Chipsets da Intel

Voltando aos chipsets, a leva inicial da série 9xx da Intel é composta pelos chipsets da série 915 (a linha de baixo custo, usada na maior parte das placas) e pela linha 925X, destinada às placas de alto desempenho. Todos compartilham as mesmas opções de ponte sul, representadas pelos chips ICH6 e ICH6R. Uma das novidades em relação aos ICH anteriores é uma versão atualizada do chipset de áudio integrado, que ganhou o suporte a streams de 24 bits e até 192kHz de definição. Ambos oferecem 4 portas RAID e 1 porta IDE, mas o ICH6R inclui suporte a RAID.

A série 915 é a mais segmentada, composta por nada menos de 5 chipsets (915P, 915PL, 915G, 915GV e 915GL). O 915P é um chipset dual-channel, que oferece suporte a 4 GB de memória RAM, bus de 800 MHz, PCI Express 16x e vem sem vídeo onboard. O 915PL é uma versão de baixo custo, que vem com um dos controladores de memória desativados, de forma que, além de não oferecer suporte a dual-channel, passa a suportar apenas 2 GB de memória.

Outra diferença é que o 915P oferece suporte tanto a memórias DDR-400 quanto a memórias DDR2-533 (a escolha do tipo de memória a suportar recai sobre o fabricante da placa), enquanto o 915PL oferece suporte apenas a memórias DDR-400.

O uso de memórias DDR2-533 não é exatamente uma vantagem em relação às DDR-400, pois, apesar de realizarem 4 transferências por ciclo, os módulos DDR2-533 operam a apenas 133 MHz, enquanto os DDR-400 operam a 200 MHz, realizando duas transferências por ciclo. Isso faz com que, embora levem uma pequena vantagem em transferências seqüenciais, os módulos DDR2-533 trabalham com tempos de latência mais altos, fazendo com que, na prática, acabem sendo mais lentos em muitas situações.

Módulos de memória DDR2 oferecem ganhos substanciais de desempenho em relação aos DDR quando são comparados módulos da mesma freqüência. Um módulo DDR2-800 (200 MHz) é mais rápido que um DDR-400 (também de 200 MHz) em qualquer tarefa, já que os tempos de latência de ambos (se medidos em milissegundos) são similares e o módulo DDR2 leva vantagem por ser mais rápido em transferências sequenciais. Mas, se compararmos módulos de freqüências diferentes, a história muda.

Um exemplo de placa baseada no 915P é a ECS 915P-A, que temos na foto a seguir. Ela é uma placa curiosa, pois ao mesmo tempo em que tenta se posicionar como uma placa de alto desempenho, oferecendo um slot PCI Express 16x e dispensando o vídeo onboard, ela oferece camadas de compatibilidade normalmente encontradas apenas em placas de baixo custo.

A primeira delas é o fato de oferecer a opção de utilizar módulos DDR-400 ou DDR2-533, oferecendo dois slots para cada tipo de memória. O problema é que você não pode misturar módulos dos dois tipos, de forma que acaba com apenas 2 slots utilizáveis. Como o 915P suporta módulos de até 1 GB, você acaba limitado a um máximo de 2 GB, seja qual for o tipo de memória escolhido.

A segunda é a presença do slot AGP-Express, uma gambiarra feita para permitir o uso de uma placa AGP, onde a alimentação elétrica de dois slots PCI é combinada para criar um slot AGP. Como este slot “AGP” é ligado ao barramento PCI, a performance de qualquer placa AGP ligada a ele é brutalmente reduzida, já que fica limitada ao barramento compartilhado de 133 MB/s oferecido pelo PCI.

O chipset de rede Intel, que faz parte do pacote do chipset 915P, foi substituído por um chip Realtek RTL8110S, ligado ao barramento PCI Express. Como em outras placas atuais, a ECS 915P-A possui 4 portas SATA, mas apenas uma interface IDE. A idéia é que você utilize HDs SATA, reservando a porta IDE para a conexão do drive de CD/DVD. Concluindo, a placa possui também dois slots PCI Express 1x e dois slots PCI:

ECS 915P-A, baseada no chipset 915P

Em seguida temos os chipsets 915G, 915GV e 915GL. Os três possuem suporte a dual-channel e incluem um chipset de vídeo GMA 900 (Extreme Graphics 3) integrado. O 915G é a versão “completa”, que inclui os links PCI Express necessários para criar o slot 16x e oferece suporte a memórias DDR2. O 915GV carece do slot PCI Express 16x (ele é destinado a placas de baixo custo, onde o vídeo integrado não seria substituído por uma placa offboard), enquanto o 915GL abandona também a compatibilidade com memórias DDR2.

