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数字媒体平台 nVidia nForce2 前瞻

【原创】
2002年07月28日16:41

【文章简介】
  Nvidia nForce2平台处理器包括IGP(整合图形处理器,Integrated Graphics
Processor)、SPP和MCP/MCP-T ... (5942 字)

8外设
<其他

 

7月16日,Nvidia发布了其用于AMD处理器的第二代芯片组:nForce2 Platform Processor,从名字上看Nvidia显然再次对于自己的产品赋予了不同的含义,并且再次如同其GPU、APU一样把其芯片组也提高到了“U”的高度,将其称之为nForce2平台处理器。Nvidia称nForce2平台处理器将会赋予现在的家庭和桌面PC更高的性能和更丰富的功能,使之成为数字媒体平台。

Nvidia nForce2平台处理器

Nvidia nForce2平台处理器包括IGP(整合图形处理器,Integrated Graphics Processor)、SPP(系统平台处理器,System Platform Processor)和MCP/MCP-T(媒体通讯处理器,Media and Communications Processor),下面给大家介绍一下。

IGP和SPP也就是通常所说的北桥芯片,上一代的nForce整合了GeForce2 MX图形核心,而nForce2 IGP GeForce4 MX图形核心,其核心频率为250MHz,同GeForce4 MX 420显卡的核心频率是基本相当的。而且,其所整合的GeForce4 MX图形核心并没有因为其是北桥芯片的一部分而在功能上缩水。

 


GeForce4 MX GPU占据了nForce2 IGP芯片中70%以上的面积

 


nForce2 IGP依然支持双通道DDR内存架构,这次nVidia给了这个技术一个新的名字DualDDR。DualDDR使得系统具有128-bit DDR内存总线,使得它在内存带宽上完全超过了Intel 850E芯片组,虽然AMD处理器还没有要求如此高的带宽。

nForce2 IGP支持外部AGP 8X接口,可以让用户升级到更强劲的外置式显卡,当然Nvidia目前还没有正式推出支持AGP 8x的GPU,直到秋季才会发布支持AGP 8x的NV30,不过好在nForce2量产以及采用这款芯片组的主板也会在秋季上市,所以对于Nvidia来说其产品发布计划安排的还是不错的。

 

 

SPP(系统平台处理器,System Platform Processor)同nForce2 IGP最大的区别就是没有整合图形核心,在零售市场应该会取得不少发烧友的青睐的。这两种北桥芯片的主要规格如下:

  • Nvidia DualDDR内存架构
    • 整合两个独立64bit内存控制器
    • 支持64bit/128bit内存总线
      • 支持2.5v 166/133/100 DDR SDRAM
      • 支持2.6/2.65v 200 DDR SDRAM
      • 支持64MB,128MB,256MB,512MB和1GB容量的内存
    • 支持DDR400/333/266/200 SDRAM
    • 最高支持内存容量为3.0GB
     
  • 整合GeForce4 GPU(IGP)
    • 整合256bit 3D/2D图形加速器
    • Nvidia Shading Rasterizer(支持DX8 Pixel Shading全部26项功能中的24项和全部的OpenGL 1.3 Pixel指令)
    • 32bit色深(32bit z/stencil)
    • 数字振动控制(DVC)
    • nView多显示技术
    • 最高分辨率为1920x1440
    • 整合NTSC/PAL TV编码,最高支持1024x768
    • DVD-ready和HDTV ready MPEG-2解码,最高支持1920x1080i ATSC格式
    • MPEG-2硬件解码,包括IDCT和MC

  • AGP 8X接口
    • 兼容AGP 3.0 8X和4X,支持数据快写
    • 支持AGP 2.0 4x/2x/1x模式
    • 外置多元DVI接口信号
  • 整合TV编码器(IGP)
    • 支持各种格式
    • 支持复合和S-Video输出
    • 最高支持1024x768分辨率
    • 完全支持Macrovison 7.1L1编码
  • 外部DVI接口(IGP)

  • 整合时钟发生器
    • 支持所有的FSB和内存总线异步频率组合
    • 可单独超频CPU、内存和AGP时钟
  • 电源管理
    • POS或者ACPI S1
    • STR或者ACPI S3
    • STD或者ACPI S4/S5
    • 支持C0、C1和C2状态
    • 兼容ACPI 2.0规范
    • 支持PowerNow!
  • HyperTransport技术
    • 提供800MB/s数据传输带宽
    • 低电压
    • 接口针脚数目少
    • 差动
    • SPP/IGP和MCP之间等时连接
  • CPU接口
    • 支持AMD Athlon/Duron处理器
    • 133/100/66 MHz FSB时钟频率
    • 支持FSB和内存时钟异步运行
    • DDR400/333/266/200支持64byte数据突发传输

