Čipové sady se sběrnicí PCI Express - dosavadní vývoj a shrnutí
13.10.2005, Karel Polívka, článek
Rozhraní PCI Express je tu s námi již déle než rok, proto jsem se nyní rozhodl ohlédnout v čase zpět, připomenout si "první krůčky", probrat si desktopové čipové sady s její podporou od všech výrobců a následně si s odstupem času celou situaci zhodnotit. Bude tedy řeč o konkurenčním boji ATi vs. nVidia (prvotní vývoj v oblasti grafických karet) a hlavně o oblasti čipových sad (ATi, nVidia, Intel, SiS, ULi a VIA.)
Kapitoly článku:
- Čipové sady se sběrnicí PCI Express - dosavadní vývoj a shrnutí
- PCIe přichází na scénu - situace na poli grafických karet
- PCIe již v praxi - situace na poli čipových sad
- Konkurenční boj výrobců čipových sad pokračuje
- ULi dokáže překvapit - kapitola sama pro sebe
- Nejnovější čipové sady, záležitosti současnosti
- Zvěsti o čipových sadách teprve připravovaných, zhodnocení
Čipová sada ULi s plnohodnotným slotem AGP8x a PCIe x16 - eso v rukávu?
Pro platformu AMD byly na trhu čipové sady od všech výrobců kromě ULi. Mohlo by se tedy zdát, že jsou všechny oblasti již pokryté (rodina nVidia nForce4 jako hlavní tahoun v podstatě ve všech výkonnostních skupinách, ATi Radeon Xpress 200/P jako řešení s integrovaným grafickým jádrem, potažmo jako zástupce low-endu a VIA K8T890 jako alternativa k základní verzi nForce4), avšak to by byl předčasný a hlavně nesprávný závěr.
Stále zde něco chybělo (něco, co bylo již ohlášeno pro platformu Intel, ale do praxe se to ani tam zatím nedostalo). Ano, řeč je o čipové sadě, která by poskytovala plnohodnotnou sběrnici AGP 8x a PCIe x16 současně. Pro platformu Intel byla papírově uvedena čipová sada VIA PT880 Pro, která sice neměla slot PCIe x16 s plným počtem linek PCIe, ale budiž. Pro platformu AMD však nic takového nebylo ani "papírově", a právě tohoto úkolu se chopila společnost ULi, která 13.4.2005 uvedla čipovou sadu skládající se z kombinace NorthBridge M1695 a SouthBridge M1567. Měsíc a půl na to byla demonstrována v činnosti na Computexu a další měsíc poté dostaly vybrané (zahraniční) redakce první referenční základní desky postavené na tomto řešení k prvním testům.
A čím že je tato čipová sada vlastně tak zajímavá? NorthBridge M1695 disponuje rozhraním PCIe (s 20 linkami PCIe různorodého členění) a se SouthBridge komunikuje pomocí standardní sběrnice HyperTransport, díky čemuž může být využit SouthBridge z produkce ULi a nebo jiný z produkce dalšího výrobce. Nicméně předurčena je spolupráce se SouthBridge ULi M1567, který poskytuje plnohodnotnou sběrnici AGP 8x (ta bývá běžně záležitostí NorthBridge), díky čemuž tato kombinace ve finále disponuje plnohodnotným slotem PCIe x16 a AGP 8x, což žádná konkurence nenabízí.
Že je sběrnice PCIe značně flexibilní, je známý fakt. Příkladem toho budiž i toto řešení od ULi, kdy je možné mít různé členění linek PCIe v závislosti na nastavení a na použitém SouthBridge. V již zmíněné kombinaci se SouthBridge M1567 je sběrnice PCIe zprostředkována pouze skrze NorthBridge, jelikož M1567 disponuje sběrnicí AGP 8x a PCIe nikoli - v této kombinaci se tedy jedná o 16 linek PCIe pro slot PCIe x16 a o další dvě linky pro dva sloty PCIe x1.
Tento NorthBridge však umožňuje i další členění, jak je znázorněné na předchozím schématu. Referenční základní deska s označením ULi AP9507A postavená právě na této čipové sadě měla již v BIOSu následující možnosti konfigurace sběrnice PCIe: 1x16 + 1x4, 1x16 + 2x2, 2x8 + 1x4. Společnost ULi ve spojitosti se zmíněným režimem 8+8 linek PCIe představila rozšiřující kartu určenou do slotu PCIe x16, která na sobě obsahuje další dva sloty PCIe x16 (každý však disponuje jen 8 linkami), přičemž ULi slibuje při kooperaci dvou karet v těchto slotech navýšení výkonu po vzoru nVidia SLI.
Propojení s procesorem a SouthBridge je realizováno pomocí sběrnice HyperTransport, což umožňuje začlenění i dalšího mezičlánku, kterým může být i čip AMD-8132, tedy řadič sběrnice PCI-X, která má své uplatnění v oblasti pracovních stanic a serverů.
