Intel平台技术及向915/925x转型
文章出自：水冷天下
Intel平台技术及向915/925x转型
计算机中央处理器的演进速度应该是众多硬件产品中最快的，而且衡量新款处理器的性能是否超越旧款的标准似乎也非常简单——很明显，一款主频为3.0 Ghz的处理器肯定要比2.8 Ghz的处理器运行速度快。同样的，Pentium 4也必然会比同主频的Celeron运行速度快。虽然电脑发烧友们对于低端产品不屑一顾，但是对于绝大多数消费者来说，关注处理器细分市场，就等同于关注自己的金钱是否付出的值得。最近，intel将其处理器产品的命名方式进行了更改，沿用多年的用主频命名产品的方式一去不复返，取而代之的是一套专门的处理器编号命名规则。例如，500系列的产品其运行速度要高于300系列，而同属500系列的550就要比520速度快。这种命名方式还算比较容易理解。
而真正使消费者不容易理解，同时也不容易衡量其产品优劣的地方在于隐藏在处理器背后的处理器平台技术。比如intel 875芯片组与865芯片组有何不同，925芯片组又比915芯片组做了哪些改进，等等...作为消费者来讲，了解了intel的平台技术，就能更有效的对整台intel处理器电脑的性能做出评价，也就可以更有效的利用手中的金钱。
众所周知，过去intel的芯片组产品中，865PE和875芯片组是雷打不动的高端产品，但是随着基于LGA-775架构的915与925X芯片组的出现，intel产品家族进入了一个新的时代。新平台所带来的不仅仅是处理器接口技术的改进，intel还把包括BTX, DDR2, NCQ, HD Audio 以及 PCI Express等众发烧友们翘首以待的先进技术标准以基本配置的形式整合到了一块小小的芯片当中。在我的印象中，intel上一次如此大规模的向新产品中引入先进技术还是在由Pentium MMX/Pentium Pro向Pentium 2产品系过渡的时候，那次转变就把当时最先进的AGP, SDRAM, ATX和Slot-1等标准作为了Pentium 2平台的标准配置。革新往往不是个坏东西，没有革新电脑产业就不可能发展。所以，虽然新产品可能会价格不菲，但还是有不少发烧友甚至是普通的消费者会去追逐它们，因而915/925x芯片组的推出如同许多其它新产品的推出一样，引来了无数期待的目光。今天，我们就要把915/925x的一切细节展示给大家，首先让我们从PCI Express开始。PCI Express (PCIe)PCI Express (PCIe)如同显卡接口标准从PCI向AGP转变的过程一样，PCI Express也带来很多新的特性，但同时并不兼容现有的AGP标准。PCIe的出现弥补了高端显卡领域图像数据高速传输标准缺乏的空白，从某种意义上说，PCIe对总线标准来说具有革命性的意义，因为实际上，自从486计算机以来，系统总线标准并没有进行过本质上的变革。根据众多的资料，我们总结出PCIe带来的一下优点：更低的指令执行成本 每个数据交换针脚拥有更高的带宽 可通过升级提升性能 点对点传输架构 此项标准的重点是点对点传输架构和可测量性。传统的PCI总线标准本质上类似于网络标准中的共享协议，其理论上拥有133MB/s(33Mhz * 32 bits * 1 byte/8bits )的带宽，而这些带宽又要被所有的PCI设备所共同分享。这个标准在一开始非常适用，但是随着各种新设备的出现，这一点点带宽已经不够众多设备来分享了。更有甚者，现在的千兆以太网卡单独需要的带宽就要比整个PCI总线所能够提供的带宽还要多。其它的例如Firewire接口会吃掉50 MB/s的带宽，Firewire B可以吃掉100 MB/s，而你的系统中可能还需要声卡，视频采集卡等等设备。所有这些设备都像饿虎扑食一般的扑向只有区区133 MB/s带宽的PCI总线，竞争之激烈可想而知，而各设备性能之受限也不难想象。而在PCI Express架构标准中，每一个设备单独占用带宽和处理器及内存交换数据，这样就不会发生资源利用冲突。