K8芯片组的技术亮点

硬件周刊

  在一年之前,外界对AMD64架构能否推广还犹犹豫豫,但在今天相信已经没有人会再持这种态度,甚至连Intel都不得不采用与AMD64有异曲同工之处的EM64T技术开发新的处理器。面对越来越近的64位时代,除了64位计算这个特色之外,目前K8平台还有什么值得我们去选择的技术亮点呢?

  NVIDIA的三大秘技

  目前NVIDIA已经在K8平台发布了nForce3 150、nForce3 250(Pro)两个系列。可以说,NVIDIA是第一家推出K8平台单芯片方案的厂商,其产品也有不少独门秘技。

  1.“混合RAID”功能

  “混合RAID”功能是nForce3 250中新增的功能,此功能其实属于nForce3 150芯片磁盘控制器的延伸功能。

  对nForce3 150有所了解的朋友都知道,nForce3 150的IDE控制器非常特别──支持三个并行通道,可以支持6个ATA133/ATAPI设备,并提供对PATA RAID 0、1、0+1的支持。令人遗憾的是nForce3 150不直接支持SATA接口。为此,NVIDIA在nForce3 250中整合了SATA控制器,并提供对SATA RAID的支持。不过nForce3 250对SATA的支持方式和K8T800和SiS 755都不一样。K8T800和SiS 755都是在南桥芯片内部集成了PCI总线的SATA RAID芯片,实际上还是通过PCI总线传输数据。PCI总线的带宽上限是133MB/s,理论上无法达到SATA 150MB/s的数据传输率。而nForce3 250则属于原生支持SATA,由磁盘直接和芯片交换数据。

  最令人兴奋的是,nForce3 250在原nForce3 150磁盘阵列的基础上引入了一种名为“混合RAID”的磁盘阵列功能──允许把一个SATA硬盘和一个PATA硬盘混合组建成RAID,而不像以前那样,必须采用同类硬盘组建磁盘阵列。

  因此对于拥有PATA硬盘的用户来说,如果需要最新的SATA技术、并且想组建RAID,无须再购买两块SATA硬盘,只要购买一块SATA硬盘即可实现。而对于RAID的管理使用也非常方便,用户安装NVIDIA ForceWare驱动程序后,可以利用整合的NVRAID管理工具,来查看已经构建的RAID阵列的情况,或者绑定空闲硬盘到某个磁盘阵列中,即使RAID阵列损坏重建也并不困难。

  利用SATA硬盘+PATA硬盘组建RAID

  2.网络防火墙

  近来,防“毒”功能似乎成为了最新K8平台的一大特色。在继K8 CPU整合防病毒功能之后,最新的nForce3 250Gb也将网络防火墙整合到芯片组中,这也是首款具有防火墙功能的芯片组。不过,很多人都对nForce3 250Gb中整合的防火墙的实用价值提出了质疑,因为大家往常一般都利用第三方的软件防火墙技术来为电脑构建安全屏障,而很少有机会接触、使用硬件级别的网络防火墙。那么nForce3 250Gb所提供的网络防火墙与传统的软件防火墙相比有什么优势呢?那就是──优先加载!

  我们平常使用的软件防火墙一般都是在系统启动后才加载。由于应用程序的加载优先级别不同,因此启动时的执行顺序也就不一样。如果一些病毒在防火墙加载之前加载了,那么防火墙就形同虚设。而nForce3 250Gb所提供的硬件防火墙却没有这种问题:因为系统在启动过程中,往往优先加载硬件驱动程序。因此当系统加载nForce3 250Gb芯片组的驱动程序时,nForce3 250Gb所整合的防火墙功能也一并启动,从而解决了传统的软件防火墙的缺陷。不过,这种“安全”也是相对的,因为此功能仍需要“驱动程序”来“软”开启,如果一些智能病毒强制关闭这个“软”优先开启机制,那么……同时nForce3 250Gb所带来的防火墙解决方案也是身兼软硬两部分,可以通过升级芯片组驱动程序、不断地升级和优化防火墙的性能。这意味着你需要经常更新驱动才能让防火墙病毒库保持在最新状态。

  nForce3 250Gb中的防火墙设置

  从NVIDIA所提供的资料来看,nForce3 250Gb所整合的防火墙功能提供了防IP欺骗,防网络窃听和防片段储存攻击等先进防护功能,防火墙功能远较普通的软件防火墙要强大,而且用户也可以根据自身需求在控制界面中配置各项功能。对企业客户而言这具有不小的诱惑力。可以说,将防火墙功能整合到芯片组之中是一种创新,相信也是未来的发展趋势。

