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平台革命—Intel 925X系统全面解析

〖原创〗小熊在线-neo  北京 2004年07月07日15:51



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做为十年来最大的一次平台革命 , Intel 915/925已经揭示了未来几年平台的发展方向。 现存的平台架构已经受到了严重制约, 影响了系统性能持续提升。 (14079 字)
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第1页:平台革命

      做为十年来最大的一次平台革命,Intel 915/925已经揭示了未来几年平台的发展方向。 现存的平台架构已经受到了严重制约,影响了系统性能持续提升。PCI总线和DDR内存都遇到了瓶颈,使用PCI-E总线和DDR2内存,就回到一个新的发展起点,Intel 915/925平台解决了最关键系统瓶颈。

      Intel 925X Express芯片支持Pentium 4处理器,用于入门级的单处理器工作站和高性能桌面PC。这个芯片组包括了两个组成部分:82925X内存控制器和ICH6 I/O子系统。MCH提供了处理器接口,主内存,PCI Express和DMI(用于连接ICH6)。925X Express的南桥可以是82801FB ICH6,82801FR ICH6R和82801FRW ICH6RW。

      925X Express MCH为LGA775 socket的Pentium 4处理器做了优化,它支持200MHz的前端总线(FSB)频率,相当于800MT/s数据传输率。MCH支持Pentium 4处理器的子集Extended Mode Scaleable BUS协议。它主要增强兼容P6总线协议:源同步double-pumped地址和源同步quad-pumped(4x)数据,也就是我们熟知的每时钟周期传输4次数据。MCH支持32位主控寻址,可以解码4GB的处理器内存地址空间。

系统内存接口:

      MCH集成了两个64位的DDR2内存控制器,它仅能支持DDR2内存。也就是说,它仅支持SSTL_1.8V信号接口,通过设置寄存器可以完全配置内存控制器接口。MCH内存控制器的特征包括:

      MCH系统内存控制器支持一个或两个通道的内存(每个通道64位线宽)
支持两种内存寻址方式:
内存通道不对称:Stacked通道连续分配地址,通道B的地址分配在通道A之后
内存控制器交错存取:地址在两个通道之间来回分配,需要两个通道内存容量相同
支持的带宽:
3.2GB/s,单通道模式(DDR2 400)
6.4GB/s,双通道交错存取模式(DDR2 400)
8.5Gb/s,双通道交错存取模式(DDR2 533)
支持400MHz或533MHz DDR2内存DIMM频率,以速度较慢DIMM通道为准,也就是说可以混用不同速度的DIMM
DDR2的I/O电压是1.8V
支持non-ECC和ECC内存
支持256Mb,512Mb和1-Gb DDR2技术
支持4 bank,x8,x16的DDR2颗粒,也支持8 bank,1-Gbit DDR2颗粒
支持opportunistic刷新
在双通道模式下,MCH支持64个同时打开的页面(8个bank,每bank有4 rank,一共2个通道),
使用数据掩码信号支持局部写入
支持的页面尺寸是4KB,8KB和16KB
在单通道模式,双通道交错模式和不对称模式下支持的突发长度是8
支持unbuffered DIMMs
支持检测DIMMs的SPD
使用CKE支持Suspend to RAM

      如果使用1Gb的内存颗粒,925X Express最高支持2000MB的内存模组,四根DIMMs一共具有8000MB的内存容量,但由于32位内存寻址的限制,它最高可访问的内存为4GB。

DMI(Direct Media Interface),直接媒体接口

      DMI是MCH和ICH6芯片到芯片的连接,取代了原先的Hub-Link,提供了更高的带宽和服务。这个高速接口集成了高级优先服务,允许并发通讯和真正的同步传输能力。它的基本功能对于软件是完全透明的,因此早期的软件也可以正常操作。

      它提供了真正同步传输和可配置的QoS(Quality Of Service)传输,ICH6的DMI支持两个虚拟通道:VC0和VC1,这两个通道允许一个固定仲裁配置,VC1一直处于最高优先级,VC0是DMI的一个缺省管道,它一直被开启。VC1必须明确被开启和配置在所有DMI链接后面。DMI的主要特征 如下:

针对ICH6的chip-to-chip接口
点对点DMI接口具有2GB/s带宽(每个方向1GB/s)
100MHz刷新时钟(和PCI Express接口共享)
32位downstream寻址
支持APIC和MSI中断信号,当处理器中断时将发送Intel定义的“End Of Interrupt”广播信号
消息信号中断(MSI)
SMI,SCI和SERR错误指示

