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Pagina 1 - Introduzione La disponibilità di versioni con frequenze di clock sempre più elevate, come l'ultimo modello a 2,8 Ghz recentemente introdotto, unitamente al gran numero di piattaforme con supporto alla memoria DDR presentate negli ultimi mesi, stanno decretando un vero successo commerciale per i processori Intel Pentium 4. Questa cpu, introdotta nel mese di Novembre 2000 e inizialmente accolto dal mercato con un certo distacco, ha catturato l'attenzione del vasto pubblico grazie ad un progressivo calo del proprio costo d'acquisto, nonché alla crescente disponibilità di piattaforme basate su memoria SDRAM prima, DDR poi, ben più economiche delle iniziali basate sulla sola memoria Rambus. Non solo Intel si è fortemente impegnata nell'introduzione di nuove piattaforme per processori Pentium 4: tra i produttori di chipset taiwanesi è SiS quello che sta maggiormente investendo risorse in sistemi Pentium 4, grazie soprattutto al fatto di avere una licenza d'uso ufficiale di Intel. VIA, altro importante produttore di chipset taiwanese, non riesce ad investire tutte le proprie risorse in questo settore in quanto sprovvista di una licenza ufficiale Intel: tale limitazione frena i principali produttori di schede madri che, non volendo in qualche misura creare attriti con Intel, preferiscono non adottare chipset VIA per sistemi Pentium 4. Nelle scorse settimane sono state analizzate, con questo articolo, le prestazioni velocistiche delle memorie DDR400 con piattaforme Pentium 4. Non è chiaro al momento se questo diventerà uno standard ufficiale ratificato dal JEDEC o se il supporto si fermerà ai moduli DDR333; in ogni caso la disponibilità di schede madri Pentium 4 che supportano questo tipo di memoria sta aumentando, grazie in modo particolare al chipset SiS648. Intel, invece, non prevede prima della fine dell'anno il passaggio allo standard DDR333 con i propri chipset, in quanto al momento lo standard memoria ufficialmente supportato rimane quello DDR266 (PC2100). In queste pagine sono state analizzate varie piattaforme Pentium 4 per memoria DDR disponibili sul mercato italiano, basate sui chipset Intel i845E e i845G, non ché SiS 645DX e SiS648: Abit BG7
(chipset Intel i845G, memoria DDR333) Pagina 2 - I chipset: Intel i845E e i845G I due chipset i845E e i845G sono basati su memoria DDR266, meglio nota anche come PC2100. Entrambi hanno architettura mutuata da quella del chipset i845D, prima soluzione di Intel per processori Pentium 4 e memoria DDR ad essere stata presentata sul mercato, con l'interessante novità data dal chip ICH4 (Input-Output Controller Hub) che sostituisce il precedente ICH2 montato sui chipset i845D, i850 e i850E. Il Memory Controller Hub dei due chipset differisce notevolmente: quello del modello i845E è sostanzialmente una versione riveduta e corretta del memory Controller Hub già utilizzato nel chipset i845D, con la differenza data dal supporto alla frequenza di bus di 533 Mhz. Per il chipset i845G, invece, la situazione cambia considerevolmente in quanto vi è integrato il chip video, nome in codice Extreme, che utilizza la memoria di sistema in modo dinamico: il valore massimo di memoria che può essere utilizzato viene fissato da bios ma è poi il sistema in modo dinamico che utilizza solo il quantitativo di memoria effettivamente richiesto.
L'architettura del chipset i845E, come si nota chiaramente dallo schema, riprende quella del chipset i845D; si noti come il chip ICH4 supporto un massimo di 6 porte USB di tipo 2.0, valore più che sufficiente per la stragrande maggioranza degli utilizzi.