此外，x1 slot可以提供单向250MB/s（双向500 Mb/s）的数据传输速率，这个速度达到了传统PCI总线全部速率的3.75倍之多。x16 PCIe 插槽在x1 PCIe 插槽的旁边可测量性是另外一个重点。如果250MB/s带宽的x1 slot仍然不够用，更多线路的带宽会应用到这个接口中来。在第一代PCI Express标准的主板中，显卡可以分配到如此20条线路中的16条的带宽。PCI Express不仅仅是一个新的显卡接口标准，它还被赋予了更多的意义，由Alienware 和 NVIDIA力推的双卡互连技术的回归，靠的就是PCI Express。而intel方面对待PCI Express的态度也相当积极，它们的平台产品已经可以支持 NVIDIA 与 Alienware的双卡技术。不过还有一点需要强调的是关于PCI Express的视频应用方面，在实际使用当中还需要一些其它的设备才能更好的发挥出PCI Express带宽高的优点。Socket-T (LGA-775)Socket-T (LGA-775)中央处理器对于一般消费者来说总显得神秘莫测。我所知道朋友当中有个人手里甚至还保留着一台老掉牙的Cyrix微机，一个朋友手里搞到一块老主板，另一个朋友就把一块老的Socket A CPU送给了他。而他们无论是谁拿到了那么老旧的产品心里仍然格外高兴。可是那个CPU的安装过程却格外费力，因为CPU对于他们来说简直太神秘了，他甚至不知道要把那个机械卡子拨开在安装CPU，这样会把CPU毁掉的，我敢打赌他到现在也还没有搞定。而915/925x平台上所使用的CPU插槽基于Socket-T接口封装，这种封装方式将原本设计在CPU上的针脚转移到了插座上，大大降低了CPU受到致命损伤的概率，因而你再也不必担心安装过程会损毁CPU了。不过危险肯定还是存在的，只不过从CPU转移到了主板上。 LGA-775 Socket——针脚被设计在主板插槽中，大大降低了CPU受损伤的可能，但是主板呢？这个新型插槽的一个优点是，在CPU的安装过程中，插入时不需要对CPU用力，只要对准位置，CPU就可以稳稳的安放在主板上的插槽中。而另外一个优点就是机械卡子不再与CPU有接触，而是借助于一个包裹CPU的外框将CPU固定住。这一点非常重要，因为当你拔出散热器时，原来的插槽会使得涂抹于CPU与散热片之间的硅胶对两者产生粘连，从而对拔出过程起了阻碍作用，不过改换了新的插槽之后，由于有金属外框的包裹，CPU不会被粘出来，所以拆除散热片的过程不会对CPU造成损坏，所以有效的保护了CPU。DDR 升级 DDR2DDR 升级 DDR2存储颗粒的技术标准由SDRAM升级到DDR合乎市场规律的需要，顺应消费者的需求，那么从DDR升级到DDR2是否也是合情合理的呢？这次的升级与前者的升级有所不同，由DDR 到 DDR2在芯片架构上进化地更加剧烈。还记得中学时学过的正弦波吗？其实计算机的时钟信号就是一种特殊形式的正弦波——方波，理论上它是由周期成整倍数的无穷多正弦波叠加而成的。在SDRAM内存中，数据信号只在时钟信号的一个上升沿到来时进行读或写操作，而下降沿时，内存的工作状态是空闲的。而DDR内存标准将双沿工作的概念引入实际操作，使得数据信号的读写操作在每个上升沿和下降沿都可以进行，此种方法在理想状态下可以加倍提高内存的工作性能。不仅充分利用了内存的工作周期，DDR内存在工作速度上也有所提高，最初的DDR200开始，DDR内存的工作速度就在不断提高，现在DDR400内存已成为攒机的基本配置，而消费者还可以再添些银两去购买更快的DDR500，不仅如此，根据目前的势头，DDR标准的内存的工作速度还没有停止增长的趋势。DDR2的到来稍显与众不同，其时钟频率不升反降，不过时序利用与DDR同样是最充分的上下双沿数据读写。DDR2所倚靠的并不是高时钟频率而是一块并行的所谓“第二内存芯片”。本质上讲， 每个DDR2内存芯片的实际工作时钟频率和DDR芯片一样可以被加倍使用。而没有把时钟频率升到很高是为了有效的降低工作电压，从而极大的缓解了芯片的发热问题，也可以尽可能的减少芯片的功耗。