Компьютеры -> Мат. платы -> Архитектура ASUS P4P800S SE

Архитектура ASUS P4P800S SE

На базе чипсета Intel 848P, поддерживающего одноканальные конфигурации подсистемы оперативной памяти, фирмой ASUSTeK разработана и выпущена материнская плата ASUS P4P800S SE. Эта плата ориентирована ее создателями в качестве основы для недорогих, но сравнительно производительных компьютеров.

Не только специалистам, но и непрофессиональным пользователям хорошо известно, что представленные сегодня на компьютерном рынке модели материнских плат отличаются и архитектурой, и функциональными возможностями, и дизайном. От совокупности этих характеристик, в конечном счете, зависит цена изделия, а соответственно и цена будущего компьютера.

Сознавая большое значение материнской платы для надежной и производительной работы компьютерной системы, многие пользователи выбирают дорогие модели с большим числом встроенных контроллеров и широким диапазоном функциональных возможностей. Однако нередко возможности топовых моделей являются избыточными. В таких случаях оптимальный вариант следует искать среди бюджетных решений, обладающих сравнительно низкой ценой.

Одной из таких фирм является ASUSTeK, которая выпускает не только дорогие высокоинтегрированные изделия, но и продукцию, которую благодаря сравнительно невысоким ценам принято относить к бюджетной.

К таким изделиям относится материнская плата ASUS P4P800S SE, созданная на основе чипсета Intel 848P.

Рис. 1. Структура компьютера, созданного на основе чипсета Intel 848P

Чипсет Intel 848P материнской платы ASUS P4P800S SE

Чипсет Intel 848P (i848P) ориентирован на разработку настольных персональных компьютеров. Поддерживает процессоры Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading, созданные по технологии 0,13 мкм, подключаемые через разъем Socket 478 и работающие с шиной FSB типа QPB (Quad-Pumped Bus). Это чипсет (набор микросхем системной логики) рассчитан на тактовую частоту 100, 133 и 200 МГц, что обеспечивает частоту передачи данных 400, 533, 800 МГц. Кроме того, в документацию, описывающую чипсет i848P, недавно внесли добавление, что данный чипсет способен поддерживать работу и процессоров Pentium 4, созданных на основе ядра Prescott (технология 90 нм,1 Мбайт кэш-памяти L2).

Чипсет i848P создан на основе набора i865PE, известного ранее как Springdale и являющегося флагманом линейки i865.

Базовый комплект чипсета i848P состоит из микросхем Intel 82848P Memory Controller Hub (MCH) и Intel 82801EB (ICH5). В качестве второй микросхемы может использоваться улучшенный вариант ICH5 - Intel 82801ER (ICH5R), обладающий расширенными возможностями работы с дисковой подсистемой памяти.

Необходимо отметить, что чипсетом i848P, как и наборами линейки i865, не поддерживается (официально и фактически, вопреки маркетинговым сообщениям некоторых производителей материнских плат) технология PAT, обеспечивающая высокую производительность работы подсистемы оперативной памяти и реализованная в наборе i875P. Кроме того, перечисленными чипсетами не поддерживаются и операции коррекции ошибок - ECC.

Микросхема MCH содержит в своем составе контроллеры, предоставляющие интерфейсы с высокой пропускной способностью. Эти контроллеры управляют системной шиной с передачей данных с частотой 800 МГц и одноканальной памятью DDR SDRAM (в наборах линейки i865 используется двухканальная память DDR SDRAM). Кроме того, они организуют работу графического интерфейса AGP8X и средств связи с микросхемой ввода/вывода ICH. Особенностью чипсета, как и наборов линейки i865, является поддержка средств архитектуры Intel Communication Streaming Architecture с интерфейсом на основе выделенной сетевой шины (Dedicated Network Bus, DNB), обеспечивающей передачу данных по стандарту Gigabit Ethernet (GbE).

Микросхемой MCH чипсета i848P поддерживается одноканальная подсистема оперативной памяти DDR266, DDR333 и DDR400 общим объемом до 2 Гбайт при 2 DIMM. Кроме того, AGP 8Х, шина CSA (для чипов Intel Gigabit Ethernet).

Микросхемами Intel 82801EB / Intel 82801ER (ICH5 / ICH5R) поддерживаются до 6 устройств PCI Busmaster, AC'97-кодек(и) (20 бит, AC'97 2.2), 8 портов USB 2.0, 4 устройства IDE с параллельным интерфейсом до ATA/100, 2 устройства IDE с интерфейсом Serial ATA-150. При использовании микросхемы (южного моста) ICH5R возможно объединение накопителей на магнитных дисках интерфейса Serial ATA-150 в массив RAID 0 или RAID 1.