Lo schema di funzionamento del chipset i845G differisce dal precedente per il sottosistema video integrato on board e per il supporto alla memoria SDRAM PC133, che potrebbe essere scelta per ragioni di costo da qualche produttore di schede madri. Il supporto alla memoria DDR333 non è indicato nello schema in quanto solo ufficioso: è questa una delle principali differenze tra i due chipset i845E e i845G, in quanto il primo non supporta neppure ufficiosamente la memoria DDR333 essendo sprovvisto a livello di logica di gestione dei divisori corretti tra frequenza di bus e frequenza di lavoro della memoria. Intel ha progettato il chip MCH del chipset 845G da zero, fatto anche testimoniato dal differente numero di pin rispetto all'equivalente chip montato sul chipset i845E (593 pin contro 760 pin, entrambi con package FCBGA). Il supporto alla memoria DDR333 è integrato anche per questo motivo solo nel chipset i845G, che d'altra parte avendo un'architettura memoria unificata con il sottosistema video deve utilizzare un memory controller particolarmente efficace. L'Input-Output Controller Hub ICH4 riprende le funzionalità già viste nei mesi passati nel chip ICH2; tra le migliorie introdotte da segnalare il supporto allo standard USB 2.0, che sta conoscendo una notevole diffusione in questi mesi grazie sia all'elevata velocità, sia alla compatibilità con le precedenti periferiche USB 1.1. Per maggiori dettagli sullo standard USB 2.0 si rimanda a questo articolo. Pagina 3 - SiS645DX e SiS648 Il chipset SiS645DX riprende le caratteristiche tecniche del modello SiS645, primo chipset per sistemi Pentium 4 dotato del supporto alla memoria DDR333, dal quale differisce per il supporto alla frequenza di bus Quad Pumped di 533 Mhz, utilizzata con le più recenti versioni di processore Intel Pentium 4.
Il south bridge SiS961B integra supporto per periferiche USB 1.1 e agli hard disk con interfaccia ATA-133, nonché al sottosistema audio a 5.1 canali; le restanti caratteristiche tecniche sono comuni alla maggioranza degli altri chipset per piattaforme Pentium4 e memoria DDR. Da segnalare come i due bridge siano collegati tra di loro via bus MuTIOL a 533 Mbytes al secondo, soluzione proprietaria di SiS adottata in tutti i chipset del produttore taiwanese. Lo schema di funzionamento a blocchi del chipset SiS648 è riportato qui di seguito:
Il north bridge SiS648 gestisce i segnali provenienti da processore, memoria di sistema e scheda video AGP. Come si nota chiaramente SiS non certifica ufficialmente questo chipset per la memoria DDR400, anche se ufficiosamente è possibile utilizzarla grazie alla presenza del divisore 2:3 rispetto alla frequenza di bus di sistema. Il controller AGP supporta la nuova modalità AGP 8x, capace di una bandwidth massima teorica pari a 2,1 Gbytes al secondo tra scheda video e memoria di sistema. In abbinamento a memoria DDR333 il memory controller integrato nel north bridge SiS648 permette di ottenere una bandwidth massima teorica di 2,7 Gbytes al secondo; utilizzando memoria DDR400 operante a 200 Mhz di clock questo valore sale sino a 3,2 Gbytes al secondo, pari a quello della memoria Rambus PC800 con due canali a 16bit operanti in parallelo. Il south bridge è il nuovo modello SiS963, evoluzione del modello SiS961 montato con il chipset SIS645DX; le caratteristiche tecniche sono quelle standard dei più recenti south bridge per sistemi Pentium 4 e comprendono sottosistema audio a 5.1 canali, controller USB 2.0 e controller Firewire (IEEE 1394a). Il south bridge SIS961 non integra supporto a ATA-133, USB 2.0 e Firewire e utilizza un bus di interconnessione con il north bridge da 533 Mbytes al secondo. I due bridge sono connessi tra di loro da un bus proprietario MuTIOL 1G, che come il nome facilmente suggerisce permette di ottenere una bandwidth massima tra i due bridge pari a 1 Gbytes al secondo. Una tale ampiezza di banda fa si che le transazioni di dati tra i due bridge non siano un collo di bottiglia alle prestazioni complessive del sistema anche quando sono collegate numerose periferiche. Pagina 4 - Abit BG7 Layout classico per la scheda madre Abit BG7, modello