A jako poslední variantu prezentuje ULi neméně zajímavé řešení. A to spojení NorthBridge M1695 se SouthBridge, který by disponoval vlastním řadičem sběrnice PCIe, konkrétně takovým, jenž by byl schopen poskytnout 16 linek PCIe pro slot PCIe x16 (systém by tedy obsahoval dva plnohodnotné sloty PCIe x16) a další linku pro slot PCIe x1. Takový SouthBridge však společnost ULi doposud nepředstavila a proto bych bral prozatím tuto kombinaci s rezervou.
Dále je třeba ve spojitosti s čipovou sadou M1695/M1567 zmínit firemní specialitu ULi s označením TGI (Triple Graphics Interface). Jedná se o to, že je možné nezávisle na sobě provozovat tři grafické karty, přičemž je každá určena pro jinou sběrnici (slot PCIe x16, slot AGP 8x a klasický slot PCI - avšak samozřejmě bez navýšení výkonu - v takovémto případě jde jen o podporu více nezávislých výstupů). Tuto technologii prezentovala společnost ULi v provozu již při svém uvedení v Taipei (odkud pochází následující snímek).
Ještě se vrátím k tématu zprovoznění SLI režimu, který NorthBridge M1695 umožňuje. Jak již bylo řečeno, tak je možné v BIOSu definovat režim 2x8 + 1x4 a posléze je nutné využít speciální rozšiřující kartu pro slot PCIe x16, na které se nachází dva sloty PCIe x16 s tím, že každý disponuje 8 linkami PCIe. Ať se to může zdát jakkoli podivně, tak přestože první referenční desky s touto čipovou sadou uzpůsobeny pro tento SLI režim nebyly, tak druhá verze referenčních desek už ano. Budu vycházet z recenze na zahraničním serveru Anandtech, kde se jim obě verze dostaly postupně do rukou, díky čemuž se mohli s tímto řešením dostatečně obeznámit (a odtamtud také pocházejí okolní snímky - jelikož nám se bohužel takto exkluzivní zboží do rukou jen tak nedostane a finální produkty zatím k dispozici nejsou).
Okolní snímky zobrazují onu přídavnou kartu a zapojení dvou karet GeForce 6800 Ultra spojených vzájemně SLI můstkem. Kvůli takovéto pozici obou karet je však otázkou, v jakých skříních bude toto řešení vůbec možné použít - bez vlastních úprav pravděpodobně v žádné. Relativně uspokojivou odpovědí nám může být skutečnost, že nadšenci, kteří jsou do takovýchto řešení zapálení, většinou své "železo" provozují bez přítomnosti skříně a nemůže je tedy tento problém zasáhnout (samozřejmě je to poněkud "přitažené za vlasy", pokud by měl na toto výrobce spoléhat, nicméně s tím už asi nic moc nenaděláme).
Pokud jde o výkon jako takový, tak se podle výsledků provedených testů může směle porovnávat s čipovými sadami z rodiny nVidia nForce4, případně ze série ATi Radeon Xpress 200. Schopnosti přetaktování byly také na vysoké úrovni, což je myslím pro mnohé ještě větší překvapení, než tomu tak bylo v případě NorthBridge RS480 od ATi v podání její referenční základní desky s kódovým značením Bullhead. K tomu přičtěme technologii TGI, možnost SLI režimu grafických karet nVidie a máme tu unikátní řešení, které nemá u konkurence obdoby (plnohodnotné AGP 8x + PCIe x16).
Bohužel výkonnost SLI řešení nebylo možné otestovat, jelikož nebyly k dispozici odladěné ovladače s podporou ULi SLI (nebylo možné spustit Direct3D aplikace). To tedy nechává nad SLI režimem v podání ULi doposud nezodpovězené otazníky. Avšak podle toho, jak se vše kolem této čipové sady doposud vyvíjelo, bych příliš skeptický nebyl a řekl bych, že se poměrně brzy potřebných ovladačů dočkáme, a pak se již může čekat na první výsledky testů.
Po RS480 tu tedy máme dalšího nadějného kandidáta na post konkurenta čipovým sadám z rodiny nVidia nForce4. Doufejme tedy, že se výrobci základních desek narozdíl od případu s RS480 ve finále v praxi polepší a nenechají potenciál ULi nevyužitý (chceme přeci konkurenční boj, nebo ne?). Dobrá zpráva je, že se na trhu již objevila první základní deska postavená na tomto řešení od ULi - ASRock 939Dual-SATA2 (tento model však neumožňuje SLI režim). Špatná zpráva ovšem je, že jiný výrobce zatím základní desku využívající tuto čipovou sadu neuvedl. To vzhledem k faktu, že ASRock je výrobce, který se nebojí různých "kuriozit" (například i u nás jste se mohli setkat s recenzí základní desky ASrock K8 Combo-Z, která byla postavená na čipové sadě (respektive čipu) ULi M1689 a disponovala socketem 754 i socketem 939 zároveň), příliš povzbudivé není. Snad se jedná jen o první vlaštovku a ULi se podaří tuto čipovou sadu začlenit i do nabídky nějakého významnějšího výrobce (tedy abych byl přesný - pro uchycení na trhu je důležitá značka, pod kterou se bude základní deska prodávat, nikoli kdo ji doopravdy vyrobí).