从nVidia推出nForce芯片组之后,其强大的MCP南桥芯片也相当的引人注目,在当时的众多南桥芯片中它的功能应该是最丰富的了。nForce2中的南桥芯片再次秉承了这种设计思路,其中集成了更多的功能。这次Nvidia发布了两款MCP芯片:MCP和MCP-T。其中MCP仅仅整合了USB 2.0、ATA133、以太网卡、AC'97音效控制器,比较适合定位低端的主板产品。

 


nForce2 MCP芯片主要规格如下:

  • Nvidia通讯组件
    • USB 2.0
      • 单USB2.0 EHCI/Dual USB 1.1 OHCI
      • 最高支持6端口
      • 支持高速(480Mbps)、全速(12Mpbs)和低速(1.2Mbps)
    • Nvidia IEEE 802.3 MAC(媒体访问控制器)
    • HomePNA 2.0
  • Nvidia StreamThru
    • Nvidia IEEE 802.3 MAC(媒体访问控制器)
      • 支持10/100 BaseT/Fast以太网
      • 支持HomePNA 2.0 PHY
      • 支持ACR和CNR接口
  • Dual Fast Ultra ATA133磁盘驱动控制器
  • HyperTransport总线技术
    • 提供800MB/s数据传输带宽
    • 低电压
    • 接口针脚数目少
    • 差动
    • SPP/IGP和MCP之间等时连接
  • AC'97 2.1兼容接口
    • 支持2/4/6声道音频
    • Dual AC-link,最高支持2个CODECS
    • 16bit或者20bit立体声输出和16bit输入
    • 支持ACR和CNR接口
    • SPDIF输出

MCP-T增加了对于IEEE-1394a (Firewire)的支持,并且比MCP多了APU和第二个Ethernet MAC控制器。Nvidia把这种整合两个网卡控制的技术成为DualNet架构,这在家庭或者小型办公室中可以利用它搭建一个服务器来共享宽带接入资源,而不必再另外购置网卡。

 

 

由于这两颗新的MCP芯片都是通过HyperTransport总线相连,因此它们依然可以同老的nForce北桥芯片(比如,nForce 420/415/220 IGP)搭配使用,这样主板厂商可以利用它们来生产出来性价比更高的产品。

  • Nvidia通讯组件
    • IEEE-1394a/Firewire
      • 全面兼容IEEE-1394/Firewire规范
      • 支持即插即用
    • USB 2.0
      • 单USB2.0 EHCI/Dual USB 1.1 OHCI
      • 最高支持6端口
      • 支持高速(480Mbps)、全速(12Mpbs)和低速(1.2Mbps)
      • 动态配置,充分利用带宽
      • 允许USB并
    • Nvidia IEEE 802.3 MAC(媒体访问控制器)
    • 3COM IEEE 802.3 MAC
    • HomePNA 2.0
    • Nvidia IEEE 802.3 MAC(媒体访问控制器)
  • Nvidia DualNet
    • 两个10/100 BaseT/Fast 以太网卡接口
    • Nvidia IEEE 802.3 MAC
    • 3COM IEEE 802.3 MAC
    • StreamThru
  • Dual Fast Ultra ATA133磁盘驱动控制器
  • HyperTransport总线技术
    • 提供800MB/s数据传输带宽
    • 低电压
    • 接口针脚数目少
    • 差动
    • SPP/IGP和MCP之间等时连接
  • Nvidia APU
    • 杜比数字交互内容编码
    • 硬件DX8.0音频处理器
    • 256音
    • 64 3D音
    • 32芯合成器
  • AC'97 2.1兼容接口
    • 支持2/4/6声道音频
    • Dual AC-link,最高支持2个CODECS
    • 16bit或者20bit立体声输出和16bit输入
    • 支持ACR和CNR接口
    • SPDIF输出(立体声或者AC-3输出)

nForce2主要技术特色

Nvidia是一个非常善于营造名词的公司,什么GPU、APU、MCP、IGP等等几乎都是它们的首创,而且现在这些名词都已经比广泛的接受并且被其它的公司所模仿。这次推出nForce2芯片组,更是拿出了数字媒体平台、平台处理器、DualDDR等新鲜字眼,下面让我们来看看。

