全面升级——i915/925X芯片组技术亮点
硬件周刊
2004年6月21日，Intel发布了i915 /i925X 新一代主板芯片组。i915/925X芯片组和以往的产品不同，这一次Intel为我们带来了从处理器、总线、内存到图形接口和磁盘子系统等架构的全面升级：如全新LGA 775插座、PCI Express(以下简称PCIe)总线以及DDR2内存，同时还带来新的24针电源接口、HD Audio音频规范以及Matrix Raid磁盘阵列等。今天我们将在这里介绍一下i915/925X芯片组的技术亮点。
功能强大的内存控制器
内存控制器一直是芯片组的一个卖点，目前Intel的i865就因为整合了双通道DDR内存控制器造就了辉煌的战绩。未来i915/925X北桥的内存控制器同样支持双通道内存技术，而且引入对DDR2内存的支持。但Intel并没就此止步，还在这一代加入了“Flex Memory”技术，此技术主要提高双通道内存的兼容性。在i865/875主板中，双通道模式只能在内存成对模式下运行。但在i915/925X主板中即使同时使用三条内存也可以运行在双通道模式下：用户只要将两条内存安装在第一组双通道插槽，而另一条内存则安装在第二组双通道插槽的第一个DIMM上，就可以让系统运行在双通道模式下。当然有个必要条件，那就是这三条内存容量要完全相同。
同时，Intel还在针对高端市场的i925X中引入了第二代PAT内存优化技术──PAT2。PAT2的工作原理与PAT一样，PAT2主要改进之处是在内存带宽空闲情况下可以加入OMC (Opportunistic Maintenance Commands，随机维护)优化指令。这些OMC指令可以重新整理内存的数据(这个过程有点像磁盘整理)，从而可以缩短搜索时间来达到提高性能的目的。在i925X下双通道DDR-2 533拥有8.5GB/s的带宽,但CPU需要的最大带宽只有6.4GB/s,这样多余的2.1GB/s带宽就可以加入OMC指令来整理内存数据。虽说i915与i925X是用同样的晶圆制造出来，两者最大的分别是在于逻辑设计上。不同的是Intel这次对PAT2看得相当紧，主板厂商可能无法在i915系列上启用PAT2功能！
i915G主板架构示意图
此外，i925X同样支持ECC内存除错功能，但有消息说目前的i925X芯片组因存有Bug，仍没法启动ECC功能。
全新规格的ICH6南桥芯片
虽然仅仅一字之差，但ICH6南桥较ICH5有了很大的改进，如全新的HD Audio音频规范、Wi-Fi无线网络功能(ICH6W、ICH6RW南桥才支持)、PCI Express总线，功能更强的磁盘控制器。由于HD Audio、PCIe总线在以前我们已经进行过详细介绍(编注：分别在今年第9期和11期上，有兴趣的读者可找来看看)，下面我们将主要介绍一下ICH6南桥的磁盘控制器。
Matrix RAID工作模式
与ICH5相比，ICH6最显著的改进是支持的SATA-150端口数量增加了。此前Intel的i865/875芯片组最大支持2个SATA接口，而当前的i915/925X新一代芯片组最大可以支持4个SATA接口，但ICH6只保留了一个ATA/100的IDE通道。很明显，Intel加快了IDE向SATA进化的速度。未来SATA硬盘将成为i915/925X芯片组用户惟一的选择。像ICH5R一样，ICH6R也支持RAID 0和RAID 1磁盘阵列，并且利用4个SATA通道允许用户同时组建2组磁盘阵列。令我们感到遗憾的是， ICH6R并不支持RAID 0 + 1磁盘阵列模式，因为Intel工程师认为很少有用户在一台桌面PC同时使用4个硬盘驱动器。不过，Intel在ICH6R中增加一个称为“Matrix RAID”的磁盘阵列功能。
在过去，一般ATA RAID控制芯片所能提供的，多半仅限于RAID 0、RAID 1或RAID 0+1三种，RAID 0能提高磁盘性能，而RAID 1能提高数据安全性。要兼顾效能及安全性，就要采用RAID 0+1，但这需要4块硬盘，而且在容量上会“浪费”一半的硬盘空间。而利用Matrix RAID技术，用户只需要使用两个硬盘就可以同时创建RAID 1和RAID 0模式。那么Matrix RAID模式是如何运作的呢？
Matrix RAID的原理就是将每个硬盘容量各分成两部分(即：将一个硬盘虚拟成两个子硬盘，这时子硬盘总数为4个)，其中用两个虚拟子硬盘来创建RAID 0模式以提高效能，而其他两个虚拟子硬盘则透过镜像备份组成RAID 1用来备份数据。根据Intel所提供的官方资料来看，在Matrix RAID模式中数据存储模式如下：这两个磁盘驱动器的第一部分被用来创建RAID 0阵列，主要用来存储操作系统、应用程序和交换文件，这是因为磁盘开始的区域拥有较高的存取速度，Matrix RAID将RAID 0逻辑分割区置于前端的主因，可以让需要效能的区块得到最好的效能表现；而它们的第二部分用来创建RAID 1模式，主要用来存储用户个人的文件和数据。
例如，现在我们有两个120GB的硬盘，我们可以将两个硬盘的前60GB组成120GB的逻辑分割区，然后剩下的两个60GB区块组成一个60GB的数据备份分割区。像需要高效性能、却不需要安全性的应用程序，就可以安装在RAID 0分割区，而需要安全性备分的数据，则可安装在RAID 1分割区。换言之，使用者得到的总硬盘空间是180GB，和传统的RAID 0+1相比，容量使用率非常的高，而且在容量配置上有着更高的弹性。如果发生硬盘损毁，RAID 0分割区数据自然无法复原，但是RAID 1分割区的数据却会得到保全。当然，用户可以根据需要自由设置区域容量，例如选择RAID 0区域大、RAID 1区域小的方案。
