Piirisarjat, USB 3.0, Serial ATA 6 Gb/s & Lucid Hydra 200

Tilanne piirisarjamarkkinoilla on muuttunut paljon viimeisien vuosien aikana ja 2000-luvun alussa markkinoilla oli vielä lukuisia valmistajia, mutta nykypäivänä tilanne on toinen. Nykyään vaihtoehtoja on käytännössä kaksi: Intel-alustalle Intelin valmistamaan piirisarjaan perustuva emolevy ja AMD-alustalle AMD:n valmistama. VIA oli merkittävä tekijä vielä 2000-luvun alkupuolella, mutta nykyään se on keskittynyt pienikokoisiin, lähinnä teollisuuskäyttöön suunnattuihin ratkaisuihin, joihin se valmistaa itse prosessorin, piirisarjan sekä oheislaitepiirit.

NVIDIA ei olisi halunnut luopua piirisarjamarkkinoista helposti, mutta se joutui ilmoittamaan viime vuoden puolella jäädyttävänsä piirisarjakehityksensä. Tämän vuoden alusta lähtien NVIDIAlla ei ole ollut oikeutta myydä piirisarjoja AMD:n Opteron- eikä Intelin puolelta Core i3/i5/i7-alustoille. NVIDIA tarjoaa kuitenkin integroidulla GeForce 9400M -grafiikkaohjaimella varustettuja ION- ja ION 2 -ratkaisuja, joista jälkimmäisenä mainittu tukee Intelin uusimpia Pineview-koodinimellisiä Atom N450-, N470-, D410- ja D510-prosessoreita sekä Tiger Point -koodinimellisiä piirisarjoja. Ensimmäisen sukupolven ION-alustassa oli käytössä integroidulla grafiikkaohjaimella varustettu piirisarja, mutta Intelin Pine Trail-M- ja Pine Trail-D -alustat siirsivät northbridgen muistiohjaimen ja grafiikkaohjaimen suoraan Pineview-prosessoriin. ION 2 -alustan lähestymistapa on toimia enemmän erillisenä grafiikkaohjaimena.

AMD uusin piirisarjatuoteperhe on AMD 800

AMD on julkaissut tasaiseen tahtiin uusia piirisarjoja, joista uusinta uutta edustaa AMD 800 -tuoteperhe, johon julkaistiin huhtikuussa 890GX- ja 890FX-mallit sekä lisäksi saatavilla on vähemmän harrastelijapiireissä käytetyt 880G ja 870. Molemmat piirisarjat tukevat Socket AM2+- ja Socket AM3 -kannallisia prosessoreita sekä kuutta PCI Express 2.0 -standardin mukaista PCI Express x1 -väylää. 890GX-malli tukee PCI Express x16 -väylää, joka on mahdollista jakaa ATI CrossFireX -teknologiaa hyödynnettäessä kahdeksi PCI Express x8 -väyläksi. Lisäksi 890GX on varustettu integroidulla DirectX 10.1 -rajapintaa tukevalla ATI Radeon HD 4290 -grafiikkaohjaimella, jossa on käytössä 40 Stream-prosessoria ja grafiikkapiiri toimii 700 MHz:n kellotaajuudella. Merkittävin ero 890GX:n ja 890FX:n välillä piilee integroidun grafiikkaohjaimen ohella PCI Express 2.0 -standardin mukaisissa linjoissa, sillä 890FX:n tapauksessa käytössä kaksi PCI Express x16 -väylää, jotka voi tarvittaessa jakaa neljäksi PCI Express x8 -väyläksi, sekä lisäksi yksi PCI Express x4 -väylä.

AMD:n southbridge-rintamalla kärkeä edustaa SB850, joka on yhteydessä northbridgeen Alink Express III -väylällä, joka on käytännössä toteutettu neljällä PCI Express x1 -linjalla ja tarjoaa molempiin suuntiin kahden gigatavun kaistanleveyden sekunnissa. SB850 tukee kuutta Serial ATA 6 Gb/s -liitintä, joihin liitettyjä kiintolevyjä voi asettaa toimimaan RAID-teknologian 0-, 1-, 5- tai 10-tasoihin. Tuettuna on myös gigabitin verkko-ohjain, 14 USB 2.0 -liitintä, PATA-liitin, HD-tasoiset ääniominaisuudet, PCI-liitännät sekä kaksi PCI Express x1 -linjaa. SB850 on markkinoiden ensimmäinen piiri, joka tukee Serial ATA 6 Gb/s -uutuusteknologiaa.

Intelin X58 julkaistiin yli 1,5 vuotta sitten.

