nVidia nForce4 - moderní základ pro AMD64
19.10.2004, Zdeněk Kabát, článek
19.10. 15:00 Platforma AMD se po mnoha opletačkách dočkala zbrusu nového čipsetu. nVidia dnes vypustila svůj čipset nForce4, který je zatím nejvybavenější sadou od této společnosti. Samozřejmostí je podpora 754- a 939-pinové patice pro Athlon 64, PCI Express včetně SLI, hardwarový firewall, SATA2 a mnoho dalšího.
Kapitoly článku:
- nVidia nForce4 - moderní základ pro AMD64
- Technologie SLI a diskový řadič
- nVidia Firewall, ActiveArmor a audio
- Software nTune a závěr
Podpora nVidia SLI Multi-GPU
Takto složitě lze také popsat poměrně jednoduchou technologii. nVidia přišla po letech opět s tzv. SLI, což je zkratka Scan Line Interleave. To znamená zapojení dvou grafických karet zároveň tak, že při renderování 3D grafiky spolupracují a přinášejí tak mnohem vyšší výkon než obvykle. SLI musí být podporováno jak čipsetem (zatím jen nForce4 SLI), tak grafickými kartami (GeForce 6600GT, 6800GT a 6800 Ultra).
Jak to tedy vypadá v praxi? Základní desky s nForce4 SLI budou obsahovat dva sloty fyzicky shodné s PCI Express x16, které budou sdílet také právě 16 PCIe spojení (nikoliv 32, jak by se mohl někdo domnívat). Mezi těmito sloty se ještě nachází jeden krátký slot s přídavným modulem, který určuje, zda-li pracuje grafická sběrnice s jednou kartou či v režimu SLI.
Obr. 4 - Zapojení grafických karet v SLI módu
Klikněte pro zvětšení
Pokud tedy chcete SLI využít, zapojíte druhou kartu do PCIe x16, otočíte přídavný modul, spojíte obě karty pomocí konektoru na horní straně a připojíte monitor. Díky inteligentní spolupráci obou GeForce je pak scéna rozdělena tak, aby bylo renderování co nejefektivnější.
Práce s disky - SATA 3Gb/s a nVidia RAID
Velmi propracovaná je u čipové sady také práce s disky. K tomuto účelu slouží dva integrované kanály PATA (pro 4 zařízení), čtyři porty SATA2, ale také duální diskový řadič, nVidia RAID a další podpůrné technologie. Dobré je, že čipset stále podporuje 4 PATA disky/mechaniky, protože udržet zpětnou kompatibilitu je důležité.
Začněme technologií Serial ATA 3Gb/s, nebo-li SATA2, která poprvé výrazněji zrychluje disky na novém rozhraní. Zatímco s klasickým SATA probíhaly přenosy rychlostí max. 150 MB/s,což bylo v praxi jen o chlup rychlejší než v případě Ultra ATA-133, SATA2 má teoretický strop na 300 MB/s. K nForce4 můžete zapojit až 4 disky SATA2 s podporou hot-swap a NCQ.
Obr. 5 - Logo Serial ATA 3Gb/s
Duální diskový řadič je další novinkou v oblasti čipových sad. Zatímco do dneška používaly všechny disky připojené k systému jeden řadič v čipsetu, nForce4 přichází s dvěma nezávislými řadiči, které zvlášť komunikují se systémovou pamětí. Osobně si nedokáži představit, jak přesně má tento řadič pracovat, nicméně nVidia se pyšní opravdu hutným nárůstem výkonu při zapojení všech čtyř disků.
Obr. 6, 7 - Rozdíl mezi klasickým řadičem a duálním od nVidie
Čipset nForce4 samozřejmě podporuje i technologii NCQ, čili Native Command Queuing (lze přeložit jako přirozené řazení příkazů). V praxi to znamená, že pevný disk si uspořádá příkazy, které má provést, tak, aby je provedl co nejefektivněji. Má-li např. číst jeden sektor na začátku disku, druhý na konci a třetí opět na začátku oddílu, proveden nejdříve 1. a 3. příkaz a poté se teprve vrátí k druhému. Dobře to znázorňuje obrázek.
