Podvozky a motory moderních PC

V současné koncepci osobních počítačů mají procesory zcela klíčovou roli, neboť přímo provádějí kód zpracová...


V současné koncepci osobních počítačů mají procesory zcela klíčovou roli, neboť
přímo provádějí kód zpracovávaných programů. Stejně tak základní desky jsou
nezastupitelné ve své úloze realizace základních rozhraní mezi procesorem,
paměťmi a dalšími součástmi. Podívali jsme se proto blíže na současnou nabídku
procesorů a srovnali jejich výkonnost. Také vám nabídneme několik produkčních
tipů na vaši příští mateřskou desku.
Podíváme-li se do historie, byly procesory tehdejších výrobců dlouhou dobu
velmi podobné, viz například procesory architektury 486. Vývojáři těchto firem
dosahovali stejných výsledků shodnými cestami a parametry i výkonnost jejich
produktů se velmi podobala, přičemž v mnoha případech byly do značné míry i
záměnné. Zhruba v polovině devadesátých let se v souvislosti s příchodem čipů
řady Intel Pentium začaly jednotlivé větve od sebe více a více odlišovat.
Konkurenti Intelu začali podobně jako on nabízet své vlastní čipy, jejichž
společným jmenovatelem byla pouze stejná patice. V závěru dekády došlo k velké
konsolidaci, kdy se z původně několika firem vyprofilovaly pouze dvě, Intel a
AMD. Zcela zlomovým rokem pak byl letopočet 1999, kdy do té doby hlavní rival
Intelu, firma AMD, uvedl na trh Athlon, první procesor x86, který vyžadoval
odlišné připojení, a tím i zcela proprietární řešení základní desky. Od té
chvíle se toto dělení udrželo, a tak dnes máme na trhu procesory i desky dvou
základních řad, pocházejících od firem Intel a AMD. Prvně jmenovaná společnost
má přitom zhruba 80% podíl na trhu procesorů pro PC.

Intel Pentium 4
Pokud začneme procesory z továren Intelu, musíme jako první zmínit Pentium 4,
který je dnes dominantním produktem v jejím portfoliu. Vnitřní architektura
Pentia 4 je velmi odlišná od ostatních procesorů, neboť samotný čip byl
navrhován a optimalizován s ohledem na provoz při vysokých pracovních
frekvencích. Jeho architektura pojmenovaná jako NetBurst se vyznačuje dlouhou
frontou současně zpracovávaných instrukcí, která sice na jednu stranu zvyšuje
výpočetní výkon, ale zároveň je náchylná na špatné odhady větvení. Moderní
procesory totiž nezpracovávají program tak, jak skutečně probíhá, ale často
spekulativně odhadují, jak budou instrukce dále pokračovat, a dělají tak jistou
práci "do zásoby". Výsledky jsou pak použity v případě, jestliže se prokáže
správný odhad větvení. A právě zde NetBurst citelně ztrácí, i když naštěstí
jsou metody pro odhad větvení velmi sofistikované a pravděpodobnost správného
rozhodnutí je dnes více než 90%.
Počátkem letošního roku byl P4 významně inovován. Výrobce přešel na nové jádro
Northwood, vyráběné moderní 0,13mikronovou technologií, a zvýšil vyrovnávací
paměť L2 na 512 KB. Vzhledem k tomu, že nová řada se v některých frekvencích
překrývala se staršími modely s jádrem Willamette, jsou nové čipy označovány
písmenkem A, tedy například Pentium 4 2A GHz.
Northwood přinesl zvýšení výkonu o několik procent, ale především snížil
výrobní cenu a produkci zbytkového tepla. Hlavní přínosem je však možnost
dalšího zvyšování frekvence až k předpokládané hranici 3 GHz za použití
standardních metod chlazení. Takové frekvence se dočkáme přibližně na přelomu
let 2002 a 2003.
Intel však "vylepšoval" i nadále. Na počátku května zvýšil frekvenci sběrnice
(FSB) na 133 MHz v režimu Quad Pumped, tedy efektivně 533 MHz. Výsledkem je
tedy další zvýšení výkonu, ale především zlepšení spolupráce s pamětí typu DDR.
Poněvadž se produkty na jednotlivých frekvencích opět částečně překrývají, jsou
v konfliktních případech nové modely označeny písmenem B v názvu, například
Intel Pentium 4 2,40B GHz.