DualDDR内存架构

在2001年,Nvidia推出了其独特的TwinBank内存架构,它同利用双通道DDR内存技术使得系统内存带宽得到了成倍的提高,并且降低了内存延迟50%左右。这次推出的DualDDR内存架构是对于TwinBank内存架构的优化,它进一步优化了对于两个64bit内存控制器的管理,提供了128bit内存接口,同时利用了其专利的算法对于内存请求进行预读取和预处理来进一步提高内存性能--无论是在同步模式还是在异步模式下工作。

  • 低延迟
    DualDDR包括两个独立的、互补的和智能化的内存控制器,它们可以协同工作使得内存延迟时间尽可能的降低。比如控制器A在主内存进行读、写操作的同时,控制器B可以为下一个步骤做准备,这样几乎可以让内存的延迟时间缩短一半。在Dual架构中,Nvidia还应用了第二代DASP技术,它采用了更优化的算法,提高了内存性能。

  • 高内存带宽
    目前DualDDR内存架构已经可以支持最新的DDR400,这样可以得到高达6.4GB/s的内存带宽,对于整合图形处理器的芯片组来说,高带宽尤为重要,对于nForce2 SPP这样的芯片组更是能极大的促进系统性能的提升。在内存带宽管理中它利用了智能仲裁(intelligent arbitration)和逻辑排序(ordering logic)来提高内存带宽的利用率,Nvidia声称即使CPU、内存、AGP都在异步模式下工作,CPU也无需等待内存、AGP和MCP的存取结束之后才开始工作。

  • 更稳定、更灵活的内存子系统
    DualDDR内存架构采用了两个独立的内存控制器来控制主板上三条DIMM插槽,它支持各种结构、容量和速度的DDR内存之间的搭配使用。DualDDR最高支持内存容量为3GB。

DASP技术

nForce2 IGP/SPP中引入厄流NVIDIA第二代DASP(Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor)技术,它类似于Pentium 4和Athlon XP处理器中的硬件分支预测功能,它也是利用DASP电路来分析估计内存将要存取的内容而这些数据提前调入,这样一来可以有效的提供系统的性能。

原来的nForce因为具有了DASP技术,所以其在相当的多综合基准测试中的成绩相对于同类产品有30%以上的提高,在Adobe Premier和Windows Media Encoder的实际应用中其性能也会有5–10%的提高。当然目前应用这种技术的并不仅仅是Nvidia一家,VIA在也其KT266/333等系列芯片组中采用了类似的技术。

StreamThru架构

Nvidia提出这个概念主要是针对目前宽带技术的发展,用户通过网络来发送和接收的数据量越来越大,比如下载视频和音乐、完网络游戏等等。实现这些并不意味着只要连接宽带网络就可以实现了,如果仅仅是下载东西即使网络时断时续也无所谓,但是对于在线游戏、流媒体这些需要保证带宽的应用,如果网络依然是时断时续那么就会让你兴味索然了。

nForce2平台处理架构(nForce2 Platform Processing Architectures)则针对这个问题进行了设计,专门为提高网络连接和通讯质量做了优化,其中StreamThru就是指的其高级同步传输系统(advanced isochronous transport system),它的主要作用提高流媒体、文件下载、网络游戏等应用的质量。

DualNet

在前面介绍MCP-T芯片的时候我们提到了DualNet这个概念,其实就是Nvidia在MCP整合以太网卡的基础上再通过一个3COM的以太网卡控制器实现双网卡。利用这样的平台连接宽带网之后,还可以利用另外的一个网卡接口向网络集线器提供接口供多台电脑共享网络,当然对于家庭就可能是让第二台电脑直接共享网络了。

这样一来,基于nForce2(MCP-T南桥)的计算机系统就可以充当一个小型网络的网关了。

SoundStorm

SoundStorm是定位于PC用户的实现全功能、高质量、Dolby数字3D音频实时编码的音频解决方案,它是在nForce/nForce2的APU的基础上通过一个ACR接口的扩展卡来实现的。

这张ACR接口的扩展卡提供了所有的必需的输入和输出接口,当然如果主板同时附送这张扩展卡会较大的提高产品成本和售价,但是我们相信这种解决方案比起另外购置昂贵的Audigy还是更加经济的。

从nForce开始Nvidia就已经开始支持Dolby数字编码了,不过很多主板厂商并没有充分的利用这个功能。这张ACR卡不但可以提供6声道模拟输出,另外还提供了SPDIF输出,充分的利用了Nvidia APU的优势。下面的表格是NVIDIA APU和SoundStorm的主要功能:

