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Intel 945平台技术全面解析

    【IT168评测中心】随着双核处理器时代的到来,Intel推出了针对主流平台的945系列芯片组来配合新的Pentium D处理器,在高性能桌面平台,则有955X芯片组,它也可用于低端的工作站。与945/955芯片组搭配的新南桥是ICH7,这次平台升级幅度还是相当大的,引入了不少新的技术特性。

    945芯片组架构图,由于支持了双通道的DDR2 667,因此内存带宽达到了10.7GB/s,而且Intel也首次把FSB1066下放到主流平台上,945P/G可以支持所有FSB1066/800/533,因此也能使用高性能的Pentium 4 EE处理器。南北桥之间是2GB/s的DMI总线,南桥ICH7支持更加丰富的功能,我们注意到图中紫色的部分,Intel PRO/1000以太网和Intel AMT,这将是下一代的远程PC管理管理技术。

    Intel 945 MCH支持90nm工艺LGA775封装的Pentium 4处理器,并支持最新的双核心处理器Pentium D,它提供完整的Pentium 4 FSB,包括533/800/1066MT(133/200/266MHz),FSB1066首次用于针对主流市场的芯片组,在此之前FSB1066只用于高性能桌面芯片组。945支持Hyper-Threading,也就是Intel独有的超线程技术。它的处理器总线特征还包括,支持FSB动态总线反转,32bit的主控总线寻址,提供了12级深度队列,一级深度的延迟队列,支持64位缓存总线。它使用GTL+总线驱动,集成了GTL终结电阻。

    945的内存控制器最大支持4GB内存,这点比不上955X,后者能够支持8GB内存,这是首次在桌面平台上突破4GB内存限制。945P可以提供一条或两条64位宽度的DDR2 SDRAM通道,支持的内存类型是DDR2 400,DDR2 533和DDR2 667,Intel在945芯片组上已经完全摈弃了DDR SDRAM。在使用双通道DDR2 667内存下,可以达到10.7GB/s带宽。945P不支持ECC内存,这也是为了和高端芯片组有所区分,它能够使用256Mb,512Mb和1Gb DDR2内存颗粒,可以使用单条1GB的内存模组。945在双通道模式下能够同时打开32个页面,这和它前代产品是一样的,同时打开的页面数量越多,能加快内存访问速度。945使用CKE可以支持到内存的休眠,有效降低了功耗。

    PCI-Express总线应用范围越来越广,945支持一个PCI-Express x16端口,提供每pin 2.5Gb/s带宽,实际传输率是每对250MB/s,945P仅能提供一个PCI-Express x16控制器,因此无法支持多个PCI-E接口,Intel将在975X中引入第二个PCI-Express控制器,这样能够支持两块PEG显卡。945和南桥通过DMI接口相连,实际上DMI也基于PCI-Express总线技术。与945搭配的是ICH7,它们之间的点对点带宽为2GB/s,总线频率是100MHz(和PCI-Express图形共享),使用32位downstream寻址,ICH7分成ICH7或ICH7R 。945采用了34mm×34mm,1202 balls封装。

 

ICH7R——82801GR

    Intel ICH7/ICH7R使用DMI(Direct Media Interface)和北桥连接,它每方向有10Gb/s带宽,全双工模式,对软件透明,DMI提供了QoS(服务质量),这个高速接口集成了高级优先服务,允许并发通讯和真正的同步传输能力。ICH7支持4个PCI-Express root端口,引外ICH7R还提供额外两个PCI Express根端口,这仅能使用x1配置。ICH7支持PCI Express 1.0a,它的1-4端口可以配置成4x1或者1x4模式,很多主板就是通过4x1模式提供第二块PEG显卡接口。PCI-Express x1 lane每方向支持2.5Gb/s带宽,提供热插拨模组支持。ICH7和ICH7R提供四个SATA接口,它们支持3.0Gb/s的数据传输率,ICH7R还支持AHCI控制器(仅用于RAID模式)。Intel Matrix RAID技术是从ICH6R开始引入的,ICH7R进一步提升了规格,它支持RAID 0/1/5/10模式。此外ICH7还集成一个IDE控制器,支持两个IDE设备,支持Ultra ATA/100/66/33。SATA控制器包含两种操作模式:传统模式使用I/O空间,而AHCI模式使用内存空间。ICH7支持Serial ATA规格R1.0a,ICH7也支持几种SATA2规格。

ICH7与ICH7R的比较

    Intel推出HD Audio之后,进一步压缩了独立声卡市场,HD Audio比AC'97有了质得提升,它独立的总线主控器可以支持8个音频流:四个输入和四个输出,它支持三个外置的Codec芯片,支持可变长度流槽。ICH7支持32bit/192KHz采样的多通道音频,它提供了麦克风矩阵支持,提供了符合人体工学的声音录制方式。ICH7通过AC-Link来连接Codec芯片,它支持AC'97 2.3版Codec,可以支持8通道(PCM输入/输出)独立总线主控逻辑。可以支持到6声道的PCM声道输出。随着USB设备越来越多,南桥能够支持的USB接口数量也成为一个重要指标。ICH7加入了四个UHCI主控器,可以支持8个外置接口,它加入了一个USB 2.0高速Debug端口,能够支持S1-S5的睡眠唤醒。