Existiu ainda o 910GL, um chipset de baixo custo (pouco usado), destinado a placas para o Celeron D. Ele utiliza um chipset de vídeo GMA 900, não oferece o slot PCI Express 16x e ainda por cima suporta apenas o bus de 533 MHz utilizado pelo Celeron D, abandonando a compatibilidade com os processadores Pentium D e Pentium 4 com core Prescott. Devido a este conjunto de desvantagens ele acabou sendo virtualmente ignorado pelos fabricantes de placas, que preferiam utilizar os chipsets da SiS e VIA nas placas de baixo custo.

A família 925X é composta por apenas dois chipsets, o 925X e o 925XE, ambos lançados em 2004. Eles são chipsets mais caros, destinados a substituir o 875P. Diferentemente dos chipsets da série 915, que suportavam tanto memórias DDR quanto DDR2, o 925X e o 925XE suportam apenas memórias DDR2, o que tornou a adoção de ambos um pouco mais lenta.

Ambos oferecem slots PCI Express 16X e não possuem vídeo onboard. A diferença é que o 925X oferece suporte apenas a processadores com bus de 800 MHz, enquanto o 925XE é uma versão atualizada, que oferece suporte a bus de 1066 MHz.

A seguir temos o diagrama de blocos do 925X. O chip MCH inclui 16 linhas PCI Express, usadas pelo slot PCIe 16x e os dois controladores DDR2, responsáveis pelo suporte a dual-channel.

Interligando a ponte norte e ponte sul, temos um barramento DMI, que oferece uma banda de 2 GB/s. Ele é necessário, pois além de incluir as portas Serial-ATA, barramento PCI, portas USB e outros dispositivos integrados, o chip ICH disponibiliza 4 linhas PCI Express adicionais, que são utilizadas pelos slots PCI Express 1x. Opcionalmente, uma das linhas pode ser utilizada para conectar um chipset de rede gigabit externo, como no caso da ECS 915P-A:

Diagrama de blocos do i925X

Os chipsets i915 e i925X possuem uma curiosa “proteção contra overclock” adicionada intencionalmente pela Intel. Ao tentar aumentar a freqüência de operação da placa em mais de 10% o mecanismo entra em ação e a placa simplesmente reinicia sem aviso. A idéia original seria convencer o usuário de que ele tentou realizar um overclock excessivo e assim convencê-lo a se conformar em ficar dentro da margem de 10%. Este foi apenas mais um exemplo de “castração voluntária” de produtos por parte da Intel.

Apesar disso, a Asus e Abit, seguidas pelos demais fabricantes, rapidamente encontraram formas de burlar o sistema de proteção, utilizando uma série de truques para oferecer placas soquete 775 capazes de trabalhar de forma estável a freqüências bem acima do especificado, permitindo ajustar de forma independente a freqüência de barramentos sensíveis (como o PCI Express). Atualmente, praticamente todas as placas do mercado incorporam estes mecanismos, de forma que a trava incluída nos chipsets acabou se tornando apenas uma história curiosa.

Em 2005 foi lançada a família 945, composta pelos chipsets 945G, 945P e 945PL, que incluem suporte aos processadores Pentium D dual core lançados na mesma época. Assim como os chipsets da série 925, os três oferecem suporte exclusivo a memórias DDR2, com direito a dual-channel e suporte a até 4 GB de memória e slots PCI Express 16x.

O 945G incorpora um chipset de vídeo onboard, o GMA 950 (versão levemente atualizada do GMA 900 usado na série 915) enquanto tanto o 945P quanto o 945PL são destinados a placas sem vídeo onboard. Assim como outros chipsets cujos nomes terminam com a letra “L”, o 945PL é uma versão de baixo custo, que oferece suporte a apenas 2 módulos de memória (embora conserve o suporte a dual-channel), até um máximo de 2 GB.

Os três chipsets são compatíveis com o ICH7, que adiciona suporte a portas SATA 300 e aumenta o número de linhas PCI Express de 4 para 6. Existe ainda a opção de utilizar o chip ICH7R, que inclui suporte a RAID.

Pouco depois, chegaram ao mercado os chipsets 955X e 975X. Ambos oferecem suporte a bus de 1066 MHz e a processadores dual-core. O suporte a dual-channel e a memórias DDR2 foi mantido e o máximo de memória suportado foi ampliado para 8 GB (4 módulos de até 2 GB cada). Um recurso interessante oferecido por eles (e pelos demais chipsets Intel dual-channel daí em diante) é o Intel FlexMemory, que permite o uso do dual-channel mesmo ao utilizar dois módulos de capacidades diferentes.

A principal diferença entre os dois reside na configuração das linhas PCI Express disponíveis no chip MCH. O 955X suporta um único slot PCI Express 16x, enquanto o 975X oferece a opção de utilizar dois slots PCI Express 16x (ao utilizar ambos simultaneamente, cada um fica com 8 linhas de dados), o que permite o desenvolvimento de placas-mãe com suporte a duas placas de vídeo ATI em modo CrossFire.