Intel Celeron
V oblasti procesorů low-end třídy je tradičním želízkem v ohni Intelu řada
Celeron. Současná nabídka je vlivem technologického přechodu poněkud
nekonzistentní, a tak lze mezi jednotlivými produkty nalézt jak 1,3GHz čip s
jádrem Tualatin, který je vyroben 0,13mikronovou technologií (vyžaduje patici
Socket 370), tak 1,7GHz Celeron s jádrem Willamette-128 vyrobený 0,18mikronovou
metodou (podporuje patici Socket 478).
Zatímco starší modely jsou odvozeny od technologií používaných v Pentiu III,
nové Celerony jsou a nadále budou vycházet z Pentia 4. Výhodou pro uživatele v
tomto případě je shodná platforma s Pentiem 4, moderní výbava instrukcemi SSE a
také architektura NetBurst. Slabým místem naopak u 1,7GHz modelu zůstává
0,18mikronová technologie s vyšší produkcí tepla a také vůči značně zvýšené
frekvenci nepříliš výrazný nárůst výkonu, na kterém se významně podepsalo
pouhých 128 KB vyrovnávací paměti.

AMD Athlon XP
Společnost AMD již definitivně přešla na produktovou řadu procesorů Athlon XP.
Z marketingových důvodů a zejména pak kvůli eliminaci frekvenční výhody
konkurenčních Pentií 4 začala procesory XP označovat tzv. Model Numberingem.
Cílem takové změny je snaha umožnit koncovým zákazníkům snazší volbu mezi
Pentii 4 a Athlony XP v situaci, kdy frekvence Pentií 4 je mnohem vyšší, ale
výkonově jsou na tom oba procesory podobně. Například jeden z procesorů je
označen Athlon XP 1900+ jako ekvivalent k Pentiu 4 pracující na frekvenci na
1,9 GHz a to i přesto, že frekvence tohoto Athlonu XP je pouze 1 600 MHz.
Athlon XP je vyráběn 0,18mikronovým výrobním procesem, což limituje maximální
pracovní frekvenci zhruba na 2 GHz. Doposud nejsilnějším modelem je XP 2100+,
který se může pochlubit frekvencí 1 733 MHz. Vnitřní architektura Athlonu není
na dnešní poměry nijak převratná a je extraktem požadavků, které vzešly z
praktického použití v aplikacích. Vysoký výkon v matematických operacích je
zaručen ztrojenou jednotkou FPU, běžné operace pak obstarává opět trojitá
jednotka ALU a trojí kalkulátor adres. Hloubka "pipeline" je menší než u Pentia
4 a hrubý výkon daný právě multiplikovanými jednotkami je naopak velmi vysoký,
takže v některých aplikacích je Athlon XP výkonnější než konkurenční Pentium 4.
Doménou Pentia 4 jsou pak programy s podporou SSE2, kde se projevují nové
instrukce, a dále malé programy, které se vejdou do vyrovnávací paměti cache.
V současné době dochází k uvádění nového jádra Thoroughbred, jehož hlavní
změnou je 0,13mikronová architektura. Výsledkem je tedy opět menší spotřeba
křemíku při výrobě, menší emise tepla za provozu a možnost dosažení vyšších
frekvencí.

AMD Duron
Procesor Duron přesně reprezentuje jedno z kréd společnosti AMD uvádět na trh
výrobky s dobrým výkonem a velmi přijatelnou cenou. Svou strukturou je tento
procesor velmi podobný Athlonu XP, přičemž rozdíly se týkají zejména sběrnice
taktované pouze na 200 MHz v DDR režimu a menší paměti cache. I přes poměrně
vysoký výkon vychází Duron v porovnání s Athlonem vlivem zmíněných odlišností
výrazně hůře.
Bohužel za současné situace, kdy jsou nejlevnější modely Athlon XP už velmi
cenově blízké výkonným Duronům, dochází k tržní "kanibalizaci" mezi
jednotlivými produkty AMD. Tato situace bude do budoucna těžko únosná a lze
očekávat, že s příchodem nových produktů třídy Hammer se od další výroby Duronů
upustí. Do té doby však budou především velmi zajímavou cenovou alternativou
pro počítače určené k domácímu či kancelářskému použití.

