舞龙记——NVIDIA主板芯片组发展历程(上)

硬件时空

如果说中央处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组就是整个系统的大脑和躯干。在支持AMD处理器的主板芯片组中,NVIDIA的nForce系列芯片组扮演了重要角色,受到了很多注重性价比的用户的热爱。今天我们就和大家一起来回顾GPU强豪——NVIDIA在芯片组领域的风雨历程。

开山之作——nForce芯片组

关键词:Xbox、IGP、MCP、Dolby Digital

在GPU(图形处理芯片)领域取得领先优势后,NVIDIA于2001年推出了第一代nForce主板芯片组,它是NVIDIA为微软生产Xbox游戏机图形芯片时的一种“副产品”。

nForce芯片组的问世引发了当时业界强烈震动,它以创新的双通道DDR、可提高微处理器效率的DASP逻辑、整合GeForce2 MX级图形核心、高速HyperTransport总线等新技术而出尽风头。

1.nForce 220/420

nForce芯片组采用了北桥芯片IGP(Integrated Graphics Processor)和南桥芯片MCP(Media and Communications Processor,多媒体及通讯处理器)的组合。IGP支持DDR内存,最大特点是整合了GeForce2 MX级别的图形核心(拥有T&L引擎、填充速率可达3.5亿像素/秒),并且支持外接AGP 4×显卡。

IGP又分为nForce 220和nForce 420两种,两者的主要区别在于TwinBank(交错式)内存控制器——nForce 420使用128bit TwinBank内存控制器,北桥为IGP 128;而nForce 220的北桥为64bit IGP 64。这样,nForce IGP 64(nForce 220)整合的图形核心只支持64bit显存,也就是单通道DDR266所能提供的带宽,所以nForce 220的集成显卡只能达到GeForce2 MX200的水平。而nForce 420在使用双通道内存的情况下则可支持128bit显存,性能可接近零售版GeForce2 MX的水准,使得nForce 420的集成显卡性能在当时一枝独秀。

南桥芯片MCP也有两种版本,分别是MCP和MCP-D,它们的不同之处是后者支持杜比5.1(D代表Dolby Digital)。搭配使用MCP南桥的nForce被称为nForce 420和nForce 220,而搭配使用MCP-D(有Dolby数字解码功能)南桥的被称为nForce 420D和nForce 220D。

在其他功能方面,南桥芯片MCP支持6个USB接口、并且集成MAC(Media Access Controller)、支持10/100Mbps以太网、支持ACR与CNR、支持HomePNA 2.0(家庭电话线网络2.0标准)。硬件支持DirectX 8.0音效处理AC’97兼容接口,支持2、4或6声道输出,内置“软猫”功能,可支持S/PDIF光纤输出。

第一代nForce芯片组虽然具备不错的性能,但售价过高,兼容性也有待改进,在和VIA KT133A/266A、SIS730/735/740等芯片组的对抗中并没能占据明显优势,因此“叫好不叫座”。

2.nForce后续产品

正是基于上述原因,后期NVIDIA针对不同市场推出了同属nForce系列的nForce 415-D、615-D、620-D等后续芯片组。

2002年1月推出的nForce 415-D是nForce 420的精简版,两者的差别仅在于nForce 415-D去掉了显示功能(北桥芯片变为SPP),主要技术规格与MCP-D南桥芯片完全相同。

2002年3月,在德国汉诺威CeBIT2002信息技术与通信博览会上,NVIDIA公司推出了620-D和615-D,当时很多人都误将它们当作了nForce二代,实际情况并非如此。

620-D是420D芯片组的替代产品;615-D则是415-D芯片组的替代产品,没有整合显示核心。两者都可支持当时最新的DDR333内存(早期的nForce芯片组只支持DDR266内存)。nForce 620-D芯片组同样集成GeForce2图形内核,因此“DDR333内存+nForce 620-D IGP”的性能比同时期的其他整合芯片组高出很多,整合显卡性能接近GeForce2 MX400。

王者崛起——nForce2芯片组

关键词:SPP、IGP、MCP-T、双通道DDR400、K7、千兆局域网、防火墙、超频

2002年7月22日,NVIDIA重整旗鼓,推出了代号为Crush 18的第二代nForce芯片组nForce2,掀起了一场面向游戏玩家、个人和商业用户的台式个人电脑的性能革命。支持400MHz前端总线、双通道DDR400以及AGP 8×(如nForce2 Ultra 400等),支持USB 2.0,具备了IEEE 1394a(火线)和Ultra ATA/133等数据接口,而且IGP北桥(Crush18D)还集成了相当于GeForce4 MX的显示核心。从规格和性能来说,nForce2已超越了VIA的KT400A。

