SiS645 - SiS наносит ответный удар по P4X266

Всегда сомнительная Rambus DRAM является сегодня не столь уж плохой покупкой, какой она была пару лет назад (в момент появления i820). Действительно, уже есть процессор, который может задействовать большую пропускную способность, обеспечиваемую RDRAM, да и цены неуклонно падают вниз. Сейчас 256 Мб модуль PC800 RDRAM стоит в 3-4 раза дороже PC2100 DDR SDRAM. Давайте освежим память - еще два года назад мы бы говорили не о разнице в $57, а в $600 между SDRAM и RDRAM.

Такое сильное падение цен за 24 месяца немного уменьшило роль первого DDR чипсета для Pentium 4 - VIA P4X266. Хотя производительность P4X266 приближалась к RDRAM чипсету i850, разница в цене больше не являлась решающим фактором для предпочтения платформы VIA. Еще одной проблемой VIA стала судебная тяжба с Intel по поводу P4X266. С точки зрения Intel, P4X266 должен быть снят с продажи, так как VIA не обладает лицензией на шину Pentium 4. С точки зрения VIA, им не нужна лицензия из-за ранее подписанного соглашения между Intel и S3, позднее купленной (большей частью) VIA. Если же поинтересоваться мнением других важных игроков на рынке, производителей материнских плат, то они не хотят даже говорить о текущей ситуации. Только некоторые из них открыто анонсировали материнские платы на P4X266, но никто из основных производителей не решился начать продажи. Причиной такой ситуации отнюдь не является то, что производители не могут начать производство. Наверняка все производители уже имеют на руках дизайн материнских плат. Просто они боятся запустить продажу до разрешения ситуации между Intel и VIA, боясь гнева "папы".

До недавнего времени большинству производителей материнских плат приходилось находится в выжидательной позиции. И вот сейчас SiS вышла на арену со своим новым решением. Чипсет SiS 645 является ответом SiS на P4X266, причем SiS уже обладает лицензией от Intel на шину Pentium 4. Не так давно SiS нанесла первую "пощечину" VIA, обогнав в производительности чипсет для Athlon KT266 со своим SiS 735. И только через несколько месяцев VIA смогла взять реванш в виде KT266A. Посмотрим, что сделает VIA на этот раз.

В отличие от VIA Apollo P4X266, новый чипсет от SiS полностью легален. Не будем вдаваться в юридические споры, но не беспокоит ли вас иск к компании ECS от Intel по поводу продаж плат на базе P4X266? Intel снова играет роль большого и плохого Молоха, и поскольку технологическое новаторство потеряно, компания пытается играть не совсем корректными методами. Впрочем, ничего нового мы не узнали, ведь правда?

В любом случае, у SiS ЕСТЬ кросс-лицензионное соглашение с чиповым гигантом из Санта-Клары, поэтому Asus, MSI, Gigabyte и другие тайваньские герои-храбрецы могут производить платы на базе 645, не боясь удавки Intel.

Если вам мало "легальности", стоит упомянуть об официальной поддержке DDR333 SDRAM, что дает Pentium 4 прирост 25% от того, что он очень любит - от пропускной способности.

На этот раз - два чипа

Одним из преимуществ SiS735 являлась то, что одночиповый дизайн позволял реализовывать достаточно простые компоновки материнских плат. В одном чипе были интегрированы северный и южный мост, соединенные шиной MuTIOL (Multi Threaded I/O Link). Однако площадь чипа получилась велика, и для Pentium 4 SiS пришлось отойти от одночипового решения в пользу классического двухчипового.

На самом деле, производительность от такого перехода к двухчиповому дизайну нисколько не уменьшается, и так как производители материнских плат уже создали несколько "классических" дизайнов плат для Pentium 4, им будет не так трудно воплотить решение на базе двух чипов SiS 645. SiS 735 был выгоднее производителям только по той причине, что им не приходилось думать над разводкой шины, соединяющей северный и южный мост.