当前唯一阻碍DDR2内存大规模普及的问题就是其高出DDR内存一块的价格，因为额外的“第二芯片”要占用额外的成本，它成为了DDR2内存进一步降低价格的绊脚石。关于DDR2的上市了路线我稍感有些奇怪，按照一般高档次新品上市的规律，它们都会首先进入移动电脑或是消费类电子产品市场等高附加值的领域，而且DDR2的低工作电压还可以使移动电脑受益匪浅，不过这次DDR2一上市就瞄准了完全靠产品真实价值取胜的桌面级市场，确实有些出乎行家们的意料之外。不过不管怎样，此次intel的915G/925x平台已经提供了对于DDR2的全面支持，大多数基于此芯片组的主板都会将DDR2插槽作为标准配置。BTX和HD AudioBTX - Balanced Technology Extended几乎目前所有的主板都是基于ATX及microATX标准设计的。ATX标准规定了一大堆详细的规范，包括主板的工作电压，主板的尺寸规格，甚至还规定了电源风扇的旋转方向，就这些还不过只是这个庞大标准体系的冰山一角。BTX试图用更合理的机箱内部气流来消除ATX标准中的一些缺陷，这一点不论是对于intel还是AMD来说，都对解决处理器的散热问题具有好处。已经有一些整机厂商注意到了这一点，比如台湾厂商Aopen推出的产品H700B就在CPU风扇的旁边设计了出风口来引导机箱内部的气流，还有另一些典型的例子比如机箱生产商Antec的产品。随着BTX标准的发展，更多的厂商会制造基于新标准的产品。我们已经看到，在众多发烧友的不断追捧之下，CPU散热器的体积已经越来越大，重量也越来越重。最夸张的说法，现在某些特殊的散热器重的足可以把主板压弯了。而我们曾经遇到很多的情况是使用者愚昧到没有安装散热器就使用电脑。BTX架构自身就对处理器的散热问题进行了专门的考虑。到目前为止， BTX架构的发展还仅限于我们目前所常见的主板。标准的ATX接口被BTX接口所替代，而同时对于主板上的供电问题，BTX需要比ATX数量更多的电源针脚。不过由于ATX主板的大量普及，正如同当年ATX主板取代AT主板成为主流的过程一样，逐步淘汰现在大量使用的ATX主板也需要一些时间，而同时，BTX架构还需要一个逐步改进和完善的过程。就如任何一个新技术新标准必须要遵循市场规律一样，BTX的推广也需要众多板卡和机箱生产厂商的大力支持，直到该标准的产品在市场上达到了一定的占有率，才能真正站稳脚跟。不过就目前的情况来看，BTX距离市场统治地位还很遥远。而作为提出这一标准的intel来说，坚决的推广这一标准，通过各种方式使得下游厂商生产遵循这一标准的产品将是这艘IT业的旗舰所必须完成的工作任务。HD Audio我相信AC\'97标准早在Pentium 2时代就已出现，并且这些年来它经历了不少的改进。尽管如此，广大的发烧友们都对集成于主板上的AC\'97声卡根本不屑一顾，他们都会选择独立的声卡来追求更好的音质。除去NVIDIA那款充满潜力但却壮志未酬的Soundstorm之外，市场上再没有什么可以拿的出手的集成声卡了。intel推出了免费音频标准HD Audio，其编码方式的名称为Azalia，根据intel的计划，这个编码标准将取代现有的AC\'97，下面列举一些这个新标准的特性：同时支持输入/输出各15条音频流 每个音频流都支持最高16声道 每个音频流支持8-, 16-, 20-, 24-, 或 32-bit 的采样精度 采样率支持从 6 kHz 直至 192 kHz. 对于控制，连接和编码优化的可升级扩展 音频编码支持设备高级音频探测 新标准的特性当中，支持更高的采样精度，多音频流混音和多声道放音是非常值得期待的。诸如VoIP等业务需求的增长将会占用一部分音频流的输入与输出，而同时进行的传统多媒体应用如CD Audio, MP3, DVD, 和 DiVX播放等也需要占用声卡资源，新标准允许了更多的音频应用。高采样精度和多种比特率选择是另一项重要的更新。基本的CD音频标准为16-bit音频流，44kHz采样率。而DVD-Audio则拥有了更加严格的标准，它要求采样率可以根据实际数字音频效果的需要达到从44.1kHz到最高192 kHz的多级选择。