Chipsets da VIA

Mantendo sua tradição de chipsets alternativos, a VIA entrou no mercado de chipsets para o Athlon com o KX133, lançado em janeiro de 2000, quase 6 meses após o lançamento do Athlon e do AMD 750. O termo “alternativo” neste caso é apenas força do hábito, já que o KX133 e seus sucessores acabou se tornando o chipset dominante para a plataforma, substituindo rapidamente o AMD 750 e 760. Apenas o AMD 760MP foi capaz de esboçar reação, mantendo sua posição entre as placas com suporte a SMP durante algum tempo.

Em termos de recursos, o KX133 era bem semelhante ao VIA Apollo 133 (para Pentium III), inclusive, ambos os chipsets utilizam a mesma ponte sul, o chip VT82C686A (ou simplesmente 686A) e utilizam o barramento PCI como barramento de comunicação.

O KX133 inclui suporte a AGP 4x, assim como o AMD 760, mas em compensação ainda não inclui suporte a memórias DDR, ficando limitado às memórias SDRAM PC-133, que na época ainda eram mais baratas. Ele suporta 4 módulos, até um máximo de 2 GB.

Assim como no Apollo 133, o KX133 permitia que a frequência da memória fosse ajustada de forma assíncrona com a frequência do FSB, o que permitia manter as memórias operando a 133 MHz, mesmo ao utilizar as versões do Athlon com bus de 200 MHz (100 MHz com duas transferências por ciclo).

Combinadas com mais algumas otimizações, esta característica fazia com que o KX133 fosse sensivelmente mais rápido que o AMD 750, chegando a competir com o AMD 760 (que já utilizava memórias DDR) em diversas aplicações.

Por utilizar o mesmo chip 686A como ponte sul, o KX133 não trouxe nenhuma novidade com relação aos demais barramentos. Ele continuou oferecendo 4 portas USB, interfaces ATA-66, som onboard (e a possibilidade de adicionar um modem, através de uma placa AMR), além de conservar o suporte a slots ISA.

Comparado com os chipsets para processadores Intel da época, o KX133 era um chipset mediano. Assim como em outros chipsets VIA, seu trunfo era o baixo custo. A ponte sul integrava vários componentes, controlador de I/O, ponte ISA/PCI e monitor de hardware, componentes que nos chipsets Intel precisavam ser adquiridos separadamente pelo fabricante da placa mãe, aumentando a diferença no custo de produção das placas.

Note que, apesar de suportar 133 MHz para a memória, o KX133 oferecia suporte apenas aos processadores com bus de 200 MHz e, mesmo em overclock, não era capaz de superar os 112 a 115 MHz de FSB.

Em seguida, a VIA lançou o KT133, uma versão adaptada do KX133, destinada ao Athlon Thunderbird e do Duron, já utilizando o soquete A. Com exceção deste detalhe, o KT133 não é diferente do KX133, mantendo o suporte apenas aos processadores com bus de 200 MHz. Isto foi resolvido apenas com o lançamento do KT133A, que trouxe suporte às versões do Thunderbird que utilizam bus de 266 MHz (ou 133 MHz com duas transferências por ciclo, como preferir ;). Ambos suportam também o chip 686B como ponte sul, que incorporou interfaces ATA-100.

Aqui temos o diagrama de blocos do KT133, que se aplica também ao KT133A. Veja que ele utiliza um design bastante simples, com toda a comunicação sendo feita através do barramento PCI:

index_html_m1311d163Diagrama de blocos do KT133

Com o lançamento do Duron, a plataforma soquete A ganhou um processador de baixo custo o que levou a VIA a lançar o KM133, mais uma versão do KT133 que incorporava agora uma chipset de video ProSavage, mantendo todas as demais características, como o suporte a AGP e o uso de memórias SDRAM.

Como de praxe, o desempenho do vídeo onboard em aplicativos 3D estava longe de ser espetacular, oferecendo cerca de 70% do desempenho de uma nVidia TnT2 M64, que era uma das placas offboard mais simples disponíveis na época.