可以说，利用Matrix RAID技术，用户只需要2个磁盘就可以在获取高效数据存取的同时又能确保数据安全性。这意味着普通用户也可以低成本享受到RAID 0+1应用模式。此外，如果用户仅仅利用两个SATA通道来创建Matrix RAID模式的话，那么用户还可以利用余下的两个SATA通道来实现自动重建(Auto Rebuild)和热备盘(Hot Spare)两个功能。自动重建是针对RAID 0的，当系统通过S.M.A.R.T等功能侦测到其中一块硬盘发生故障，有损坏可能的时候，就会在屏幕上显示报警信息，提醒用户插入一块完好的硬盘，将故障硬盘上的数据导入该硬盘后替换掉；热备盘则用于RAID 1，即系统中平时就留有一块完好的空硬盘，当组成RAID 1的两块硬盘中有1块损坏时，它自动接替坏盘的工作。
ICH6不仅仅只是一个SATA控制器，它实际上还是一款功能强大的AHCI (Advanced Host Controller Interface，高级主机控制界面)。它是第一款支持Native Command Queuing (NCQ，全速命令排队) 技术的南桥芯片。利用NCQ技术可以优化硬盘内部工作执行顺序，通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理，改善硬盘因机械部件(硬盘的转动延迟)而受到的各种性能制约。目前ICH6R和最新的Intel Application Accelerator 4.0驱动序已经对NCQ技术提供了支持。
因此，支持NCQ技术的SATA硬盘的潜在性能在i915/925X平台上将能得到全面的释放。(注：希捷的原生SATA硬盘早就支持NCQ技术了。)
此外，Intel在ICH6W和ICH6RW中集成了Intel PRO/Wireless 2225BG无线网络连接模块，同时支持11Mbps的802.11b和54Mbps的802.11g。可以说，台式电脑的“Wi-Fi”时代即将来临。不过，目前有传言说ICH6W/RW的网络功能仍存在Bug，而且未来将只在高端产品中使用此类南桥芯片。
新一代整合图形核心GMA
Intel的整合图形核心在显卡市场有很高的占有率──市场份额为第一名 (2003年)。伴随着新一代芯片组的推出，Intel在其i915系列整合芯片组中整合了新一代图形核心──Intel Graphics Media Accelerator(简称GMA，即Intel图形媒体加速器，正式发前被称为IEG3)。
以往IEG提升版本时，其内核时钟频率都有所提升，而拥有四条像素渲染流水线的GMA亦不例外，核心频率由IEG2的266MHz提升至333MHz。显存方面，由于i915支持DDR-2 533双通道内存技术，其显存带宽可进一步提升至8.5GB/s，而最多可共享224MB系统内存。此外，由于i915G并没有AGP接口，故此其内核也改了PCI Express ×16作为内建显示核心的接口，其带宽由AGP 8×的2.1GB/s增至PCI-Express ×16的4GB/s。(附注：内建的PCIe通道属于单路的设计，所以它的带宽为4GB/s，而不是双路的8GB/s。即使只有4GB/s，其速度已经是AGP 8×的1倍，而且目前NVIDIA及ATi公布的PCI-Express显卡的传输带宽也只有4GB/s。)
值得注意的是，GMA应用了一种非常有意思的动态显存技术—DVMT技术(Dynamic Video Memory Technology) ，该技术允许图形核心根据任务需要从系统中动态获取内存资源，例如在上网浏览、办公处理等应用中只需要调用8MB的内存资源，而在运行3D游戏时可以最多共享224MB的系统内存作为显存。体现了“按需使用”的观念。
GMA最大亮点就是支持DX9.0 API、OpenGL 1.4。但GMA只支持Pixel Shader2.0，而硬件无法支持Vertex Shader，因此在3D运算时的顶点渲染工作仍需要靠CPU来模拟运行完成。这和SiS在两年前所推出的Xabra系列显卡相同，故此Vertex Shader的性能就直接和处理器的速度挂钩，由于该处理不是在显示内核中运行，加上CPU并非专门设计作Vertex Shader使用，效果当然比不上显示内核拥有Vertex Shader单元的设计，而且差距甚远。
GMA另一亮点是支持双头显示功能。i915G可以选择以两个D-Sub输出，或是一个以D-Sub输出，另一个以AV或S-Video输出。除了内建两个屏幕显示外，i915G还可以支持共同屏幕输出模式，以往的芯片组显示内核大多数只能单独运作，即当用户插上AGP显卡时，芯片组显示内核会被停止工作。不过i915G则可以和外置显卡共同工作，当用户插上外置的PCI或是PCI Express显卡，在控制台中显示器设定内你会发现除了外置显卡的控制器外，还会看到GMA的控制器在共同运行。因此大家只需要一块可支持双屏幕显示的显卡，再加上整合的GMA就可以实现4个屏幕输出功能。可以说，GMA这个功能是极具吸引力的，用户只需要花极低的费用就可以实现4个屏幕输出了。
结语
可以说，Intel这次推出全新构架的i915G/P和i925X系列芯片组，将会带来PC平台的又一次革新。从功能上看，Intel的新产品确实有独到的地方，HD Audio、Matrix RAID以及PCIe都将随着新产品走近普通用户。全新的平台将会给我们带来怎么样的应用体验呢？让我们拭目以待！