Čipové sady pro CPU Intel
Jednoznačně dominantním výrobcem čipsetů pro procesory Intel je právě Intel
samotný. Produktové portfolio sad pro desktopy se dnes skládá z dvou základních
řad Intel 845 jako základní a střední kategorie a Intel 850 určené pro high-end
systémy. Jejich základním rozdílem je pak podpora pamětí. Zatímco Intel 850
využívá pouze paměti RIMM (Rambus), pak řada Intel 845 a její deriváty
podporují paměťové obvody SDRAM a DDR SDRAM.
Z řady Intel 850 je dnes aktuální zejména novinkový čipset Intel 850E, kterým
společnost reagovala na příchod procesorů s FSB na frekvenci 533 MHz. Zajímavé
v této souvislosti je také to, že ačkoliv Intel oficiálně nepodporuje paměťovou
frekvenci 1 066 MHz, výrobci desek s čipsety i850E tyto paměti do seznamu
povolených modulů již zahrnují. Z jiných vlastností je pozoruhodná implementace
staršího periferního kontroléru ICH2 místo modernějšího ICH4.
Další skupinou portfolia jsou čipové sady i845E, i845G a i845-GL, které mají
společnou především podporu pamětí DDR266 a DDR200 a pak též periferní
kontrolér ICH4 s hlavní novinkou rozhraním USB 2.0. i845E je směřován jako
základní desktopový model s podporou FSB 400 i 533 MHz a bez integrované
grafiky. Intel 845G pak obsahuje navíc grafický modul Intel Extreme Graphics,
čímž si jistě dobude své místo zejména ve výkonnějších kancelářských a
některých domácích strojích. Cena této čipové sady je oproti i845E vyšší jen o
5 dolarů, takže lze předpokládat, že Pentia 4 do tohoto segmentu proniknou
velmi rázně.
Konečně posledním zástupcem "osmsetčtyřicetpětky" je i845GL, který je vhodný
zvláště pro integrované kancelářské stroje, neboť také obsahuje integrovanou
grafiku. Díky absenci podpory 533 FSB je ještě o dalších 8 dolarů levnější.
Navíc výrobci patrně ještě ušetří při použití menšího formátu MicroATX. Zcela
evidentně je to tedy platforma určena pro nové Celerony s jádrem Willamette-128.

Čipsety pro Athlon a Duron
Z několika firem, které produkují čipové sady pro procesory AMD, má největší
podíl na trhu tchajwanská VIA Technologies, mezi jejíž produkty patří zejména
dnes využívané čipsety VIA KT266A a VIA KT333. Vzhledem k tomu, že VIA
nepodporuje paměti RDRAM, pracují tyto čipsety s pamětmi DDR SDRAM.
VIA KT266A je v současnosti mainstreamový produkt s možností připojení pamětí
DDR200 a DDR266 a často bývá doplňován southbridgem VT8233. Ten mimo diskového
řadiče ATA/100 podporuje až 6 standardních USB portů verze 1.1 s třemi
kořenovými huby.
Naopak nejvyšším modelem je VIA KT333 přinášející navíc ještě podporu pamětí
DDR333 a nový southbridge VT8233A, ke kterému lze připojit také disky pracující
v režimu ATA/133.
Modulární architektura čipsetů VIA dovoluje velmi svobodně kombinovat
northbirdge a southbridge podle potřeby výrobce základní desky. Vznikají pak
různé modifikace, jako například spojení northbridge KT266A a southbridge
VT8233A, případně se někdy využívá také periferního kontroléru VT8233C s
integrovaným síťovým rozhraním.