    ICH7集成了网络控制器,这是一个ASF可管理控制器,支持IEEE 802.3以太网,它通过LCI接口连接外部的PHY芯片,它支持10/100 Mb/s以太网。而且在ICH7中还加入了Intel AMT(Active Management Technology),这是下代的客户端管理技术,它通过有线网络,减少TCO。从电源管理方面来看,ICH7支持ACPI 3.0。能够支持ACPI定义的电源状态(C1,S1,S3-S5)。ICH7使用1.05V核心电压,1.5和3.3V I/O电压,它的Firmware Hub I/F支持8M字节的BIOS内存空间。ICH7使用了31x31mm,652 ball的mBGA封装。

Intel 支持双核的芯片组

主控芯片 955X 945G 945P 945PL
针对市场 入门级工作站
高性能PC
高性能PC 高性能PC 高性能PC
支持处理器 Pentium EE;Pentium D;Pentium 4 EE;Pentium 4 HT Pentium D;Pentium 4 EE;Pentium 4 HT Pentium D;Pentium 4 EE;Pentium 4 HT Pentium D;Pentium 4 EE;Pentium 4 HT
超线程技术 为超线程优化 为超线程优化 为超线程优化 为超线程优化
前端总线 1066/800 MHz 1066/800/533 MHz 1066/800/533 MHz 800/533 MHz
处理器接口 LGA775 LGA775 LGA775 LGA775
处理器数量 1 1 1 1
内存控制器 HUB 955X 945G 945P 945PL
MC类型 82955X MCH 82945G MCH 82945P MCH 82945PL MCH
MC封装 1202 FC-BGA 1202 FC-BGA 1202 FC-BGA 1202 FC-BGA
内存模组 2 DIMMs/channel, 2 channels 2 DIMMs/channel, 2 channels 2 DIMMs/channel, 2 channels 1 DIMMs/channel, 2 channels
内存类型 双通道DDR2 双通道DDR2 双通道DDR2 双通道DDR2
FSB/Memory配置 667/533 667/533/400 667/533/400 533/400
最大内存 8GB 4GB 4GB 2GB
Mbit 256 Mbit/512 Mbit/1Gbit 256 Mbit/512 Mbit/1Gbit 256 Mbit/512 Mbit/1Gbit 256 Mbit/512 Mbit/1Gbit
错误校验 ECC N/A N/A N/A
EG接口 PCI Express ×16 PCI Express ×16 PCI Express ×16 PCI Express ×16
IG类型 N/A GMA950 N/A N/A
核心频率 N/A 400MHz N/A N/A
最大动态显存 N/A DVMT 3.04 N/A N/A
区域渲染 N/A 第三代区域渲染技术 N/A N/A
显示输出 N/A HDTV/LCD/宽屏模式,支持双显 N/A N/A
IOC类型 ICH7,ICH7R ICH7,ICH7R ICH7,ICH7R ICH7,ICH7R
ICH封装 652 mBGA 652 mBGA 652 mBGA 652 mBGA
PCI-E总线 PCI-E×1(4,ICH7R为6条) PCI-E×1(4,ICH7R为6条) PCI-E×1(4,ICH7R为6条) PCI-E×1(4,ICH7R为6条)
PCI主控 6 6 6 6
存储端口 SATA(3 Gbps)/4 PATA/1 SATA(3 Gbps)/4 PATA/1 SATA(3 Gbps)/4 PATA/1 SATA(3 Gbps)/4 PATA/1
USB端口 8个USB 2.0 8个USB 2.0 8个USB 2.0 8个USB 2.0
LAN 支持 支持 支持 支持
音频 HD Audio,20bit HD Audio,20bit HD Audio,20bit HD Audio,20bit
I/O管理 SMBus 2.0/GPIO SMBus 2.0/GPIO SMBus 2.0/GPIO SMBus 2.0/GPIO

三种945芯片组与955X的比较

    PCI-Express总线可能是目前平台架构中最有价值的变化,它是十多年来PC局部总线从并行向串行的转化,也是Intel为了打造数字家庭所必需的。稍微深入了解一下,就会发现目前的平台架构已经受到了严重制约,影响了系统性能持续提升。我们知道AGP 8X虽然有2.1GB/s的上行带宽,但是AGP的下行带宽非常窄,只有266MB/s,也就是说从显卡往内存传输数据有严重的瓶颈。而PCI-Express总线是双向的点对点传输,而且工作在全双工模式。用于显卡的PCI-Express x16总线的上行与下行带宽都达到了4GB/s,显卡可以同时接收高清晰的视频的同时也不会影响玩游戏,PCI-Express总线为实现数字家庭创造了条件。

PCI-Express具有灵活的可缩放带宽

    PCI-Express采用点对点信号传输,使用串行差分信号接口,所谓差分信号接口就是同时传输相位相反(比如一正一负)的两个信号,这样就能把传输过程中引入的干扰清除掉,也有利于做到很高的工作频率。PCI-Express每对数据线的传输率达到2.5GT/s,它采用可缩放的带宽:1X,2X.....32X,主板上常见的PCI-Express x1的带宽达到每方向250MB/s,PCI-Express x4每方向的带宽为1GB/s,而用于显卡的PCI-Express x16总线带宽达到每方向4GB/s。

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