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特供中国——ATi RXC410主板技术报告
2005-12-02 17:15:00  出处:快科技 作者:驱动之家评测室 编辑:大伟     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

    [前言]

随着Intel将其市场重点逐步向笔记本市场的转移,困扰了人们近一年的Intel平台主流芯片组缺货的问题依然严重,且Intel主流芯片组的缺货状态将延续到明年第二季度。面对中低端主流市场这近60%的庞大市场份额,所有的主板芯片组研发厂商都不会置之不理,因为这将注定影响他们今后的生存道路。

[市场分析]


特供中国——ATi RXC410主板技术报告

Intel作为IT业界的领军人物,每次因为自身问题对业界的影响都是巨大的。当Intel打出“迅驰”这张牌之后,巨大的利润和其无人能敌的攻城掠地让Intel尝到了不小的甜头。相比较传统的PC平台,笔记本市场无疑是现今个人计算机领域的最后一块鲜美蛋糕,而且市场的潜力也无比巨大。Intel在大力推广PCI Express规格的同时,也改变了市场策略,以笔记本市场作为其优先的出货供货市场。因为按照Intel的产能来说(Intel拥有3座12吋晶圆厂、4座8吋厂),如果Intel想解决主流芯片组市场缺货的情况,那么在去年年底,Intel就有能力完全解决,但业界一直有一个传闻,一个是笔记本市场的利润和成长速度都高于台式机,二是i915被不少用户当作鸡肋产品,因此业界盛传Intel有意让865芯片组缺货,强推915芯片组。第一个原因在笔者看来很有可能,也应该是公认的一个原因,但第二个原因各家众说纷纭,但以笔者的个人观点来看,这并不太可能造成Intel的主流芯片组长时间缺货,因为如果是要强推i915芯片组的话,那么应该只有i865芯片组缺货才对,但很可惜,i915芯片组也和i865芯片组一样存在着巨大的货源紧张。


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而据台湾主板厂商的最新消息是,Intel芯片组的缺货将一直延续到明年第二季度,主要原因是因为受到西方传统节日和OEM客户大宗订单的影响,因此摆在主板厂商面前的主板芯片组缺货情况,有可能比去年的第四季度更加严重。台湾四大主板厂商在与Intel谈判2006年1月芯片组交货数量的时候,发现除了i865、i915芯片组供货继续紧张之外,连Intel新一代、价格更贵的i945芯片组出货量也都低于主板厂商的预期。由此可见,在利润相对较低的中低端主流DIY市场,Intel是铁了心要放了。

另外据水星调查公司的数据显示,Intel平台已经连续三年占据全球电脑系统采购量的60%以上,而目前除了应付传统的OEM伙伴以外,Intel已经基本上无力也无暇应付DIY市场的需求了。所以该调查中显示,预计台湾的双雄SiS、VIA的芯片组出货数量能在11月底恢复正常,但是就算将两者的出货量加在一起,也无法满足主板厂商对主流市场的供应需求,无法填补Intel离去之后留下的巨大市场空白。这个时候,几乎所有的厂商都把Intel平台的供货希望寄托给了今年主板芯片组的另一个新成员——ATi。

    [ATi接过接力棒]

ATi在当今显卡市场的地位和实力是大家有目共睹的,自从ATi在之前得到了Intel的“调教”后(获得了Intel的授权),更是加大了进军主板市场的脚步。实际上今年第三季度以来,ATi陆续发布的RS400、RD400、RC410等系列芯片组,已经成为Intel自家品牌电脑主板的定点采购产品,现在只要你登陆Intel的主页,在主板产品目录里就能够查到大量关于Xpress200芯片组的信息。


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ATi和nVIDIA作为当今的两大显卡界巨头,自身的开发实力和产能自然非凡。nVIDIA在AMD市场的成功自是其实力的体现,而ATi在得到Intel Pentium处理器的开放授权之后,凭借着在显卡领域的多年打拼所积累下来的技术实力,让ATi在Intel平台上的成绩也是一日千里,进展非凡。


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今年第三季度以来,ATi陆续发布的RS400、RD400、RC410等系列芯片组。ATi的RC410主板以前笔者也作过相关测试,有兴趣的读者可以到http://hardware.mydrivers.com/pages/200510131753_94278.htm翻看以前的文章。明眼的读者从ATi的产品发布中就可以看出,里面并没有RXC410主板,在之前的其他许多资料中都没有出现,这是为什么呢?

