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LGA 775 CPU 系统简介及工作原理. By Robinliu 2005-1-10. LGA 775 简介:. 新一代的 LGA775 Socket 因为采用金属组件,比之前版本的产品更坚固。也因为这次的处理器不再有针脚,周围口字形的金属边框就是用来把处理器锁住的 .
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LGA 775 CPU 系统简介及工作原理 By Robinliu 2005-1-10
LGA775简介: 新一代的LGA775 Socket因为采用金属组件,比之前版本的产品更坚固。也因为这次的处理器不再有针脚,周围口字形的金属边框就是用来把处理器锁住的. 从高阶服务器平台引进的LGA封装技术,单位面积内可容许更高密度的针脚,并具备一致性的电气讯号特性。现在安装就不用像以前那样,花那么大的力气,才可以把处理器固定在主机板上。据英特尔公关部门的说法,LGA775附有如此多针脚的原因,是为了预留给未来处理器有更方便的电源配置。虽然Tejas取消了,可是我们仍然可以肯定未来的CPU需要的电量,特别是当你想使用双核心平台的时候,电量一定是相当可观的。 以往金属针脚曾是CPU本体的一部份,不过它们现在都被移置到插座上了,这也是Intel 为了降低它的CPU损坏率的做法,将不良转稼到主机板生产厂商身上,因此,775 Socket的保护,也成为各大主板生产商所面临的一个不窜容忽视的间题。
775架构芯片组简介 新芯片组-MCH 925X、915G、915P、915GV 目前最新的Alderwood现在已正式命名为925X Express芯片组,它是接替前一代875P (即Canterwood)产品,925X是LGA775架构中最顶级的芯片组。 新的代号为Grantsdale的芯片组包含以下三款芯片组:整合英特尔 Graphics Media Accelerator 900芯片组915G、支持外置显示芯片的915P,与较低价并内建显示芯片 的版本的915GV,不过,915GV不允许外接PCIe的显示芯片支持(英特尔称为PCI Express Graphics或 PEG)。此三者统称为915 Express芯片系列,它们是准备用来取代Springdale 865芯片系列的。 新的芯片组均不支持AGP埠,但买家可以选择采用DDR2或DDR1内存。至于选用哪一种内存,则要如何设计内存插槽配置了。 目前还没有厂商愿意将DDR1内存拿来搭配高价的925X芯片组,所以这个平台是搭配DDR2。相反的,我们期望915G/P主机板可以同时支持DDR2和DDR1内存。但同时配置这两组内存插槽会有许多技术上的困难有待解决,所以我们很难看到有DDR1跟DDR2混合存在的主板 。 习惯上,为了方便扩充,英特尔将它的核心逻辑芯片产品分成两个大区块以求其扩充性,一块是之前所提到的内存控制模块或称为北桥芯片(Memory Controller Hub;MCH)。其内部主要包含内存控制器及图形显示接口。原本的AGP已经被总频宽大四倍的x16 PCI Express接口所取代。另一个重大的基础改革,就是现在的内存控制器除了支持传统的DDR400内存外,也支持DDR2-400及DDR2-533内存,所有的新一代芯片组都采用双信道模式。 南桥芯片必须和北桥芯片配对,英特尔称其为ICH(I/O Controller Hub)。 各式的配对组合形成了各个等级的计算机系统,包括入门至顶级的计算 机系统等。
新芯片组----ICH 新的ICH共有四个版本可供选择:ICH6具备所有搭配900系列北桥芯片的基本功能,ICH6R还加上了RAID磁盘阵列功能,ICH6W整合了无线网络控制器,而ICH6RW加了上述所有的功能, 在一般性规格的支持,新一代芯片组并没有太大改变,仍然具备PCI插槽、USB 2.0端口、基本音效及储存装置控制器等传统规格。当中新的特色是:四个PCI Express x1信道、英特尔高传真音效及完整的四管道AHCI SATA控制芯片, 当初英特尔设计900系列芯片组时,就规划支持PCI Express的功能,因此,当我们看到南北桥之间是以和PCI Express相关的DMI (Direct Media Interface)信道连接时,并没有感到太大意外。这四个PCI Express信道足足提供双向独立各1GB/s的频宽,因此,使用上一代的南桥芯片(ICH4 or ICH5)已经不可以再跟新的北桥芯片配对使用了。 芯片及封装 所有北桥均采用FCBGA(flip-chip ball grid array)封装,共有1210个焊接球:南桥则使用BGA封装,有609个焊接球。虽然英特尔的芯片制程技术比CPU所用的制程晚一个世代,目前芯片组尚未导入130奈米制程,这正好解释了现在180奈米制程生产的ICH6系列芯片组会比较烫的原因
