Чипсет NVIDIA nForce4

В последнее время компания nVidia испытывает определенные трудности на рынке 3D видеоускорителей. В частности она не смогла выпустить достойного ответа на чип ATI RADEON X850XT PE. Однако в запасе у nVidia есть один сильный козырь - технология SLI.

В двух словах технология SLI позволяет объединить две PCI Express видеокарты, которые будут рассчитывать и формировать 3D изображение. В результате скорость работы возрастает на 50-80 процентов в зависимости от приложения.

Для того, что бы максимально быстро воплотить в жизнь данную технологию, nVidia выпустила совершенно новый набор системной логики - nForce4. Причем, данный чипсет выпущен в трех модификациях: nForce4, nForce4 Ultra и nForce4 SLI. Они предназначены для процессоров AMD Athlon64, отличаются между собой набором функций, и соответственно ценой.

Стоит отметить, что разработка чипсета nForce4 шла не так гладко, как хотелось разработчикам. В результате производители материнских плат только к концу года смогли представить первые продукты на этом чипсете. И самой первой оказалась компания Gigabyte с платой K8NXP-9.

Чипсет nForce4

Первоначально этот чипсет имел кодовое наименование CK8-04 (Pro) и впервые "засветился" на выставке Computex 2004 (конкретно на стенде Epox :).

Итак, как мы уже сказали, чипсет nForce4 был выпущен в трех модификациях:

nForce4

Это базовая версия чипсета, поддерживает только 800Мгерцовую шину HyperTransport, поддерживает 4 канала SerialATA с пропускной способностью 150Мбайтс. Кроме того, чипсет поддерживает шину PCI Express (20 каналов), встроенный гигабитный сетевой контроллер, 10(!) портов USB2.0 и усовершенствованную технологию nVidia Firewall 2.0.

Особо отметим, что инженеры компании nVidia внедрили в nForce4 два независимых контроллера SerialATA (каждый по два канала). Это позволило значительно расширить функциональные возможности по настройке и использованию RAID массивов. В частности, чипсет nForce4 Ultra поддерживает технологии RAID Morphing и Cross-Controller RAID.

Первая (RAID Morphing) значительно облегчает задачи конфигурирования RAID массивов. В частности пользователь имеет возможность добавлять "на лету" в RAID массив новые диски, а также изменять уровень RAID массива (например преобразовать массив из RAID 1 в RAID 0).

Вторая функция, как видно из названия (Cross-Controller RAID), позволяет объединять в RAID массивы как SerialATA, так и ParallelATA диски. Кстати, подобная функция была еще у чипсета nForce3 150 (он даже поддерживал 3 канала ParallelATA).

Еще одна интересная функция называется Disk Alert. Данная фича позволяет отслеживать корректность подключения жестких дисков, и при возникновении какой-либо проблемы сообщать о ней (например если один из дисков в RAID массиве плохо подключен, то Disk Alert не только сообщит об этом, но и выведет номер проблемного порта).

nForce4 Ultra

Версия Ultra отличается от базовой версии поддержкой 1000Мгерцовую шины HyperTransport, а также поддержкой технологии ActiveArmor (аппаратный брандмауэр). Кроме того пропускная способность SerialATA увеличена до 300Мбайтс (4 канала). Также чипсет поддерживает жесткие диски с технологией NCQ (Native Command Queuing, - оптимизированное исполнение запросов), а также функцию "hot swap" (или "горячая замена диска"). Фактически, nForce4 UltraSLI это первый чипсет, который поддерживает SerialATA II.

Еще одной особенностью версии nForce4 Ultra является поддержка утилиты nVidia nTune Performance Application. Эта программа предназначена для тонкой настройки системной платы, мониторинга, установке таймингов памяти, а также оверклокинга. Кстати, ранее она называлась nVidia System Utility, и предназначалась для материнских плат на чипсетах nForce2 и nForce3. Попробовать в деле программу удалось не сразу: последняя доступная версия 1.08.5 на сайте nVidia не "узнает" плату на nForce4. Впрочем, нужная версия (2.0.17.5) нашлась на одном полуофициальном сайте, что весьма странно (учитывая состоявшийся анонс чипсета).