Só para efeito de proporção, a série TnT2 foi a terceira série de placas da nVidia, anterior às primeiras GeForce. A TnT2 M64 é uma versão de baixo custo, que opera a um clock mais baixo e possuía um barramento com a memória de apenas 64 bits (ao invés de 128). O ProSavage era o tipo de chipset de vídeo que você usaria para jogar o Quake II, a 640×480 e com parte dos efeitos visuais desativados.

Em janeiro de 2001 a VIA lançou seu primeiro chipset com suporte a memórias DDR, o KT266. O principal motivo da demora é que, ao contrário do Pentium 4, o Athlon é um processador melhor adaptado para trabalhar com um barramento de dados mais estreito, de forma que o ganho de desempenho ao migrar para as memórias DDR era relativamente pequeno, pouco superior a 10%. A VIA simplesmente esperou que os preços dos módulos DDR caíssem até que a diferença em relação aos SDR fosse pequena. O KT266 mantém o suporte a memórias SDR, o que permitiu o surgimento de algumas placas híbridas, com suporte a ambos os padrões.

Assim como o Apollo Pro266, o chipset para processadores Pentium III lançado poucos meses antes, o KT266 abandona o uso do barramento PCI para a interligação entre a ponte norte e sul do chipset e passa a utilizar o barramento V-Link. Com isso ele abandonou a compatibilidade com os chips 686A e 686B e passou a utilizar o chip VT82331 como ponte sul. Com exceção da pequena melhora no desempenho geral trazido pelo uso do V-Link, os recursos do VT82331 e do 686B são muito similares. Ambos oferecem duas interfaces ATA-100, 6 portas USB 1.1 e som onboard. A principal diferença é que ele passou a integrar também um chipset de rede VIA Rhine.

Muitas das primeiras placas baseadas no KT266 possuíam problemas relacionados ao BIOS, o que prejudicava de forma considerável o desempenho, fazendo com que elas acabassem sendo mais lentas que as baseadas no KT133. Atualizações de BIOS foram rapidamente disponibilizadas pelos fabricantes, corrigindo o problema. Combinando o uso de memórias DDR e otimizações adicionais feitas no controlador de memória, um Athlon espetado em uma placa baseada no KT266 é de 10 a 15% mais rápido que um espetado em uma placa da geração anterior, com memórias SDR.

Em agosto de 2001, a VIA lançou uma atualização do KT266, o KT266A, que além de resolver de vez os problemas de performance relacionados à versões de BIOS e erros de implementação por parte dos fabricantes de placas, trouxe algumas melhorias incrementais no controlador de memória, que resultaram em mais um pequeno ganho. Como não existiram outras mudanças arquiteturais, a principal vantagem em comprar uma placa baseada no KT266A era a garantia de não precisar ficar se debatendo com atualizações de BIOS para normalizar o desempenho da placa.

Antes de ser aposentada, a série KT266 recebeu mais duas atualizações. A primeira foi o KM266, uma versão do KT266A que incluía um chipset de vídeo onboard ProSavage8. A segunda foi o KT333, que incluiu suporte a bus de 333 MHz (166 MHz x 2) e suporte oficial a memórias DDR-333, sem entretanto trazer novos recursos ou novas opções de ponte sul.

Esta é uma Gigabyte GA-7VRXP, um exemplo de placa baseada no KT333. Ao contrário da maioria das placas baseadas no KM266, que eram placas micro-ATX, que priorizavam o uso dos componentes onboard, ela é uma placa full-ATX que inclui um slot AGP universal 4x e 5 slots PCI. Ela possui um total de 4 portas IDE, onde as duas portas adicionais são cortesia do chip Promise PDC20276, um controlador RAID. As portas USB 1.1 incluídas na ponte sul do chipset foram desativadas e substituídas por um chip VIA 6202, mais um controlador adicional, que adiciona suporte a 8 portas USB 2.0.

Embora o KT333 ofereça suporte a 4 GB de RAM, existe suporte a módulos de até 1 GB. A GA-7VRXP oferece suporte a até 3 módulos, de forma que o máximo suportado por ela são 3 GB, o que, de qualquer forma, era uma marca muito boa para a época:

index_html_60cfee3aGigabyte GA-7VRXP, baseada no KT333

Continuando a saga, temos os chipsets VIA KT400 e KM400. O KT400 é um projeto sensivelmente melhorado em relação ao KT333, incluindo suporte a AGP 8x, ATA-133 e USB 2.0. Como o nome sugere, ele oferece suporte oficial a memórias DDR-400, onde o barramento com a memória opera de forma a assíncrona, mantendo o FSB a 333 MHz. Ele utiliza também a segunda versão do V-Link, operando agora a 533 MB/s como barramento de comunicação entre a ponte norte e ponte sul do chipset.

