Considerat inima PC-ului, procesorul a evoluat rapid de-a lungul timpului.
Proiectanţii diferitelor tipuri de procesoare au împins în permanenţă frecvenţele
de ceas tot mai sus, exploatând de multe ori nevoia utilizatorului de a folosi
un număr unic pentru evaluarea performanţelor întregului sistem. Însă megaherţii
nu reprezintă nici pe departe criteriul de evaluare corectă a performanţelor
de ansamblu. În funcţie de procesor, cantitatea de date care poate fi procesată
în timpul unui ciclu de ceas poate varia destul de mult. Însă în graba de a
alege un procesor cât mai puternic şi o placa video cât mai nouă, uităm de cele
mai multe ori de importanţa vitală a plăcii de bază. Scopul acestui teste este
de a încerca să pună faţă în faţă câteva din modelele de plăci de bază prezente
pe piaţă, atât pentru procesoare Intel Pentium 4, cât şi pentru AMD Athlon 64.
Apariţia celei de-a doua categorii se datorează în primul rând dorinţei de a
vedea cum se comportă primele modele de plăci de bază destinate noilor procesoare
AMD. Pentru toată lumea este destul de clar însă că anul 2004, sau cel puţin
prima jumătate a lui, va fi dominată pe piaţa platformelor pentru procesoare
AMD tot de Athlon XP.
Înainte de a intra în testul propriu-zis, vom încerca o trecere sumară în revistă
a câtorva elemente esenţiale în configuraţia unei plăci de bază, elemente pe
care nu ar trebui sa le scăpăm cu nici un chip din vedere atunci când mergem
la cumpărături.
Basic Input/Output System (BIOS)
BIOS-ul este acel software care controlează funcţionarea componentelor de pe
placa de bază. Procesorul execută codul BIOS-ului la prima pornire a sistemului,
permiţând testarea memoriei şi configurarea perifericelor. Prin schimbarea parametrilor
de funcţionare din BIOS, utilizatorul poate determina funcţionarea plăcii de
bază. Pentru marea majoritate a utilizatorilor setările implicite din BIOS sunt
suficiente pentru a folosi sistemul fără probleme. Cei care posedă un nivel
mai ridicat de cunoştinţe vor dori întotdeauna să optimizeze parametrii de funcţionare
ai componentelor, pentru a obţine cele mai bune performanţe de care sistemul
este capabil. Dacă nu cunoaşteţi exact rolul fiecărei opţiuni din BIOS este
recomandabil să nu încercaţi modificarea parametrilor impliciţi, rezultatele
putând fi uneori catastrofale.
Marea majoritate a plăcilor de bază actuale au renunţat la jumperii de configurare
plasaţi direct pe placă, permiţând efectuarea tuturor configurărilor direct
din BIOS. Producătorii de plăci de bază dedicate overclockingului au adăugat
chiar opţiuni suplimentare pentru cei care doresc să "stoarcă" şi
ultimul strop de performanţă din propriul sistem, evident pe propria răspundere.
Producătorii mari de PC-uri tind să limiteze însă accesul utilizatorilor la
toţi parametrii de configurare.
Puţină geografie
Cipsetul este componenta definitorie a unei plăci de bază, prin intermediul
său realizându-se toate conexiunile între diferitele componente de pe placă.
Cunoscând cipsetul cu care este dotată o placă de bază cunoaştem în mare parte
şi dotările pe care aceasta le prezintă.
Arhitectura plăcilor de bază arăta cu mult mai complicat cu ani în urmă, însă
permanenta nevoie de integrare a condus în cele din urmă la apariţia unui cipset
compus din două cipuri integrate - North Bridge (puntea nord) şi South Bridge
(puntea sud). Termenul de "Bridge" (punte) se foloseşte pentru a face
referire la un echipament care conectează mai multe magistrale. Numele de Nord/Sud
au provenit din plasarea fizică a celor două cipuri pe placă, respectiv deasupra
şi dedesubtul magistralei PCI. North Bridge-ul conectează magistrala principală
(FSB) a procesorului cu magistrala memoriei, cea AGP şi cu South Bridge-ul.