功能 nForce/nForce2 APU SoundStorm
DSP or HW-Accelerated 2D (Stereo) Voices 256 Voices 256 Voices
DSP or HW-Accelerated 3D Voices 64 3D Voices 64 3D Voices
DX8 HW-Submixer 32 HW-Submixers 32 HW-Submixers
DLS2 Acceleration 支持 支持
Per Voice Parametric EQ 支持 支持
Occlusion and Obstruction 支持 支持
Near Field Effects 支持 支持
EAX2 and I3DL2 Reverb 支持 支持
Global Effects (Reverb, Chorus, etc.) 支持 支持
Speakers 2 Speakers 2, 4, or 6 Speakers
Microphone/Line Inputs 支持 支持
SPDIF Interface 不支持 支持
软件和工具 基本版 增强版
H/W Dolby Digital Encode 不支持 支持

即将推出的nForce2芯片组主板

Abit NV7II-8X采用了nForce2 IGP,支持AGP 8x,板载ATA133 RAID控制器,2+1 DIMM插槽,USB 2.0端口,5 PCI插槽,IEEE 1394接口,另外支持APU的主要功能,这款产品预计在第四季度上市。

ASUS A7N8X采用了nForce2 SPP,支持AGP Pro(8x),ATA133、SerialATA、2+1 DIMM插槽、USB 2.0、5 PCI并且全面支持APU所有功能。

EPoX EP-8RGA+采用了nForc2 SPP芯片组,支持AGP Pro(8x)、ATA133、2+1 DIMM插槽、USB 2.0,它将会采用MCP-T,所以支持DualNet等功能,比较特别是它配置了6条PCI插槽。

EPoX EP-8RGA+采用了IGP整合北桥芯片,支持AGP 8x、6 PCI、2+1 DIMM、ATA133、USB 2.0、FireWire、2 以太网接口、Dolby数字音效。

MSI MS-K7N2采用了nForce2 IGP芯片,具有5 PCI插槽、2+1 DIMM插槽,1 CNR、1 Ethernet、3 ATA133、1 SerialATA、USB 2.0和AGP 8x,依然采用了MSI钟爱的红色PCB板。

另外,承启对于nForce2的产品也是相当的重视,将会推出采用这款芯片组的若干产品,下面我们为大家介绍一下其7NJS主板:


承启7NJS

这款主板采用了黑色PCB板子,所有的插槽全部采用了黄色,并没有用不同的颜色把他们进行区分。它基于nForce2芯片组设计,是其Apogee系列产品之一。它支持AGP 8x、具有2+1 DIMM插槽、5 PCI插槽、1 CNR插槽。

除了利用nforce2芯片组的所提供的丰富而又强大的功能之外,承启还通过板载芯片为提供提供了更丰富的功能,比如利用Promise的SATA控制器芯片提供对于未来的SATA接口标准的支持:


PROMISE PDC20375 SATA150控制器芯片


SATA接口

比较奇怪的是在其主板上竟然还有Cmedia 8738芯片,就功能上来说nForce2 APU同其相比应该是有过之而无不及的,不太明白为什么承启会采用这样的设计。

承启7NJS提供了丰富的接口,不过并没有提供IEEE1394a接口,估计其没有采用了MCP-T芯片。

小结

nForce420之后,nVidida就对外宣称进入了nForce620系列的芯片组的开发之中,不过这款芯片组似乎并没有太大的改进,据当时透露出来的消息称它最大的改进就是提供了对于DDR333的支持,而当时VIA KT333已经推出并且得到顺利的推广,显然以这样的一款产品来冲击市场不会得到什么好的结果,于是nVidia及时的调整了战略部署,决定直接发布做了更大改进的nForce2芯片组。

从前面所介绍的功能来看,nForce2的确有了很大的改进,支持最新的DDR400(虽然这个标准还没有得到JEDEC的标准),AGP 8x接口,USB 2.0、IEEE1394、还有其进一步升级了其原来已经相当强大的APU,利用SoundStorm用户可以利用这个平台构建满足大部分需要的家庭影音娱乐中心。在网络方面,nForce2也顺应潮流通过StreamThru、Dualnet等技术让用户享受到更高质量、更稳定、更方便的网络应用。

功能和价格是成正比的。nForce固然强大,但是其相对较高的价格也阻碍了它的发展,所以在同VIA等厂商的竞争中它的功能并没有让它占据多少的优势。nForce2能否拓展更广阔的市场,它的价格是很重要的因素。据说较为低端的采用nForce2芯片组的主板的价格会在100美元左右,如果这样的话还是具有相当的竞争力的。

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