Материнская плата: песня о главном

Выбрали процессор и думаете, что полдела сделано? Как бы не так. Производители материнских плат разнообразят продукцию, словно это модная коллекция, где главное — не повториться. В таком разносоле придется потрудиться. Но начнем с того, что можно сразу отсечь.

Что нам точно не нужно

Athlon 64 FX51 для домашнего компьютера мы рассматривать не будем: слишком долго пришлось бы убеждать себя, что серверный Opteron — как раз то, что нужно дома. То же касается старших Pentium 4, включая Extreme Edition, и свежего Athlon 64 3200+: они стоят фантастических денег, которые производительностью не окупают.

Теперь о мелочах. В железе постоянно появляются технологии «про запас». Обычно такие аномалии тихо доживают свой короткий век, и мы о них даже не вспоминаем. Пример — интерфейсы CNR, AMR, ASUS WiFi Connector и подобные; их разъемы на платах часто даже не распаяны. Устройства для них иногда выпускаются, но вряд ли мы ими воспользуемся.

Еще одна бесполезная дома вещь — гигабитный сетевой адаптер в любом виде. До такой интеграции, чтобы дома понадобилась сверхскоростная сеть, мы не дошли и, скорее всего, не дойдем: перейдем сразу на беспроводные сети. Так что если на плате оказался только 100-мегабитный контроллер — не расстраивайтесь, его точно хватит.

Материнская плата: процессорный разъем, слоты памяти, PCI и AGP.

Шина процессора

В классической архитектуре настольного ПК чипсет состоит из двух мостов: северного (Memory Controller Hub, MCH) и южного (Interface Controller Hub, ICH). Северный мост связан напрямую с шиной процессора и содержит контроллер памяти, контроллер AGP и встроенную графику, если она есть. Раз MCH работает с процессором напрямую, он обязан поддерживать все его возможности. Например, для Pentium 4 с шиной 800 МГц и Hyper-Threading северный мост должен поддерживать и то и другое.

Учтите, что производители плат нередко заявляют поддержку частоты шины, на которую чипсет не рассчитан. Яркий пример — масса продуктов на Intel 845PE, где на коробке и в документации указана шина 800 МГц. Поддаваться этой агитации не стоит: эти 800 МГц — результат разгона чипсета, пусть и одобренного производителем.

Интегрированная графика

Для серьезной игровой машины встроенная графика точно не подойдет, но для офисных программ и интернета годится, а в мультимедийном A/V PC, где важна тишина, окажется кстати. Производительность даже лучших встроенных ядер, NVIDIA nForce2 IGP и ATI Radeon 9100IGP, едва дотягивает до средних отдельных видеокарт. Зато мы за них почти не платим, и шума они не добавляют.

Есть еще Intel 845GE и 865G. Первый слабее второго, а второй не угонится за лидерами от NVIDIA и ATI. Но тут есть нюанс: несмотря на двухканальный контроллер памяти, чипсет ATI не смог обогнать Intel 865G в задачах, не связанных со встроенной графикой. Выбирая ATI 9100IGP, помните, что общую производительность вы жертвуете ради графики.

И последний вариант — чипы Xabre 200 на некоторых платах. Это совсем недорогие решения для офиса и интернета, к которым стоит обращаться, только если вы берете самый младший Athlon XP 1800+ и плату на VIA KT400.

Сколько нам нужно каналов?

Кто ждет огромного скачка от перехода на двухканальную память, может не получить и половины ожидаемого. Во-первых, даже чистая производительность подсистемы памяти при удвоении каналов вдвое не растет: организация двухканального режима требует накладных расходов. Во-вторых, скорость приложений зависит от скорости памяти далеко не линейно, а некоторые программы почти не ускорятся. В итоге общий прирост в лучшем случае около 20%, что, в общем, немало.

Но это касается двухканальных чипсетов для Intel. С nForce2 из-за особенностей реализации и ограничений шины EV6 у Athlon XP ситуация иная. Максимальная пропускная способность EV6 — 3,2 ГБ/с, и одного канала nForce2 хватает, чтобы ее заполнить. Поэтому контроллер памяти переключает каналы между шиной процессора и встроенным графическим ядром, давая каждому из них в одиночку пользоваться полосой 3,2 ГБ/с. В графических приложениях со встроенным ядром выигрыш составляет от 10 до 70% по сравнению с одноканальным режимом, в остальных — несколько процентов. Мнение, что два канала nForce2 нужны только в «тяжелых» конфигурациях с мощной видеокартой, в корне неверно: максимальный выигрыш второй канал дает именно со встроенной графикой. С мощной внешней видеокартой двухканальный режим вовсе не обязателен.