LGA775主板架构 新的915及925芯片组会跟新的整合绘图处理器-915 Graphics Media Accelerator 900(以下简称GMA900)一并推出。GMA900是继865G芯片组内建英特尔Extreme Graphics II后的新世代产品,同时也支持915芯片组。 透过GMA900,英特尔将内建绘图卡功能的产品瞄准入门级市场。因此仅支持DirectX 7 EGⅡ,以今日的标准来说已经不合时宜了。GMA900是一个更高等级的架构,比之前英特尔的设计更具影响力。不过,GMA900虽是支持DirectX 9的芯片,可是并不完全支持所有DirectX 9硬件加速功能。仅像素着色(Pixel Shader)可以透过绘图芯片运算来提升效能,而顶点着色器(Vertex Shader)部份则由系统处理器以软件仿真方式来运算. 跟865G比起来,915G会在系统预设内存内大量的删除可定义的记忆区块。令人欣慰的是,其实915G的运作方式跟865G非常相类。在BIOS的环境下,顶多只有32MB的内存可以分配给绘图芯片。而在执行游戏时,驱动程序可以暂时把额外最多的96MB内存分发给绘图芯片,直至游戏结束为止(DVMT)。所以,使用整合绘图芯片而导致系统内存损失的问题就不太重要了。 所有整合绘图芯片的解决方案,3D效能表现都非常不好。整合的绘图芯片仅能满足低价位入门级产品的要求。虽然8.6GB/s跟DDR2 533内存的配搭看起来还不错,可是绘图芯片必须要跟系统内的其它组件一起共享频宽。 英特尔把GMA900定位成主流绘图卡的另类选择,因为英特尔依据目前实际的绘图卡销售数字来定义何谓「主流」,而不是以当下绘图卡的种类来区分何谓主流,所以,这个「主流」定义在40至50美元的独立绘图卡,相对应的是搭配64位内存的Radeon9200与GeForceFX5200显示卡。 除了欠缺DirectX9支持外,915G的内建绘图芯片已足够应付一般使用者的需求,除了对游戏有特别需求的玩家外。英特尔的目标对象,主要是以办公室应用为主,但偶而玩玩计算机游戏的一般性用户,则只要GMA900就足以应付需求。特别是GMA900的耗电量仅10瓦以下,而外接绘图芯片的显示卡动辄需要几十到100瓦以上的耗电量。另外还有一点,GMA900运作时温度还算低。我们在测试纯2D影像时,发现画质相当不错,针对DVI液晶讯号输出,英特尔还提供一个SVDO连接子卡插到PCI Express 16x扩充槽,但到目前为止还不清楚,英特尔是否也能藉由SVDO提供双屏幕输出的功能。
新的内存规格:DDR2: • 基本上,DDR2和DDR1内存的工作方式类似,都是在一个时脉周期中可以取得两次资料(double data rate 模式)。但是DDR2以更快的时脉周期运作,当中新增的功能包括:ODT(ON-die termination)抑制讯号反射,因而减少内存页的大小及激活内存页所需消耗的功率。每一个CAS指令可以紧随RAS讯号进行,而不会因为任何碰撞而延滞。这个设计大幅减低了控制器的复杂度,理论上,甚至可以提升内存的传输率负载值。在名为Sequential Nibble的8个时脉的爆发模式读写长度(burst length)规格上,单次burst可分为两个4 bit Nibbles。其好处是将8个时脉的burst转换成interleaving mode,效率也因此而增加了。 • 内存制造商大都好用FBGA(fine-line ball grid array)或 tiny BGA的封装方式。无论采用的是哪一种封装方式,在效能上而言其它并没有太多值得着墨的地方。请参考以下的表格。