Северный мост

Северный мост SiS 645 выделяется, прежде всего, своим контроллером памяти. Здесь используется несколько улучшенная версия контроллера по сравнению с SiS 735. Как и в SiS 735, чипсет поддерживает как обычную SDRAM, так и DDR SDRAM. Но в отличие от SiS 735, новый котроллер официально поддерживает работу шины памяти на 166 МГц, что в случае DDR SDRAM приводит к поддержке DDR333.

Благодаря 25% повышению тактовой частоты относительно DDR266, DDR333 обеспечивает такое же увеличение теоретической пропускной способности памяти - от 2,1 Гбайт/с у DDR266 до 2,7 Гбайт/с у DDR333. Между модулями памяти нет никаких внешних отличий, разве что чипы на модулях сертифицированы на 166 МГц DDR шину. Несмотря на такую сертификацию, многие качественные DDR266 модули прекрасно работают на 166 МГц. По данным Anandtech и FiringSquad, модули Crucial и Micron DDR266 CL2 нормально работали в режиме 166 МГц CL2,5, как и "официальные" модули DDR333. В тестировании на всех трех сайтах использовались DDR333 модули от Kingmax, где чипы использовали BGA упаковку.

Так как FSB Pentium 4 работает только на 100 МГц (хотя и в учетверенном режиме), очевидно, что северный мост SiS645 должен работать в асинхронном режиме. В частности, чипсет поддерживает следующие режимы (FSB/шина памяти): 100/100 МГц, 100/133 МГц и 100/166 МГц.

Приятно отметить, что северный мост SiS645 совместим по контактам с будущим мостом 650. Единственное отличие между ними заключается в интегрированном видеоядре SiS315 в 650, что будет весьма привлекательно для OEM рынка.

Выделим основные функции чипа:

• полная поддержка Pentium 4 (Willamette/Northwood - Socket 423/Socket 478);
• поддержка DDR SDRAM (DDR200, DDR266 и DDR333), до 3 Гб с 3 DDR266 DIMM или до 2 Гб с 2 DDR 333 DIMM;
• поддержка SDRAM PC100/PC133;
• поддержка AGP 4x с Fast Writes.

MuTIOL и южный мост

Северный мост 645 использует собственную разработку SiS - шину MuTIOL для связи с южным мостом 961. Шина работает на 66 МГц и передает два бита данных за такт. Шина является 16-битной и двунаправленной, в результате мы получаем 266 Мбайт/с пропускной способности в обоих направлениях, в сумме - 533 Мбайт/с. Это в два раза больше, чем в Intel 850 и VIA P4X266. Свое имя MuTIOL получила из-за использования десяти виртуальных каналов, которые соединяют отдельные части южного моста (к примеру, IDE контроллер, USB контроллеры, PCI разъемы и т.д.) с интерфейсом MuTIOL. Десять виртуальных каналов обеспечивают те же 1,2 Гбайт/с пропускной способности, что и SiS735 с интегрированным северным и южным мостами. Впрочем, все эти цифры - это пиковая пропускная способность, и в реальности очень трудно нагрузить даже 266 пропускную способность 266 Мбайт/с, обеспечиваемую хабовой архитектурой Intel или V-Link VIA, не говоря уже о 533 Мбайт/с у SiS MuTIOL. В будущем, конечно, ситуацию будет иная, но на то оно и будущее.

Как считает SiS, необходимость в такой высокой пропускной способности между северным и южным мостом можно обосновать следующей таблицей.

Обратите внимание, что везде указана пиковая пропускная способность. Очевидно, что ни один из современных ATA/100 винчестеров не может достичь пикового значения в 100 Мбайт/с, да и нагрузка шины PCI в 133 Мбайт/с весьма проблематична без RAID карты с несколькими жесткими дисками. Кстати, пропускная способность USB составляет 12 Мбит/с или 1,5 Мбайт/с на канал , а не 12 Мбайт/с как SiS указала в своей презентации. Для наглядного представления о существующем положении с пропускной способностью мы решили представить следующую таблицу.