Pentru un proiectant de plăci de bază North Bridge se ocupă de administrarea
tuturor componentelor rapide, în timp ce South Bridge este destinat perifericelor
cu acces lent cum ar fi IDE, USB şi mai nou SerialATA.
North Bridge
Există foarte puţine diferenţe între funcţionalitatea North Bridge-ului în
cazul cipseturilor dedicate platformelor Intel sau AMD. Rolul său este de a
gestiona traficul de date care traversează cele patru magistrale. Ca să folosim
o comparaţie mai sugestivă, este ca un poliţist aflat într-o intersecţie cu
patru sensuri, unde toată lumea doreşte acces cât mai uşor către drumul ce duce
la memorie. Cheia proiectării unui North Bridge de succes constă în administrarea
eficientă a cererilor de acces la memorie. Un North Bridge reuşit trebuie să
realizeze un echilibru între toate aceste cereri pentru a se asigura că nu există
gâtuiri pe parcurs.
În arhitectura cipseturilor de început, controlerul de memorie era subordonat
direct procesorului, având în vedere că majoritatea traficului se făcea între
cele două componente. Sistemele actuale lucrează cu o cantitate foarte mare
de date care necesită sincronizare în timp, aplicaţiile de prelucrare audio/video
fiind doar un exemplu. Astfel North Bridge-ul trebuie să asigure un acces concurent,
adică fiecare componentă a sistemului necesită o cale dedicată de acces la memorie.
AGP
Interfaţa subsistemului grafic rotunjeşte vederea de ansamblu asupra funcţiilor
îndeplinite de North Bridge, majoritatea pasionaţilor de jocuri fiind de acord
că AGP-ul (Accelerated Graphic Port) reprezintă o componentă esenţială în arhitectura
unui sistem, cel puţin până la momentul apariţiei lui PCI Express. Acceleratoarele
grafice au folosit vreme bună magistrala PCI, dar partajarea acesteia cu alte
componente a condus la limitarea performanţelor maxime. În plus, Intel începuse
să îşi manifeste temerea că atenţia utilizatorilor se putea îndrepta cu precădere
către cipurile grafice, scăzând interesul pentru noile procesoare.
Intel a dezvoltat interfaţa AGP, ca un mod de a controla partajarea resurselor
dedicate subsistemului grafic. Aşa cum a fost proiectat iniţial, AGP-ul ar fi
trebuit să permită unui controler grafic să folosească memoria sistemului pentru
stocarea informaţiilor legate de texturile grafice. Arhitectura urma să evolueze
apoi către sisteme cu toate datele grafice rezidente în memoria principală.
Lucrurile nu au progresat însă chiar în această direcţie, din moment ce nevoia
de performanţă a condus la dezvoltarea unor cipuri grafice din ce în ce mai
puternice. Pentru afişarea unui număr de câteva miliarde de pixeli pe secundă,
procesoarele grafice au nevoie de memorie dedicată, rapidă. Folosirea unei memorii
de bază cu caracteristici speciale nu se dovedea o soluţie viabilă din punct
de vedere economic. Astfel interfaţa AGP a devenit doar o cale mai simplă de
a descongestiona traficul produs d econtrolerul grafic de pe magistrala PCI.
În ultimul timp situaţia s-a schimbat totuşi, din momentul în care interfaţa
AGP poate lucra în modul 8X. Proiectată iniţial pentru a funcţiona la 66 MHz,
similar cu interfaţa PCI, magistrala AGP a devenit capabilă apoi de a prelua
două semnale pe tact de ceas (AGP 2X), apoi patru semnale pe tact (AGP 4X) şi
opt semnale pe tact (AGP 8X).
Unele implementări de plăci de bază destinate utilizatorilor pentru care preţul
reprezintă principalul criteriu de achiziţie renunţă total la memoria grafică
şi folosesc controlere grafice integrate în North Bridge. Aceste controlere
folosesc o parte din memoria sistemului ca memorie video, performanţele fiind
însă, evident, mai scăzute decât în cazul sistemelor construite cu plăci video
dedicate.
