NVIDIA nForce 420D: первая серийная ласточка

14.12.2001

Первым делом хотелось проверить скорость работы сдвоенного контроллера памяти. Ещё бы – пропускная способность вдвое большая, чем у любой другой платформы Socket A. Сказать по правде я знал, каких результатов следует ожидать, и ничуть не удивился, когда SiSoft Sandra 2001te Professional выдала ожидаемые цифры. Но у человека неподготовленного такой итог теста может возникнуть целый ряд вопросов. Напомню конфигурацию: Athlon XP 1700+ (1466 МГц) и 2x128 МБ CL2 DDR SDRAM (NANYA). Результаты:

Вот так выглядит результат последнего теста, в котором использовалась внешняя AGP карта, рядом с показателями других чипсетов под SoketA, приведённых в SiSoft Sandra (связка CPU-чипсет-память):

Минимальный результат соответствует использованию системой одного модуля памяти и интегрированного графического ядра, а максимальный – использованию двух модулей и внешней видеокарты. Напомню, что если установить только один DIMM, то и задействован будет только один из двух контроллеров памяти, что сузит шину до стандартных 64 бит. Кроме того, при отсутствии видеокарты в слоте AGP приходится делиться трафиком с интегрированным GeForce2 GPU, что в случае использования единственного модуля памяти приводит к минимально возможному значению пропускной способности. Максимальное же значение можно получить, установив как минимум два модуля памяти (один из которых должен находится в первом слоте, чтобы использовались оба контроллера) и внешнюю видеокарту. Результат теста в таких условиях получается весьма высоким, но не настолько, чтобы можно было говорить об удвоенной пропускной способности. Так в чём же дело? А дело в процессоре Athlon, который рассчитан на работу с обычной шиной памяти, которая обладает пропускной способностью лишь в 2.1 ГБ/с. Остальные 2.1 ГБ/с становится буквально некуда девать, и почти весь запас трафика, предоставляемый архитектурой памяти TwinBank, так и остаётся потенциальным. Этот факт был известен давно, но во время всеобщего ажиотажа, вызванного официальным анонсом первого системного чипсета от NVIDIA, мало кто обращал внимание на столь досадное ограничение. Вспомнили о нём только когда в тестовые лаборатории попали первые экземпляры reference-плат. Но если вы поинтересуетесь моим личным мнением на этот счёт, то я скажу, что не считаю отсутствие реального удвоенного трафика катастрофой. Так или иначе, nForce стал лидером в данной категории, и хотя его шина не используется целиком, она вносит свой вклад в общую производительность системы, не давая процессору простаивать в ожидании очередной порции данных.

Теперь пришло время рассказать про ещё одну интересную деталь архитектуры памяти nForce. Когда в руки web-журналистов стали попадать первые образцы плат от NVIDIA и компаний производителей, то специалистам проводившим тестирование буквально бросилась в глаза большая зависимость скорости работы памяти от расположения модулей. Причём, во всех случаях были задействованы оба контроллера, что теоретически должно приносить максимальную отдачу. Но на практике падение производительности между вариантами использования слотов 1+2 и 1+3 составило 20-25%. В результате обращения с вопросом к NVIDIA и производителям плат, были получены следующие ответы:

• используйте только модули памяти, сертифицированные NVIDIA или нами (производителями)
• не устанавливайте в слот № X двухсторонний модуль памяти

Как правило, все проводят тестирование с качественными модулями, поэтому вопрос о том, кроется ли падение производительности в отсутствии сертификата у DIMM, отпадает сам собой (никакая сверхкачественная память не получит сертификат без тестирования, но работать от отсутствия оного хуже не будет). Но вот что касается трудной работы с двухсторонними модулями, то так всё и оказалось на самом деле. То есть, вы можете использовать большинство модулей памяти в любых комбинациях, только не ставьте в указанный производителем слот двухсторонний DIMM (для подопытной MSI K7N420 Pro это слот 2, для продукции Asus и NVIDIA – слот 3). Ограничение, которое я не считаю суровым, но только если знать о нём заранее. Проблема в том, что почти все имеющиеся сейчас в продаже 256 МБ DDR SDRAM модули являются двухсторонними, а об указанном ограничении чипсета знают далеко не все покупатели. В руководстве пользователя K7N420 Pro фраза «не устанавливайте в DIMM2 двухбанковые (двухсторонние) модули» вынесена в приложение, а как известно, нормальные люди впервые заглянут в конец руководства лишь тогда, когда что-то не заладится.