basato su chipset Intel i845G che punta sulla sostanza della costruzione, offrendo una
dotazione accessoria nella media. La circuiteria di alimentazione della cpu è del tipo a
3 fasi, con un discreto quantitativo di condensatori posti in prossimità del Socket 478. La dotazione della scheda prevede un completo manuale dell'utente, un CD-Rom con driver e alcuni software in bundle (tra i quali l'immancabile Norton Antivirus) e, infine, i cavi EIDE e Floppy. Produttore: Abit http://www.abit.com.tw Pagina 5 - Abit IT7-MAX
La scheda Abit IT7-MAX è il primo modello della serie MAX, per cpu Pentium 4, che Abit ha proposto in commercio; questa serie di schede madri si caratterizza per l'assenza di periferiche Legacy, nonché per l'integrazione on board di un elevatissimo numero di componenti accessori. Tra le caratteristiche accessorie più interessanti segnaliamo il controller Raid EIDE Highpoint HPT 374, dotato di 4 canali e quindi capace di gestire configurazioni Raid 0, Raid 1 e Raid 0+1 con un massimo di 8 hard disk. La filosofia di fondo della serie di schede madri MAX va verso la piena integrazione di tutte le periferiche direttamente on board, così da lasciare le più svariate possibilità di espansione, unitamente alla semplicità nella configurazione. La dotazione accessoria della scheda IT7-MAX è estremamente ricca: nella confezione si trovano infatti un dettagliato manuale dell'utente, con driver e software accessori contenuti su un CD-Rom, cavi EIDE e Serial ATA, una staffa posteriore con due porte USB supplementari e varie fasce per cavi. Produttore: Abit http://www.abit.com.tw Pagina 6 - Abit IT7-MAX2
La scheda Abit IT7-MAX2 è il secondo modello della serie MAX, per cpu Pentium 4, che Abit propone in commercio. A differenza del modello IT7, con la scheda IT7-MAX2 Abit ha scelto di integrare connettori PS/2 per tastiera e mouse: si tratta di una soluzione non legacy ma sicuramente apprezzata, in quanto la maggioranza di tastiere e mouse in commercio utilizza ancora questo standard e non quello USB. Altra differenza rispetto alla scheda IT7-MAX è data dai controller accessori: oltre al modello Highpoint HPT 374, con soli due canali supplementari, on board sono stati integrati due controller Serial ATA 150 La dotazione accessoria della scheda IT7-MAX 2 è estremamente ricca: nella confezione si trovano infatti un dettagliato manuale dell'utente, con driver e software accessori contenuti su un CD-Rom, cavi EIDE e Serial ATA, una staffa posteriore con due porte USB supplementari e varie fasce per cavi. Un interessante accessorio fornito in dotazione è un adattatore da connettore EIDE a connettiore Serial ATA, utile qualora si voglia utilizzare un hard disk EIDE collegato al controller Serial ATA. Produttore: Abit http://www.abit.com.tw Pagina 7 - Abit SR7-8X
Layout e costruzione nello standard per la scheda Abit SR7-8X, che ha quale punto di forza il chipset SiS648; questa soluzione integra supporto alla modalità AGP 8x oltre che quello non ufficiale alla memoria DDR400. La circuiteria di alimentazione prevede uno stadio a 3 fasi con numerosi condensatori in prossimità di Socket 478 e Slot memoria. L'assenza di accessori integrati on board, fatta eccezione per la scheda di rete 10/100, contribuisce alla pulizia generale del PCB, nonché al ridotto costo d'acquisto della scheda. In dotazione con la scheda vengono forniti un completo manuale dell'utente, i cavi EIDE e Floppy, una staffa posteriore con 2 porte USB e un CD-Rom con driver e utility di sistema. Produttore: Abit http://www.abit.com.tw Pagina 8 - Albatron PX845G PROII