PCI Express-崭新的连接 同PCI或PCI-X所不同的是,PCI Express(或 PCIe)采用的是串行的传输协议。使用接口对外的接线数量限制在一定的小数量,可是相对来说,它可以完全凭借着比PCI还快的高速时脉来增加内存频宽。此外,频宽的增加可以靠连结数个PCI Express传输线道而完成。在规格上,分别有五种型态的插槽-x16、x8、x4、x2 和 x1,请参考上图为例,标明x16的插槽是最宽的一个。 PCI Express是一个点对点双向式的连结协议,基本上,它提供相同的频宽给彼此的两个装置而无须分享给其它的装置,就像使用parallel PCI的接口一样。由于考量模块化的设计,主机板制造商会根据其偏好而设计不同的PCI Expree插槽的排列方式。例如,一个20个传输线道(lanes)的PCI Express接口,就像大多数的900系列系统芯片主机板一样,可以做成一个x16 PCIe插槽及四个x1 PCIe插槽。或者像中阶服务器系统做成五个x4 PCIe插槽,而要如何安排,则端赖数字上的有效调整。PCI Express的规格也会因不同的系统芯片制造商而和其它的功能放在一起。 PCI和AGP都将会被PCI Express所取代,虽然英特尔新一代芯片不再支持AGP。我们预估AGP接口的产品大约还可以在市场上存活一年多,也可能更久一点。又或是说,AGP接口的产品存在于市场上的时间比PCI的更长也说不定,因为就成本上来看,PCI的确很低,不过,这并非是永远不变的。
支持更多SATA、更多RAID、更多连接埠 另一个技术上的大跃进,就是SATA控制器。英特尔把SATA控制器升级为一个真正支持AHCI机制,而不单单只是ICH5及ICH5R内的组件。在Windows中,系统已经把它设定为一个SCSI或RAID控制器装置。 整个900芯片组家族都有提供四个SATA埠,它们都能以每秒最快150MB的速度运行。同时,光驱也会支持ATAPI规格,特别是当愈来愈多光储存装置都不在支持UltraATA,而是SATA的时候。 新的RAID功能也有数个不同的改变。如之前的一样,你还是要使用一个简单的RAID 0的stripe交错读写模式,来为你的装置子系统加速。另一个做法是,你仍然将第二颗硬盘规划出部份空间,以RAID 1以的镜映模式,在这部份空间的作成类似两部磁盘驱动器做RAID 1的效果,因为现在有四个SATA埠,因此你可以同时选择RAID 0或1,当然这个大前提是你的系统同时有两个硬盘。 每当你安装新的Windows版本,你都要考虑是否采用RAID设定或只是一个单纯的硬盘设定。基本上,设立单颗RAID模式硬盘的称为准RAID组态设定,当外加第二颗硬盘时,先前的设定可以很容易的升级到RAID 0或RAID 1模式,英特尔称这个技术为RAID移转功能(migration capability)。 不过,这个RAID硬盘系统的缺点是它不可以移植到已安装英特尔Application Accelerator 4.0的RAID驱动程序的计算机上使用,这一点你必须要知道。 同时,英特尔也让你可以额外多增加一个硬盘。这对RAID 1的设定来说是 十分有用的,万一有个硬盘出现运作问题,它都可以自动的重新建立磁盘阵列 。
英特尔 Wireless Connect Technology 英特尔的大动作是它在芯片组内加入了无线网络功能。925X/915芯片组不只为买家提供了内建的Wi-Fi功能,也提供了透过软件设立连接点的功能。为什么这些功能这么重要?因为有了这些内建功能,你就不需要为你的网络额外再花钱购买硬件了。现在你只需要使用你的PC就可以轻松的建立无线撷取点。而当中的无线认证及安全设定也都相当简单。
新音效:高传真音效 在新一代芯片中,最值得我们注意的特色是视讯子系统。AC97标准已经使用多年,可是此系统的的改进却很有限。英特尔决定以三个方向把它的视讯系统带入一个新方向,包括提升音讯品质、提供加值化功能及加入杜比(Dolby)认证。 高传真音效规格上具备192-kHz取样频率、24位及8声道的音讯播放效果。除了以上所提的特色外,还有下列三个有趣的特色:支持多重分组功能(可以routing不同的音讯来源至不同的外置装置)、接头随机安插组态(jack re-tasking)及支持数组扩音器。 跟大多数的音效功能一样,有没有附接头重组态(re-tasking)的功能是取决于主机板厂。如果主机板厂把这个功能完整的加入他们的产品内,那你就可以直接把耳机的接头接在任何一个立体声的插头上。透过数组扩音器,你可以传输3D立体声音讯。例如:如果你正在使用VoIP电话来讲电话,如果对方的装置有环绕音效,并知道你位在什么地方,那他就可以猜到你在房子中的哪个位置跟他交谈。