCP/MCP-T（媒体与通讯处理器，Media and Communications Processor）。IGP和SPP也就是通常所说的北桥芯片，上一代的nForce整合了GeForce2 MX图形核心，而nForce2 IGP GeForce4 MX图形核心，其核心频率为250MHz,同GeForce4 MX 420显卡的核心频率是基本相当的。而且，其所整合的GeForce4 MX图形核心并没有因为其是北桥芯片的一部分而在功能上缩水。nForce2 IGP依然支持双通道DDR内存架构，这次nVidia给了这个技术一个新的名字DualDDR。DualDDR使得系统具有128-bit DDR内存总线，使得它在内存带宽上完全超过了Intel 850E芯片组，虽然AMD处理器还没有要求如此高的带宽。nForce2 IGP支持外部AGP 8X接口，可以让用户升级到更强劲的外置式显卡，当然Nvidia目前还没有正式推出支持AGP 8x的GPU，nVIDIA计划将在11月18日到22号之间的Comdex上发布支持AGP 8x的NV30显示芯片，不过好在nForce2量产以及采用这款芯片组的主板也会在秋季陆续上市，所以对于Nvidia来说其产品发布计划安排的还是不错的。

    

    SPP（系统平台处理器，System Platform Processor）同nForce2 IGP最大的区别就是没有整合图形核心，在零售市场应该会取得不少发烧友的青睐的。

    

    从nVidia推出nForce芯片组之后，其强大的MCP南桥芯片也相当的引人注目，在当时的众多南桥芯片中它的功能应该是最丰富的了。nForce2中的南桥芯片再次秉承了这种设计思路，其中集成了更多的功能。这次Nvidia发布了两款MCP芯片：MCP和MCP-T。其中MCP仅仅整合了USB 2.0、ATA133、以太网卡、AC'97音效控制器，比较适合定位低端的主板产品。

    

    MCP-T增加了对于IEEE-1394a (Firewire)的支持，并且比MCP多了APU和第二个Ethernet MAC控制器。Nvidia把这种整合两个网卡控制的技术成为DualNet架构，这在家庭或者小型办公室中可以利用它搭建一个服务器来共享宽带接入资源，而不必再另外购置网卡。

    

    由于这两颗新的MCP芯片都是通过HyperTransport总线相连，因此它们依然可以同老的nForce北桥芯片（比如，nForce 420/415/220 IGP）搭配使用，这样主板厂商可以利用它们来生产出来性价比更高的产品。

nForce2主要技术特色和DualDDR内存架构

nForce2主要技术特色

    Nvidia是一个非常善于营造名词的公司，什么GPU、APU、MCP、IGP等等几乎都是它们的首创，而且现在这些名词都已经比广泛的接受并且被其它的公司所模仿。这次推出nForce2芯片组，更是拿出了数字媒体平台、平台处理器、DualDDR等新鲜字眼。nForce2如果一切全如nVIDIA所说的那样，nForce2在图形性能上要远超过SIS650和VIA PM266的话，那么nForce2就极有可能成为有史以来最为强大的一款整合型的图形芯片主板，当然nVIDIA不喜欢我们这样称呼它，但nVIDAI所偏爱的图形主板听起来却相当的别扭。下面让我们来看看这些新鲜的技术。

    DualDDR内存架构

    在2001年，Nvidia推出了其独特的TwinBank内存架构，它同利用双通道DDR内存技术使得系统内存带宽得到了成倍的提高，并且降低了内存延迟50%左右。这次推出的DualDDR内存架构是对于TwinBank内存架构的优化，它进一步优化了对于两个64bit内存控制器的管理，提供了128bit内存接口，同时利用了其专利的算法对于内存请求进行预读取和预处理来进一步提高内存性能－－无论是在同步模式还是在异步模式下工作。

    

    ?低延迟
DualDDR包括两个独立的、互补的和智能化的内存控制器，它们可以协同工作使得内存延迟时间尽可能的降低。比如控制器A在主内存进行读、写操作的同时，控制器B可以为下一个步骤做准备，这样几乎可以让内存的延迟时间缩短一半。在Dual架构中，Nvidia还应用了第二代DASP技术，它采用了更优化的算法，提高了内存性能。

    ?高内存带宽
目前DualDDR内存架构已经可以支持最新的DDR400，这样可以得到高达6.4GB/s的内存带宽，对于整合图形处理器的芯片组来说，高带宽尤为重要，对于nForce2 SPP这样的芯片组更是能极大的促进系统性能的提升。在内存带宽管理中它利用了智能仲裁（intelligent arbitration）和逻辑排序（ordering logic）来提高内存带宽的利用率，Nvidia声称即使CPU、内存、AGP都在异步模式下工作，CPU也无需等待内存、AGP和MCP的存取结束之后才开始工作。

    ?更稳定、更灵活的内存子系统
DualDDR内存架构采用了两个独立的内存控制器来控制主板上三条DIMM插槽，它支持各种结构、容量和速度的DDR内存之间的搭配使用。DualDDR最高支持内存容量为3GB。