    [趋势——新技术已然成熟]

DDR2是今年仅次于PCI Express的第二大技术革命,这次Intel联合了众多DRAM模组厂商的支持,让DDR2内存的价格在短短半年内数次跳水,到现在为止,DDR2的售价甚至比DDR SDRAM还低,现在的DDR2已经完全具备取代DDR SDRAM的实力。

DDR是在SDRAM的基础上发展而来,最大的特点就是采用了沿触发技术。为了满足双向触发的要求,DDR内存对芯片的结构进行了改进,使用了“2bit Prefetch(2bit预取)”技术。DDR的双向触发只发生在模组和内存控制器的接口部分,在DDR芯片内部,一个时钟周期依然只能传输一次数据。以4bit为宽的DDR芯片为例,Cell矩阵在时钟周期的上升沿触发生,一次传送8bit单位的数据,这8bit数据接着被转换成4bit单位的两道数据流进入I/O缓存中,然后在时钟频率周期的上升沿传送一道,下降沿传送一道。除了在性能上的增加之外,DDR内存模组的容量也得到了提高,但需要注意的是,DDR内存的延迟时间并不会因为双向触发技术而减半,和SDRAM依旧相同。

DDR266在133MHz下的物理传输频率可以达到266MHz,此时的信号干扰并不明显,但随着DDR333标准的出现,信号干扰问题开始突出,这也导致了初期良品率不高,DDR333芯片难以量产,这个问题在DDR400的时候变的更加严重。

DDR2时代到来:

DDR2内存起步为DDR2 400,发展出了533、667、*800。DDR2是在DDR的基础上改进而来,逻辑构架和物理结构都有了不少的进步,着重点放在了降低干扰,功耗和提高工作频率下的工作稳定性。

DDR使用“2bit Prefetch”技术,而DDR2内存拥有“4bit Prefetch”技术的数据预读取能力,也就是4位数据预取,这也是DDR2内存最重要的改进。虽然与DDR一样,都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但是在同等核心频率下,DDR2拥有两倍于DDR的数据传输率。


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从上表可以看出,在同等核心频率下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4bit预读取能力。换句话说,虽然DDR2和DDR一样,都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2拥有两倍于DDR的预读取系统命令数据的能力。也就是说,在同样100MHz的工作频率下,DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可以达到400MHz。然而,这个方法虽然可以有效果提高内存带宽,但也有它最主要的缺点就是高延迟。内存延迟不取决于I/O缓冲区的工作频率或数据从存储单元进入总线的位宽多少。影响延迟的主要因素是内存存储单元自身的延迟。


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从早期DDR2的表现来看,同DDR相比起来并没有占到多少便宜,反而是DDR2内存受高延迟的影响,性能要略逊色于同频的DDR内存平台。因此目前支持DDR2 SDRAM的内存厂商一些努力解决这个问题,现在他们取得了一定的成绩。在基于i915/925芯片组的平台上,早期DDR2-533 SDRAM内存仅能工作在4-4-4 timings的模式下。不过现在这种情况已经有所改观,许多内存制造商,特别象Corsair或OCZ等,都已经推出了支持3-3-3 timings规格、工作频率为533MHz甚至667MHz的DDR2 SDRAM内存模块。而这些内存模块并非通过超频获得的,而是完全符合JEDEC标准。  

内存芯片的工作频率可细分成DRAM的核心频率,外部时钟频率和数据传输频率。对于SDRAM芯片来说,以上三者是等同的,也因此统称为工作频率。DDR的核心频率与外部时钟频率相同,但数据传输率是时钟的两倍。而DDR2则全然不同,三者完全分开。DDR2的核心频率只有时钟频率的一半,而时钟频率又是数据传输频率的一半,因为DDR2的数据传输频率是DRAM核心频率的四倍。正是因为这样的方式,使得人们误认为DDR2可以在每个时钟周期传输四次数据,但DDR2在每个时钟周期依然也只能传输两次数据,这与DDR是完全一样的。

现在的DRAM内部都采用4个bank的结构,每个bank由存储单元队列构成,存储单元队列通过行和列地址定位。从内存的读操作中可以了解到内存工作的几个瓶颈,它们分别是内存单元的再存储和预充电的延时,这个延迟属于bank内部的延迟,由于DRAM结构的限制这个延迟本身不太好解决。还有内部数据总线的频率限制,内部数据总线是连接DRAM颗粒中4个bank的总线,最后一个DRAM的瓶颈是输入/输出电路的延迟。 


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这样,在数据传输频率相同的情况下,DDR2芯片的核心频率只有DDR芯片的一半,而两者要供各的数据量必须相同,所以DDR2的Cell矩阵核心一次传输的数据量必须是DDR Cell矩阵核心的两倍才能将这个问题解决。现在我们知道了DDR2 Cell矩阵必须是芯片位宽的四倍,在配合上图,我们就可以知道DDR2芯片内部的工作原理和流程。对4bit的DDR2来说,Cell矩阵每个工作周期要提供16bit的数据,然后这些数据被分成两个数据流,每个数据流为8bit,再将这两个数据流分别传输给中转中转逻辑处理单位,这个步骤的时间是必须相同的。正如上图所显示的,后面的步骤就与DDR相同,8bit数据被转换为4bit数据然后分为两道数据流送入I/O缓存中,然后在钟频率周期的上升沿传送一道,下降沿传送一道。到此DDR2核心就能够以数据频率的1/4、时钟频率的一半运行。这就是“4bit Prefetch”技术。

