某一系列处理器产品在市场上取得成功,除了自身优秀的设计和性能表现之外,很大程度上取决于芯片组产品的支持。
K8的开路先锋—nForce3 150系列
nForce的低迷,nForce2的辉煌,为nVIDIA的主板芯片组研发增加了不少失败与成功的经验,nVIDIA自然也看到了这片市场丰富的利润以及未来广阔的前景。不过由于没有得到Intel的授权,nVIDIA始终没有打开Intel平台的芯片组市场,但这也使其能够集中经历和技术全力开发AMD平台的芯片组产品,并且和AMD建立了坚实的合作伙伴关系。这也使得nVIDIA在2003年4月AMD刚刚发布64位处理器的时候,便率先推出了支持64位处理器的芯片组产品nForce3 150和nForce3 Pro 150。而此时的VIA和SiS都还没有相应的产品推出,nVIDIA也因此大大的风光了一把。
虽然是两款芯片产品,但其实nForce3 150和nForce3 Pro 150的惟一区别就在于后者支持Socket940接口的Opteron,而nForce3 150则只支持普通的Socket754接口的Athlon 64,因而两款产品的定位分别是行业用户和桌面高端平台。让我们一起来回顾nForce3 150系列芯片组都有那些创新吧。
从64位中受益
随着文件系统的逐渐增大,数据处理的任务愈加繁重,现有桌面平台的32位系统已经逐渐不能满足未来的应用需求,64位已经成为大势所趋。虽然Intel很早之前就已经在服务器市场推出了64位的处理器产品,并且同时发布了相关的64位指令格式,不过它的64位处理器采用的构架却是特殊的IA-64。如此一来问题便随即产生,IA-64并不向下兼容现有的32位X86指令集,这也就宣告了现有桌面平台系统以及应用程序的死刑,但Intel的一厢情愿并没有多少人买帐,得民心者得天下,Intel这一次打错了算盘。
而AMD则很好的抓住了千载难逢的机会,他们推出的64位处理器采用了升级的X86-64和构架,能够实现对现有32位平台的良好兼容,这对于出于从32位向64位平台过渡的用户来说至关重要:用户现在购买了64位的平台,但是依然可以很好的运行32位操作系统和应用程序;待到时机成熟的时候,用户可以选择全面的升级到64bit系统(这就是AMD所倡导的先购买后升级原则);此外,用户甚至还可以选择让32位和64位应用程序相兼容的模式。
X86-64构架之所以能够实现多种模式的切换以及兼容,是由于AMD是通过在其处理器产品中加入了长模式(Long mode)来扩展原有的32位X86构架。当长模式被屏蔽时(安装32位操作系统),这颗处理器就是一颗标准的32位处理器,能够良好的运行现有的16位和32位应用程序。当长模式被激活以后(安装64位操作系统),处理器便启用64位扩展模式,而此时系统能够根据应用程序的需要来自动配置。64位兼容模式,可以运行现有的16位/32位应用程序,以及64位应用程序;完全64位模式,只能运行64位应用程序,可以充分发挥64位的构架优势。当然,有一点需要提醒大家,从目前的测试效果来看,64位兼容模式下运行的现有应用程序效能并没有传统模式高,因此兼容模式并不被提倡,直接等到实际成熟升级为64位系统才是最佳选择。
全新的单芯片设计
nForce3最为突出的改变就是采用了全新的单芯片设计方案。在nForce3上,再也没有了前两代nForce芯片组经典的IGP或者SPP加上MCP的组合,而是采用了南北桥整合的设计,将传统的南、北桥两颗芯片整合到了一起,构成了一颗功能强大的芯片产品。这当然也是第一款支持64位处理器的单芯片主板平台。
单芯片的设计也为nForce3带来了诸多优势:
首先,单芯片设计可以有效降低了数据潜伏期,与一定传输的延迟性,因为南北桥各自工作数据的传递完全在芯片内部进行,而以往这种数据传递则需要经过较长的主板布线来实现。同时由于北桥与CPU之间以及北桥与南桥之间都采用了HyperTransport总线进行数据传输,能提供8bit 800MHz的下行和16bit 600MHz上行,达到了3.6GB/s的数据带宽。
其次,单芯片架构设计对主板厂商来说,会有更多设计上的便利,可以增加更多的特性,比如防火墙和存储控制。另外,nForce3 150芯片组采用了先进的0.15微米生产工艺,更高的集成度能有效降低生产成本,对于功耗及发热量的控制也能更加容易。当然,这也增加了芯片设计的难度,毕竟这需要在一颗芯片中集成更多的晶体管嘛。
nForce3 150的美中不足
虽然nForce3 150在AMD 64位处理器发布之初抢尽了风头,同时它的许多创新特性也让人津津乐道,但为了抢时间而过早的发布,使得这款产品先天不足。
成也萧何,败也萧何。nForce3采用了升级的HyperTransport总线技术,在最初确实有一定的性能优势,但当AMD发布更为主流的Athlon64处理器,以及竞争对手产品面市的时候,时间已经过去了半年。我们在上面介绍了nForce3 150能提供8bit 800MHz的下行总线和16bit 600MHz上行总线,而Athlon64则已经采用了800MHz的标准。同时,竞争对手VIA的K8T800也能够达到上下行均为16bit 800MHz的总线带宽。
nForce3 150的另一个不足之处便在于它没有提供对SATA的支持,因为在产品发布之初SATA还并没有如此流行,而时过境迁短短半年过后SATA却已经蔚然成风,面对竞争对手在规格上的优势,nVIDIA也提出了相应的解决方案——通过外置芯片将PATA接口转换成SATA接口以提供对SATA的支持。然而这种做法既不能保证充足的硬盘接口数量,又因为桥接设计而不能完全实现SATA 150MB/s的传输速率,还会因为采用具备SATA功能的第三方芯片而增加成本,因此没有得到多少厂商的响应,这也使nForce3 150最终落败。
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