Inicialmente, era possível utilizar também placas nVidia em modo SLI, mas esta possibilidade foi logo removida pela própria nVidia, que incluiu proteções nos drivers para que o SLI funcionasse apenas em placas-mãe baseadas em seus chipsets. Com a fusão da ATI e AMD, criou-se uma situação estranha, onde a Intel dá suporte ao CrossFire, que seria o padrão do “concorrente”, enquanto a nVidia ficou isolada, permitindo que o SLI seja utilizado apenas em conjunto com seus próprios chipsets. Com a aproximação entre a Intel e a nVidia, é possível que esta situação mude na próxima geração de chipsets, embora por enquanto isso seja apenas especulação.

Em 2006 foram lançados os chipsets G965, P965 e Q965, destinados aos processadores Core 2 Duo. Os três chipsets oferecem suporte a bus de 1066 MHz e suportam até 8 GB de memória DDR2-800.

A principal diferença entre os três diz respeito ao chipset de vídeo usado. O G965 é a versão “completa”, que inclui um chipset de vídeo GMA X3000, um projeto completamente remodelado, que oferece suporte a shaders (com processamento via hardware), com unidades programáveis e suporte ao DirectX 10. O Q965 inclui o GMA 3000 (sem o “X”), uma versão de baixo custo do X3000, que utiliza uma arquitetura mais simples (similar à do GMA 950, sem as unidades programáveis), enquanto o P965 é a versão sem vídeo onboard.

Em junho de 2007 a Intel lançou o chipset P35 (Bearlake), representante da nova geração de chipsets para placas soquete 755, que inclui suporte a memórias DDR3. Assim como no i915P, ele mantém suporte ao padrão anterior, de forma que os fabricantes podem escolher entre criar placas com suporte a memórias DDR2, DDR3, ou mesmo placas híbridas, que suportem ambos os padrões. Entretanto, o suporte a memórias DDR regulares foi removido, já que não faria sentido arcar com os custos de oferecer suporte aos 3 padrões simultaneamente.

O P35 é o primeiro chipset a oferecer suporte oficial ao bus de 1333 MHz. Ele passa a utilizar o chip ICH9 como ponte sul e inclui também um controlador de memória sensivelmente aprimorado, que oferece uma melhora de 6 a 20% no desempenho de acesso à memória, mesmo ao utilizar módulos de memória DDR2 convencionais. O chip ICH9 oferece 6 portas SATA 300 (com suporte a NCQ), 12 portas USB, áudio HDA e suporte ao Turbo Memory (tecnologia Robson), que permite que o fabricante inclua uma pequena quantidade de memória flash na placa-mãe para ser usada como cache adicional para o HD. Existe ainda a possibilidade de usar o ICH9R (mais caro), que oferece suporte a RAID 0, 1, 5 e 10.

Intel P35

Uma observação importante é que a partir do P35 a Intel deixou de oferecer suporte oficial aos processadores baseados na arquitetura NetBurst, ou seja, a todos os Pentium 4, Pentium D e Celeron D, de forma a pressionar os fabricantes a realizarem a transição para os processadores baseados na plataforma Core o mais rápido possível.

A incompatibilidade é causada por mudanças nas especificações do regulador de tensão e não por mudanças no barramento do processador, de forma que é possível que alguns fabricantes decidam desenvolver placas de baixo custo baseadas nos chipsets Intel 3x que ofereçam suporte aos processadores soquete 775 antigos, embora isso seja improvável, já que os fabricantes geralmente preferem seguir os padrões especificados pela Intel, para evitar potenciais problemas de compatibilidade.

Continuando, o P35 inclui 22 linhas PCI Express, o que ainda não permite o uso de dois slots PCI Express 16x simultaneamente. Como em chipsets anteriores, os fabricantes podem criar placas com dois slots PCIe 16x para o uso de duas placas ATI em modo CrossFire (ainda sem suporte a placas nVidia em modo SLI), mas ao usar duas placas, ambos passam a operar a 8x, ou então o primeiro continua operando a 16x, enquanto o segundo opera a 8x ou 4x.

O uso de dois slots PCIe 16X “reais” torna-se possível a partir do Intel X38, um chipset de alto desempenho, sucessor direto do 975X. Ele é o primeiro chipset a oferecer suporte a PCI Express 2.0, onde a taxa de transferência é dobrada, atingindo um total de 5 gigabits em cada direção, por linha, além de incluir suporte oficial a módulos DDR3-1333 (o P35 oferece suporte oficial apenas aos módulos DDR3-1066).