  3.千兆网卡功能

  目前主板集成千兆网卡已经不是什么新鲜事儿了,但很多K8主板上带的千兆网卡通常由第三方如3Com、Broadcom等的独立芯片实现。不过这种情况会因nForce 3 250Gb的出现而发生一些改变。

  nForce3 250Gb芯片组内置了千兆网卡,支持IEEE 802.3 MAC网络规格,但它的工作方式与以往的设计有所不同。传统的网卡,是利用PCI总线进行数据传输的。PCI总线的带宽是133MB/s,远远不能满足千兆网卡1000Mbps的胃口了。所以NVIDIA在nForce3 250Gb芯片组里采用了类似于Intel 875P芯片组CSA通道的设计,使千兆网卡能绕开PCI总线,直接和芯片组传输数据,而且由于网卡内置在芯片组里,传输的速率更是得到进一步的提升。从NVIDIA提供的测试数据来看,nForce3 250Gb内置的千兆网卡的传输速率很快,几乎是工作在PCI总线上的其他千兆网卡的2倍多。同时,千兆网络功能可以与芯片组中硬件防火墙进行无缝组合,配合NVIDIA专用软件可以有效阻挡来自网络的攻击。

  SiS 别具一格的HSE引擎

  在K8处理器平台上,SiS所占的份额并不高,但SiS在技术上的投入一直令人称道,其中其独具一格的“HyperStreaming Engine”(简称HSE)技术就令人刮目相看。

  HSE技术主要是对总线的管理机制进行改进,利用信号分割延迟、管线化并行操作等多项技术,对单一串行数据以及多重串行数据进行优先处理及传输通道分配,从而达到提升系统性能的目的。

  由于HSE架构总线控制电路采取所谓的分离处理单元(Split transaction)的设计,当收到中断信号之后,将信号递交给分离处理单元,让下一个I/O需求排入序列处理,以增加总线的使用率。而在以往如果一个信号的请求与反馈没有完成的话,总线会一直处于被占用的状态,其他的请求是无法使用它的。但是SiS的智能分离处理单元中,总线在接到请求信号之后即可着手处理下一个请求,同时并不影响反馈的信号,相当于节省了一个反馈信号的时间周期。在数量要求较少的任务处理中这种技术不会有太大的差别,但在较大的任务处理中,这种智能协助的技术就显示出它的优势所在。

  HSE技术还有一个相当实用的功能──“Smart Arbiter智能仲裁电路”。传统PC架构下程序运作时,对数据的读取有时候是随机(Random)排列形式,在内存中的储存位置并不具有连续性;数据的大小属性也不尽相同,这导致在数据搜寻以及读写时,额外多出了处理的时间,造成额外的读写作业的延迟。而“Smart Arbiter智能仲裁电路”功能可根据信号种类与通讯协议的差异,预先将数据流分类并做最佳化的排列,可让系统在进行数据读写时,降低数据传输冲突并提升存取效率,同时增加流量处理及整体执行效率。

  根据SiS公布的一份测试数据,如果用户需要对一个容量超大的文件如2GB大小的文件进行复制,HSE架构下的拷贝速度约加快了2.3%;若是复制4GB的超大文件,HSE架构的拷贝速度更加快了9.14%。

  目前SiS 755、755FX芯片组均支持此技术。

  VIA的“Vinyl Audio”音效系统

  VIA针对K8处理器的K8T800、K8T800 Pro芯片组是采用双芯片设计,所配备的VT8237仍是目前功能最齐全的南桥芯片,特别是其功能强大的“Vinyl Audio”多声道音效系统,是SiS、NVIDIA目前产品所不能比拟的。

  “Vinyl Audio”多通道音频系统,可以通过VIA的Six-TRAC(VT1616)Codec芯片实现5.1音频输出。VIA利用自己设计的VT1616音频解码器来发挥整合在南桥芯片中6声道音频控制器的能力,它主要负责数模转换,把南桥芯片整合的6声道音频控制器所生成的数字音频信号转换成为模拟信号。VT1616还能进行模数转换,把输入的模拟信号转换成为数字音频信号供计算机处理,在20位精度下可以同时转换6路音频信号。VIA公司宣称在单独的声卡中其信噪比为97dB,而在主板集成解码器芯片的情况下,VT1616的信噪比能够达到90dB。

  更有意思的是,如果与VIA Envy 24PT声卡芯片配合(该芯片被广泛用在高端娱乐声卡和准专业声卡中,例如德国坦克的AUREON5.1 SKY和AUREON7.1 SPACE高阶娱乐声卡都是采用该款芯片),甚至可以实现8声道音频输出,体验Dolby Digital EX和DTS ES的7.1声道音效。

  虽然说Vinyl Audio音效系统难以提供与独立声卡相当的高信噪比,但这样的音频方案和以前的板载声卡解决方案相比,无疑可以提供更卓越的音质,相信这也是K8T800(Pro)的一大卖点。

  结语

  通过上述介绍,我们已经了解到目前各款K8芯片组中的技术亮点,其中VIA的产品以成熟稳健见长,但它在技术方面的创新明显不足;而NVIDIA的则以较先进技术为卖点;SiS的则凭借均衡的系统性能和卓越的磁盘效能来取胜。不过,随着K8处理器的改良,未来的芯片组技术也将进行同步升级:K8T890、nForce4,以及SiS756已经蓄势待发!