DASP技术和StreamThru架构

DASP技术

    nForce2 IGP/SPP中引入厄流NVIDIA第二代DASP（Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor）技术，它类似于Pentium 4和Athlon XP处理器中的硬件分支预测功能，它也是利用DASP电路来分析估计内存将要存取的内容而这些数据提前调入，这样一来可以有效的提供系统的性能。

    

    原来的nForce因为具有了DASP技术，所以其在相当的多综合基准测试中的成绩相对于同类产品有30%以上的提高，在Adobe Premier和Windows Media Encoder的实际应用中其性能也会有5?C10%的提高。当然目前应用这种技术的并不仅仅是Nvidia一家，VIA在也其KT266/333等系列芯片组中采用了类似的技术。

    StreamThru架构

    Nvidia提出这个概念主要是针对目前宽带技术的发展，用户通过网络来发送和接收的数据量越来越大，比如下载视频和音乐、完网络游戏等等。实现这些并不意味着只要连接宽带网络就可以实现了，如果仅仅是下载东西即使网络时断时续也无所谓，但是对于在线游戏、流媒体这些需要保证带宽的应用，如果网络依然是时断时续那么就会让你兴味索然了。

    

    nForce2平台处理架构（nForce2 Platform Processing Architectures）则针对这个问题进行了设计，专门为提高网络连接和通讯质量做了优化，其中StreamThru就是指的其高级同步传输系统（advanced isochronous transport system），它的主要作用提高流媒体、文件下载、网络游戏等应用的质量。

DualNet和SoundStorm

DualNet

    在前面介绍MCP-T芯片的时候我们提到了DualNet这个概念，其实就是Nvidia在MCP整合以太网卡的基础上再通过一个3COM的以太网卡控制器实现双网卡。利用这样的平台连接宽带网之后，还可以利用另外的一个网卡接口向网络集线器提供接口供多台电脑共享网络，当然对于家庭就可能是让第二台电脑直接共享网络了。

    

    这样一来，基于nForce2（MCP-T南桥）的计算机系统就可以充当一个小型网络的网关了。

    SoundStorm

    SoundStorm是定位于PC用户的实现全功能、高质量、Dolby数字3D音频实时编码的音频解决方案，它是在nForce/nForce2的APU的基础上通过一个ACR接口的扩展卡来实现的。

    

    这张ACR接口的扩展卡提供了所有的必需的输入和输出接口，当然如果主板同时附送这张扩展卡会较大的提高产品成本和售价，但是我们相信这种解决方案比起另外购置昂贵的Audigy还是更加经济的。

    从nForce开始Nvidia就已经开始支持Dolby数字编码了，不过很多主板厂商并没有充分的利用这个功能。这张ACR卡不但可以提供6声道模拟输出，另外还提供了SPDIF输出，充分的利用了Nvidia APU的优势。

已经发布的nForce2芯片组主板一览和结述语

已经发布的nForce2芯片组主板一览：

    １、升技NV7II-8X主板

    Abit NV7II-8X采用了nForce2 IGP，支持AGP 8x，板载ATA133 RAID控制器，2+1 DIMM插槽，USB 2.0端口，5 PCI插槽，IEEE 1394接口，另外支持APU的主要功能，这款产品预计在第四季度上市。

    

升技NV7II-8X主板

    ２、华硕A7N8X主板

    ASUS A7N8X采用了nForce2 SPP，支持AGP Pro(8x)，ATA133、SerialATA、2+1 DIMM插槽、USB 2.0、5 PCI并且全面支持APU所有功能。

    

华硕A7N8X主板

    ３、磐英EP-8RDA+及EP-8RGA+主板

    

磐英EP-8RDA+主板

    

磐英EP-8RGA+主板

    EPoX EP-8RGA+采用了IGP整合北桥芯片，支持AGP 8x、6 PCI、2+1 DIMM、ATA133、USB 2.0、FireWire、2 以太网接口、Dolby数字音效。

    ４、微星K7N2主板

    MSI MS-K7N2采用了nForce2 IGP芯片，具有5 PCI插槽、2+1 DIMM插槽，1 CNR、1 Ethernet、3 ATA133、1 SerialATA、USB 2.0和AGP 8x，依然采用了MSI钟爱的红色PCB板。

    

微星K7N2主板

    ５、承启Apogee 7NJS及7NIF1主板

    

承启Apogee 7NJS主板

    

承启7NIF1主板

    
写在后面：

    NVIDIA挟着原本在绘图芯片市场已有的强大实力，在去年跨入芯片组市场时就已经有所收获，也因此取得了大厂如惠普、康柏的采用，以及台湾地区主机板的支持。然而，在其整合型芯片组方面，由于一般整合功能的诉求为“低价”，而NVIDIA的整合型芯片的主机板虽然所整合的绘图效能受到市场的肯定，但售价却也偏高，因此市场也对其售价与定位表示质疑。对此NVIDIA亚太区行销总监黄庆民虽然未说明实际价格策略，但他指出，NVIDIA今年在价格策略上应该会更积极些。如果真的是这样，那就意味着“高档玩具”成为人们手中“最强武器”的日子不远了，威盛和矽统这些整合芯片组厂商的日子应该不会太好过了，威盛将面临nVIDIA在SocketA芯片组市场强有力的挑战和冲击。

    等待nForce2的崛起……