Durante a fase de desenvolvimento do X38, a Intel demonstrou o uso de placas de referência com placas nVidia em SLI, utilizando drivers modificados, desenvolvidos sem a participação da nVidia. Isso demonstra que a Intel pretende oferecer o suporte a SLI em algum ponto, mesmo sem o aval da concorrente. Mas, só o tempo poderá dizer se o suporte a SLI no X38 realmente se tornará realidade, ou se foi apenas um blefe.

Temos ainda os chipsets G33 e G35, que são as versões de baixo custo dentro da família, sucessores dos chipsets 945G e G965. Eles também incluem suporte a bus de 1333 MHz e a módulos DDR3, mas não oferecem suporte a PCI Express 2.0, que é, por enquanto, uma exclusividade do X38.

A principal diferença entre eles e o P35 é a presença do chipset de vídeo integrado. O G33 inclui o chipset Intel GMA3100, enquanto o G53 inclui o GMA3500, uma versão bastante aperfeiçoada, que oferece suporte a DirectX 10. Um exemplo de placa baseada na nova linha de chipsets é a Asus P5K3 Deluxe, lançada em junho de 2007:

Asus P5K3 Deluxe, baseada no Intel P35

Esta é uma placa soquete 775, baseada no P35, com suporte a toda a linha Core 2, incluindo os Core 2 Quad e Core 2 Extreme, além dos processadores Pentium 4, Pentium D e Celeron soquete 775. Ela oferece suporte apenas a módulos DDR3, com suporte a até 4 módulos de 2 GB em dual-channel.

Apesar de ela incluir dois slots PCIe 16x, apenas o primeiro (em azul) é um slot PCIe 16x real. Embora seja eletricamente compatível com as placas 16x, o segundo slot inclui apenas 4 linhas, o que prejudica levemente o desempenho ao utilizar duas placas.

A placa inclui também 2 slots PCIe 1x e três slots PCI. O slot usado para a conexão da placa wireless é também ligado a uma linha PCI Express, mas o formato e a posição são diferentes, para evitar que a placa wireless seja usada em conjunto com placas de outros fabricantes.

Embora o P35 não inclua interfaces IDE, a P5K3 inclui uma porta ATA-133, ligada a um controlador externo da JMicron. Este mesmo controlador inclui também duas interfaces eSATA disponíveis no painel traseiro (bem no centro, abaixo da porta firewire e entre as portas USB). Elas são complementadas pelas 6 portas SATA 300 (com suporte a RAID 0, 1, 5 e 10) disponibilizadas pelo chip ICH9R, usado como ponte sul.

Esta é uma placa dual gigabit, que inclui duas placas de rede. A configuração é interessante, pois as duas interfaces são providas por chipset separados (um Marvell 88E8056 e um Realtek RTL8187), onde o chip Marvell (responsável pela primeira interface) é ligado a uma linha PCI Express, enquanto o chip Realtek (responsável pela segunda) é ligado ao barramento PCI.

Ao contrário do que pode parecer, o chipset P35 não gera tanto calor assim quando operando à freqüência normal, tanto que você encontra outras placas baseadas nele com exaustores muito mais modestos. O principal objetivo dos hot-pipes e dos dissipadores de cobre é permitir que a placa trabalhe estavelmente a freqüências muito mais altas que as especificadas, atraindo a atenção do público interessado em overclocks mais extremos.

Devido à preocupação com o baixo consumo elétrico, os processadores Core 2 Duo suportam overclocks surpreendentes, de forma que mesmo placas de baixo custo incluem um conjunto relativamente completo de opções.

Na foto a seguir temos o setup de uma Gigabyte GA-P35-DS3R, configurada para trabalhar com FSB de 505 MHz (2020 MHz de freqüência efetiva, já que temos 4 transferências por ciclo). Apesar de ser uma placa baseada no P35, ela utiliza memórias DDR2, por isso o multiplicador da memória (System Memory Multiplier) está em 2.00, o que resulta em uma freqüência de 1010 MHz:

Como você pode notar, tanto a tensão do processador (CPU Voltage Control) quanto a tensão da memória (DDR2 OverVoltage Control) foram ajustados com valores muito mais altos que o normal. O processador está trabalhando com 1.425v, ao invés de 1.312v, e a memória está trabalhando a 2.4v (com o acréscimo dos 0.6v), ao invés de 1.8v, que seria o valor normal.

Com esta configuração, foi possível obter nada menos do que 3.535 GHz usando um Core 2 Extreme X6800:

Utilizando um processador mais barato, como o Core 2 Duo E6300, que opera a 1.86 GHz, com bus de 266 MHz (1.066 GHz levando em conta as 4 transferências por ciclo) e multiplicador travado em 7x, seria possível obter facilmente 2.8 GHz, ajustando o FSB para 400 MHz e utilizando memórias DDR2-800 (mantendo o multiplicador da memória em 2.00).