Вероятно SiS вскоре предложит замену южному мосту 961 в виде чипа 962 с интегрированным IEEE-1394 (FireWire) контроллером собственной разработки SiS. Вскоре появится и одночиповое решение для процессоров AMD с таким контроллером - SiS 745. В этом же чипсете должны быть сделаны те же улучшения в контроллере памяти, что и в SiS 645.

Выделим основные функции чипа:

• поддержка ATA100;
• два независимых Open HCI USB контроллера, обеспечивающие до 6 USB портов;
• встроенный Ethernet контроллер;
• встроенный AC'97 звук 5.1;
• совместимость с PCI 2.2, до 6 PCI мастер-устройств.

Неэталонная плата

Плату, которая SiS представила тестерам, вряд ли можно назвать эталонной. Она не только не соответствовала спецификации ATX (слишком велика по размеру), но и не была оптимизирована под максимальную производительность.

Эта плата предназначена для внутреннего тестирования, и как видите, на ней находится слишком уж много PCI разъемов, чтобы поместиться в любой ATX корпус. Причина такого многообразия понятна - инженеры тестировали плату сразу с шестью разъемами PCI, одним ACR и одним AGP. Можно заметить и три разъема DIMM, что весьма необычно, так как при настройке платы на оптимальную производительность обычно устанавливается меньшее количество разъемов.

Использование наименьших задержек памяти с тремя разъемами DIMM является довольно проблематичным, поэтому большинство производителей предпочитают оставлять только два разъема. Обычно на эталонных платах это правило стараются выполнять, хотя в серийных экземплярах устанавливается и три разъема. По этой же причине большинство эталонных плат превосходит по производительности первые массовые модели.

Но нас не столько удивило наличие трех разъемов DIMM на 645, сколько то, что плата прекрасно работала с тремя загруженными разъемами. Причем как в режиме DDR266, так и DDR333. Хотя инженеры SiS и не гарантируют корректной работы с тремя нагруженными разъемами DIMM DDR333.

Производители материнских плат уже активно заинтересовались платформой SiS 645, и если VIA не договорится с Intel, то до конца месяца от именитых производителей должны появиться анонсы материнских плат на SiS 645, а массовое производство начнется до конца года.

Тестирование Anandtech

Для сравнения с SiS 645 использовались серийная плата на P4X266 от Shuttle (AV40R) и плата на i850 от Abit (TH7-RAID) с обновленным BIOS.

Производительность памяти

Обычно по результатам тестов пропускной способности памяти и задержек можно заранее угадать результаты всего тестирования. Однако в случае с Pentium 4 ситуация не такая предсказуемая. Как стало понятно в обзоре P4X266, 3,2 Гбайт/с пропускной способности памяти у i850 не используются в полной мере. Так какова же величина оптимальной пропускной способности для процессора Pentium 4 и приложений? Ответ на этот вопрос мы получим ниже, а пока что начнем с теоретических показателей.

Несмотря на 19% теоретическое преимущество, i850 показал 26% отрыв по пропускной способности памяти от SiS 645 с DDR333. Можно сделать два предположения. Либо RDRAM является более эффективной памятью для Pentium 4, чем DDR SDRAM, либо потенциал SiS 645 не в полной мере раскрывается инженерным образцом. Впрочем, как нам позднее сказали инженеры SiS, плата не была предназначена для демонстрации максимальной производительности. Что является правдой - покажут испытания серийных образцов плат, когда они выйдут.

Здесь мы видим явное преимущество SiS, но опять же, только в режиме DDR333. В DDR266 у чипсета SiS645 прослеживаются большие задержки памяти, чем у P4X266. Худший результат по задержкам показывает i850. Итак, давайте перейдем к практическим приложениям.

sБизнес-приложения и приложения по созданию контента

Как обычно, мы начинаем с Winstone. Этот тест является прекрасным инструментом, так как он привязан к тем же узким местам (производительность жесткого диска), что и обычные пользовательские приложения.

Если мы будем считать, что для значительного отрыва в производительности нужно набрать 10% или больше, то SIS показывает значительный отрыв от P4X266 на 11% в режиме DDR266. Переход в режим DDR333 добавляет еще 2% к производительности, что уже не так впечатляет. Intel 850 настолько же быстр, насколько быстр SiS 645 с DDR266 SDRAM.

