Čipové sady se sběrnicí PCI Express - dosavadní vývoj a shrnutí

Pokud vás tato sběrnice, jež byla ve fázi vývoje známá pod označením 3GIO, zajímá po technologické stránce, nahlédněte do našeho dřívějšího článku "Technologie: Sběrnice PCI Express", kde je detailně popsána. Nyní se chci zaměřit na praktickou stránku věci a věnovat se tomu, jak se která společnost s nástupem této sběrnice vypořádala a jaká řešení s sebou postupem času přinesla (v desktopové oblasti). Řeč tedy bude převážně o čipových sadách a také o prvních grafických kartách s podporou PCI Express. Jelikož je článek obsahově dost rozsáhlý a v budoucnu budu na jednotlivé kapitoly při recenzích základních desek nebo popisech nových čipových sad odkazovat, tak jsem občas znovu zmiňoval některé souvislosti, které již byly v rámci tohoto článku vyřčeny. Tato úvodní kapitola pojednává o generaci čipových sad, jež jako první přinesla do desktopové oblasti sběrnici PCIe a také o "papírových uvedeních" jiných řešení, které tomu předcházely. Druhá kapitola bude pohledem na prvotní vývoj v oblasti grafických karet (z hlediska PCIe) a od třetí kapitoly již začne ta pravá "poznávací stezka".

Pokud jde o oblast čipových sad, tak lze minulý rok rozdělit podle dvou význačných událostí. Ta první se stala 21.6.2004 a jednalo se o dopředu dlouho avizované vypuštění čipových sad série i915 a i925X pro platformu Intel. Nešlo o pouhou novou generaci, která by obsahovala jen podporu některých novějších standardů, aby se udržel krok s dobou (jak tomu v minulosti leckdy bylo, kdy jsme byli svědky třeba jen takřka kosmetických změn a nová varianta byla na světě). Tyto čipové sady s kódovými značeními Grantsdale (série i915) a Alderwood (i925X) s sebou totiž jako první přinesly do praxe rozhraní PCI Express (dále již jen jako PCIe), na což všichni zainteresovaní výrobci následovali, ať už šlo o grafické čipy nebo čipové sady.



Vedle sběrnice PCIe přinesly také jako první podporu pro paměťový standard DDR II (o frekvenci 400 a 533 MHz), což bylo mnohými uživateli Intelu vyčítáno, protože zejména ze začátku byly příslušné paměťové moduly výrazně dražší, než kapacitou srovnatelné moduly typu DDR první generace s tím, že výkon nijak vyšší v podstatě ani nebyl (díky o poznání vyšším latencím u prvních modulů DDR II). Naštěstí mainstreamové varianty i915P/G/GV podporují i paměťové moduly DDR první generace a bylo tedy ponecháno na rozhodnutí výrobců základních desek, který standard využijí (někteří u svých vybraných modelů umožnili spolupráci s oběma typy - samozřejmě ale neslučitelně). Dále se s touto generací čipových sad objevil také nový způsob usazování intelovských procesorů v podobě LGA775, kdy procesory namísto nožiček obsahují pouze kontaktní plošky a na manipulaci citlivá část tak byla přenesena na základní desky. Právě 3 zmíněné novinky byly naprosto zásadní, avšak tím výpis inovací nekončí.