Фрагмент материнской платы: конденсаторы и дроссели цепей питания процессора.

Жизненно важные интерфейсы

В классической архитектуре за все интерфейсы, включая PCI, отвечает южный мост. Ему не нужно знать процессор в лицо, достаточно совместимости с шиной, связывающей его с северным мостом. Это себя оправдывает: интерфейсы обновляются чаще процессорных шин, и для поддержки нового интерфейса производителю достаточно изменить ICH.

Практически все актуальные южные мосты содержат необходимый минимум: Ultra ATA/100 или ATA/133, USB 2.0, Ethernet 10/100 и звук AC'97. Для полного счастья не хватает лишь Serial ATA и FireWire, но они нужны далеко не всегда.

Serial ATA реально нужен в двух случаях: в мультимедийной станции обработки аудио и видео (для видеомонтажа может понадобиться Serial ATA RAID) и в игровом компьютере, набитом мощными горячими компонентами, где важна свободная циркуляция воздуха.

FireWire не относится к безусловно необходимым, хотя не помешал бы даже в офисной машине. Увы, этот контроллер есть далеко не во всех южных мостах, а на недорогие платы производители его ставить не спешат.

Табель о рангах: чипсеты для Athlon XP

• SiS746FX и SiS748 — при впечатляющих «бумажных» возможностях самые дешевые и самые медленные из рассмотренных. Плат на них немного, а плату со встроенной графикой, которая была бы тут очень кстати, найти нереально. SiS748 отличается поддержкой шины 400 МГц, но вряд ли кто поставит дорогой Athlon XP на ядре Barton на этот чипсет. Южный мост обычно SiS963L, и в сумме получаем до 3 ГБ DDR400, AGP 8x, Ultra ATA/133 и 6 портов USB 2.0. Плата на SiS746FX или SiS748 оправдана для офисной машины, но без встроенной графики придется доплатить за видеокарту.
• VIA KT400, KT400A и KT600 — по сути один чипсет, постепенно доведенный до ума. KT400 работал только с шиной и памятью 333 МГц, KT400A еще не поддерживал Barton с шиной 400 МГц, но уже спокойно работал с DDR400, а KT600 умеет и то и другое. По производительности они заметно обгоняют SiS, но так же заметно отстают от nForce2. Южных мостов два: VT8235 (Ultra ATA/133, 6 портов USB 2.0) и VT8237 (на два порта USB больше, плюс RAID и Serial ATA). Недорогая плата на KT400 с отдельным графическим чипом — один из лучших вариантов для недорогой машины для офиса и интернета.
• NVIDIA nForce2/nForce2 Ultra 400 — «самый-самый»: самый быстрый и самый функциональный. Единственный на рынке, с которым оправдан практически любой Athlon XP. Платы на нем, хоть и не самые дешевые, годятся для любого из рассматриваемых компьютеров, вплоть до мощных игровых машин и станций видеомонтажа. Набор интерфейсов в зависимости от цены бывает от минимального до максимально богатого.

Материнская плата в траве.

Новая архитектура AMD

В архитектуре Athlon 64 северному мосту места практически нет: контроллер памяти стоит прямо на кристалле процессора, а с периферией он связан скоростной открытой шиной HyperTransport, к которой можно подключать самые разные мосты и контроллеры. Для недостающих интерфейсов нужен только ICH с контроллером AGP. По этой схеме построен однокристальный NVIDIA nForce3 Pro 150. Возможности HyperTransport огромны, но это тема для отдельного большого материала.