La scheda Albatron si presenta con una dotazione accessoria interessante e un layout di board molto ordinato; on board troviamo infatti presenti controller Raid EIDE supplementare e scheda di rete 10/100, mentre il sottosistema audio integrato on board è a soli 2 canali. La circuiteria di alimentazione utilizzata per il processore è di tipo a 3 fasi, con un elevato numero di condensatori posti in prossimità del Socket della cpu. Buona anche l'espandibilità complessiva, grazie alla presenza di 6 Slot PCI e 3 Slot memoria per moduli DDR. In dotazione con la scheda vengono forniti un completo manuale dell'utente, un secondo manuale specifico per il controller Raid Promise, i cavi EIDE e Floppy, una staffa posteriore con 4 porte USB 2.0 e un CD-Rom con driver e utility di sistema. Produttore: Albatron http://www.albatron.com.tw Pagina 9 - Intel D845GBV
La scheda madre Intel D845GBV è basata su chipset Intel i845G; a differenza di altri modelli basati sul medesimo chipset non permette, però, di operare con memoria DDR333 in quanto tale settaggio non viene ufficialmente supportato da Intel nel chipset i845G. Il layout di board è molto ordinato ma tutta la parte inferiore del PCB si presenta pressoché inutilizzata, fatta eccezione per gli Slot PCI e AMR. L'espandibilità è di discreto livello: i 6 Slot PCI sono più che sufficienti per qualsiasi utilizzo, mentre per le memorie Intel ha scelto di montare solo 2 Slot per moduli DDR, quando la maggioranza dei produttori opta per una soluzione con 3 Slot. Interessante il sistema di raffreddamento adottato per il chip MCH: un radiatore passivo molto più alto dei tradizionali dissipatori utilizzati dai produttori taiwanesi, fissato alla scheda madre per mezzo di 4 perni plastici. In dotazione con la scheda vengono forniti un dettagliato manuale dell'utente, il CD-Rom con i driver per il chipset e i cavi Floppy e EIDE. Produttore: Intel http://www.intel.com Pagina 10 - MSI 645E Max2-LRU
Ricca dotazione accessoria per la scheda MSI, basata su chipset SiS645DX. Integrati on board troviamo infatti scheda di rete 10/100, controller Raid EIDE e controller USB 2.0 su chip NEC. L'espandibilità della scheda è di buon livello, grazie ai 5 Slot PCI e ai 3 Slot memoria per moduli DDR. La circuiteria di alimentazione prevede l'impiego di alcuni dissipatori di calore passivi a raffreddare i Mosfet, soluzione che permette di raffreddare al meglio questi componenti critici per la stabilità operativa del sistema. In dotazione con la scheda viene fornito un dettagliato manuale dell'utente, che mostra passo passo la corretta configurazione sia hardware che software della scheda madre. Nella confezione sono inoltre presenti due CD-Rom, con i driver del chipset e il player DVD proprietario di MSI, i cavi EIDE e Floppy, una staffa posteriore per case con due porte USB supplementari e, infine, una staffa posteriore con i connettori per i 6 canali audio, compreso un connettore di output digitale ottico. Produttore: MSI http://www.msi.com.tw Pagina 11 - MSI 845G MAX
La scheda 845G MAX presenta una dotazione accessoria piuttosto ridotta: l'unico accessorio presente on board è infatti la scheda di rete 10/100, oltre all'immancabile audio integrato che in questo caso è a soli 2 canali. Il layout della scheda è molto ordinato, con tutti i componenti facilmente raggiungibili e chiare serigrafie; l'espandibilità complessiva è di buon livello, grazie ai 6 Slot PCI e ai 3 Slot memoria per moduli DDR. La circuiteria di alimentazione della cpu è ben curata, con un buon numero di condensatori e due dissipatori di calore passivi che raffreddano i Mosfet. In dotazione con la scheda troviamo un manuale dell'utente di buona fattura, un CD-Rom con i driver e le utility di sistema, i cavi Floppy ed Eide nonché una staffa posteriore con due porte USB supplementari. Produttore: MSI http://www.msi.com.tw Pagina 12 - Shuttle AS45