而根据Intel的HD Audio的详细规范，该标准是为享受当今顶级音频效果需要而制定的，并为未来的将出现主流音频标准铺路。而同时，HD Audio标准还作为了intel的Digital Home计划当中关于音频处理的一部分标准，该计划的目的是通过嵌入式控制设备的配合将个人电脑打造成通过家庭媒体的中心，而音频享受是媒体中心当中必不可少的重要环节，所以HD Audio的分量之重不言而喻。HD Audio是作为一种音频控制方式出现的，它还是需要一种将数字信号解码为模拟声音信号或是SPDIF输出的解码标准。而真正由intel做出的改进在于对音频流的控制。如果要使得HD Audio能够充分发挥其功效，intel还必须首先说服第三方的音频芯片制造厂商如Realtek或者 C-Media 来提供足够发挥HD Audio能力的音频解码产品。而正是这些公司会根据自己的生产实际来最终确定应该有多少声道的音频流输入和输出。虽然HD Audio的能力相当强大，但是也如同当今的7.1声道音频播放标准一样，会受制于音频解码设备厂商的实际生产和推广情况。NCQ 和 Matrix Storage TechnologyNCQ 和 Matrix Storage Technology随着数字多媒体技术爆炸式的发展，个人电脑的大容量存储成为电脑技术发展过程中一个日益突出的问题。试想一下，如果不幸丢掉了一张网上缴税回执单或者丢掉了明天要交的电子家庭作业，这都无足轻重。可随着数字照相机，数字摄影机的普及，大容量的数字音视频文件的存储越发显得重要，尤其这些文件可能是记录了你人生当中非常有意义有价值的某一个瞬间，如果丢失了，那么对于情感世界是一种多么严重的打击呀。而一些诸如生日或者是婚礼上的照片或是录影就更加弥足珍贵，确实需要一个大容量而又高保险性的存储方式。硬盘驱动器长久以来是个人电脑大容量数据存储的中间力量，不过由于长期频繁的读写操作，硬盘的寿命也会不断下降，因而保险系数也不断下降。而当前硬盘读取速度相对较慢也是系统性能提升的一个很大的瓶颈。传统概念上为硬盘提速有以下两种方式：提升硬盘转速 增加缓存容量 过去几年，主流硬盘的转速从5400rpm升至7200 rpm，而最终出现了转速为10,000 rpm的SATA硬盘。RAID (Redundant Array of Independent Disks 磁盘冗余阵列技术)是另外一种通过与上述完全不同的理念来提升硬盘性能和可靠性的方式。通过阵列方式，几块硬盘可以RAID0或是RAID1以及RAID 0+1的方式工作。在RAID0方式中，几块硬盘可以同时进行数据的读写，以此来提高数据读写的效率，相应就提高了数据读写的速度。而RAID1方式则将数据同时分别写入不同的硬盘，以此来保证数据的完整性。RAID0方式通过向每块硬盘当中写入数据块来有效利用磁盘空间，但是一旦有一块硬盘发生故障，则意味着存储在全部硬盘上的数据将丢失。RAID1方式通过硬盘备份的方式有效的保证了数据存储的可靠性，但却需要双倍的硬盘存储空间。而RAID 0+1方式虽然结合了上述两种方式的优点，但却需要四块硬盘，这可是一笔不小的投资哟。在915/925芯片组中，intel为其ICH6R南桥芯片引入了两项新技术，Native Command Queuing (NCQ 本机命令排序)和Matrix Storage（矩阵存储器）技术，这些技术的引入将为硬盘工作提速，并改善硬盘工作的可靠性。NCQSCSI技术超越普通硬盘及SATA硬盘的一项重要技术就是NCQ。个人电脑使用的传统硬盘都是线性工作，这种工作方式存在着潜在的危害，如果想知道为什么，就需要首先了解硬盘的工作原理。硬盘内部由一片或几片盘片作为存储数据的介质。每层盘片按照半径不同的同心圆被划分为不同的磁道，而后磁道又被划分成不同的扇区。每层盘片都被用一个或多个激光头进行读写操作，如果数据存储于同一磁道，那么数据搜索速度将是最快速的，即寻道时间最短，而激光头在磁道之间移动会消耗时间。想象一下，如果有三个逻辑上连续数据块，第一个位于最外围的磁道，第二个位于最靠近中心的磁道，而第三个又在最外围，那么依照传统的硬盘工作方式将安装数据的逻辑顺序依次读取这三个数据块，也就是说激光头将在磁盘的最外圈和中心圈之间反复移动两次。