Таблица 1. Сравнительные характеристики микросхем MCH, входящих в состав чипсетов i865PE и i848P

Семейство материнских плат ASUS P4P800S

Прежде чем переходить к описанию архитектуры и дизайна материнской платы ASUS P4P800S SE, необходимо отметить, что существует несколько вариантов плат, носящих наименование ASUS P4P800S.

Из этих плат самой насыщенной элементами и обладающей максимальным диапазоном функциональных возможностей является, пожалуй, материнская плата ASUS P4P800S-E Deluxe. Эта плата имеет поддержку Serial ATA RAID, IEEE1394 и Gigabit Ethernet.

Но эта плата, и на это следует обратить особое внимание, совсем другое изделие. Материнская плата ASUS P4P800S-E Deluxe в отличие от ASUS P4P800S SE имеет более полную комплектацию, и, соответственно, более высокую цену.

Здесь же речь пойдет лишь о материнской плате ASUS P4P800S SE, предназначенной в качестве основы для недорогих компьютерных систем.

Основные технические параметры материнской платы ASUS P4P800S SE

Процессор

- поддержка процессоров Intel Pentium 4 (ядро Northwood, 512 Кбайт кэш-памяти L2) в 478-контактном корпусе mPGA с тактовой частотой до 3,6 ГГц+, технологией Hyper-Threading и с процессорнойшиной FSB типа QPB, обеспечивающей частоты передачи данных 400, 533, 800 МГц;

- поддержка процессоров Intel Celeron (ядро Northwood, 128 Кбайт кэш-памяти L2) в 478-контактном корпусе mPGA,

- поддержка процессоров Intel Pentium 4 (ядро Prescott, 1 Мбайт кэш-памяти L2) в 478-контактном корпусе mPGA.

Чипсет

- Intel 82848P MCH (MCH) + Intel 82801EB (ICH5).

Оперативная память

- Поддерживаются один канал оперативной памяти с модулями, устанавливаемыми в два слота DIMM DDR SDRAM (184 контакта, 2,5 В, unbuffered, без ECC),

- модули оперативной памяти типа DDR 400, DDR333, DDR266, максимальный объем подсистемы памяти - до 2 Гбайт.

Видео

- один универсальный разъем 1,5 или 0,8 В AGP 3.0 с поддержкой режима AGP 8X/4X.

Аудио

- ADI AD888 SoundMAX 6-channel audio CODEC с поддержкой интерфейса S/PDIF out.

LAN

- интегрированный сетевой контроллер фирмы Realtek - RTL8100C 10/100 Mbps Fast Ethernet controller с выходом на стандартный сетевой разъем RJ-45.

USB

- максимум восемь (4 внешних и 2+2 внутренних) разъемов USB 2.0/1.1.

Интерфейсы накопителей

- два коннектора Ultra DMA 133/100/66/33;

- два коннектора Serial ATA-150.

Системный BIOS

- 3 Mбит Flash ROM, AMI BIOS.

Слоты

- один слот AGP;

- пять слотов PCI.

Разъемы периферии внешние

- один разъем Parallel;

- один разъем Serial;

- один разъем PS/2 клавиатуры;

- один разъем PS/2 мыши;

- четыре разъема USB 2.0;

- один разъем RJ-45;

- один разъем S/PDIF Out;

- аудиоразъемы (Speaker, Line-Out, Line-In, Mic-In, Center/Sub-woofer).

Рис. 2. Материнская плата ASUS P4P800S SE

Разъемы периферии внутренние

- два разъема USB 2.0 для четырех дополнительных портов;

- один разъем CPU/Cassis fan;

- один разъем 20-pin ATX;

- один разъем 4-pin ATX 12V;

- один разъем 20-pin panel;

- разъемы CD/AUX/MODEM;

- разъемы Game/MIDI.

Мониторинг аппаратных средств

- мониторинг напряжений и температур.

Специальные функции

- ASUS MyLogo,

- ASUS EZ Flash,

- ASUS C.P.R. (CPU Parameter Recall),

- ASUS Instant Music-Lite,

ASUS CrashFree BIOS 2.

AI Overclocking

- AI Overclocking,

- ASUS JumperFree,

- Регулировка напряжения CPU,

- Изменение тактовой частоты,

- Регулировка FSB/DDR и фиксация AGP/PCI,

- ASUS C.P.R. (CPU Parameter Recall).

Форм-фактор

- ATX, размеры 30,5 x 20,8 см.