Costruzione molto complessa per la scheda madre Shuttle AS45, una delle prime basate su chipset SiS648 ad essere disponibili in commercio. La qualità costruttiva di questa scheda è molto elevata: la circuiteria di alimentazione, a 3 fasi, è posta nella parte superiore della scheda a fianco dei connettori ATX, mentre i connettori per i due canali EIDE principali sono posti a fianco degli Slot memoria, in posizione facilmente raggiungibile. On board Shuttle ha integrato numerosi accessori, fatta solo eccezione per la scheda di rete: controller Raid EIDE e controller Serial ATA, sottosistema audio a 5.1 canali, controller Firewire e Slot AGP PRO, adatto ad alimentare schede video professionali per grafica Open GL. La dotazione accessoria della scheda Shuttle è molto ricca: nella confezione troviamo un dettagliato manuale dell'utente, con una guida a parte per il solo controller Raid Highpoint HPT372, una staffa posteriore per case con due porte USB e una con due porte Firewire, cavi EIDE, floppy e Serial ATA nonché il connettore per il sottosistema audio 5.1 integrato. Produttore: Shuttle http://www.spacewalker.com Pagina 13 - Tyan Trinity i845E
La scheda Tyan presenta una dotazione accessoria particolarmente completa: on board, infatti, sono integrati controller audio a 5.1 canali, scheda di rete 10/100 e controller Raid supplementare per hard disk EIDE. Osservando in dettaglio il PCB della scheda si nota, inoltre, come essa sia predisposta per montare due schede di rete distinte, nonché per integrare il video on board: questa scelta permette di avere una versione di scheda specifica per l'utilizzo in sistemi rack a 1 unità. L'espandibilità è di livello molto elevato: 5 Slot PCI sono più che sufficienti per qualsiasi uso, considerando anche l'integrazione on board di lan e audio, mentre unica tra tutti i produttori Tyan ha montato 4 Slot memoria per moduli DDR. Il chipset i845E supporta un massimo di 4 banchi memoria, pertanto per occupare tutti gli Slot con moduli è necessario che questi siano del tipo a singola faccia. In dotazione con la scheda viene fornito un dettagliato manuale dell'utente, che spiega indettaglio tutte le funzionalità avanzate della scheda nonché la corretta configurazione del bios, un CD-Rom con i driver di chipset e accessori nonché gli immancabili cavi EIDE e Floppy. Produttore: Tyan http://www.tyan.com Pagina 14 - Tabella comparata delle configurazioni La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche delle schede madri in prova in queste pagine:
La tabella sottostante riporta invece, per ciascuna delle schede in prova il dettaglio, i parametri di funzionamento del processore che possono essere modificati manualmente.
Tutte le schede madri, fatta eccezione per il modello Intel D845GBV, mettono a disposizione funzionalità di overclock della cpu. le frequenze di bus sono variabili a passi di 1 Mhz, con frequenze massime che variano dai 165 Mhz delle schede Shuttle e Tyan, valori non molto elevati per overclock spinti con cpu Pentium 4 Northwood, sino ai 250 Mhz ottenibili con alcune delle schede Abit. Il voltaggio di alimentazione Core è selezionabile manualmente in tutte le schede in prova, anche se l'intervallo di valori selezionabile non è mediamente molto elevato. Fa eccezione la scheda Shuttle, che con un particolare settaggio da bios permette di raggiungere un valore di 2.4V. Si tratta di un voltaggio Core sensibilmente superiore a quello di default, pari a 1.5V, e se ne sconsiglia vivamente l'impiego in quanto potrebbe essere troppo elevato per il processore, anche se abbinato a sistemi di raffreddamento molto spinti. Il voltaggio della memoria DDR può essere variato con quasi tutte le schede in prova sino, mediamente, a 2.8V (il voltaggio di default è pari a 2.5V), mentre solo un ridotto numero di schede madri permette di aumentare il voltaggio della scheda video AGP dagli 1.5V di default. Pagina 15 - Configurazione di prova test sono stati eseguiti con i seguenti criteri:
Le configurazioni di prova utilizzate sono riportate qui di seguito:
Pagina 16 - Benchmark sintetici
Il supporto alla memoria DDR333 fa dividere le schede madri
in prova in due gruppi ben distinti, come si nota chiaramente dal grafico del benchmark
Content Creation Winstone 2002. La reference board SiS648, abbinata a memoria DDR400, fa
segnare come prevedibile il miglior risultato mentre le altre due schede madri basate su
questo chipset, Abit SR7-8X e Shuttle AS45, non riescono a garantire funzionamento stabile
con memoria DDR400. Del resto, SiS non supporta ufficialmente questa memoria sul proprio
chipset 648.