Pro platformu AMD byly na trhu čipové sady od všech výrobců kromě ULi. Mohlo by se tedy zdát, že jsou všechny oblasti již pokryté (rodina nVidia nForce4 jako hlavní tahoun v podstatě ve všech výkonnostních skupinách, ATi Radeon Xpress 200/P jako řešení s integrovaným grafickým jádrem, potažmo jako zástupce low-endu a VIA K8T890 jako alternativa k základní verzi nForce4), avšak to by byl předčasný a hlavně nesprávný závěr.
Stále zde něco chybělo (něco, co bylo již ohlášeno pro platformu Intel, ale do praxe se to ani tam zatím nedostalo). Ano, řeč je o čipové sadě, která by poskytovala plnohodnotnou sběrnici AGP 8x a PCIe x16 současně. Pro platformu Intel byla papírově uvedena čipová sada VIA PT880 Pro, která sice neměla slot PCIe x16 s plným počtem linek PCIe, ale budiž. Pro platformu AMD však nic takového nebylo ani "papírově", a právě tohoto úkolu se chopila společnost ULi, která 13.4.2005 uvedla čipovou sadu skládající se z kombinace NorthBridge M1695 a SouthBridge M1567. Měsíc a půl na to byla demonstrována v činnosti na Computexu a další měsíc poté dostaly vybrané (zahraniční) redakce první referenční základní desky postavené na tomto řešení k prvním testům.
A čím že je tato čipová sada vlastně tak zajímavá? NorthBridge M1695 disponuje rozhraním PCIe (s 20 linkami PCIe různorodého členění) a se SouthBridge komunikuje pomocí standardní sběrnice HyperTransport, díky čemuž může být využit SouthBridge z produkce ULi a nebo jiný z produkce dalšího výrobce. Nicméně předurčena je spolupráce se SouthBridge ULi M1567, který poskytuje plnohodnotnou sběrnici AGP 8x (ta bývá běžně záležitostí NorthBridge), díky čemuž tato kombinace ve finále disponuje plnohodnotným slotem PCIe x16 a AGP 8x, což žádná konkurence nenabízí.
Že je sběrnice PCIe značně flexibilní, je známý fakt. Příkladem toho budiž i toto řešení od ULi, kdy je možné mít různé členění linek PCIe v závislosti na nastavení a na použitém SouthBridge. V již zmíněné kombinaci se SouthBridge M1567 je sběrnice PCIe zprostředkována pouze skrze NorthBridge, jelikož M1567 disponuje sběrnicí AGP 8x a PCIe nikoli - v této kombinaci se tedy jedná o 16 linek PCIe pro slot PCIe x16 a o další dvě linky pro dva sloty PCIe x1.
Tento NorthBridge však umožňuje i další členění, jak je znázorněné na předchozím schématu. Referenční základní deska s označením ULi AP9507A postavená právě na této čipové sadě měla již v BIOSu následující možnosti konfigurace sběrnice PCIe: 1x16 + 1x4, 1x16 + 2x2, 2x8 + 1x4. Společnost ULi ve spojitosti se zmíněným režimem 8+8 linek PCIe představila rozšiřující kartu určenou do slotu PCIe x16, která na sobě obsahuje další dva sloty PCIe x16 (každý však disponuje jen 8 linkami), přičemž ULi slibuje při kooperaci dvou karet v těchto slotech navýšení výkonu po vzoru nVidia SLI.
Propojení s procesorem a SouthBridge je realizováno pomocí sběrnice HyperTransport, což umožňuje začlenění i dalšího mezičlánku, kterým může být i čip AMD-8132, tedy řadič sběrnice PCI-X, která má své uplatnění v oblasti pracovních stanic a serverů.
A jako poslední variantu prezentuje ULi neméně zajímavé řešení. A to spojení NorthBridge M1695 se SouthBridge, který by disponoval vlastním řadičem sběrnice PCIe, konkrétně takovým, jenž by byl schopen poskytnout 16 linek PCIe pro slot PCIe x16 (systém by tedy obsahoval dva plnohodnotné sloty PCIe x16) a další linku pro slot PCIe x1. Takový SouthBridge však společnost ULi doposud nepředstavila a proto bych bral prozatím tuto kombinaci s rezervou.