Есть даже встроенный бенчмарк, и функция автоматического тюнинга (правда она очень долго работает и приводит к зависанию).

А модуль мониторинга вообще не запустился. Т.е. судя по всему перед нами "бета"-версия утилиты, что объясняет ее отсутствие на официальном сайте.

nForce4 SLI

И наконец самая мощная (и дорогая) модификация nForce4 SLI обладает способностью объединять две PCI Express x8 видеокарты. Иными словами, в отличии от "базовой" версии и версии Ultra, чипсет nForce4 SLI способен изменять конфигурацию каналов шины PCI Express. Для режима SLI подобная схема будет выглядеть так: 8-8-1-1-1-1 (два слота PCI Express x8 и четыре слота PCI Express x1). Тогда как все платы на nForce4 (Ultra) имеют жесткую конфигурацию 16-1-1-1-1.

Отметим, что чипсет nForce4 разработан не с "чистого листа", а основывается на чипсете nForce3 250Gb (Ultra). В результате он по-прежнему состоит из одного чипа (классический чипсет состоит из двух чипов: "северного" и "южного" моста). Поскольку контроллер памяти встроен непосредственно в процессор Athlon64, то для платформы AMD подобная схема чипсета является наиболее оптимальной.

Также отметим то, что визуально чипсет nForce4 довольно сильно отличается от nForce3. В частности изменился тип упаковки: чипсет nForce4 имеет упаковку FCBGA(flip-chip ball grid array),

тогда как nForce3 упакован в MBGA (ball grid array).

Итак, краткие характеристики чипсета nVidia nForce4 Ultra:

• Поддержка шины HyperTransport (1616; 1000Мгерц);
• Поддержка шины PCI Express x16;
• Поддержка шины PCI Express x1 (4 канала);
• Режимы IDE: ATA-3366100133 (2 канала);
• Поддержка SerialATA II (4 канала);
• Поддержка RAID массивов (уровни 0, 1 и 0+1) как для SerialATA, так и для ParallelATA;
• Количество PCI Masters: 5;
• Порты USB 2.0: 10;
• Поддержка AC'97 2.3;
• Gigabit Ethernet на выделенном канале;
• Аппаратный Firewall.

Если сделать приблизительное сравнение чипсета nForce4 с последними чипсетами Intel, то соотношение сил будет следующим. За платформой nVidia+AMD есть преимущество в поддержке жестких дисков: 4 канала SerialATA II, расширенная функциональность RAID и 2 канала ParallelATA (у ICH6 - 4 канала SerialATA, MatrixRAID и один канал ParallelATA). За nForce4 преимущество и в количестве портов USB 2.0: 10 против 8. По коммуникационным возможностям чипсеты приблизительно равны: и тот и другой позволяют подключать гигабитный сетевой контроллер к шине PCI Express, а версия ICH6 с поддержкой WiFi так и не появилась. Единственное, в чем ICH6 выигрывает - это поддержка 8 канального звука High Defenition Audio.

Впрочем, в запасе у nVidia есть неслабый козырь: полностью готовое и отлаженное ядро SoundStorm, а также поддержка шины Firewire (и то и другое было внедрено в MCP-T). Если эти две функции были бы включены в чипсет nForce4, то платформа AMD получила бы более значительный толчок в развитии (хотя отметим, что после успешного перехода на 0.09мкм техпроцесс, проблем с развитием AMD не испытывает :).

Однако nVidia этого не сделала: для отказа от внедрения SoundStorm и Firewire были как технологические (увеличение размера чипсета), так и более важные маркетинговые препятствия. В числе последних - союз с компанией Intel, который позволил nVidia получить доступ к весьма привлекательному рынку чипсетов для процессоров Pentium4.