Так что же это, баг или техническое ограничение чипсета? До недавнего времени ответа никто не знал, но настойчивые ребята с сайта GamePC решили докопаться до истины. Под непрекращающимися запросами представители MSI и NVIDIA в конце концов открыли секрет. Оказывается, вызывающий благоговейный трепет список features чипсета nForce не был представлен широкой публике целиком. Есть ещё как минимум один пункт, режим «Суперстабильности» («Superstability»). Суть его работы в следующем: при начальной инициализации чипсета система проверяет данные, хранящиеся в SPD модулей памяти. И если эти данные не удовлетворяют неким критериям (например, двухсторонний модуль в «капризном» слоте), то частота работы памяти (всей) сбрасывается до 200 МГц, независимо от установленного в BIOS значения. Тем самым гарантируется стабильная работа системы практически с любыми модулями DDR SDRAM. Управлять режимом нельзя (по крайней мере, в текущей версии BIOS). Хорошо это или плохо, пусть каждый пользователь решит для себя сам. А я скажу лишь, что в тех условиях, где nForce будет медленно работать, другой чипсет может просто повиснуть, хотя до зависания не будет подвергаться пенальти на скорость. Теперь обратите внимание на второй и третий столбцы в результатах теста памяти. Вы увидите, что разница между ними практически отсутствует. То есть, использование во втором слоте одностороннего модуля DDR SDRAM не вызывает никаких аномалий. Что и требовалось доказать.

Для желающих посмотреть список сертифицированных модулей памяти, даю ссылку на страницу сайта NVIDIA и на результаты тестирования MSI.

С памятью разобрались, приступим к видео. Оговорюсь сразу, что я не ставил цели устраивать забеги внешних карт против интегрированного GeForce2 GPU, так как очевидно, что последний проиграет всем экземплярам, чей уровень окажется выше уровня GeForce2 MX200. Да, до сих пор в материнских платах не встречалось столь мощного графического ядра, но в мире видеокарт его скоростные характеристики считаются скромными. И конечно, каждый геймер не пожалеет денег чтобы поставить на материнскую плату такого уровня достойную её графическую карту. Но если вы испытываете временные финансовые затруднения, или не считаете нужным до поры тратить деньги на внешнюю карту, то окно в мир 3D не окажется для вас закрытым. Давайте посмотрим, насколько широко оно распахнуто.

Во всех тестах использовался видеодрайвер Detonator 23.11, взятый с сайта NVIDIA.

Картинка обладает обычным качеством для серии GeForce, цвета в 2D яркие, сочные, но чёткость всё же немного уступает внешней карте (это можно заметить при чтении текста в Windows). Возможно, RAMDAC встроенного видео работает на частоте ниже стандартных для карт линейки GeForce 350 МГц.

Из тестовых программ первым делом был запущен популярный в народе 3DMark 2001. Результат в 2226 баллов достаточно неплох для не слишком требовательного пользователя. Затем последовал OpenGL тест Vulpine GLMark. Был получен результат 17.7 FPS. И в завершение был запущен демонстрационный ролик skull (модель человеческого черепа из 60000 полигонов). Результат - 28.7 FPS. По итогам синтетических тестов интегрированная графическая система чётко попадала в диапазон карт класса GeForce2 MX, что и следовало ожидать. А как с играми? Я постарался провести замеры FPS при настройках, которые обеспечивали приемлемое качество при достаточной скорости. Проще говоря, в нормальных условиях для комфортной игры.

