尖峰对决|尖峰体验——800外频的865PE主板国内首测

    随着Intel即将发布800MHz FSB的Pentium4 CPU，同时发布的还有代号为Springdale/Canterwood的865和875系列芯片组，其中865系列芯片组是针对桌面平台的PC系统，而875芯片组是针对高端桌面系统和工作站。




    875系列芯片组将在4月中旬搭配Intel Pentium4 3.2GHz CPU同时推出，支持800MHz FSB、超线程技术、PAT内存优化模式、双通道DDR400、Serial ATA ，如果搭配ICH5-R版本的南桥芯片，则能支持Serial ATA Raid。

    而865系列芯片组的推出时间稍微要晚一些，在5月21日搭配800MHz FSB 的Pentium4 2.4C/2.6C/2.8C CPU推出，同样支持800MHz FSB、超线程技术、双通道DDR400、Serial ATA，AGP8X，如果使用ICH5-R版本的南桥芯片，同样也能支持Serial ATA Raid。

    865/875所搭配的南桥芯片都是ICH5，新的ICH5分为两个版本，ICH5和ICH5-R，这两款芯片的区别主要在Raid的支持上，ICH5-R支持Serial ATA Raid功能，ICH5则不支持Raid功能，在芯片的成本上ICH5-R会比普通的ICH5贵上3美元


                   　在使用800MHz FSB/DDR333时，同步内存频率在320MHz

    从上图可以看到这4款芯片组的区别，i875是性能最好的，封装方式也不一样，使用的是1005Pin的FCBGA封装方式，跟E7205的引脚数目一样，比i865系列的932Pin多出73根引脚。在功能上也是比i865系列要多，支持Performance Acceleration Technology和Memory ECC校验，而且不再对400MHz进行支持，也就意味着在i875的主板上不能支持Celeron的处理器。

    由于具备800MHz FSB外频规格，对系统芯片（特别是北桥芯片）的封装规格更趋严苛，倒装晶片（Flip Chip，FC-BGA）成为不可阻挡的趋势，而英特尔在这方面所具备的量大议价的成本优势，还有英特尔芯片组向来在品牌魅力，以及累积的市场口碑，是其他芯片组厂商（硅统、威盛、扬智）在2003年芯片组产品规划时，必须及早因应的难题。

    在以上4款芯片组中，都是在同一硅晶上切割下来的，然后通过测试，性能最好的封装成i875，性能居中的封装成i865G/PE，性能差的封装成i865P。也就是这几款芯片组的核心都是同样的，通过不同的封装分为不同的芯片组。

    七彩虹科技在第一时间内同步推出基于Intel Springdale 865PE芯片组的主板－C.865PE，按照七彩虹一贯的风格，使用的是红色PCB板，支持超线程技术，双同道DDR，Serial ATA，AGP8X。北桥芯片是i856PE，C.865PE南桥使用ICH5，C.865PE-R南桥使用ICH5-R，其中-R的版本是支持Raid功能。



    C.865PE所附带的功能相当完整，板载8个USB2.0端口，主板背板上两个，另外6个需要从主板上引出。



    Serial ATA接口，最高传输率1.2 Gbits/s（150Mbytes/sec）



    附带10/100Mbps以太网控制器，使用Realtek RTL8100BL控制芯片。



    板载6声道声卡，使用Realtek ALC650解码芯片，支持6声道输出，前置音频接口。



    IO芯片是ITE IT8712F－A，128QFP封装方式，支持温度监控。



    板载1394接口，使用VIA VT6307控制芯片。（在Intel芯片组的主板上使用VIA的芯片，看上去有点古怪^_^）



    双通道DDR内存 Dual Channels Memory
    双通道DDR能为系统提供更高的带宽，在使用双同道DDR400时，内存带高达到6.4GB，我们可以通过以下方式计算出内存的带宽：



    在双通道DDR时，必须使用相同容量，相同型号的内存模块，如果是使用不同容量或者型号的内存模块，就只能工作在单通道模式。我们在测试C.865PE时使用的是Kingmax的DDR400模块。



    超线程技术Hyper-Threading Technology
    然而在桌面领域，人们的应用模式显然完全不同。虽然从Windows 2000以来，主流桌面操作系统已经能够较好地利用多进程、多线程来实现多任务对系统资源的复用。但在绝大部分情况下，用户进程会以尽可能高的效率来最大限度地占用处理器资源，以确保应用软件自身的性能表现，当然这也正是其设计者和使用者一直在努力和期望的。不过在这种情况下，前面提到的入口争用冲突问题也就变得不再那么严重了，取而代之的则是CPU内各级处理单元的利用率问题。这其实也很容易理解，毕竟在NetBurst微架构的20级超长流水线（Hyper Pipelined）中，我们很难在每个时钟周期内让每个处理单元都能全负荷地工作，这也正是超线程技术施展身手的时候。

