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系統晶片組在2000年主機板的發展(上)
 

【作者: 亞伯特】   2000年02月01日 星期二

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前言

電腦主機板工業的演化方式,總是依循著三個階段來運轉。第一個階段為採用期,一般皆是以採用一個新研發出的晶片組或技術為開端;接下來便是調整期,因為新設計出的晶片組總是有一些問題要解決,而這必須靠著主機板實際採用的經驗來逐步修改,隨著經驗的逐步累積,軟硬體工程師便漸漸能掌握該晶片組的特性;到了第三個階段,或許我們可稱其為成熟期,發展至此,軟硬體工程師便能將其心得經驗應用於發展出較為完美的產品。


若是依上述的階段來看,您可能會發現這可真是一個令人厭煩的產業,因為在一個產品的產品週期裡有一大半的時間都在與BUG纏鬥;舉例來說,BX晶片組於1998年四月首度問世,而在它問世的同時,便有主機板同步推出,當然這是因為有許多主機板大廠配合晶片組廠商的時間點而同步開發主機板,於此我們可看成艱難的採用期;而到了主機板推出之後,便進入調整期;隨著各家廠商陸續推出BX晶片組主機板後,驅動程式與搭配的BIOS也都逐漸成熟,BUG數亦降至最少,至此便跨入成熟期,而產品的生命週期亦所剩無幾了。


1999年8月9日,AMD發表其為世人所期盼的新處理器Athlon,接著在1999年10月25日,Intel發表其新一代處理器Pentium Ⅲ;隨著兩種新世代處理器的發表,及接下來可預見的其他處理器的推出,晶片組廠商也不敢掉以輕心的努力研發能支援新一代處理器的晶片組,在此二者的唱和之下,將帶起主機板工業的下一風潮。因此我們先預覽一下雄霸兩千年的各家晶片組,便能對千禧年的主機板大勢,有所瞭解。


Intel 820晶片組

i820晶片組所支援的雖然是昂貴的Rambus記憶體平台,但目前已進入量產的階段,尤其是跨入兩千年之後,i820晶片組在各家主機板上的使用情形可說是已經相當普遍。英特爾在i820晶片組的推出上可說是相當不順利,尤其是在推出時間的嚴重延遲,另外對於支援三組RIMM插槽的問題也一直無法解決,雖然英特爾一再宣稱並非晶片組或是Rambus技術問題,但擺在眼前的是目前雖可在Comdex Show展中看見支援三組插槽的主機板,但實際出貨的卻只支援兩組插槽。i820所面對的另一項挑戰則是RDRAM的高成本令人無法接受,雖然一項新技術初始期間的高價格是可被預期的,但較現行的PC133 SDRAM高出五倍的價格,卻是令人無法接受,以128MB的RDRAM為例,大約美金一千元的價格令人乍舌,在市場及英特爾兩邊的壓力下,最難做的當然是主機板廠商。


目前的i820主機板多半配備的是「2+2」的記憶體架構,即支援兩組RIMM和兩組DIMM,然而由於i820本身並不支援DIMM的架構,因此必須另加一顆MTH(Memory Translator Hub)晶片以支援兩組DIMM,若是要支援四組DIMM則需兩顆MTH,當然這些皆會反映到主機板的價格;雖然英特爾並不希望廠商使用MTH的設計,但礙於現實卻不得不提供這樣的解決方案,但i820+MTH+SDRAM組合出來的效能,似乎略遜於BX+SDRAM,成本卻更高;較佳的方式似乎是i820本身及支援SDRAM,但英特爾為了將Rambus推上市場主流,似乎並未有這樣的打算。


另一個令人感到好奇的問題就是i820對雙CPU的支援能力,然而這個問題在看到Comdex中為數不少的雙CPU、i820主機板後已獲得解答,但卻看到一些雙CPU主機板令人不解的設計,其架構為雙CPU搭配兩組MTH以支援四組DIMM,因為雙CPU象徵著該產品的高效能市場定位,但MTH設計將會拖累其效能的表現,以現在i820主機板的價格約在美金$150左右,相當於Athlon主機板的價格,相對於i820的多項爭議,Athlon主機板甚至BX主機板似乎是更佳的選擇。在千禧年我們將可看到大量的新i820主機板,但市場需求則會相當有限。


Intel 840晶片組

英特爾在1999年十月二十五日發表的i840晶片組,可說是英特爾尋求在效能領先下的新一代產品,其架構類似i820而為一三晶片的的架構,分別為:82840 Memory Controller Hub(MCH)、82801 I/O Controller Hub及82802 Firmware Hub(FWH),而後兩者與i820及i810e平台所用相同。82840MCH在RDRAM頻寬上的支援達3.2GB/s,相當於i820的兩倍,這對需要高記憶體頻寬的高效能系統而言是相當好的選擇,當然RDRAM架構的高成本是必須考慮的重點。


在i840架構的系統設計上,除了前面所提的三種晶片外,另有三種晶片可供選擇以增加設計的彈性,分別是82806 P64H、82803MRH-R,及82804MRH-S。82806 P64H是一個64 bit的PCI Controller Hub,可支援33/66MHz的64-bit PCI插槽;MRH-R則是一個RDRAM based的Memory Repeater Hub,以提供更大的記憶體容量;至於MRH-S,則是一個SDRAM based的Memory Repeater Hub,相當於i820上的MTH。


i840另外的一個特色便是對AGP Pro插槽的支援,其與AGP 4X的不同處在於對插槽電流量的支援,其大小約為AGP 4X的四倍,也因此AGP 1~4X的VGA卡皆可於AGP Pro插槽上使用,而AGP Pro的VGA卡則只可用於AGP Pro插槽。i840在效能上的表現可能是相當吸引人的,但由於伺服器或高效能工作站對系統的穩定度要求相當高,因此一種新晶片的採用是需要時間來證明其品質的,當然RDRAM架構的昂貴則為另一考量的重點。


Intel 810e與AMD晶片組

在千禧年,i810E晶片組將取代i810晶片組成為低價市場的主力晶片組,而這兩種晶片組只有些許的不同,分別是在Front Side Bus及影像記憶體與晶片組間傳輸速度的提升,在i810e於此二通道支援133MHz的傳輸速度,雖然在低價市場中,這種效能提升的改良對使用者意義不大,但面對競爭對手在133MHz的大作文章,讓英特爾不得不跟進,感嘆的是i810的產品生命週期只有四個月。


在搭配Athlon的系統晶片組逐步的從AMD 750轉至VIA所開發的晶片組後,許多人猜測AMD是否會退出系統晶片組設計的行列,但是就筆者的瞭解,這個答案將會是否定的,因為雖然AMD將不從事主流晶片組製造的工作,但是AMD為了其所精心開發出的CPU,將配合其CPU而設計出一代又一代運用新技術的晶片組,以確保其CPU得到充分的支援及發揮。據了解,AMD正在從事下一代晶片組的設計動作,而在2000年底,AMD極可能推出支援多顆CPU的晶片組,讓我們拭目以待。


結語

談到這裡,筆者已介紹了英特爾及AMD在2000年晶片組發展上可能的動作,由於截稿時間逼近,對於國內晶片組大廠VIA及Ali的情形,筆者將在下一期的文章中,繼續為您介紹,歡迎讀者與我一起關心晶片組在兩千年的發展。


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