South Bridge
Dacă North Bridge se ocupă cu arbitrarea cererilor de acces la memorie, activitate
ce necesită o mare viteză de lucru, South Bridge realizează conexiunea celorlalte
componente periferice disparate. Versiunile actuale de cipseturi au renunţat
la a mai furniza suport pentru magistrala ISA, unele înlocuind-o cu soluţii
alternative, destinate sistemelor orientate către preţ.
Magistrala PCI
Odată cu apariţia unei conexiuni directe pentru comunicarea între cele două
componente ale cipsetului, magistrala PCI a devenit o simplă magistrală dedicată
componentelor periferice. Un lucru important de menţionat este acela că indiferent
dacă sloturile PCI sunt sau nu populate cu plăci de extensie, magistrala PCI
este folosită de componentele de pe placa de bază. Printre echipamentele legate
la South Bridge, care folosesc magistrala PCI se numără controlerul IDE, controlerul
USB, controlerul SMBus etc.
Paralel ATA
Controlerul dedicat unităţilor de stocare a cunoscut schimbări repetate în
ultimii ani. Termenul (IDE - Integrated Drive Electronics) înseamnă că majoritatea
operaţiilor de control pentru hard disk au fost integrate chiar în unitatea
propriu-zisă, în loc să facă parte dintr-o placă de extensie instalată pe placa
de bază. Proiectată pentru a constitui o alternativă ieftină la interfaţa SCSI
(Small Computer System Interface), tehnologia IDE a evoluat în sensul suportului
pentru rate de transfer din ce în ce mai mari şi capacităţi crescute de stocare.
Dacă domeniul unităţilor de stocare nu era destul de confuz, organizaţia care
este responsabilă cu standardizarea în Statele Unite (ANSI) a numit tehnologia
ATA (Advanced Technology Attachment). La începutul anilor ´90 tehnologia
a fost îmbunătăţită, suportând rate de transfer mai ridicate şi capacităţi de
stocare mai mari, devenind EIDE (Enhanced IDE) pentru Western Digital şi FastATA
pentru Seagate, ambele denumiri desemnând în fond acelaşi lucru.
Convenţiile de numire au devenit ulterior mai descriptive. Dacă atât cipsetul,
cât şi hard disk-ul erau compatibile cu standardul ATA/33, atunci însemna că
rata maximă de transfer suportată era de 33 MBps. Au urmat ATA/66, ATA/100 şi
ATA/133.
Serial ATA
Interfaţa Serial ATA a fost concepută pentru a înlocui la rândul ei vechiul
tip de magistrală, numită acum Paralel ATA. Capabilă de a transfera date la
o rată de 150 MBps, interfaţa serial ATA este proiectată pentru a putea suporta
în viitor până la 600 MBps. Răspândirea modelelor de hard disk-uri Serial ATA
a fost îngreunată până acum pe de o parte de inerţia pieţei, foarte puţini utilizatori
achiziţionând plăci de bază cu controlere Serial ATA încorporate. Pe de altă
parte, până acum câteva luni, când au apărut primele cipseturi capabile de suport
Serial ATA nativ, controlerele Serial ATA ataşate plăcilor de bază foloseau
magistrala PCI. În consecinţă nu se putea observa o diferenţă de performanţe
faţă de vechile modele Paralel ATA.
Universal Serial Bus (USB)
Este o interfaţă serială proiectată pentru conectarea echipamentelor externe,
cum ar fi mouse-ul, tastatura, scanerul, camera foto sau imprimanta. Versiunea
1.1 suportă o rată maximă de transfer a datelor de 12 Mbps, ceea ce nu o recomandă
pentru aplicaţii video sau altee de mare viteză. Versiunea 2.0 oferă o rată
maximă de transfer de 480 Mbps, ceea ce o situează peste interfaţa Firewire
(IEEE1394) în topul preferinţelor utilizatorilor.