Табель о рангах: чипсеты для Pentium 4

• SiS648 и SiS648FX — снова два самых дешевых чипсета SiS, теперь для Pentium 4. FX поддерживает процессоры с шиной 800 МГц, и плата на нем примерно на 10 долларов дороже. Интерфейсами такие платы обычно не богаты, попадаются экземпляры со встроенной графикой Xabre200. Для недорогого офисного ПК связка SiS648 и Celeron подойдет, но выглядит менее привлекательно, чем, например, KT400 и Athlon 1800+.
• SiS655 и SiS655FX заслуживают упоминания хотя бы за двухканальный контроллер памяти. Обогнать двухканальные чипсеты Intel они не смогли, а стоят ненамного дешевле более быстрого i865PE, так что смысл их покупки сомнителен.
• Intel i875P — самый «тяжелый» и самый быстрый чипсет для Pentium 4: до 4 ГБ DDR400, двухканальный контроллер, технология ускорения PAT (Performance Acceleration Technology). Плата на нем имеет смысл только в мощной станции видеомонтажа или игровом компьютере высшего класса.
• Intel i865PE — облегченный i875P без PAT, но производители плат снабдили его массой технологий на основе разгона чипсета, которые дают такую же или даже большую производительность. Подойдет для тех же задач, что и i875P, а также для A/V PC, если отключить в нем вредный в этом случае разгон.
• Intel i865G — i865PE со встроенной графикой. С учетом цены готовых плат это отличная основа для A/V PC или не самого дешевого офисного компьютера с богатыми возможностями, в том числе для серьезного апгрейда.
• Intel i848 — точная копия i865PE, лишенная одного канала памяти и вместе с ним половины поддерживаемого объема. В остальном тот же быстрый чипсет с поддержкой Hyper-Threading, шины 800 МГц и DDR400.

Материнская плата MSI с процессором в разъеме и радиатором чипсета.

Производители

Купить процессор или винчестер безымянного производителя сложно, а материнскую плату от неизвестной компании — проще простого. Только делать этого не стоит. Из именитых марок в первую очередь стоит смотреть на ASUSTeK, Gigabyte и Albatron. ASUSTeK, пожалуй, самые дорогие, но часто самые быстрые и функциональные. Кроме того, в последнее время на их продукцию дают трехлетнюю гарантию.

Память

Отказавшись от RDRAM, Intel избавила нас от мук выбора стандарта памяти. Старую PC100/PC133 покупать нет смысла, так что остается один вариант — DDR SDRAM. При выборе модулей важны несколько вещей:

1. Производитель микросхем и самих модулей ни в коем случае не должен быть неизвестным или малоизвестным.
2. Частота, на которой память гарантированно работает. Обозначения бывают разными: DDR266 соответствует PC2100, DDR333 — PC2700, DDR400 — PC3200.
3. Тайминги. Память с меньшими задержками работает быстрее. На модулях их указывают как CL3 или CL2,5 либо формулой вроде 4-2-2-2: чем меньше цифры, тем быстрее модуль. Зацикливаться на этом не стоит, но обратить внимание нужно.

Дорогие модули для любителей разгона обычно снабжены медными или алюминиевыми радиаторами. Покупать их стоит, только если вы готовы заплатить больше, чтобы снизить и без того ничтожную при обычных качественных модулях вероятность сбоев.

Утилиты для проверки материнской платы

• Intel Chipset Identification Utility — предельно простая программа: тип чипсета, контроллеров памяти и ввода-вывода, встроенной графики.
• Intel 48-Bit LBA BIOS Test — консольная программа, проверяющая, поддерживает ли BIOS 48-битную адресацию, нужную для дисков больше 137 ГБ.
• SMBIOSW (www.sudleyplace.com) — огромное количество подробной информации DMI и SMBIOS, а также сведения о кэше, слотах расширения и процессоре.
• Unknown Device Identifier (www.zhangduo.com/udi.html) — незаменима при поиске драйверов для устройств, которые Диспетчер устройств показывает как неизвестные. Выдает всю информацию о каждом устройстве и одним щелчком запускает поиск драйвера в интернете.
• MotherBoard Monitor (mbm.livewiredev.com) — известная утилита мониторинга температуры компонентов в реальном времени по встроенным датчикам: помогает оценить охлаждение. Показывает также напряжения на плате, обороты вентиляторов и частоту процессора.
• Cache Burst 32 (user.rol.ru/~dxover/cburst/indexr.htm) — диагностика стабильности и скорости кэша и оперативной памяти: латентность и пропускная способность кэша при 32-, 64- и 128-битной передаче с инструкциями MMX и SSE.

Источник: Upgrade Special, №0, декабрь 2003, с. 27–31. Автор: Кондратий Жигалкин