O KM400, por sua vez, é uma versão do KT400 com vídeo onboard, cortesia do chipset VIA UniChrome, desenvolvido em parceria com a S3. Como em outras versões, o KT400 foi tipicamente utilizado nas placas full-ATX ou mini-ATX, destinadas a PCs offboard, enquanto o KM400 era mais utilizado em placas micro-ATX, destinadas a PCs de baixo custo.

O KT400 e o KM400 sofreram uma forte concorrência por parte do nVidia nForce2 que, embora um pouco mais caro, era mais rápido que o KT400 (graças ao suporte a dual-channel) e oferecia a opção de utilizar o nForce2 IGP, uma versão com um chipset de vídeo Geforce4 MX integrado, muito mais poderoso que o VIA UniChrome do KM400. Para completar, o nForce oferecia drivers mais maduros e melhor suporte no Linux. A combinação destas características fez com que ele passasse a rapidamente roubar mercado da VIA.

A VIA respondeu com o KT400A, uma versão revisada do KT400, que trouxe um controlador de memória redesenhado, que incluía um novo mecanismo de prefetch (responsável por adiantar o carregamento de dados nos módulos de memória, aproveitando os ciclos livres) e um aumento dos buffers de dados disponíveis no chipset.

Estes buffers armazenam dados carregados pelo mecanismo de prefetch, que possuem uma grande possibilidade de serem requisitados em seguida. O princípio é similar ao de um cache L3, mas o funcionamento é diferente, já que o buffer é gerenciado pelo controlador de memória e o processador não tem ciência dele. A VIA usou a marca “FastStream64” para divulgar as melhorias.

Basicamente, o KT400A levou ao limite o desempenho que era possível obter utilizando um único módulo DDR400, reduzindo a diferença em relação ao nForce2 com dual-channel.

Como um extra, o KT400A passou a oferecer suporte ao chip VT8237R como ponte sul. Ele incorporava 4 interfaces SATA, com suporte a RAID 0 e 1. Como opção de baixo custo, os fabricantes podiam utilizar o VT8235CE, que vinha com apenas 6 portas USB (ao invés de 8) e sem as interfaces SATA. Hoje em dia parece burrice economizar alguns dólares em troca da falta de suporte a SATA, mas em março de 2003 o cenário era um pouco diferente do atual, de forma que os fabricantes se dividiram entre as duas opções. Junto com o KT400A, foi lançado o KM400A, que incluía o chipset de vídeo onboard.

Antes que a plataforma soquete A fosse aposentada em favor do soquete 754 e dos processadores com as extensões de 64 bits, a VIA lançou dois últimos chipsets, o KT600 e o KT880. A série KM acabou ficando estagnada no KM400A, sem novas atualizações.

O KT600 é uma versão atualizada do KT400A, que inclui suporte aos processadores com bus de 400 MHz. Note que o suporte a memórias DDR-400 já existia desde o KT400A, mas nele a memória funcionava de forma assíncrona. A maioria das placas baseadas no KT600 utilizava o chip VT8237 ou o VT8237R (o VT8237R oferece suporte a RAID, enquanto o VT8237 não) como ponte sul, mas chegaram a ser lançados alguns modelos de baixo custo com o VT8235CE que, como vimos, não trazia interfaces SATA.

Finalmente, temos o KT880, que trouxe como novidade a adição de um segundo controlador de memória, que possibilitou o suporte a dual-channel e a até 8 GB de RAM. Combinado com o uso do DualStream 64 (o conjunto de otimizações incluídas no KT400A), o KT880 se tornou um concorrente feroz do nForce2, disputando o nicho das placas de alto desempenho. Apesar disso, ele acabou tendo uma vida útil relativamente curta, já que chegou ao mercado no final da era era soquete A.

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