Cum am notat
Pentru evaluarea cât mai corectă a fiecărui model în parte, am apelat la o
schemă de punctare bazată pe trei stâlpi de susţinere: performanţă, facilităţi
şi preţ. Aprecierea de performanţă a inclus toate testele rulate, fiecare rezultat
contribuind la scorul final, conform ponderilor din schema alăturată. Dotările
au luat în calcul prezenţa unor facilităţi de tipul memoriei maxime suportate,
prezenţei controlerelor LAN şi audio încorporate, numărului de canale ATA sau
SerialATA, prezenţei controlerului RAID etc. Importanţa preţului este evidentă
şi nu mai are nevoie de explicaţii.
Cum am testat
Componentele folosite pentru construirea sistemului de test au fost: procesor
Intel Pentium 4 la 3 GHz cu FSB 800 (la care s-a dezactivat funcţia Hyper-Threading)
sau AMD Athlon 64 3200+, 2x512 MB DDR-RAM PC3200 OCZ / CAS 2, hard disk Seagate
Barracuda 7200.7 de 160 GB / 7200 rpm / SATA/150 / buffer 8 MBşi placă video
cu cipset Ati Radeon 9800XT si 256 MB DDR-RAM. În cazul în care versiunea de
BIOS existentă pe placa de bază era mai veche decât ultima versiune disponibilă
pe situl producătorului, iar îmbunătăţirile aduse de noua versiune erau semnificative,
s-a efectuat un update de BIOS. Înainte de prima pornire a sistemului s-a efectuat
o resetare a BIOS-ului.
Am instalat în mod identic Windows XP Professional pe o partiţie FAT32 cu capacitatea
de 15 GB. După sistemul de operare s-au instalat în aceeaşi ordine de fiecare
dată, driverele pentru cipsetul plăcii de bază, driverele oferite de producătorul
plăcii de bază pentru diferitele componente de pe aceasta, DirectX 9.0b, apoi
driverele plăcii video. După instalarea aplicaţiilor de test am efectuat următoarele
operaţii: am dezactivat funcţiile System Restore şi Automatic Update, am ales
interfaţa Windows Classic şi am dezactivat screen saverul. Au fost eliminate
din rulare procesele suplimentare celor necesare controlului plăcii video, iar
desktop-ul a fost setat la rezoluţia de 1024x768 la o adâncime de culoare de
32 de biţi. S-a efectuat apoi o defragmentare a partiţiei primare. A fost eliminată
proprietatea "Always on top" a taskbar-ului. Atât pentru a asigura
consistenţa rezultatelor, dar şi pentru a verifica stabilitatea plăcilor de
bază, testele au fost efectuate în mod repetat, de cinci ori, ordinea de rulare
fiind aceeaşi pentru toate plăcile. Înainte de rularea testelor sistemul de
operare a fost repornit de 3 ori, conform specificaţiilor Microsoft pentru testarea
cu Windows XP.
Pentru evaluarea performanţelor sistemului am folosit testele PC Magazine Business
Winstone 2004 şi FutureMark PCMark 2004, Winbench 99 v2.0, Futuremark 3DMark
2003, SisoftSandra 2004.
PC Magazine Business Winstone 2004 este un test orientat către aplicaţii ce
testează viteza de execuţie a software-ului şi se concentrează doar pe pachete
software de birou (Microsoft Office, Lotus Notes, Microsoft Project, Norton
AntiVirus, Netscape Communicator).
Futuremark 3DMark 2003 este probabil cel mai utilizat test pentru DirectX 9
şi deşi este un test foarte sintetic, supune placa video unei serii destul de
bogate de scenarii posibile în jocurile 3D. 3DMark 2003 foloseşte DirectX 9.0
şi chiar dacă există voci care susţin că a fost optimizat pentru plăcile video
Ati, este în continuare folosit pe scară foarte largă.
PCMark 2004 reprezintă o suită de teste destinate diferitelor subansamble ale
sistemului, rezultatul final fiind oferit sub forma unui scor de ansamblu.
