速龙添翼——剖析VIA Apollo KX133芯片组

Author: 陈寅初 Date: 2000年 第8期

#1    KX133芯片组现身
  从K6时代以来,VIA(威盛电子)公司就一直是AMD公司强有力的支持者。AMD的新一代处理器Athlon去年上半年发布后,也发布了Athlon的第一套支持芯片组AMD750(铁门,IronGate)。该芯片组和Intel的相关芯片组支持自家的CPU相似,经过AMD内部测试并为Athlon作了优化,随后最大的兼容芯片组厂商之一的VIA也宣布研发Athlon的支持芯片组Apollo KX133。尽管处于研发阶段,由于威盛在芯片组上的实力,不久市场上的Athlon主板就出现了采用AMD+VIA的芯片组搭配方案,如华硕的K7M系列和大众的SD-11。它们都采用了AMD 751北桥芯片和VIA 686A南桥芯片的搭配方式。实际证明,这种搭配方式非常成功而且有效,在性能上,相对于纯AMD芯片组方案也没有任何损失。由于具备了一定的口碑,这种解决方案也为VIA推出 Athlon芯片组奠定了一定的市场基础。
  今年的1月10日,VIA终于正式发布其第一套独立开发、支持Athlon的芯片组——Apollo KX133。这款KX133的发布,很可能会使得众多的Athlon主板生产厂商放弃采用AMD750的解决方案,VIA将会成为十分重要的Athlon芯片组提供商。虽然ALI(扬智)公司在去年秋季的Comdex 99上也展示过它的Athlon芯片组,但在未正式发布前,对KX133芯片组还构不成威胁。由于少数采用AMD750制造的Athlon主板受到非议,可以相信还想进入Athlon主板市场的厂商都会推出采用KX133的解决方案。这是否意味着AMD750很快就会销声匿迹,而VIA则开始成为唯一一个Athlon主板芯片组的提供商呢?目前看起来还不至于如此。实际上,人们更关心的是VIA是否能够提供足够产量的KX133芯片组,其次是它的性能以及兼容性是否如标称的那么优秀,这一点在VIA生产的Intel兼容芯片组的表现上可见一斑——尽管价格和技术都有突出之处,但整体表现似乎仍不如Intel的同级产品。那么对于AMD呢,KX133芯片组与Athlon处理器的配合是否能作得更好?这是业界厂商和用户一直关心的问题。
#1    深入了解KX133芯片组
  实际上,KX133并不是一套全新的芯片组。KX133中的许多技术都吸收了VIA的其他产品系列的优势,它仍采用南北桥芯片的组合——516针北桥芯片VT8371和352针南桥芯片VT82C686A。而不是类似Intel自i810芯片组全面推行的加速中心结构(Accelerated Hub Architecture)。由于标准的南北桥的结构体系,南桥芯片与通过北桥引出的PCI总线相连,使得KX133北桥-南桥芯片之间的数据传输速率只能达到133MB/s,而非i820MCH-ICH的266MB/s。这个瓶颈问题目前对于Athlon系统来说还不是非常的明显,VIA称将把加速中心结构纳入到未来的芯片组计划之中去,只不过是没有选择在KX133中采用这种结构而已。
  ●VT82C686A南桥芯片(^08030101a^)
  VT82C686A(通常称作为686A)是KX133设计中大量采用了以往VIA芯片组的结构和技术的典型。686A最早是基于P6架构的芯片组Apollo Pro 133中的一部分。作为超级南桥(Super South Bridge)的686A,在功能上自然要比标准南桥的596B更强。686A+693就可以构成Apollo Pro,686A+693A可以构成了Apollo Pro 133,而686A+694X的搭配则成为Apollo Pro 133A。由于这种可弹性的设计,686A+AMD751的组合构成了现有主流K7M、SD-11等Athlon混合型主板产品。
  686A采用了0.35微米制造工艺,目前主流的版本号为CF版,最新的版本则为CG版。这个由P6芯片组直接套用而来的686A到底提供了些什么特性呢?