PCI Express图形接口

      MCH包括了16-lane(x16)PCI Express接口,它兼容PCI Express基础规格1.0a,x16接口每个lane的工作频率是2.5Gb/s,它使用8b/10b编码,PCI-E接口采用上行与下行双向传输,每个方向理论带宽达到了4Gb/s。PCI Express接口包括:

      一个x16 PCI Express接口用于显卡,兼容PCI Express基础规格 1.0a
理论PCI Express传输速率2.5Gb/s
使用8b/10b编码时,实际带宽每对250MB/s
最大的理论带宽,每方向4GB/s,总计是8GB/s

925X Express高性能的MCH

      925X Express芯片组可以创建平衡与高性能的平台,它的MCH集成了12对DDR系统内存时钟,因此它不再需要额外的DIMMs时钟,可以对高性能系统提供更加精确的控制。内存控制器支持内存终结管理能力,它可以提升系统稳定性。它支持Suspend-to-RAM,当系统处于空闲状态时 降低功耗。

      两个64位的数据通道,在双通道模式下内存控制器可以同时打开64个页面,单通道模式可以同时打开32个页面,同时打开多个页面可以减少访问系统内存的时间。925X Express芯片组MCH可以支持交错存取模式,这个模式提供了实际应用时的最高性能,假如有两个连续的数据块被访问,它们可能会被同时访问。在交错存取模式下,所有的内存通道必须使用相同容量的内存。

      CPU到内存通过最小化延迟来获得最高性能,在多数最佳路径中内存存储的数据被重新组织,因为维护命令(service command)被加入到数据流中,就好象通道或者内存banks中的数据被重新排列,数据存取的时间被缩短。

ICH6R/RW支持先进主机控制接口AHCI

      AHCI是SATA主控寄存器和命令操作的工业定义规格,ICH6R/RW AHCI支持新的SATA特征,如原生命令队列(Native Command Queuing)和热插拨。NCQ是ICH6R/RW一个非常重要的特征,它可以提高存储接口的性能。

      AHCI特征之一就是可以通过NCQ提高寻址性能,命令请求是一种机制,当设备同时发布多个命令请求时能够允许以任何顺序完成它们。智能记录带有驱动器内部命令队列的命令,可以通过最小化机械移动延迟(磁头移动)帮助提高系统负荷能力。命令队列早就被SCSI设备所采用,已经有十多年的历史。NCQ对于SATA来说很重要,它可以提高SATA设备的寻址性能,Intel首次在ICH6R/RW中带来了NCQ技术。

      ICH6R/RW的AHCI执行允许软件在一个驱动器命令队列中最多发布32个命令,软件能够在同一时间建立全部32个命令,以及自动发布命令到磁盘驱动器,这可以最小化软件负荷 以及减少延迟。ICH6R/RW的硬件自动处理驱动器的传输请求而无需软件干涉,加入选择合适的DMA引擎来传输。ICH6R/RW同时完成多命令报告,允许附加软件减少过载和延迟。软件能够动态增加命令到命令队列槽中。

NCQ没有被现有的操作系统所支持,它需要使用Intel的IAA 4.0驱动和开启AHCI接口。

ICH6R/RW集成了IAA 4.0软件具有以下功能:

在一个单独,两颗硬盘组成的RAID阵列中支持两个RAID卷
通过四个SATA接口可以支持两个由两颗硬盘组年的RAID阵列
支持Serial ATA ATAPI设备
支持RAID备份和自动重建
支持在RAID阵列中支持AHCI,加入了NCQ和原生热插拨
这些特征能够提升性能,加强数据保护,为桌面系统提供新的能力

《DDR2和PCI-Express》...继续下一页>>

《平台革命—Intel 925X系统全面解析》分页索引


第1页:平台革命
第2页:DDR2和PCI-Express
第3页:LGA775,新的处理器封装
第4页:改良的制造工艺
第5页:Prescott的核心架构
第6页:两颗顶级的Pentium 4处理器
第7页:Intel原厂主板D925XCV
第8页:符合HD Audio的Codec
第9页:基于PCI-E总线的千兆以太网
第10页:D925XCV的BIOS调节功能
第11页:Intel桌面工具2.0
第12页:Intel高精度音频控制台
第13页:Intel Storage Utility 4.0
第14页:测试平台介绍
第15页:综合性能测试
第16页:内存子系统性能测试
第17页:视频压缩性能测试
第18页:图形子系统性能测试
第19页:写在最后

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小熊在线-neo  北京 2004年07月07日15:51


 
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