Тест по созданию контента несколько меньше зависит от жесткого диска, чем тест бизнес-приложений, поэтому различие в скорости памяти еще больше влияет на результат. SiS645 работает на 9% быстрее P4X266 в режиме DDR266, а Intel 850 увеличивает производительность и добивается паритета с SiS 645 в режиме DDR333.

Создание Интернет-контента и офисные приложения

SYSMark 2001 - еще один часто используемый тест, который не так сильно привязан к дисковой производительности, как Winstone.

По определению SYSMark создание Интернет-контента включает в себя намного больше, чем просто запуск нескольких приложений. Значительная часть производительности уходит на кодирование avi в Windows Media Encoder параллельно с использованием Dragon Dictate, программы по распознаванию речи, вместе с другими полезными приложениями. Вы, наверное, подумали, что тест значительно нагружает пропускную способность памяти? Как ни странно, нет. Фактически мы видим лишь 2% разрыв между лидером и аутсайдером. Основную роль здесь играет процессор, а не память.

И снова похожая картина в тесте производительности офисных приложений. Отрыв слишком мал, чтобы его принимать всерьез.

Общий результат соответствует предыдущим тестам. Хотя SiS 645 с DDR333 SDRAM и выходит вперед, ее отрыв слишком мал (только 2% от P4X266 и меньше 1% от i850).

Кодирование видео

Для тестирования кодирования видео мы использовали Flask совместно с последней официальной версией DivX кодека (v4.01 с www.divx.com) для обработки 120 Мб MPEG-1 ролика. Разрешение ролика составляло 352x288, использовался Fast SSE2 iDCT кодек, был включен режим deinterlacing на максимальном качестве, звук не кодировался. Ниже представлен результат, выраженный в кадрах в секунду.

И опять же, мы не наблюдаем существенного отрыва друг от друга. SiS 645 снова вырвался вперед, но его трудно назвать лидером.

аналогичная ситуация и с кодированием MPEG2.

3D игры

Давайте посмотрим, как 3D игры могут использовать преимущество в пропускной способности DDR333 по сравнению с DDR266.

Quake III Arena всегда адекватно реагировала на улучшения в контроллерах памяти и в общей пропускной способности. Поэтому не удивительно, что 645 с DDR333 SDRAM оторвался на 8% от P4X266 с DDR266 SDRAM. SiS 645 с DDR266 SDRAM уже на 4% лучше чем P4X266. Если же мы будем увеличивать разрешение с 640x480, то взаимный отрыв будет уменьшаться.

Недавно выпущенный Wolfenstein MP базируется на движке Quake III. В тесте используются те же демо, которые мы создали в недавнем обзоре GeForce3 Titanium. В этой демо мы добились большей зависимости от платформы и видеокарты, чем от процессора в других, но и то разница между лидером и аутсайдером не превышает 4%.

И здесь мы видим 4% отрыв SiS 645.

3D рендеринг и анимация

Для тестирования мы выбрали 6 viewsets, использующихся в SPECviewperf 6.1.2.

Здесь отрыв SiS645 с DDR333 уже более-менее приличный (8%). Причем результаты здесь нельзя объяснить одной лишь пропускной способностью памяти, иначе на первое место вышел бы Intel 850. Единственное что приходит на ум - улучшенный контроллер AGP у SiS. Что интересно, на подобном же тестировании у Tom's Hardware такого отрыва SiS645 с DDR333 от i850 уже не наблюдается.

С DDR333 SDRAM SiS 645 показывает сравнимую с Intel 850 производительность, обе платформы оторвались от VIA P4X266 почти на 14%.

У P4X266 явно существуют какие-то проблемы с Data Explorer viewset, так как ее явно обходят все конкуренты. Даже DDR266 SiS 645 лучше на 37%.