  整合的PCI-to-ISA桥接。该特性最早出现于Intel的PIIX4以及PIIX4e上,在新的i820和i810(E)上,整合PCI-to-ISA桥接已经被另一种更先进的形式所取代了。该特性允许主机板上ISA插槽可以直接挂接在686A之上,而无须额外的PCI-to-ISA桥接,从而节省了PCB(电路板)的可用空间。然而,随着ISA扩展设备的取消,该特性并没有多大吸引力。
  Ultra ATA 33/66 PCI EIDE控制器。随着UDMA33设备及高速IDE硬盘的流行,UDMA66的支持已经变得很迫切了,KX133提供了对UDMA66设备的完善支持。
  内建的Super I/O控制器。686A内建了目前主板所需要的所有基本I/O接口设计,而Intel设计的所有芯片组都没提供I/O接口的设计,采用这些芯片组的主机板都必须使用外部I/O控制器才能提供接口功能。这样不仅会占用主板空间,而且,还会由于这些额外的芯片造成主板成本的上升。同样AMD 756也没有提供此特性,这也就是为什么有相当多的主板生产厂商都采用了686A而摒弃AMD 756的原因之一。
  AC′97以及MC′97支持。686A芯片还提供了内建的AC′97支持,它能够支持主板的AMR(Audio Modem Riser)插槽,提供更高品质的音频输出或者实现软件Modem支持。
  内建硬件监控(Hardware Monitoring)。大多数的主板芯片组都采用了外部芯片来实现硬件监控,这同样会占用主板空间并且增加成本。686A内建的硬件监控功能能够对电源电压、温度以及风扇运行等情况进行监控。
  USB支持。686A能够提供比普通Intel芯片组更多的USB端口,允许支持多达4个的USB设备直接连接。
  可以看到,686A实际提供了硬件监控、I/O控制以及南桥本身等三种功能。这一切,都使得主板厂商使用686A时的成本比使用AMD 756时更加低。
  ●VT8371 北桥芯片(^08030101b^)
  表面看起来,VT8371似乎是一块新的北桥芯片,但是,如果我们仔细察看的话,就会发现,这个VT8371其实采用的许多特性以及技术都来自于VIA的旗舰级北桥芯片——694X。
  高性能Athlon CPU接口。它可以让VT8371能够在Slot A的主机板上,使用Athlon的EV6总线。这个被大多数主板厂商称之为“200MHz”的前端总线界面,实际是一个运行于100MHz的双速率前端总线,它实现的带宽实际跟AMD 751是一样的,都是1.6GB/s。
  全功能的AGP总线接口。VT8371的AGP内核部分是从694X那里照搬过来的,因此,它的AGP控制器特性和694X一模一样。该AGP接口支持1×、2×、4×规范,另外主板厂商还可以在生产KX133主板的时候,采用AGP Pro插槽设计。但目前的KX133由于BIOS的原因,还不能提供快写(Fast Write)特性,不过,相信在AGP VxD 4.0以及新版BIOS支持下,KX133将能提供更高AGP效能的快写功能,这也是VT8371优于AMD 751的一个重要特征。
  并行PCI总线控制器。VT8371提供5条主控PCI,如果要增加更多的PCI插槽,主机板厂商可以把它作为从属PCI插槽来安排。在这一点上,VT8371没有什么特别之处。
  先进的高效能DRAM控制器。VT8371跟AMD 751的重要区别还在于内存子系统。首先,VT8371具备了8条内存地址访问线,这意味着主板厂商在其主板上提供4条DIMM的同时,也能够支持双面的内存条。其次,在内存信号的支持方面,VT8371提供了PC133、PC100 SDRAM的支持,也提供694X所具备的VCM100、VCM133 SDRAM支持。遗憾的是,VT8371跟694X一样,都没有提供DDR内存的支持。
  由于371能提供8条内存地址访问线,所以,在理论上,它能提供2GB的内存支持。但是,这与主机板厂商的主板设计的稳定性有很大关系,以694X芯片为例,多数采用这款芯片的主板只提供了768MB内存的支持。
#1    KX133存在的一些问题
  虽然VT8371提供了1.06GB/s数据传输率的PC133 SDRAM支持,但是,随着AGP4×的引入,内存的带宽问题在系统的运作中依然显得较为突出。很明显,只有DDR SDRAM的引入,才是解决系统内存带宽的最好办法。DDR SDRAM的价格只是比普通SDRAM价格高大约3到5个百分点,这相对于100MHz DDR SDRAM能够提供的1.6GB/s带宽来说,并不算得上什么大的花销。唯一的问题是,由于需要额外增加管脚,目前的KX133还不能提供100MHz DDR SDRAM模组的支持。恐怕VIA公司也注意到这个问题,根据VIA的发展蓝图,第一套DDR SDRAM的主机板会在基于P6总线的芯片组上实现,也就是说这之后将可能看到支持DDR SDRAM的 Athlon芯片组。从KX133跟Apollo Pro 133A之间的关系来看,我们有理由相信在KX133增加DDR控制器,应该不会有多大的难度。现在最有可能的是,在看到支持DDR的KX133芯片组之前,AMD很可能就已研发出提供DDR支持的AMD 760芯片组。
  VIA公司一直推行的VC-SDRAM(Virtual Channel SDRAM,虚拟通道内存)也是它的卖点之一,但是VC-SDRAM只能工作在内存控制器对它提供支持的芯片组上,如果芯片组不提供支持,它将无法运行,这使得系统的可扩展性大为降低。对于主板芯片组,大家一致都认为Intel芯片组就是比VIA的要快。这当中的原因多种多样,也许是操作系统的优化,也有可能是Intel研发时就对它的对手留了一手。这样的情况在AMD750上也可见,最新的AMD750提供了一个名为“Super Pass(超级旁路)”的特性,能够在打开它的情况下,获得较显著的性能提升。而目前“Super Pass”在基于KX133芯片组的主板上无法实现。还有一点就是在微软的新一代操作系统Windows2000上,KX133芯片组也许会出现一些不可预见的麻烦。
#1    结 语
  在完成此文之时,已经有基于KX133芯片组的Athlon主板上市,在大家关心的性能表现上,也有不少相应的测试数据。比如,基于Geforce256芯片的显示卡在最新的WinNT驱动程序支持下,在KX133主板上运行专业的套装测试软件SPECviewperf 6.1.1时的性能要优于AMD 750芯片组的主板。而在Lightscape Visualization System的测试中,KX133更是领先AMD 750多达134%。但究竟实际性能将达到何种高度,目前尚无定论。根据现有资料来看,想要构造较为完善的Athlon系统,采用VIA Apollo KX 133芯片组的主机板可能是比AMD750主板更好的选择。而以后提供DDR内存支持的AMD 760芯片组的主板也将面世,对于它现在不好评论。不过更多的芯片组的出现,无疑为Athlon处理器更好地发挥性能提供了坚实的基础。