Quake III Arena 1.30; максимальное качество; сжатие текстур + S3TCQuality 1
Использовалось demo four.dm_66

Giants: Citizen Kabuto 1.4; максимальное качество.
Использовался Fraps

Max Payne 1.2; максимальное качество.
Использовался benchmark mod

Выводы неоднозначные. Если Quake бегал бодро, ещё оставляя выбор, при каких настройках разрешения играть, то Max Payne откровенно разочаровал, сделав игру при 1024x768x32 весьма затруднительной. Giants больше зависит от процессора, но с Athlon XP 1700+ ограничивающим фактором становится именно видео, хотя игре это особо не вредит – FPS держатся на приемлемом уровне. Фактически, поиграть со встроенным видео можно в любую игру, хотя иногда придётся жертвовать качеством и высоким разрешением ради приемлемых FPS. Не максимум возможностей, конечно (мы все знаем, какое графическое ядро NVIDIA интегрировала в X-Box), но максимум здесь и не должен был появиться. Калифорнийская компания просто интегрирует 3D чип из своей линейки начального уровня, и тем самым устанавливает минимальную планку для видео решений. Лозунг «3D – в каждый компьютер» благодаря такому шагу стал ещё реальнее.

Что касается разрекламированного качественного звука, то похоже что обещания постепенно начинают материализоваться. Беда в том, что только начинают. Драйвер версии 2.03 ещё не поддерживает заявленного EAX, панель настроек поражает своим аскетизмом, но что-то уже работает. Внешний Dolby Digital ресивер фиксирует наличие соответствующего сигнала, правда лишь некоторые тестовые программы и самые последние версии DVD плееров сумеют заставить звучать каждый из динамиков, а настройка цифрового выхода (на скриншоте ниже) сбивается после перезагрузки. В играх простой (не surround) звук работает нормально, и процессор при воспроизведении действительно не нагружается

Мощное железо, сырые драйверы... Это напоминает ситуацию двухлетней давности, когда я приобрёл только что выпущенный ультрановый GeForce256 SDR. В то время в каждом появлявшемся драйвере включалось по новой возможности (вроде динамического освещения в Direct3D), и этот процесс продолжался долго. Хочется надеяться, что NVIDIA не будет тянуть с выходом полноценных аудио драйверов для своего чипсета.

У меня не было возможности проверить работу интегрированного LAN адаптера, но судя по отзывам покупателей K7N420 Pro он работает, и работает как минимум не хуже любого другого LAN.

Несмотря на сырость звуковых драйверов, общее впечатление от работы остаётся положительным. Зависаний, сбоев в играх и прикладных программах не наблюдалось. Но насколько система окажется стабильной в экстремальных условиях разгона? Читайте дальше.

NVIDIA nForce быстр сам по себе, это понятно, а сколько можно из него выжать? И что сделала компания MSI для того, чтобы помочь нам в этом нелёгком деле? Постараюсь наиболее полно ответить на оба вопроса.

Уже при первом знакомстве K7N420 Pro не создаёт впечатление «полигона для оверклокинга». Первое подозрение начинает закрадываться, когда видишь пассивную систему охлаждения на северном мосте. Оно усиливается, когда при более внимательном осмотре на плате обнаруживается лишь один джампер, имеющий отношение к частоте – форсированная установка шины на 200 МГц, в безопасный режим. Должно быть, всё вынесено в BIOS. Но посещение BIOS Setup буквально заставляет рыдать любителей экстремальных скоростей. Да, эта материнская плата не для вас.