Рис. 3. Внешние разъемы (Back) материнской платы ASUS P4P800S SE

Состав комплекта материнской платы ASUS P4P800S SE

В состав комплекта входят:

- коробка;

- материнская плата ASUS P4P800S SE;

- компакт-диск с драйверами и утилитами;

- руководство пользователя (User Guide) на английском языке;

- краткое руководство (Quick Start Guide) на пяти языках, включая русский;

- защитная панель ввода/вывода, соответствующая спецификации ATX;

- кабель Floppy-диковода;

- кабель UltraDMA 133/100/66;

- фирменные наклейки.

Архитектура и параметры материнской платы ASUS P4P800S SE описаны в технической документации. Полнота и качество документации позволяют не только ознакомиться с потенциальными возможностями материнской платы, но и оказывают существенную помощь в настройке аппаратно-программных средств компьютера.

Рис. 4. Структура материнской платы ASUS P4P800S SE

Особенности архитектуры и дизайна материнской платы ASUS P4P800S SE

Дизайн материнской платы ASUS P4P800S SE в целом соответствует устоявшимся традициям, определяемым референс-дизайном.

В системе, созданной на основе данной платы, рекомендуется использование процессоров Intel Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и шиной с частотой передачи данных 800 МГц. Это обеспечивает достижение максимального уровня производительности компьютера. Однако возможно использование и менее производительных моделей процессоров той же архитектуры NetBurst. Это могут быть модели, рассчитанные на шину 533 МГц и даже 400 МГц. Хотя чипсет Intel 848P позиционируется в качестве набора микросхем для процессоров, поддерживающих технологию Hyper-Threading, совместно с материнской платой ASUS P4P800S SE возможно применение моделей, в которых эта технология не поддерживается. Например, совместно с этой платой могут эксплуатироваться и модели процессоров Intel Celeron архитектуры NetBurst. Однако необходимо признать, что этот вариант не обеспечивает высоких уровней производительности системы, которых можно достичь с мощными процессорами Intel Pentium 4.

Рис. 5. Микросхема North Bridge со средствами охлаждения

Кроме указанных процессоров, в соответствии с технической документацией, могут быть использованы модели, созданные на основе ядра Prescott. Правда, при этом не конкретизируются варианты.

Анализируя спектр возможных моделей процессоров, не следует забывать и о подсистеме оперативной памяти. В соответствии с возможностями используемого чипсета Intel 848P режим работы модулей памяти DDR SDRAM может быть только одноканальным (при частоте передачи данных 800 МГц и модулях памяти DDR400 полоса пропускания составляет 3,2 Гбайт/с). При этом работа модулей памяти DDR SDRAM может быть либо синхронной - тактовая частота работы модулей памяти совпадает с тактовой частотой FSB, либо асинхронной - тактовая частота отличается от частоты FSB.

Оценивая же скоростные параметры подсистемы оперативной памяти, необходимо добавить, что хотя наиболее быстродействующими модулями являются DDR400, могут использоваться и DDR333, и DDR266. Остается добавить, что частотные режимы работы модулей памяти задаются в BIOS Setup данной материнской платы. Там же можно установить параметры, определяющие тайминги работы используемых модулей, что обеспечивает реализацию их скрытого потенциала и повышение производительности системы.

За управление устройствами ввода-вывода традиционно отвечает вторая микросхема, входящая в состав используемого чипсета. В качестве данной микросхемы используется Intel 82801EB (ICH5), хорошо известная как разработчикам, так и пользователям.

В архитектуре материнской платы ASUS P4P800S SE с помощью интегрированных контроллеров реализовано множество функций, доступных всего лишь несколько лет назад исключительно с помощью встроенных средств, входящих в состав плат расширения.

Микросхема Intel 82801EB (ICH5) позволяет пользователю создавать разные конфигурации дисковой подсистемы. При этом накопители можно подключать как посредством традиционного интерфейса Parallel ATA/100, так и последовательного интерфейса Serial ATA-150. Здесь следует напомнить, что Serial ATA - это стандарт ATA нового поколения, обеспечивающий масштабируемую производительность, необходимую для решения задач как сегодняшнего, так и завтрашнего дня. Обладая пропускной способностью в 150 Мбайт/с, Serial ATA быстрее нынешнего распространенного стандарта Parallel ATA, обладая при этом 100% программной совместимостью с последним.

Важным атрибутом современного компьютера являются развитые мультимедийные возможности. Одной из составляющих данных средств являются аудиосредства. В материнской плате они представлены микросхемой ADI AD888 SoundMAX 6-channel audio CODEC с поддержкой интерфейса S/PDIF out. Данный интегрированный контроллер обеспечивает шестиканальный звук сравнительно высокого качества.