V případě NorthBridge se jednalo u série i915 o oficiální podporu FSB o frekvenci 533 a 800MHz, zatímco u i925X pouze o frekvenci 800 MHz (tedy nikoli pro Celerony). Počet linek PCIe byl pro všechny varianty shodně 16 určených pro slot PCIe x16 a další 4 pro jednotlivá přidělení. i925X navíc jakožto zástupce high-endu podporuje narozdíl od série i915 paměťové moduly s ECC a disponuje optimalizací paměťového subsystému. Varianta i915G se od i915P liší jen přítomností integrovaného grafického jádra GMA900 (slot PCIe x16 však stále zůstává zachován). Zajímavý byl také nový SouthBridge ICH6/R, jehož přínosem byl zejména nový standard integrovaného audia - High Definition Audio (HD Audio) známý také pod kódovým značením Azalia. Avšak poněkud diskutabilním se stal postoj Intelu vůči diskovým rozhraním. ICH6/R totiž disponuje pouze jedním kanálem PATA100 (tedy možnost připojení dvou zařízení - což může být mnohdy nedostatečné) a čtyřmi porty SATA s možností tvorby RAID polí typu 0 a 1 (pouze ICH6R). Prvně se tu také objevila technologie Matrix RAID. Pro více informací můžete nahlédnout do našeho dřívějšího preview čipové sady i925X.



Nyní už jen doplním, že v první vlně byly obsažené následující 4 varianty: i925X (high-end), i915P (mainstream), i915G (mainstream, integrované grafické jádro GMA900), i915GV (low-end). Rozdíly mezi jednotlivými verzemi byly už v podstatě řečeny. Jen ještě dodám, že verze i915GV byla stejná s i915G až na to, že neobsahovala slot PCIe x16 pro grafickou kartu, a tak tedy v jejím případě přijde vhod integrované grafické jádro. Posléze se postupem času série i915 rozrostla o další členy: i915GL, i915PL a i910GL (low-end pro Celerony). Rozdíly mezi všemi verzemi série i915 znázorňuje následující tabulka.


V rámci této generace čipových sad Intel dne 1.10.2004 vypustil ještě i925XE (inovovanou high-endovou variantu), která oproti i925X přidala navíc jen v podporu FSB o frekvenci 1066MHz. Vše ostatní zůstalo zachováno. Tímto bych ukončil téma čipových sad série i915 a i925X/XE a nadále budu již zcela postupovat podle časové posloupnosti (tuto první generaci jsem chtěl uvést pohromadě, jelikož obsahuje dohromady dost modelů, tak aby mezi nimi bylo jasno).


Nepředbíhejme běh událostí - papírová uvedení společností SiS a ULi

Nutno podotknout, že reálnému vypuštění čipových sad i915P/G a i925X předcházelo ještě několik "papírových uvedení" produktů s podporou PCIe od společností SiS a ULi. Postupujme chronologicky, začněme tedy s první jmenovanou. 25.2.2004 byl oficiálně ohlášen historicky první SouthBridge s podporou PCIe s označením SiS 965, jenž disponuje dvěma linkami PCIe pro dva sloty PCIe x1. Mezi další specifikace patří gigabit LAN, 4 porty diskového rozhraní SATA s možností tvorby RAID polí typu 0, 1, 0+1, JBOD, 2 kanály PATA133 (tedy možnost připojit 4 zařízení), audio kodek AC'97 (7.1) a 8 portů rozhraní USB 2.0.



Necelý měsíc poté, konkrétně 18.3.2004, společnost SiS představila první NorthBridge s podporou PCIe pro platformu Intel s označením SiS 656 (podpora paměťových modulů DDR 400 i DDR2 667MHz ve dvoukanálovém režimu včetně podpory ECC) a také první NorthBridge s podporou PCIe pro platformu AMD s označením SiS 756 (podpora sběrnice HyperTransport až o frekvenci 1GHz), přičemž oba se dle specifikací párují s již zmíněným SouthBridge SiS 965. Kromě linek PCIe pro slot PCIe x16 však tyto NorthBridge žádné další linky neposkytují a spoléhají v tomto směru zcela na SouthBridge.


ULi Electronics - schopná konkurence, nebo jen "starý známý"?

Když už je tedy řeč i o "papírových uvedeních", nesmíme zapomenout na dalšího výrobce, který v této oblasti působí, přestože není tolik známý jako ostatní. Řeč je o společnost ULi, která je mezi námi sice poměrně krátce, nicméně o nováčka se rozhodně nejedná. Pamatujete si na "pověstné" čipové sady z produkce společnosti ALi, které byly vskutku synonynem pro low-endová řešení? Pak vězte, že koncem roku 2002 společnost ALi založila dceřinou společnost ULi Electronics zaměřující se hlavně na řešení v oblasti čipových sad.