Мы снова наблюдаем плохую производительность P4X266. Скорее всего, здесь виновата Shuttle, так как с эталонной платой на P4X266 такого не происходило. (Однако у Tom's Hardware тестировалась эталонная плата, и как вы увидите ниже, в тестах Light-04 и DX-06 она тоже показала себя не с лучшей стороны).

Хотя P4X266 здесь не так и плох, как в предыдущих тестах, P2X266 все еще находится среди аутсайдеров, а у 645 с DDR333 SDRAM мы видим 10% преимущество. Если установить на SiS 645 DDR266 SDRAM, то преимущество сокращается более чем в два раза до 4%.

Тестирование Tom's Hardware

Для сравнения с SiS 645 использовались эталонная плата на P4X266 от VIA (VT5580A), Asus P4T на i850 и Asus P4B на i845. Следует отметить, что в отличие от 2 ГГц Pentium 4 на Anandtech и FiringSquad, здесь использовалась 1,7 ГГц версия.

Sandra Stream Memory Bandwidth

В тестах чипсетов всегда удобно начать с изучения пропускной способности памяти, так как она является важнейшим отличием между нашими четырьмя игроками. Как видим, DDR266 платформы показывают практически равный результат. То есть SiS645 с DDR266 будет демонстрировать примерно ту же производительность, что и VIA Apollo P4X266. Если же оснастить SiS645 DDR333 памятью, она легко оставит VIA позади. В то же время мы видим, что до двухканальной RDRAM на i850 так никто и не дотянулся. i845 показывает наихудший результат.

Sysmark 2001

i845 остался далеко позади, хотя SiS645 с DDR333 так и не превзошла i850, однако разница между ними крайне мизерна. VIA Apollo P4X266 превзошла SiS645 с памятью DDR266.

Кстати, интересно заметить - в тестировании Anandtech картина была несколько иной - вперед чуть вырывался SiS645 с DDR333, а i850 отставал на пару процентов. Возможно это связано с 2,0 ГГц Pentium 4 у Anandtech (на Tom's Hardware - 1,7 ГГц), возможно еще с какими-то условиями.

Quake 3 Arena

В Quake 3 Arena SiS645 с DDR333 догнал i850, а DDR266 оказался немного быстрее P4X266.

То же самое верно и для демо NV15, единственное что SiS645 даже незначительно превзошел i850.

3D Mark 2001

Здесь мы ясно видим разделение по трем классам. Хуже всего показывает себя медленный i845. Следующий класс - два чипсета с DDR266 памятью. И на вершине - SiS645 с DDR333 и i850.

Vulpine GLMark

Здесь мы видим подобную 3D Mark 2001 картину. Опять же, SiS645 с DDR333 и i850 идут ноздря в ноздрю.

SPECviewperf

Эти результаты доказывают, что в качестве рабочей станции i850 превосходит SiS645 с DDR333, хоть и на очень небольшую величину. Здесь мы опять наблюдаем значительное отставание P4X266 в тестах LIGHT-04 и DX-06.

FlasK MPEG

Этот тест является потоковым приложением, а такие приложения нуждаются в достаточной пропускной способности. Поэтому неудивителен значительный отрыв i850 от SiS645 с DDR333. Кстати, у Anandtech такого отрыва не произошло.

Тестирование FiringSquad

Для сравнения с SiS 645 использовались серийная плата на P4X266 от Shuttle (AV40R) и плата на i850 от Abit (TH7-RAID) с обновленным BIOS. Интересно, что тестирование производилось на Windows XP.

Winstone

SiSoft Sandra 2001

3DMark 2000 - DirectX 7.0

3DMark 2001 - DirectX 8.0

Serious Sam

Quake III

Return To Castle Wolfenstein MP Test

Unreal Tournament

Отрыв i850 от SiS645 с DDR333. Кстати, у Anandtech такого отрыва не произошло.

Заключение

Нравится это Intel или нет, но чипсет i850 постепенно устаревает. SiS наглядно показывает, что лозунги "Pentium 4 нуждается в RDRAM" несостоятельны. Процессору не нужна пропускная способность 3200 Мбайт/с RDRAM, так как 2666 Мбайт/с у SiS645 и DDR333 показывают равный результат. SiS645 является альтернативой i850 за существенно меньшие деньги. Тестирование чипсета прошло гладко, не было выявлено никаких досаждающих ошибок или несовместимостей.