Разъясню подробно, да заодно и напомню основы оверклокинга (от overclocking – установка частот работы выше номинальных для достижения максимальной производительности). На материнских платах существуют два вида разгона. Первый – это изменение внутреннего множителя процессора. Плюс такого подхода в том, что для стабильной работы на повышенной частоте достаточно наличия хорошего охлаждения процессора, а другие компоненты системы не будут подвергаться испытанию на прочность. Минус в том, что не каждый процессор даст возможность свободно менять множитель своей частоты. Второй способ, это изменение частоты системной шины (FSB), когда растёт производительность не только процессора, но и всего остального. Плюс: отдача от каждого мегагерца будет больше, нежели чем в первом случае. А минус, как нетрудно догадаться, в большей нагрузке на всю систему, из-за чего падает стабильность её работы.

Так вот, на текущий момент (версия BIOS 2.0) у данной платы отсутствует возможность изменения множителя частоты процессора. Причём, это не ограничение чипсета, у конкурентов Asus и Gigabyte на nForce платах такая возможность есть. Да, может быть, MSI в последующих версиях BIOS исправит это досадное недоразумение. А пока остаётся только менять частоту FSB, хотя выжать максимум возможностей из процессора таким способом уже не удастся. Благо nForce поддерживает асинхронную работу системной шины и шины памяти (одновременную работу на разных частотах).

В BIOS Setup раздел «Frequency/Voltage Control» содержит только два пункта. Первый – изменение частоты FSB/Памяти/AGP, второй – регулирование напряжения CPU. Диапазоны для задания значений частоты следующие: 100-157/200-314/66-79. Вполне достаточно на первый взгляд, да дело в том, что и здесь имеется ограничение, так как каждую величину независимо от других менять не дают, а предлагают выбрать один из имеющихся 22 вариантов, например, 137/274/68, или 140/210/70. Напряжение на процессоре можно изменить на +/-0.02 В, +/-0.05 В и +0.1 В. Короче говоря, не густо, особенно если проводить параллели с платой от Asus, где по традиции имеется полный набор средств оверклокинга.

Перед тем, как приступать к экспериментам с разгоном, я настоятельно рекомендую поставить маленький вентилятор на радиатор чипа IGP. При работе на штатных частотах радиатор греется не сильно, но при оверклокинге каждый лишний градус может в прямом смысле слова убить мост.

Итак, результаты: при хорошем охлаждении корпуса и при использовании интегрированного графического ядра частоту FSB удалось поднять аж до 154 МГц, что является хорошим показателем. Причём, как и раньше сбоев в работе замечено не было, вся система работала стабильно, что не может не радовать. А вот что касается попыток разгона с использованием AGP карты, то максимум, до которого удалось добраться, составил 145 МГц (72 МГц на шине AGP). Насколько мне известно, такое поведение свойственно всем материнским платам на nForce, включая reference образцы от NVIDIA. Вероятнее всего здесь срабатывает ещё один ограничивающий механизм, что-нибудь вроде режима «Суперстабильности», только эта система связана не с памятью, а с шиной AGP.

Выводы напрашиваются неутешительные. Возможности разгона есть, но они минимальны. Самое обидное – отсутствие регулируемого множителя частоты CPU. Я придерживаюсь мнения, что оверклокинг путём изменения частоты системной шины не есть хорошая вещь, так как при этом в компьютере возникает слишком много слабых звеньев, от памяти и вплоть до жёсткого диска. Поэтому лично для меня оверклокинг процессора на плате K7N420 Pro невозможен, хотя может оказаться, что это временное неудобство, до следующей версии BIOS. Так что же, продукт MS-6373 не удался? Отнюдь. Хочу напомнить, для чего вообще повышают рабочую частоту: для производительности, и только для неё. Чипсет nForce 420 работает быстро и на штатных частотах, обходя даже «немного разогнанных» конкурентов. При этом он умудряется сохранять стабильность работы в любых условиях, и здесь я соглашусь с инженерами NVIDIA: лучше заблокировать опасные частоты, чем дать пользователю возможность ради прибавки в несколько мегагерц периодически лицезреть «синие экраны смерти». Я понимаю то эстетическое наслаждение, которое испытывает человек произносящий фразу: «моя система работает на 157 мегагерцах, мало кто сумел добиться этого», но не разделяю его. Вопрос о том, какая платформа для Socket A на сегодняшний день является самой мощной, по-прежнему открыт. С уверенностью можно сказать одно: для разгона ради высоких МГц не подойдёт ни одна плата на nForce, и это факт. Но для эффективной работы любая из них окажется весьма кстати.