Pokud bych to měl komentovat, tak čipové sady nesoucí na sobě logo ALi byly už dost "profláknuté" a tento tah byl vcelku logický, pokud se společnost chtěla v budoucnu na poli čipových sad angažovat jinak, než jako outsider (je to sice poněkud silné slovo, ale vystihuje to pointu). Napravit špatnou reputaci/špatně zaběhnuté jméno dá podstatně více práce, než přijít s něčím novým a pokoušet se již s relativně čistým štítem uspět na trhu, kde je už zaběhnutá silná konkurence. Jelikož tento článek pojednává o řešeních týkajících se sběrnice PCIe, tak se na ně zaměříme i v případě společnosti ULi.

Ta v tomto boji docela překvapila, když krátce po ohlášení již zmíněných čipových sad SiS oznámila 13.4.2004 svůj vlastní SouthBridge M1573 s podporou PCIe. Je nutné však brát v potaz skutečnost, že podpora sběrnice PCIe je zde realizována pouze v podobě propojení tohoto SouthBridge s NorthBridge (ať už od ULi nebo někoho jiného) pomocí 2 linek PCIe. Nedisponuje tedy volnými linkami k libovolnému využití jako jsou například sloty PCIe x1 (případně PCIe x4) pro rozšiřující karty nebo integrovaná zařízení přímo na desce (například gigabit LAN).



Zajímavé na něm bylo ovšem to, že byla již předem zmiňována spolupráce s NorthBridge z teprve připravované čipové sady ATi, která se měla objevit až za poměrně dlouhou dobu (jednalo se o NorthBridge pro platformu Intel s kódovým označením RS480 o němž ještě bude řeč). Mezi specifikace M1573 patří diskové rozhraní SATA150 v podobě 4 AHCI portů s možností tvorby RAID polí typu 0, 1, 0+1, dva kanály PATA133, integrované audio standardu HD Audio (7.1) a AC'97, 100 MBit LAN a 8 portů rozhraní USB 2.0.O měsíc později, konkrétně 31.5.2004, společnost ULi představila pokročilejší SouthBridge M1575 o kterém se též mluvilo ve spojitosti s připravovanými čipovými sadami série ATi Radeon Xpress 200. Oproti svému předchůdci přináší M1575 navíc diskové rozhraní SATA300 v podobě 4 AHCI portů s podporou NCQ a možností tvorby RAID polí typu 0, 1, 0+1, 5 a JBOD. Ostatní specifikace zůstávají stejné. Zmíním ještě plánovaný další model, který by měl nést označení M1577 a měl by navíc oproti M1575 přinést 4 samostatné linky PCIe pro libovolné přidělení a také gigabit LAN. Uvedení bylo původně plánované na přelom třetího a čtvrtého kvartálu letošního roku (což je právě teď), takže je možné, že se již co nevidět objeví na oficiálních stránkách společnosti a posléze na prvních základních deskách.



Dále společnost ULi představila nový NorthBridge M1685 s podporou PCIe pro platformu Intel (s původně plánovanou produkcí v druhém čtvrtletí letošního roku). Mezi jeho specifikace patří podpora FSB o frekvencích 400, 533, 667 a 800 MHz, pouze jednokanálový řadič pamětí typu DDR o frekvencích 266, 333 a 400 MHz a pamětí typu DDR2 o frekvencích 400, 533 a 667 MHz. Pokud jde o sběrnici PCIe, tak tento NorthBridge disponuje jen šestnácti linkami pro slot PCIe x16. Pro komunikaci se SouthBridge z produkce ULi (ze série 16xx) zde slouží sběrnice HyperTransport (s datovou propustností až 1.6 GB/s).