Obr. 8 - Native Command Queuing v praxi
Dále podporuje nForce4 MCP technologii nVidia RAID, do které můžeme zařadit jak klasický RAID 0 (Striping = proužkování), RAID 1 (Mirroring = zrcadlení) a RAID 0+1 (kombinace předchozích), ale i další speciální funkce. Využití klasických RAIDových polí je jasné - RAID 0 pro rychlost, RAID 1 pro bezpečnost a RAID 0+1 spojuje obojí do jednoho.
Obr. 9 - Příklad diskového pole RAID 0+1
Další vlastností diskového řadiče nVidia je tzv. Disk Alert System. Ten se uplatní opět v diskovém poli, kde Vám v případě selhání jednoho z disků zapojených do RAIDu oznámí, na kterém portu je připojen. V praxi funguje tento systém velmi "user friendly" a na fotografii s výstupy dané základní desky přímo zvýrazní port, na kterém se nachází odpojený nebo poškozený disk.
Obr. 10 - Uživatelské rozhraní Disk Alert System
Klikněte pro zvětšení
Diskový řadič nForce4 podporuje řadu dalších novinek, tak je zde alespoň stručně představím. Tzv. Spare Disk Allocation je systém, který chrání disková pole ještě o něco spolehlivěji než klasický RAID 1. Na volný disk zapojený v systému se v tomto případě "zálohuje" buď jeden, nebo více disků v poli a při selhání pak software jednoduše přepne na tuto zálohu a pokračuje v práci.
RAID Morphing je pro změnu technologie, která umí bez složitějších procedur převést jeden druh diskového pole na jiný. Není takto třeba mazat pole, restartovat PC a znovu pole vytvářet, ale stačí díky "morfování" provést vše v grafickém rozhraní operačního systému.
Poslední vymožeností nForce4 v oblasti práce s disky je nvRAID, který dokáže vytvořit diskové pole z disků zapojených na SATA i PATA. To bylo u dřívějších čipsetů možné jen v případě externího čipu.
Obr. 11 - Technologie nvRAID
Celá technologie nvRAID včetně Disk Alert System, Spare Disk Allocation a Disk Morphing pracuje pod velmi přehledným rozhraním, které by měl zvládnout každý pokročilý uživatel.
Takto složitě lze také popsat poměrně jednoduchou technologii. nVidia přišla po letech opět s tzv. SLI, což je zkratka Scan Line Interleave. To znamená zapojení dvou grafických karet zároveň tak, že při renderování 3D grafiky spolupracují a přinášejí tak mnohem vyšší výkon než obvykle. SLI musí být podporováno jak čipsetem (zatím jen nForce4 SLI), tak grafickými kartami (GeForce 6600GT, 6800GT a 6800 Ultra).
Jak to tedy vypadá v praxi? Základní desky s nForce4 SLI budou obsahovat dva sloty fyzicky shodné s PCI Express x16, které budou sdílet také právě 16 PCIe spojení (nikoliv 32, jak by se mohl někdo domnívat). Mezi těmito sloty se ještě nachází jeden krátký slot s přídavným modulem, který určuje, zda-li pracuje grafická sběrnice s jednou kartou či v režimu SLI.
Obr. 4 - Zapojení grafických karet v SLI módu
Klikněte pro zvětšení
Pokud tedy chcete SLI využít, zapojíte druhou kartu do PCIe x16, otočíte přídavný modul, spojíte obě karty pomocí konektoru na horní straně a připojíte monitor. Díky inteligentní spolupráci obou GeForce je pak scéna rozdělena tak, aby bylo renderování co nejefektivnější.
Práce s disky - SATA 3Gb/s a nVidia RAID
Velmi propracovaná je u čipové sady také práce s disky. K tomuto účelu slouží dva integrované kanály PATA (pro 4 zařízení), čtyři porty SATA2, ale také duální diskový řadič, nVidia RAID a další podpůrné technologie. Dobré je, že čipset stále podporuje 4 PATA disky/mechaniky, protože udržet zpětnou kompatibilitu je důležité.