Напоследок темы один интересный момент: как и все прочие видеокарты от NVIDIA интегрированное графическое ядро nForce тоже поддаётся оверклокингу через стандартную панель драйвера Detonator. Это видно на приведённом скриншоте; в опциях изменения частоты даже имеется активный ползунок, регулирующий работу памяти. Правда эффекта от его перемещения не будет никакого (а то бы получился потрясающий инструмент для разгона системной памяти прямо из-под Windows!), реально меняется только частота ядра. Предел рабочей частоты ядра типичен для карт серии GeForce2 MX. Прибавка, что и следовало ожидать, минимальна.

Прежде чем подвести итоги исследования материнской платы MSI K7N420 Pro, упомяну о таком немаловажном факторе, как её стоимость. Плата была приобретена в один из первых дней после появления этой серии в Москве за 165$. Напомню: представители NVIDIA обещали, что цены плат на nForce будут находиться в диапазоне от 120$ до 150$. Судя по всему, этому обещанию всё же следует верить. Кратко перечислю основные достоинства и недостатки продукта:

Достоинства:

• Большое количество интегрированных устройств высокого уровня
• Скорость работы
• Стабильность работы (как минимум, тестового экземпляра)
• Удачное ценовое решение

Недостатки:

• Ограничение на используемые модули памяти
• Драйвера, не реализующие возможности чипсета в полной мере (версия 2.03)
• Слабые возможности оверклокинга
• Неудобное руководство пользователя

Итак, итоги: смело можно утверждать, что дебют прошёл удачно. NVIDIA уверенно вошла на новый рынок и сразу попала в число лидеров. Компания MSI первой выпустила плату на основе nForce, и её продукт в целом удался. Некоторые из имеющихся недостатков могут быть устранены со временем, но уже сейчас очевидно, что K7N420 Pro является одной из самых сильных материнских плат среди решений для Socket A. Одна материнская плата, предназначенная для компьютерного энтузиаста и требовательного пользователя – разве не об этом мечтали многие из вас? Она уже здесь.

Дополнение

Компания MSI обновила BIOS до версии 2.1, что не только пошло на пользу плате, но и наделило её новыми особенностями. Основные изменения:

• Появилась поддержка процессора Athlon XP 2000+ (предыдущий максимум - Athlon XP 1900+)
• Появилась возможность изменения коэффициента умножения частоты процессора через BIOS Setup (до 12.5). Серьёзный плюс к возможностям оверклокинга.
• Убран не работавший пункт меню «RTC Alarm», так как чипсет не поддерживает APM.
• Появилась возможность использовать режим Suspend to RAM (S3, STR), который погружает компьютер в «сон», выключая все его устройства, но не оперативную память. Это позволяет быстро вернуть систему в рабочее состояние.
• Теперь «капризный» слот памяти стал третьим (до этого он был посередине, за номером 2), как и в других платах на основе nForce. Ещё раз напоминаю: не устанавливайте туда двухсторонний модуль!
• Меню BIOS Setup также пополнилось менее значительными опциями: CPU Fan Detect, Clock Spread Spectrum, Init Display First и т.д.

По сути дела BIOS версии 2.1 - это именно то, что должно было быть прошито на плату с самого начала. Но компания не успевала к началу продаж K7N420 Pro, и некоторые важные, на мой взгляд, опции были отложены "на потом". Чтобы быть в курсе дальнейших критических изменений, которые могут иметь место в обновлениях BIOS, следите за электронной версией руководства пользователя.

ViC (address19@mail.ru)

Автор выражает благодарность посетителям форума МИРа NVIDIA
и технического форума MSI TAIWAN.

<< предыдущая страница

Обсудить/дополнить в конференции