Intelin työpöytäkäytön suorituskykyisin piirisarja on edelleen jo marraskuussa 2008 julkaistu X58, joka tukee ainoana piirisarjana LGA-1366-kannallisia prosessoreita ja on yhteydessä niihin QuickPath Interconnect -väylällä. X58 tukee 36 kappaletta PCI Express 2.0 -standardin mukaisia linjoja, joista neljä on varattu oheislaitteilla. Jäljelle jäävät 32 linjaa voidaan konfiguroida kahdeksi x16- tai neljäksi x8-nopeudella toimivaksi väyläksi, mutta vaihtoehtoisesti myös yhdeksi x16- ja kahdeksi x8-nopeudelliseksi väyläksi. Tuettuina ovat NVIDIAn ja AMD:n useamman näytönohjaimen SLI- ja ATI CrossFireX-konfiguraatiot, joista jälkimmäinen toimii pelkästään ajurit asentamalla. SLI-tuki vaatii emolevyvalmistajilta lisenssin tai nForce 200 -siltapiirin ostamista NVIDIAlta.

ICH10-southbridge on yhteydessä X58-northbridgeen DMI- eli Direct Media Interface -väylällä, jonka kaistanleveys on kaksi gigatavua sekunnissa. ICH10 tukee 12 USB 2.0 -porttia, kuutta PCI Express x1 -väylää, gigabitin verkko-ominaisuutta, HD-ääniominaisuuksia ja kuutta Serial ATA 3 Gb/s -liitäntää. Optioina on kalliimpien variaatioiden myötä myös Quiet System Technology-, Matrix Storage Technology- ja Turbo Memory -ominaisuudet.

LGA-1156-prosessoreille parasta antia Intel tarjoaa viime vuoden syyskuussa julkaistun P55:n myötä, joka eroaa X58:stä siinä, että kyseessä on yhden piirin ratkaisu. P55 on yhteydessä prosessoriin DMI-väylällä, jonka siirtonopeus on kaksi gigatavua sekunnissa. Tuettuna on 14 USB 2.0 -porttia, HD-ääniominaisuudet, gigabitin verkkotuki ja kuusi Serial ATA -liitäntää, jotka tukevat 3 Gb/s -nopeutta. Serial ATAn 6 Gb/s:n nopeus on jätetty toistaiseksi oheislaitepiirien harteille. Serial ATA -liittimiin asennetut kiintolevyt voi tarvittaessa asentaa Matrix Storage Technologyn myötä toimimaan RAID 0-, 1-, 5- tai 10-tasoon.

Tammikuussa Intel laajensi tarjontaansa H57-, H55- ja Q57-piireillä, jotka ovat P55:n tavoin yhden piirin ratkaisuja. Erot P55:een ovat hyvin pienet ja merkittävin uudistus on FDI (Flexible Display Interface), joka on DisplayPortiin perustuva rajapinta prosessorin ja piirisarjan välillä. FDI:n tarkoituksena on saattaa prosessoriin integroidun grafiikkaohjaimen tuottama kuva piirisarjalle ja siitä edelleen eteenpäin näyttöliittimiin. Piirisarjassa on kaksi erillistä FDI-linkkiä, jotka molemmat tarjoavat 2,7 gigabitin siirtonopeuden sekunnissa.

Prosessorikäsittelyn yhteydessä viittasimme Intelin tuleviin Cougar Point -koodinimellisiin 6-sarjan piirisarjoihin, jotka julkaistaan näillä näkymin loppuvuodesta. Piirisarjat tukevat LGA-1155-kannallisia Sandy Bridge -prosessoreita ja väylänä toimii DMI 2.0, joka tuplaa siirtonopeuden neljään gigatavuun sekunnissa. Tuettuna on myös USB 2.0 -teknologia, kahdeksan PCI Express x1 -väylää, PCI-tuki on tipautettu pois ja tuettuna on Serial ATA 6 Gb/s -teknologia. Tulevista malleista H67 on kohdistettu käyttötarkoituksiin, joissa laitteistosta löytyy integroidulla grafiikkaohjaimella varustettu prosessori. P67 puolestaan on suunnattu tehokäyttäjille, jotka luottavat erillisnäytönohjaimiin ja se tulee olemaan seuraaja nykyiselle P55:lle.

USB 3.0

USB 3.0 tuo reilusti lisäpotkua tiedonsiirtonopeuksiin

USB 3.0 on herättänyt paljon kiinnostusta kuluttajien keskuudessa, vaikka yksikään piirisarja ei vielä tue sitä natiivisti, eikä tule tukemaan pitkään aikaan. Saatavilla on kuitenkin PCI Expressin jatkoksi asennettavia laitekortteja, joilla pääsee nauttimaan USB 2.0:aan verrattuna teoriassa 10-kertaisesta viiden gigabitin tiedonsiirtonopeudesta sekunnissa. Lisäksi useat emolevyvalmistajat, kuten Asus, Gigabyte ja MSI, tarjoavat emolevyjä, joihin on integroitu USB 3.0 -oheislaitepiiri tarjoamaan tuen ilman erillisiä laitekortteja.