WinBench 99 este un test orientat hardware ce testează principalele componente
ale unui sistem: procesor, hard disk şi placă grafică. Testele Disk WinMark
99 sunt divizate în două secţiuni, una Business şi una High-End. Ambele teste
execută simulări de aplicaţii înregistrându-se performanţa subsistemului de
stocare (hard disk).
Glosar
AGP-Accelerated Graphics Port, slot special, dedicat plăcii
video care oferă o lărgime de bandă sporită necesară în prelucrarea video.
BIOS-Basic Input Output System, realizează comunicarea între
dispozitivele interne hardware şi sistemul de oparare. Aici sunt stocate şi
configurate toate setările sistemului. În urma upgradării unui BIOS sunt aduse
noi facilităţi.
EIDE-Enhanced Integrated Device Electronics, standard utilizat
pentru majoritatea hard disk-urilor şi altor echipamente de stocare.
EIDE-RAID-o mare parte din plăcile de bază prezintă un astfel
de port adiţional, acesta fiind necesar în cazul în care se doreşte funcţionarea
sistemului în RAID. Acest fapt permite conectarea simultană a două echipamente
EIDE (hard disk) pentru mărirea vitezei de lucru sau pentru un plus de securitate
asupra datelor.
SATA-Serial Advanced Technology Attachment, un nou standard
în conectarea unui hard disk la placa de bază. Se bazează pe tehnologia semnalului
serial, spre deosebire de standardul paralel care utilizează transmiterea semnalelor
paralele.
FSB-Front Side Bus, viteza la care procesorul comunică cu
memoria sistemului.
PS2- interfaţă de viteză joasă necesară conectării mouse-ului
şi tastaturii.
Port serial-cunoscut sub denumirea de COM, este utilizat pentru
conectarea la calculator a unor dispozitive precum modemurile şi UPS-urile.
Port paralel-port similar cu cel serial, dar cu transfer de
date sporit, bidirecţional. Este utilizat în special în cazul imprimantelor
şi a scanerelor.
USB-Universal Serial BUS, succesorul porturilor serial şi
paralel, oferă o rată de transfer de 12 Mbps.
FireWire-IEEE 1394, interfaţă de transfer de date ce asigură
o rată de până la 400 Mbps. Pot fi conectate până la 63 de echipamente.
PCI-Peripheral Component Interconnect, un slot pe 32 de biţi
utilizat pentru majoritatea plăcilor de extensie.
POST-Power On Self Test, prima operaţie realizată în pornirea
sistemului, fiind verificată starea memoriilor, a procesorului şi a altor componente.
SCSI-Small Computer System Interface, similar cu EIDE. Pot
fi conectate însă până la 15 echipamente, iar rata de transfer este mai mare
decât în cazul EIDE.
Socket 370- conectorul pentru procesor în cazul procesoarelor
AMD Athlon şi Duron.
Socket A-conectorul pentru procesor în cazul procesoarelor
Pentium III.
Socket 478- conectorul pentru procesor în cazul procesoarelor
Pentium 4.
Driver-software ce defineşte caracteristicile echipamentelor
în vederea utilizării acestora de către alte echipamente sau de către alte softuri.
Procesor-CPU (Central Processing Unit), componenta principală
din sistem care se ocupă cu calculele matematice primite ca şi comenzi din partea
programelor, trimite semnale de control şi comandă către alte componente precum
memoria şi placa video.
RAM-Random Access Memory, memorie cu acces aleator.
Cache-loc de stocare temporar, sub forma unei memorii volatile
sau a unui spaţiu pe disc, informaţia stocată aici putând fi accesată pentru
a micşora timpul de încărcare. De exemplu în cazul încărcării unei pagini Web,
la o altă accesare a aceleiaşi pagini sistemul va prelua informaţii stocate
în cash, timpul de încărcare fiind vizibil redus.
Jumper-un mic bloc ce prin ataşare pe pini permite activarea,
dezactivarea sau seletarea unor parametrii.