Итак, мы с вами наблюдаем появление еще одного DDR чипсета для платформы Pentium 4. Единственно отличие здесь заключается в легальном "благословлении" Intel чипсета SiS 645, что не могли не оценить производители материнских плат. С тех пор, как VIA и Intel погрязли во взаимных судебных тяжбах, большинство производителей не захотело ввязываться в конфликт и не стало выпускать P4X266. С 645 SIS может выйти в свет как рыцарь с сияющими доспехами, очевидно что большинство производителей материнских плат поддержат это DDR решение для Pentium 4. Официальная поддержка DDR333 SDRAM - еще одна приятная мелочь, дающая 0-5% прирост в большинстве случаев, но ее нельзя назвать решающей.

SiS645 не показывает сильного отрыва от VIA P4X266 или Intel 850, но следует отметить, что чипсет все же быстрее соперников. И что касается задержек на 645, они превосходно низки. Производители материнских плат явно проявили интерес к 645, и очевидно будут активно продвигать решения на 645, по крайней мере пока не разрешится ситуация между VIA и Intel. Впрочем, не следует убирать из виду еще одного будущего конкурента - собственное решение Intel для DDR SDRAM и Pentium 4.

Во время первого квартала 2002 года (то есть уже менее чем через четыре месяца) выйдет чипсет Intel 845-D с поддержкой как DDR200, так и DDR266. Если SiS645 не пойдет в массовое производство в ноябре-декабре, после этого вряд ли можно будет убедить достаточное количество людей покупать решение на SiS и не ждать решения на чипсете Intel. Конечно, материнские платы на SiS 645 будут дешевле, но если принять во внимание хорошую стабильность даже первого поколение i845 плат, за которую чипсет даже назвали "следующим BX", то убедить в превосходстве решения на SiS 645 будет трудно. Кстати, здесь выплывает еще один интересный факт. Если реально платы на объявленном чипсете SIS появятся через недели, или даже месяцы, то платы на чипсетах Intel (хотя и в очень малом количестве) доступны в день анонса. Всегда нелегко оценивать производительность чипсета, если в руках находится лишь одна плата, да и то инженерный образец от производителя. Как мы предполагаем, серийные платы на SiS 645 должны работать быстрее.

Первым производителем плат на SiS 645 должна стать, как и предполагалось, ECS. Как вы помните, ECS была первой, кто стал массово продавать платы на SiS 735, причем дизайн ECS отличается высокой надежностью. Платы на SiS 645 должны быть очень дешевы, и мы надеемся, что качество платы не подкачает, и будет не хуже ECS K7S5A (SiS 735). Вместе с платами от ECS должны появиться решения от ASUS и MSI (вот уж действительно будет хит), что наверняка изменит мнение о entry-level стандартах для Pentium 4. Место i845 с PC133 SDRAM явно должна занять SiS 645. Для OEM более интересным будет SiS 650 с интегрированным видеоядром. Ведь даже учитывая будущий выход i845-D с поддержкой DDR SDRAM, для Pentium 4 в ближайшем будущем все еще не будет другого чипсета с интегрированным видео (если не учитывать P4M266). А вот встроенное ядро уже получит явное преимущество от DDR333.

Как нам кажется, SiS получили еще один потенциальный хит - чипсет 645. Все это напоминает выпуск SiS 735, единственным вопросом остается выступит ли VIA с ответным шагом - P4X266A? Очень непохоже, что VIA удастся выжать дополнительную производительность из своего контроллера памяти без серьезных модификаций, типа добавления поддержки DDR333.

Сократит ли VIA жизненный срок еще одного чипсета SiS? С точки зрения OEM, скорее всего нет, из-за привлекательности будущего решения от SiS с встроенным видео. Но если посмотреть на сам i845, что не сделает VIA, может легко осуществить Intel.

Дополнительные материалы: