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长期以来由于RAMBUS RDRAM的价格居高不下,许多电脑爱好者就一直希望Pentium 4能够运行在DDR平台上。去年VIA不失时机的推出了支持DDR内存的Pentium 4芯片组P4X266,希望能够抢先占领市场,但却引发了一场与Intel关于Pentium 4总线专利的官司。这场官司拖住了P4X266前进的脚步,而Intel也借此机会加紧开发自己的Pentium 4 DDR芯片组。如今Intel和VIA关于Pentium 4总线的官司已经了解,DDR平台成为Pentium 4的新卖点,市场上已经有了若干种的Pentium 4 DDR芯片组,主要有Intel 845D、VIA P4X266、P4X266A以及SiS 645。今天我们就要给大家介绍一下这几款芯片组,并对它们进行对比测试。
Intel 845 DDR
Intel 845芯片组推出已经有一段时间了,最早的845芯片组只支持PC133 SDRAM,虽然SDRAM的带宽比较小,难以满足Pentium 4系统的要求,但由于SDRAM价格便宜,845芯片组卖得很不错,从经济角度来说它也算是一个成功的产品。PC厂商给845芯片组的定位是中低端市场,随着Pentium 4逐步把Pentium III挤出主流市场,845芯片组也成为了中低端用户的一个主要选择。但这并不意味845/PC133组合并不是一个好的组合。PC133 SDRAM的低带宽正好限制了Pentium 4最突出的优点:超强的3D性能和多媒体应用。
 82845 MCH芯片,它的封装与早期的Pentium III很相似
而根据对第一款Pentium 4 DDR芯片组P4X266的测试,我们发现它的性能和850/RDRAM组合不相上下。显然Intel也意识到了这一点,所以在与VIA的官司结束后不久就推出了自己的Pentium 4 DDR芯片组845D。不过Intel还是宣称Pentium 4的最佳搭档还是RAMBUS RDRAM,虽然另一方面它又说845芯片组是Intel有史以来最快的芯片组。Intel这种矛盾的说法是可以理解的,毕竟它在RDRAM上投入巨大,还和RAMBUS公司有协议,所以它不得不在正式场合维护RDRAM的形象。我们从845芯片组的命名就可以看出这一点,845芯片组的推出在850芯片组之后,技术也更先进,但Intel为了维护850/RDRAM组合的“正统”地位,把更先进的芯片组命名为845,给人一种比850芯片组稍差的感觉。
下面是845D芯片组的框图。
 845芯片组框图
845D中的内存控制器支持最大容量为2GB的 PC2100/PC1600 DDR SDRAM,它仅仅提供4 bank的支持,也就是说基于 845D芯片组的主板上只能配置2个DIMM插槽。对于那些提供多余两个DIMM插槽的主板产品,比如一般是3条DIMM插槽,它就不能同时使用3条双bank内存。因为这款芯片组定位于低端市场,所以也不提供 ECC支持。 845D的南桥没有任何的改变,它依然使用了ICH2芯片,也就是说 845D不提供对于 USB 2.0等新的功能的支持。845D芯片组与850芯片组一样,内部数据宽度为256位。它的命令队列非常深(IOQ),达到了12级,可以保持24个内存页面同时打开。845D的特点还包括写缓存等等。
VIA P4X266A
P4X266A是VIA的第二款Pentium 4 DDR芯片组,它是在P4X266的基础上开发的。
 主板上的P4X266A
VIA根据性能驱动设计(Performance Driven Design)方法对P4X266进行了改进得到P4X266A。P4X266A与P4X266相比,主要是修改了内存控制器,就像KT266A与KT266相比较一样。修改后的内存控制器带宽更大,延迟更小。P4X266A的改进还包括增强的处理器总线。新处理器总线的IOQ深度为12,和845芯片组一样,可以在同一时刻保持13条指令“在飞”。VIA称P4X266A可以支持“未来的总线频率”-533MHz,这个值是目前关于Pentium 4下一个FSB频率比较一致的看法。
P4X266A芯片组不仅采用了新的北桥芯片P4X266A,而且南桥芯片也是新的VT8233A,它可以支持ATA/133标准。但是我们测试使用的主板上的南桥芯片还是VT8233,不过反正我们也没有ATA/133的硬盘用来测试。下图是P4X266A的框图。
 P4X266A芯片组框图
P4X266A同P4X266一样,能够同时支持SDRAM和DDR SDRAM。它和很多VIA其它芯片组一样,P4X266A支持CPU和内存异步工作,也就是说当CPU工作在100MHz标准外频的情况下,内存的工作频率可以设定在133MHz,从而保证对PC2100 DDR SDRAM的支持。另外P4X266A继承了VIA一贯的管脚兼容原则,它的管脚与P4X266管脚兼容,这样主板厂商无需重新设计新的主板布局,可以直接使用针脚兼容的旧有主板设计,节省时间和成本。在南北桥芯片之间的数据传输问题上, P4X266A芯片组与VIA的KT266A和Apollo Pro 266芯片组一样,都是使用8位宽度的V-Link总线,南北桥芯片之间的数据传输速率能够达到266MB/s。至于内存带宽方面,P4X266A主板在使用PC2100 SDRAM时最大可以达到2.1GB/s。
另外有一点要说明的是,我们测试使用的P4XB-S主板是VIA的自有品牌主板。VIA在P4X266芯片组官司中发现,如果自己能生产主板P4X266早就占领市场了。所以现在VIA成立了平台解决方案部门(PSD),目前主要从事主板的研发和生产,P4XB-S就是它的新作之一。当然作为VIA这么大的公司,每次推出新的芯片组都要依靠别的厂商开发主板,也与它在业界的地位不相称。另外自己的芯片组,理解肯定比别人要好,作出来的主板性能肯定也不错。
SiS 645
和VIA的P4X266不一样,SiS 645不存在任何法律上的问题,为了压制VIA,Intel早就正式给予了SiS Pentium 4的技术授权。矽统也不失时机的推出了支持DDR333内存的SiS 645芯片组。下图为SiS 645的框图。
 SiS 645的框图
与SiS 735所采用的单芯片设计不同,矽统在SiS 645上回归了传统的南北桥设计方案。南北桥方案的最大好处是可以在不更换北桥芯片的情况下,仅对控制外部I/O设备的南桥芯片进行改进,就可以在将来添加诸如ATA133、USB2.0等新的功能,从而有利于主板厂商的规模生产。
 SiS 645北桥芯片(注意它没有散热片)
 SiS 961南桥芯片
SiS 645在许多方面和845、P4X266A一样,比如12级的IOQ深度。不过它也有两个独特的地方,一是支持DDR333内存,DDR333内存运行在166MHz,传输带宽达到了2.666GB/s,显著缩短了与Rambus内存之间的差距;二是在南北桥芯片之间数据传输问题上,SIS利用了MuTIOL技术,使用了一个16位的双向通道,这个通道的工作频率为66MHz,并且每时钟周期进行两次数据传输,这样就使得单向的数据传输流量达到了266MB/s,总体带宽达到533MB/s。这个带宽是INTEL 850芯片组和VIA P4X266芯片组南北桥芯片之间数据传输带宽的2倍。
 MuTIOL示意图
下面我们再看看目前已有的几种Pentium 4平台的规格指标。
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Intel 845 (PC133) |
Intel 845 (DDR) |
Intel 850 |
VIA P4X266 |
VIA P4X266A |
SiS 645 (266) |
SiS 645 (333) |
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内存类型 |
PC133 SDRAM |
PC2100
DDR SDRAM |
双通道 PC800 Rambus DRDRAM |
PC2100 DDR SDRAM |
PC2100 DDR SDRAM |
PC2100 DDR SDRAM |
PC2700 DDR SDRAM |
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有效内存频率 |
133MHz |
266MHz |
800MHz |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
333MHz |
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内存总线宽度 |
64 bits |
64 bits |
2 x 16 bits |
64 bits |
64 bits |
64 bits |
64 bits |
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理论最大内存带宽 |
1.06GB/s |
2.1GB/s |
3.2GB/s |
2.1GB/s |
2.1GB/s |
2.1GB/s |
2.66GB/s |
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最大可寻址内存容量 |
3GB |
2GB |
2GB |
4GB |
4GB |
3GB |
2GB |
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北桥、南桥互联技术 |
Intel Hub Architecture |
Intel Hub Architecture |
Intel Hub Architecture |
VIA V-Link |
VIA V-Link |
MuTIOL |
MuTIOL |
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内部总线时钟 |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
266MHz |
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内部总线宽度 |
8 bits |
8 bits |
8 bits |
8 bits |
8 bits |
16 bits |
16 bits |
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理论最大内部总线带宽 |
266MB/s |
266MB/s |
266MB/s |
266MB/s |
266MB/s |
533MB/s |
533MB/s | |