I memory test della suite Sandra 2002 evidenziano chiaramente quale sia il punto di forza della memoria DDR333 rispetto a quella DDR266. Anche in questo caso emerge chiaro il vantaggio dato dall'utilizzo della memoria DDR400 rispetto a quella DDR333. Pagina 17 - Giochi 3D
Con i giochi 3D le prestazioni velocistiche sono nuovamente funzione del tipo di memoria utilizzata: le schede madri con supporto a memoria DDR333 permettono di ottenere prestazioni leggermente superiori a quelle con supporto alla sola memoria DDR266, anche se il divario è molto ridotto e non tale, nuovamente, da far preferire una scheda all'altra per le sole prestazioni velocistiche. Pagina 18 - Viewperf 7
La variabilità dei risultati con il benchmark Viewperf 7 è leggermente superiore, tra le varie schede madri in prova, rispetto a quanto visto con gli altri test. Anche in questo caso, però, le prestazioni velocistiche sono influenzate principalmente dalla frequenza di lavoro della memoria DDR più che da significative differenze architetturali tra schede madri o tra chipset. Pagina 19 - Conclusioni Le piattaforme Pentium 4 con memoria DDR provate in queste pagine confermano un trend ormai chiaro da mesi: le schede madri Socket 478 vantano, mediamente, una stabilità operativa tale da non creare problemi di sorta con nessun ambito applicativo. Questo risultato vale sia per le piattaforme con chiupset Intel i845E e i845G, sia per quelle basate su chipset SiS: il produttore taiwanese, con i modelli SiS645DX e SiS648, è riuscito a proporre soluzioni stabili e dalle ottime prestazioni velocistiche abbinando un costo d'acquisto non elevato. Le analisi prestazionali hanno mostrato un sostanziale livellamento tra le schede in prova: le vere differenze sono legate più al tipo di memoria utilizzata, DDR266 oppure DDR333, piuttosto che a scelte progettuali o di ingegnerizzazione. La scelta tra uno o l'altro modello dev'essere pertanto incentrata più sulla dotazione accessoria, elemento molto differente tra i prodotti in prova.
La scheda madre Shuttle AS45 è emersa quale una delle più complete soluzioni; le performances del chipset SiS648 sono ormai ben note alla maggioranza degli appassionati quale vero punto di forza. A questo c'è da aggiungere una dotazione accessoria estremamente completa, limitata solo dall'assenza di una scheda di rete on board e dall'impossibilità di impostare frequenze di bus superiori a 165 Mhz, fatto che potrebbe rappresentare un limite in caso di overclock spinto. Menzione particolare va fatta per altre due schede madri: Tyan, con il modello Trinity i845E, propone un prodotto dall'ottima dotazione accessoria, limitato dal solo chipset Intel i845E che non permette di utilizzare la memoria DDR333. Abit, invece, propone con la scheda IT7-MAX2 un'ulteriore evoluzione della serie MAX, ovviando ai limiti della precedente generazione (introduzione dei connettori PS/2 per tastiera e mouse) arricchendo ulteriormente la dotazione con un controller Serial ATA; anche in questo caso i limiti sono legati al chipset i845E e al mancato supporto alla memoria DDR333.
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