Abit IT7, AT7
Základní deska Abit IT7 je jedním z představitelů nové generace motherboardů,
mající zcela přepracovaný zadní panel, kterému chybí všechna stará rozhraní.
Nenajdeme tu ani PS/2 konektory, sériové a ani paralelní porty. Naproti tomu
nechybí 6x USB 2.0, vstupy a výstupy pro šestikanálové audio a dvojice FireWire
konektorů. Integrována je i síťová karta s čipem Realtec 8100B a s výstupem
RJ-45 na zadním konektoru. Čipová sada i845E zaručuje podporu nejen trojice
DIMM modulů paměti DDR, ale také čtyř PCI slotů a rozhraní AGP 4x, kontrolér
periferií umožňuje práci se čtyřmi IDE zařízeními s protokolem ATA/100 a
nižším. Integrovaný řadič HighPoint HPT374 pak dovoluje připojit ještě dalších
osm disků v režimu až ATA/133, které mohou pracovat v režimu RAID 0, RAID 1 či
RAID 0+1.
Také další motherboard AT7 patří do skupiny moderních desek koncepce Abit Max,
jejichž zadní panel není zatížen žádnými relikty z minulosti. Opět zde
nenajdete PS/2, sériový a paralelní konektor, naopak k dispozici je šest USB
zásuvek (dvě USB 2.0, čtyři USB 1.1), dva konektory IEEE 1394 FireWire a
kompletní audio 5.1 včetně optického výstupu S/PDIF a konektor RJ-45. Také
model AT7 má vestavěný řadič RAID typu HighPoint HPT374, který rozšiřuje
možnosti připojení disků o dalších až 8 zařízení, jenž mohou navíc poskytovat
funkce RAID 0 a RAID 1. Čipset VIA KT333 pak garantuje nejen podporu všem
dostupným procesorům Athlon XP či Duron, ale také čtveřici DIMM modulů pamětí
DDR200, DDR266 či DDR333. Deska dále nabízí čtyři PCI sloty a jeden AGP.

Asus P4B533-E, A7V333
P4B533-E od Asusteku je skutečně maximálně vybavenou, ale podle toho také
ceněnou plaformou pro Pentium 4 s paměťmi DDR. Mimo nativních "záležitostí"
vzešlých z použitého čipsetu, jakou je třeba USB 2.0, obsahuje tato deska navíc
množství obvodů pro další rozhraní. Na motherboardu je tedy integrovaný RAID
kontrolér s podporou režimů RAID 0 a RAID 1, dále pak čip od NECu vyvedený do
FireWire IEEE 1394 konektoru, a pro firemní použití už nezbytné síťové rozhraní
10/100 Mb/s. Asus tradičně nabízí množství zajímavých detailů, ať už se jedná o
napájecí rozhraní EZ Plug, které eliminuje nutnost pořízení nového zdroje s
podporou Pentia 4 apod. Rozsáhlé jsou také možnosti přetaktování a kontroly
správné funkce systému.
Druhý model Asusu v našem přehledu A7V333 je považován za ideální řešení pro
vysoce taktované Athlony XP pracující s pamětí DDR333. Osazená čipová sada
KT333 zaručuje vysoký výkon, výrobce pak na desku umístil i veškeré myslitelné
rozšiřující moduly, například čip NECu s podporou USB 2.0. Pro digitální kamery
či externí disková zařízení je určen FireWire kontrolér a klasické disky je
možné připojit buď na interní ATA/133 interface, nebo můžete využít vestavěného
RAID řadiče Promise 20276 s funkcemi RAID 0 či RAID 1. K dispozici jsou však
také další varianty této desky bez zmíněných dodatečných možností, které s
testovaným modelem spojuje zejména vysoký výkon čipové sady a stabilita
garantovaná značkou Asus. Výhodou těchto "odlehčených" modelů je pak výrazně
nižší cena.