Uuden standardin myötä USB 3.0 tuo mukanaan uudenlaiset liittimet, jotka ovat taaksepäin yhteensopivat aiempien USB-standardien kanssa. Lisäksi monet laitteet ovat vaatineet kahden USB 2.0 -kaapelin käyttämistä, jotta virrantarve on kyetty tyydyttämään. USB 3.0:ssa myös tämä puoli on otettu huomioon ja USB 2.0:n 100 milliampeerin virrantoimitusyksiköiden suuruus on nostettu 150 milliampeeriin. Kokonaisuudessaan virtaa voidaan syöttää USB 2.0:n viiden yksikön tarjoaman 500 milliampeerin sijaan USB 3.0:n kuudella yksiköllä 900 milliampeeria.

Muropaketti paneutui USB 3.0:n sielunmaailmaan viime vuoden lopulla julkaistussa artikkelissa, jossa uutuusteknologian todettiin tuovan jo nykyisellään selvää lisäpuhtia tiedonsiirtonopeuksiin ja erot ulkoisten USB 3.0- ja USB 2.0 -asemien välillä ovat hämmästyttävän suuret. Siinä missä USB 2.0 -asemalla liikuttiin pääasiassa noin 35 Mt/s:n tiedonsiirtonopeuksissa, USB 3.0 -asemalla päästiin pääasiassa yli 100 Mt/s:n luku- ja kirjoitusnopeuksiin ja saavutettiin sisäisen aseman nopeustaso.

Serial ATA 6 Gb/s

Serial ATA 6 Gb/s -tuotteita löytyy markkinoilta reilusti

AMD SB850 on markkinoiden ainoa southbridge, joka tukee toistaiseksi Serial ATA 6 Gb/s -teknologiaa, mutta Intel tulee tukemaan sitä vuoden lopulla. Oheislaitepiirejä löytyy reilunpuoleisesti ja niitä on integroitu reilunpuoleisesti Intelin piirisarjalla varustettuihin emolevyihin. Serial ATA 6 Gb/s:tä tukevia kiintolevyjä on saatavilla vielä kohtuullisen rajoitetusti ja niiden hintataso on Serial ATA 3 Gb/s -kiintolevyihin verrattuna korkeahko. Serial ATA 6 Gbit/s:sta ei hyödy toistaiseksi kiintolevyillä juurikaan, mutta flash-muistiin perustuvilla SSD-asemilla kuuteen gigabittiin sekunnissa tuplattu kaistanleveys näkyy varmasti selkeämmin. Valitettavasti kyseistä teknologiaa tukevien SSD-asemien saatavuus on erittäin heikko ja uutuus-SATA-ohjaimeen kannattaa kiinnittää enemmän huomiota tarjonnan monipuolistuessa ja hintojen laskiessa.

Lucid Hydra 200

Lucid sekoittaa ATI CrossFireX- ja SLI-pakkaa

Israelilainen Lucid on jo useamman vuoden ajan hehkuttanut uutta teknologiaansa ja pyrkinyt markkinoille, mutta vasta nyt se on onnistunut tavoitteessaan siinä määrin, mutta muutamat emolevyvalmistajat ovat integroineet sen piirejä tuotteisiinsa. Lucidin piirit organisoivat useamman grafiikkapiirin liikennettä ja ovat pääasiallisesti tarkoitettu pelikäyttöön. Ne toimivat eräänlaisina keskittiminä grafiikkapiirien välillä ja ajurit jakavat renderöintiaikaa saatavilla olevilla grafiikkapiireille.

Paperilla Lucid Hydra 200 -tuoteperheen piirien toiminta kuulostaa lupaavalta, sillä niiden luvataan parantavan suorituskykyä, kun käytössä on useampia NVIDIAn tai AMD:n samoja tai erimallisia näytönohjaimia ja parhaimmassa tapauksessa eri valmistajien näytönohjaimia voidaan käyttää ristiin. Muropaketti paneutui toimintaan toukokuussa, mutta joutui toteamaan toimivuuden erittäin onnettomaksi. Sekä näytönohjain- että pelituki oli erittäin rajoittunut ja toimivuus oli suunnitellulla tasolla takuuvarmasti, kun käytössä oli kaksi AMD:n samanlaista näytönohjainta. Tämänkin osalta tilanne romuttui sillä, että AMD:n oma ATI CrossFireX -teknologia tarjosi parempaa suorituskykyä kuin Lucidin ratkaisu. Kolmella näytönohjaimella Lucid suosittelee kaikkien näytönohjaimien olevan samanlaiset ja silti pelituki on naurettavan suppea.