1.nForce2标准版

最先推出的nForce2芯片组由北桥芯片nForce2 SPP(SPP北桥没有整合图形核心)/IGP和南桥芯片nForce2 MCP/MCP-T组成。支持Athlon XP及毒龙处理器,支持100/133/166MHz外频,支持200/266/333MHz系统前端总线。支持异步内存频率和双通道DDR 200/266/333/400内存,最高带宽可达6.4GB/s。支持AGP 2×/4×/8×,支持ATA 33/66/100/133,支持6个USB 2.0接口,支持3个IEEE 1394a数据接口,最大支持6个PCI插槽,最大支持4个DIMM插槽,最大支持3GB内存。

IGP芯片整合了GeForce4 MX图形核心,工作频率为200MHz,使用两根内存显示带宽便能达到128位,能充分发挥集成显示核心的性能,可支持nView多屏输出,同时也提供AGP 4×/8×插槽供用户升级显卡。

南桥MCP芯片也分为MCP和MCP-T两款,可根据市场定位实现不同的南北桥搭配。MCP整合了USB 2.0、ATA133、以太网卡、AC’97音效控制器,比较适合定位中低端的主板产品。MCP-T芯片则提供了集成的IEEE1394(FireWire/火线)接口控制器、第二组网络控制器,整合了APU声效处理单元,集成了可解码Dolby 5.1音效的SoundStorm技术。

2.nForce2 400/Ultra400

nForce2 Ultra400和nForce2 400都是C1版nForce2 SPP(nForce2 400/Ultra的A1)的衍生产品,支持AGP 8×接口,nForce2 400只支持廉价的单通道内存系统,而nForce2 Ultra400支持双通道内存系统,整合了两个独立的64bit内存控制器,支持64bit/128bit内存总线,支持DDR333和DDR400内存。

nForce2 400只能搭配MCP南桥,而nForce2 Ultra400可选择搭配nForce2 MCP-T或者MCP南桥芯片。多数nForce2 Ultra400主板都具备不错的超频性能及功能,很多厂家的此类nForce2主板都开始普遍支持线性超频、多分频技术、CPU/内存/显卡单独电压调整、破解倍频等,受到了超频玩家喜爱。

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nForce2 Ultra 400北桥芯片

小资料:nForce2的版本

nForce2的北桥经历了A1→A2→A3→C1的版本变化。nForce2芯片组的第一个版本是A1,它只能在DDR266的内存模式稳定工作。A2版本改善了内存的异步工作模式,在使用DDR333或者DDR400时不再出现死机问题,但发热量巨大,对200MHz外频的支持不佳,影响了Athlon XP的超频能力,很快也淡出市场。2003年初,NVIDIA又推出了A3版的nForce2北桥芯片,仍没有达到完美,存在一些小瑕疵。随后,NVIDIA又推出了堪称经典的C1版本nForce2北桥芯片,即nForce2 400/Ultra的A1(第一版)。

3.nForce2 Ultra 400Gb/400R

在性能和超频性上nForce2系列稍稍优于威盛KT系列,不过相比采用VT8237南桥的KT400A或KT600等,nForce2 Ultra400在功能上并不占优,缺少对SATA硬盘和RAID功能的支持,nForce2 Ultra 400Gb系列应运而生。

nForce2 Ultra 400Gb使用nForce2 Ultra 400 SPP作为北桥芯片,同时集成了新的MCP芯片。根据MCP芯片的不同,后期发布的nForce2芯片组也可以分成两种类型:nForce2 Ultra 400Gb是高端的版本,它是nForce2 Gigabit MCP芯片和nForce2 Ultra 400 SPP的结合体,nForce2 Gigabit MCP芯片提供了千兆局域网、防火墙、SATA、RAID等功能。

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nForce2 Ultra 400Gb南桥芯片

nForce2 Ultra 400R则是面向主流市场的版本,它是nForce2 RAID MCP和nForce2 Ultra 400 SPP的结合体,nForce2 RAID MCP提供了SATA和“Any-Drive”RAID技术,支持SATA RAID,也支持PATA RAID,支持RAID 0、1、0+1和JBOD几种模式,没有提供千兆局域网和防火墙功能。

结语

通过推出nForce2第二代平台,NVIDIA公司掀起了一股面向游戏玩家、个人用户的台式个人电脑的热潮。无论是要求超强性能的游戏发烧友,还是期望全面数字体验的主流用户,都将它Athlon XP平台的最佳解决方案,而nForce2芯片组的实际表现也达到了人们的期望,成为一代经典产品。

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