Gigabyte GA-8IEXP a 7VRXP
Moderní základní desku určenou pro výkonná Pentia 4 s paměťmi DDR SDRAM má ve
své nabídce i Gigabyte. Produkt nese označení GA-8IEXP a poskytuje všechny
výhody čipové sady i845E ve spojení se southbridgem ICH4. Standardně tedy
obsahuje dvojici USB 2.0 portů, přičemž další čtyři mohou být vyvedeny
prostřednictvím bracketu na zadní stranu mezi rozšiřující karty, případně také
u některých skříní na přední panel. Na desce najdete rovněž kontrolér VIA6306,
který (opět prostřednictvím bracketu) nabízí dvojici IEEE 1394 portů a zvukový
čip Creative CT5880E s možností vyvedení S/PDIF optického rozhraní. Chybějící
protokol ATA/133, který v čipové sadě Intelu chybí, nahrazuje RAID řadič
Promise PDC20276 s podporu dalších 4 IDE zařízení. Deska GA-8IEXP se může dále
pochlubit proprietární funkcí DualBIOS, díky které odolává některým virům či
špatně provedenému upgradu firmwaru.
Druhá deska Gigabytu GA-7VRXP je relativně levnějším řešením pro uživatele,
kteří chtějí osazovat Athlon XP či Duron a požadují zejména standardní
rozhraní. Čipset VIA KT333 zaručuje podporu procesorů AMD a až trojice
paměťových modulů DDR333. Na motherboardu je integrován RAID řadič Promise
PDC20276, který dovoluje připojit mimo čtyřech standardních IDE zařízení ještě
další čtveřici produktů s tímto rozhraním (k dispozici je přenosový režim ATA/
/133). Přestože southbridge VIA 8233A nepodporuje USB 2.0, deska obsahuje USB
řadič VIA VT6202 se dvěma porty standardu USB 2.0, vyvedenými prostřednictvím
bracketu mezi rozšiřujícími porty. Za zmínku stojí dále zvukový obvod Creative
CT5880 a zajímavý je bezesporu také konektor pro připojení čteček Smart karet,
Memory Sticků či SD/MMC karet. V další výbavě nechybí stejně jako u GA-8IEXP
DualBIOS zajišťující ochranu firmwaru před viry či chybami obsluhy.

845E Max2-LR, KT3 Ultra-ARU
Základním deskám MSI patří na českém i světovém trhu přední pozice v prodejích
a tak není divu, že i nabídka jejich motherboardů je velmi široká. Model MSI
845E MAX2-LR je vybaven moderním čipsetem Intel 845E, a dává tak k dispozici
patici Socket 478 určenou procesorům Pentium 4 s frekvencí sběrnice 400 i 533
MHz. Tři paměťové sloty DDR je možné osadit moduly PC 1600 (DDR200) i PC 2100
(DDR266) až do maximální kapacity 2 GB. Deska je dále vybavena síťovým
rozhraním RJ-45 v podání kontroléru Intel 82562ET. Pomineme-li standardní
rozhraní ATA/
/100 poskytované periferním kontrolerem ICH4, zbývá ještě integrovaný RAID
řadič Promise PDC20276.
Další deskou určenou zejména pro procesory AMD Athlon XP je MSI KT3 Ultra-ARU.
S čipovou sadou VIA KT333 a southbrigem VT8233A je spojená podpora jak pamětí
DDR, tak disků s rozhraním ATA/133. K té se navíc přidává i RAID kontroler
Promise PDC20276 s funkcí strippingu a mirroringu. Další speciální řadič pak
rozšiřuje možnosti desky o rychlé rozhraní USB 2.0, které je vyvedeno pomocí
bracketu na zadní stranu skříně mezi rozšiřující karty. Ty je možné instalovat
do pěti PCI slotů (všechny samozřejmě s bus masteringem). Zanedbán není ani
audiovýstup, který je místo stereo čipu realizován obvodem ALC650 se zvukovým
standardem 5.1. Výstupní konektory, které nejsou standardně umístěny na zadním
konektorovém platu, jsou vyvedeny opět bracketem. Zajímavostí této desky je
možnost změnit frekvenci procesoru přímo ve Windows pomocí standardně dodávané
utility Fuzzy Logic III.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.