Dále je třeba ve spojitosti s čipovou sadou M1695/M1567 zmínit firemní specialitu ULi s označením TGI (Triple Graphics Interface). Jedná se o to, že je možné nezávisle na sobě provozovat tři grafické karty, přičemž je každá určena pro jinou sběrnici (slot PCIe x16, slot AGP 8x a klasický slot PCI - avšak samozřejmě bez navýšení výkonu - v takovémto případě jde jen o podporu více nezávislých výstupů). Tuto technologii prezentovala společnost ULi v provozu již při svém uvedení v Taipei (odkud pochází následující snímek).
Ještě se vrátím k tématu zprovoznění SLI režimu, který NorthBridge M1695 umožňuje. Jak již bylo řečeno, tak je možné v BIOSu definovat režim 2x8 + 1x4 a posléze je nutné využít speciální rozšiřující kartu pro slot PCIe x16, na které se nachází dva sloty PCIe x16 s tím, že každý disponuje 8 linkami PCIe. Ať se to může zdát jakkoli podivně, tak přestože první referenční desky s touto čipovou sadou uzpůsobeny pro tento SLI režim nebyly, tak druhá verze referenčních desek už ano. Budu vycházet z recenze na zahraničním serveru Anandtech, kde se jim obě verze dostaly postupně do rukou, díky čemuž se mohli s tímto řešením dostatečně obeznámit (a odtamtud také pocházejí okolní snímky - jelikož nám se bohužel takto exkluzivní zboží do rukou jen tak nedostane a finální produkty zatím k dispozici nejsou).
Okolní snímky zobrazují onu přídavnou kartu a zapojení dvou karet GeForce 6800 Ultra spojených vzájemně SLI můstkem. Kvůli takovéto pozici obou karet je však otázkou, v jakých skříních bude toto řešení vůbec možné použít - bez vlastních úprav pravděpodobně v žádné. Relativně uspokojivou odpovědí nám může být skutečnost, že nadšenci, kteří jsou do takovýchto řešení zapálení, většinou své "železo" provozují bez přítomnosti skříně a nemůže je tedy tento problém zasáhnout (samozřejmě je to poněkud "přitažené za vlasy", pokud by měl na toto výrobce spoléhat, nicméně s tím už asi nic moc nenaděláme).
Pokud jde o výkon jako takový, tak se podle výsledků provedených testů může směle porovnávat s čipovými sadami z rodiny nVidia nForce4, případně ze série ATi Radeon Xpress 200. Schopnosti přetaktování byly také na vysoké úrovni, což je myslím pro mnohé ještě větší překvapení, než tomu tak bylo v případě NorthBridge RS480 od ATi v podání její referenční základní desky s kódovým značením Bullhead. K tomu přičtěme technologii TGI, možnost SLI režimu grafických karet nVidie a máme tu unikátní řešení, které nemá u konkurence obdoby (plnohodnotné AGP 8x + PCIe x16).
Bohužel výkonnost SLI řešení nebylo možné otestovat, jelikož nebyly k dispozici odladěné ovladače s podporou ULi SLI (nebylo možné spustit Direct3D aplikace). To tedy nechává nad SLI režimem v podání ULi doposud nezodpovězené otazníky. Avšak podle toho, jak se vše kolem této čipové sady doposud vyvíjelo, bych příliš skeptický nebyl a řekl bych, že se poměrně brzy potřebných ovladačů dočkáme, a pak se již může čekat na první výsledky testů.
Po RS480 tu tedy máme dalšího nadějného kandidáta na post konkurenta čipovým sadám z rodiny nVidia nForce4. Doufejme tedy, že se výrobci základních desek narozdíl od případu s RS480 ve finále v praxi polepší a nenechají potenciál ULi nevyužitý (chceme přeci konkurenční boj, nebo ne?). Dobrá zpráva je, že se na trhu již objevila první základní deska postavená na tomto řešení od ULi - ASRock 939Dual-SATA2 (tento model však neumožňuje SLI režim). Špatná zpráva ovšem je, že jiný výrobce zatím základní desku využívající tuto čipovou sadu neuvedl. To vzhledem k faktu, že ASRock je výrobce, který se nebojí různých "kuriozit" (například i u nás jste se mohli setkat s recenzí základní desky ASrock K8 Combo-Z, která byla postavená na čipové sadě (respektive čipu) ULi M1689 a disponovala socketem 754 i socketem 939 zároveň), příliš povzbudivé není. Snad se jedná jen o první vlaštovku a ULi se podaří tuto čipovou sadu začlenit i do nabídky nějakého významnějšího výrobce (tedy abych byl přesný - pro uchycení na trhu je důležitá značka, pod kterou se bude základní deska prodávat, nikoli kdo ji doopravdy vyrobí).