这种工作方式的效率是很低的，而且消耗的寻道时间也比较多。如果能够有效的缩小激光头的移动距离，那么就可以大幅度减少寻道时间，这是基于这种目的，NCQ技术出现了。通过NCQ技术，寻道顺序可以被有效的重新排列，将位于外围的全部需求数据块读取完毕之后在读取内部磁道的数据，通过这种方式可以大大提高寻道的速度。通过NCQ技术最多可以重排32条指令。但是NCQ需要磁盘控制器和磁盘自身的兼容性支持。目前硬盘厂商都已开始在其生产的硬盘当中加入对于NCQ技术的支持。 Matrix Storage Technology虽然目前硬件市场上硬盘产品的价格已经非常便宜了，不过我还是不认为多数消费者会考虑使用需要四块硬盘的RAID 0 + 1技术。而需要两块硬盘的RAID 0 或 RAID 1虽然在成本投入上可能比较现实，但是其自身的一些缺陷还是限制了其发展前景。intel在RAID 0 + 1概念中做了一些变化，进而推出了Matrix Storage Technology，不过目前还没有其它厂家呼应这项技术。这项技术只需两块硬盘，而每块硬盘当中都被划分出RAID 0区域和 RAID 1区域。在RAID 0区域中可以存储数据比如游戏文件，操作系统或是其它应用程序等等。而RAID1区域由于其强大的备份功能和保险性可以用于存储需要长期保存的各种图片，视频或是重要的数据资料.目前除去此项技术还没有其它技术可以将不同的RAID区安置在一块硬盘当中。随着硬盘价格的进一步下降和数据安全性要求的进一步提升，采用RAID方式或者相关概念的方式进行数据存储将是大势所趋。而单纯的RAID0或RAID1都要受到自身的一些限制，而引入RAID 0 + 1概念的Matrix Storage Technology将有可能成为低成本高可靠性大容量数据存储的最佳选择。总结总结变革都不会轻易发生， 而intel此次将变革引入了平台领域，Socket-T 和 915/925x所带来的变化都是前所未有的。不论怀疑的声音是否强烈，915/925x的推出无论对于intel还是其它周边厂商都具有重大的意义，因为新品的推出在众多领域都带来了革新，而且在由AGP向PCI Express转轨的过程会带来更多切实的变化。在此次新款芯片组所带来的众多革新当中，PCI Express是站在最前沿的。自从486微机推出以来，计算机总线在本质上就没有任何改变，而今天，变革终于到来了。现代个人电脑的总线技术终于开始向PCI Express迈进了。这样那些对于带宽需求较高的设备，诸如高等级显卡，高清电视卡，1394B火线接口卡，甚至是千兆网卡都可以发挥功效了。随着NCQ以及Intel的Matrix Storage Technology整合于平台之中，硬盘技术也前进了一大块。NCQ是取代提高硬盘转速而发挥硬盘潜能的一条捷径。而Matrix Storage Technology则会将RAID0和RAID1等阵列技术引入主流个人电脑市场。数据完整性将不再是传统个人电脑的强项所在。而令人们饱偿其苦的文档及图像备份丢失问题，随着数据量的飞速增长而更加突出，过去例行的每周定期备份的方式已不再有效，无论是普通用户还是发烧友们都对数据备份感到力不从心。而通过Matrix Storage Technology，唯有真正有价值的数据才会进行备份操作，而其它一些多余的操作都可以被省略掉，从而大大节省了硬盘资源和人的精力。915/925x平台的推出将比过去的平台产品提升更多大的计算机性能表现。个人电脑正在开始脱离它现有的定位并逐步向消费类电子产品转变。这一点随着HTPC以及PVR产品受关注程度的不断增加而越发的明显，随着Digital Home计划的逐步实现，个人电脑作为家庭电子娱乐中心的倾向越来越醒目。大量应用到915/925x平台中的新技术，如HD Audio，NCQ等等为系统的稳定运行和多媒体性能的稳步提升助力不小。而高总线带宽则对于未来的高速以太网应用奠定了坚实的基础。intel希望借助新900系列平台的推出，将个人电脑向家庭中心转轨。