DDR2内存采用FBGA封装,提供了比TSOP封装更好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的提升提供了良好的保障。DDR2内存采用1.8V电压,相对于DDR标准的2.5V,降低了不少,从而提供了更小的功耗与更小的发热量。

片内终结器:

DDR2另外一个比较重要的改进就是采用了“片内终结器”,使得在DDR时代就一直困扰人们的内存兼容性问题得到了巨大的改善。DDR2直接在芯片内部设计了终结逻辑单元,而不是像有些DDR那样仅将电阻安装在模块上(正是由于每个数据线必须对应一个终结电阻,无形中增加了内存的成本和制造难度,且在终结电阻方面业界没有一个标准,致使DDR的内存兼容性问题极为严重)。由于终结逻辑单元自身所占用的晶体管数量极少,所以成本极低,且ODT的开关与否则完全由内存控制器控制,所以在内存兼容性方面,DDR2相比较于DDR内存来说更加出色稳定。

    [专供中国——ATi RXC410]

面对目前DDR2内存市场形势大好的转型时机,和数款低价64位赛扬D的出现,相对的是2005年底的Intel主流DIY市场主板依旧的货源紧张,现在市场迫切需要一款价格低廉功能强大的主板来支撑这个局面,这个时候一款从未在ATi技术讲解资料中出现过的芯片组——RXC410突然闯进了我们的视野。


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在昂达的内部资料中,我们发现了RXC410的身影,从表中我们可以直观的看到,RXC410与RC410唯一的不同之处在于,RXC410去掉了集成在RC410北桥芯片中的X300显示核心。这样做不但极大的减少了北桥芯片的晶体管数量和发热量,在提高良品率的同时还降低了成本,让那些对集成显卡性能并不满意的用户,不用再为自己从来不用的那块集成在主板芯片内部的显示核心买单了。虽然在内存方面只支持单通道,但DDR2内存所能提供的巨大带宽已经完全能够满足现今的处理器(DDR2 800的带宽为6.4G,而667的512MB DDR2内存现在售价普遍已经低于500元,且基本上都能轻松上到DDR2 800)。

支持1066MHzFSB、支持DDR2 667,提供标准的X16 PCIE接口,这些功能已经完全让消费者步入了当今主流平台。基本浓缩了未来新总线技术和内存的最新技术,可大大节省了用户未来的升级更新成本。

一步跨越至1066MHz FSB,通吃全线775处理器(包括双核)


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由于内存DDR2 533的引入,1066MHz 前端总线成为了新一代Intel主板的标准配置, RXC410芯片组可以使前端总线和DDRII 533的内存总线同步工作,这将可以提供高达8.5GB/s的带宽。这对于搭配DDRII 533内存的处理器来说,无疑降低了内存访问延迟时间。


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RXC410芯片同样适用于双核的Intel Pentium D处理器,它不仅能够支持Intel LGA775全系列处理器,而且没有Intel 915系列芯片组10%超频限制,可以轻松提升处理器频率,FSB频率更是可以提升到1066MHz以上,充分发挥Intel处理器的潜力。

而ATi强大的产能使得货源充足,可以说如果一切顺利的话,ATi的RXC410将完全取代915GL&915PL成为市场的主流产品。

    [南桥SB450—注重多媒体娱乐感受]

与之前的SB400南桥芯片相比,SB450南桥芯片最大的改进就是将AC‘97设备升级为了Azalia codec,将目前Intel倡导的多媒体娱乐技术再次融合起来。


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Azalia codec又称HD(High Definition Audio),最初是由 Intel 开发者论坛所开发,期望能够取带音质等方面不佳的AC97规格,并提供更具弹性、且节省成本的真实高阶内建音效解决方案。

Azalia 结构能够在192 KHz/32bit下,传输高达 8 声道的声音媒体流,而 AC’97最多只能支持48 KHz/20bit下的 6 通道。更大的频宽將带给用户带来更加出色完美的影音体验。


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此外,Azalia 音乐结构也能够同时传输两种以上不同的音乐媒体流到不同的CE(消费性电子产品)装置。多重串流功能让使用者能够使用同一部PC同时录放两种以上不同的声音。上图指出一位使用者能够在书房中播放音乐 (CD),同时另一位使用者能够在客厅中观赏影片(DVD)而不会互相干扰。

HD音乐通过支持多通道麦克风取代了单通道麦克风,提供高品质的输入、IP声讯(VoIP)及其他应用。Azalia还能够自动侦测连接到插头接口,提供Mic In、Line In、Line Out等插孔的检测功能。当装置接到错误的接口时,它將会辨识错误並重新设定接口的功能,使其运作正作。