    具备超线程技术的CPU，在系统中一个CPU可以分为两个逻辑处理器。超线程通过复制物理处理器的架构状态达到此功能性，处理器因此作为2个逻辑处理器出现在操作系统中。架构状态由寄存器组、扩展寄存器、高级可编程中断控制(APIC)寄存器和确定机器状态寄存器组成。2个逻辑处理器共享处理器中的其他所有的物理资源，如缓存、执行单元和总线。因为在逻辑处理器之间共享处理器资源，所以大多数应用软件的性能并不能通过超线程获得性能的提高。在最坏的情况下，超线程因共享资源的时序安排出现冲突和争抢，导致应用软件性能的降低。只有在专门针对超线程技术设计以及优化的应用软件上得到更好的性能。



    我们是使用一块2.4C的工程样品Pentium4来进行测试，800MHz的FSB，支持超线程。







    串行ATA Serial ATA
    相比较Parallel ATA（并行ATA），Serial ATA（串行ATA）是为了多种应用目的而开发出来的，它的传输速度快、接口简单、同时还具有自我配置的能力；另一个重点需求则是它具备与Parallel ATA软件兼容的特点。Parallel ATA（并行ATA）利用多条并行通道传送数据，意味着繁杂的连线、以及会产生干扰的高频信号。而Serial ATA（串行ATA）则使用了串行数据处理方式，Serial ATA（串行ATA）只需要2组传输通道，一组负责传送，一组负责接收。使用的电压也符合现代标准，只要250mV（百万分之一伏特）；传统的IDE则需要5伏特。由于同时使用了传送与接收信号，两者会将干扰源降到最低；我们不需要像以前Parallel ATA（并行ATA）一样，使用绞线的方式来降低干扰。

串行ATA简介：
最高传输率1.2 Gbits/s（150Mbytes/sec）
支持热插拔
2种省电模式：部分省电与睡眠模式
可堆栈（使用指令）
串行式指令
7条传输线

    低阻抗电容 Low Equivalent Series Resistance
    低阻抗电容（Low Equivalent Series Resistance）的品质在高频工作时对保证CPU的稳定性非常重要。而且，这些电容的在主板上的布局设计更需要精确的计算和丰富的实际经验。C.865PE采用的是2200μF和3300μF的大电容，比普通主板所用的电容 (1000和1500μf) 要大得多，以保证对CPU供电的稳定性。

    主板设计
    任何导体都具有一定的阻抗，为尽量减小阻抗，同时，将阻抗所带来热量控制在一定的范围之内，常见的主板产品采用的是4层PCB设计，所有的VCC和地线走线交错，分布在焊点和元器件周围。对于以前的主板产品，总线速度和元器件数量都较低，影响还不太明显。而对于今天发展到了800FSB和超过3GHz CPU的时代，这样旧的布线方式已经不能适应实际的需求。
在C.865PE系列的主板上，采用全新的布线设计，在主板的电源供应部分上采用大量穿孔设计，便于迅速的带走MOSFT所产生的热量，避免局部PCB的热量过大所产生的问题。

    这是3款865主板在不同配置下的功率，最高的竟然达到12.9W，差不多相当于一颗Pentium级别的CPU。所以在新的主板上采用改进的设计方法，能有效的避免产生高温。



    在新的CPU对于主板上的电源供应要求更加严格，我们可以看看下面的表格，这个是目前的Pentium4和Prescott对于主板电源供应的要求。



    系统测试平台：



    上面的列表是我们测试所使用的硬件以及软件平台，不同的软硬件平台和不同的驱动版本所测试的分数会有一些不同，这些数据仅仅提供给大家参考。

    使用WCPUID所测试出来的频率，CPU是Intel Pentium4 2.4C，前端总线是800MHz，L2 Cache是512KB，支持超线程技术。



    在下面的测试中，Single代表单通道内存，Dual代表双同道内存，HTT代表打开超线程，No HTT代表关闭超线程。

    测试数据：



































    在上面的测试中可以看出，在没有支持超线程的软件或游戏中打开超线程功能反而会导致性能下降，而使用双通道内存不管是对什么应用程序都是有提高的。在目前来说，超线程的用处确实不大，但是随着Intel发布的新的编译器补丁，以后能支持超线程的软件肯定是越来越多的，就像当年的MMX刚推出一样。

    这次C.865PE的主板在测试过程中表现得相当稳定，而且附加的功能也很多，包括Serial ATA和IEEE1394，目前由于主板还是属于测试样板，而且我们所测试的那颗CPU被锁了倍频，所以我们按照常规的测试，没有做超频的测试。但是这块主板BIOS中的调节选项还是相当多，包括频率调节，内存参数调节。在测试过程中，我们很想测试一下Serial ATA的性能，但是我们一直没有找到Serial ATA的硬盘，只好作罢，只能等下次主板的正式版本出来之后我们再来做这一方面的测试。

　　　　　　　
作者：七彩虹评测室

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