Začněme technologií Serial ATA 3Gb/s, nebo-li SATA2, která poprvé výrazněji zrychluje disky na novém rozhraní. Zatímco s klasickým SATA probíhaly přenosy rychlostí max. 150 MB/s,což bylo v praxi jen o chlup rychlejší než v případě Ultra ATA-133, SATA2 má teoretický strop na 300 MB/s. K nForce4 můžete zapojit až 4 disky SATA2 s podporou hot-swap a NCQ.
Obr. 5 - Logo Serial ATA 3Gb/s
Duální diskový řadič je další novinkou v oblasti čipových sad. Zatímco do dneška používaly všechny disky připojené k systému jeden řadič v čipsetu, nForce4 přichází s dvěma nezávislými řadiči, které zvlášť komunikují se systémovou pamětí. Osobně si nedokáži představit, jak přesně má tento řadič pracovat, nicméně nVidia se pyšní opravdu hutným nárůstem výkonu při zapojení všech čtyř disků.
Obr. 6, 7 - Rozdíl mezi klasickým řadičem a duálním od nVidie
Čipset nForce4 samozřejmě podporuje i technologii NCQ, čili Native Command Queuing (lze přeložit jako přirozené řazení příkazů). V praxi to znamená, že pevný disk si uspořádá příkazy, které má provést, tak, aby je provedl co nejefektivněji. Má-li např. číst jeden sektor na začátku disku, druhý na konci a třetí opět na začátku oddílu, proveden nejdříve 1. a 3. příkaz a poté se teprve vrátí k druhému. Dobře to znázorňuje obrázek.
Obr. 8 - Native Command Queuing v praxi
Dále podporuje nForce4 MCP technologii nVidia RAID, do které můžeme zařadit jak klasický RAID 0 (Striping = proužkování), RAID 1 (Mirroring = zrcadlení) a RAID 0+1 (kombinace předchozích), ale i další speciální funkce. Využití klasických RAIDových polí je jasné - RAID 0 pro rychlost, RAID 1 pro bezpečnost a RAID 0+1 spojuje obojí do jednoho.
Obr. 9 - Příklad diskového pole RAID 0+1
Další vlastností diskového řadiče nVidia je tzv. Disk Alert System. Ten se uplatní opět v diskovém poli, kde Vám v případě selhání jednoho z disků zapojených do RAIDu oznámí, na kterém portu je připojen. V praxi funguje tento systém velmi "user friendly" a na fotografii s výstupy dané základní desky přímo zvýrazní port, na kterém se nachází odpojený nebo poškozený disk.
Obr. 10 - Uživatelské rozhraní Disk Alert System
Klikněte pro zvětšení
Diskový řadič nForce4 podporuje řadu dalších novinek, tak je zde alespoň stručně představím. Tzv. Spare Disk Allocation je systém, který chrání disková pole ještě o něco spolehlivěji než klasický RAID 1. Na volný disk zapojený v systému se v tomto případě "zálohuje" buď jeden, nebo více disků v poli a při selhání pak software jednoduše přepne na tuto zálohu a pokračuje v práci.
RAID Morphing je pro změnu technologie, která umí bez složitějších procedur převést jeden druh diskového pole na jiný. Není takto třeba mazat pole, restartovat PC a znovu pole vytvářet, ale stačí díky "morfování" provést vše v grafickém rozhraní operačního systému.
Poslední vymožeností nForce4 v oblasti práce s disky je nvRAID, který dokáže vytvořit diskové pole z disků zapojených na SATA i PATA. To bylo u dřívějších čipsetů možné jen v případě externího čipu.
Obr. 11 - Technologie nvRAID
Celá technologie nvRAID včetně Disk Alert System, Spare Disk Allocation a Disk Morphing pracuje pod velmi přehledným rozhraním, které by měl zvládnout každý pokročilý uživatel.