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除了上述所提的硬件方面的改善之外,Azalia也符合Microsoft 的通用音乐架构 (UAA) 以达到更稳定的装置解决方案。而Azalia也支持 Dolby 最新的环绕音效技术 – Dolby Pro Logic Iix,它无疑是应用于家庭剧院的最佳选择。


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Azalia (HD音效)与 AC'97 的比较。


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    [昂达首款RXC410主板介绍]


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在市场中率先到货的昂达RXC410主板,型号为RXC410T。采用RXC410+SB450的南北桥搭配,标准的大板设计,虽然RXC410芯片使用了先进的110纳米制程,并且去掉了内部集成的X300显示核心,功耗和发热量都有所降低,但在长时间游戏的过程中,北桥的发热量会上升很快,所以昂达还是为主板芯片组安装了散热片,这种Intel官方推荐的矩阵散热片对系统的持续稳定运行会起到帮助。


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昂达RXC410T主板采用三相电源回路供电设计,当使用2.8G以上的Intel处理器运行游戏时,处理器的功耗能够达到80W,这样的电气环境非常严峻,昂达RXC410T在系统散热方面做了一些改进。采用了罕见的军工级富士通L8型&R5型极品固态电容,这种高性能元器件曾经被工作站、服务器和微软Xbox游戏机大量采用,它在105度下的元件寿命可达40000小时,完全免除超频玩家头疼的电容爆浆问题,而且该电容对于低频交流杂波的滤除和CPU电压的稳定还有远超其他同类产品的效果。更重要的是由于阻抗值极低,这种军工级电容的发热量比普通液态电容低3成。

MOSFET场效应管也是供电部分最重要的元件之一,在主板的供电部位,除了CPU,就数MOSFET场效应管的发热量最大,有时厂商甚至要为MOSFET加装散热片以加速该部位的散热,这是无奈之举。昂达RXC410T主板并没有加装散热片,这是因为昂达RXC410T主板采用是美国专业电气元件制造商AOS(ALPHA & OMEGA SEMICONDUCTOR)出品的功率型场效应管,这种MOSFET的阻抗值低至5-7毫欧,发热量甚至比知名品牌英飞凌的同类产品还要低。


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昂达RXC410T主板使用的RXC410北桥芯片。支持LGA775接口的Intel全系列处理器(包括双核心处理器),支持533MHz、800MHz、1066MHz的前端总线,且提供了对PCI Express X16和DDR2 400、533、667内存的支持。


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SB450南桥芯片。


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板载Realtek公司的RTL8100C 10/100兆网络芯片。


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主板采用ITE的IT8712F-A硬件监控芯片,支持硬件状态侦测功能。


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板载ALC655 6声道AC'97音效解码芯片,兼容AC'97 2.1,支持6声道高保真立体输出、支持16 bit立体声解码支持和多路立体声混频。提供Mic In、Line In、Line Out插孔检测功能。同时配合主板提供的扩展音频线,通过扩展可以实现支持RCA和光纤输出功能。


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主板使用了专业IC设计商Intersil推出的ISL6566三相PWM精准控制芯片,它是目前最强的三相电源控制芯片之一,在内部集成了PWM驱动单元,能向系统提供更为准确细致的数字电压。

    [主板扩展性能介绍]


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昂达RXC410T主板提供了两条DDR2内存插槽,支持单通道DDR2 400、533、667。


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主板提供了2个SATA150和2个PATA IDE接口,支持磁盘列阵模式(SATA RAID 0、1)。


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主板提供一个PCI-E X16插槽,两个 PCI-Express X1插槽和三个PCI插槽。具有不错的扩展性能。


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I/O接口方面,昂达RXC410T主板提供了PS/2鼠标键盘、4个USB 2.0及百兆网络接口。而年代久远的COM接口已经不见踪影,且COM接口相对于一般用户来说也确实完成了它的使命。此外,昂达RXC410T主板还提供了S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface)输入接口,S/PDIF是一种最新的音效转文件格式,经过光纤与数字讯号,提供高品质的音质。


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昂达RXC410T主板的附件提供了说明书、保修卡、SATA数据线和电源线、软驱数据线、I/O挡板、驱动光盘等。

    [总结]


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昂达RXC410T主板作为首款上市的RXC410主板,扩展性能强大,用料十足,其在市场上的表现非常让人关注。其支持DDR2内存,且能够让FSB稳定超越1066MHz等的特性更加吸引DIY玩家。昂达RXC410T主板的售价仅为549元人民币,如果搭配上64位赛扬D和DDR2 677内存,并超频使用的话,性价比则非常诱人。

昂达RXC410T主板的测试我们将在近期放出,请大家时刻关注驱动之家。

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