Рис. 6. Микросхема Intel 82801EB (ICH5) чипсета i848P, отвечающая за ввод/вывод

В архитектуру материнской платы встроен сетевой контроллер Realtek RTL8100C 10/100 Mbps Fast Ethernet controller с выходом на стандартный сетевой разъем RJ-45. Данный встроенный сетевой контроллер обеспечивает передачу данных с частотой до 100 Мбит/с. Он позволяет через встроенный разъем RJ-45 легко подключить компьютер к локальной сети.

Интегрированная в состав архитектуры ASUS P4P800S SE микросхема Winbond W83627 THF-A реализует возможности SuperI/O.

В архитектуре материнской платы ASUS P4P800S SE предусмотрена поддержка большого числа портов стандарта USB 2.0, четыре из которых стандартно выведены на заднюю панель. Оценивая возможности данных портов, необходимо напомнить, что шина этого стандарта предоставляет скоростной способ для подключения устройств нового поколения. Обеспечивая обратную совместимость с устройствами USB 1.1, шина USB 2.0 в сорок раз быстрее предшественника. Скорость USB 2.0 составляет 480 Мбит/с, в то время как USB 1.1 обеспечивает только 12 Мбит/с. Именно поэтому USB 2.0 является идеальным решением для подсоединения к материнской плате компьютера внешних устройств, работающих на больших скоростях передачи данных.

Уделяя значительное внимание повышению производительности своих изделий, разработчики фирмы ASUSTeK внедрили ряд функций, облегчающих эксплуатацию компьютеров. Так, например, в архитектуре аппаратно-программного обеспечения данной материнской платы предусмотрены средства повышения надежности и устойчивости работы компьютерной системы, созданной на основе этой платы. Даже в случае сбоя или потери информации, которые иногда происходят при работе BIOS, технология ASUS CrashFree BIOS 2 позволяет перезагрузить компьютер и выполнить интеллектуальную функцию самовосстановления BIOS с помощью компакт-диска поддержки материнской платы. Аналогичной цели предназначена фирменная разработка ASUS EZ Flash

Как и все материнские платы данной фирмы, ASUS P4P800S SE поддерживает режимы разгона (overclocking). Для энтузиастов разгона имеется возможность установки форсированных режимов работы центрального процессора, оперативной памяти, видеосредств. Так, например, ASUS P4P800S SE позволяет увеличивать частоту FSB от минимального значения 100 МГц до 400 МГц с шагом 1 МГц. Кроме того, имеется возможность повышать напряжение питания на процессоре от 1,55 В до 1,95 В с шагом 0,0125 В.

Кроме того, можно изменять в широких пределах делители или фиксировать частоту шин PCI/AGP.

Дальнейшее повышение производительности осуществляется за счет оптимизации работы модулей оперативной памяти. В BIOS Setup имеется возможность регулировки таймингов работы модулей памяти: CAS Latency, Active to Precharge Delay, Dram RAS# to CAS# Delay, Dram RAS# Precharge.

Повышению надежности и стабильности работы способствует реализация аппаратного мониторинга, обеспечивающего измерение и вывод на экран значений напряжений питания, а также скорости вращения охлаждающих вентиляторов. Эта возможность значительно упрощает контроль аппаратных средств компьютера, особенно в случае использования режимов разгона.

Рис. 7. Микросхемы ROM BIOS, ICH5, разъем Parallel ATA/100 и два разъема Serial ATA

Контролируется ряд важнейших параметров, среди которых напряжение питания ядра процессора Vcore, уровни стандартных шин питания +3,3, +5 и +12 В, величины температуры процессора и материнской платы, частоты вращения двух.

Еще одной особенностью архитектуры ASUS P4P800S SE является использование трехканального варианта импульсного преобразователя напряжений - VRM. В данном стабилизаторе напряжения питания применены 6 конденсаторов по 1500 мкФ и 3 по 1200 мкФ.

Преобразователь VRM располагается традиционно между процессором и разъемами ввода/вывода.

Рассматривая особенности электропитания, необходимо отметить, что на данной материнской плате кроме VRM находятся и отдельные стабилизаторы питания шин AGP и модулей оперативной памяти.

Рис. 8. Трехканальный импульсный преобразователь напряжений (VRM) материнской платы ASUS P4P800S SE

В заключение данного обзора следует отметить, что тестирование же показало высокую стабильность работы материнской платы ASUS P4P800S SE и сравнительно высокую ее производительность, которая в ряде тестов практически не уступала решениям на основе двухканального чипсета i865PE. Учитывая же сравнительно невысокую цену платы ASUS P4P800S SE, ее можно рекомендовать в качестве основы недорогих компьютеров.

Автор: Евгений Рудометов
Источник: www.comprice.ru