4 چيپست براي پردازنده هاي Athlon 64:
در سال گذشته ميلادي، پردازنده هاي Athlon 64 به بازار معرفي شدند و اكنون براي اين پردازنده ها چيپستهايي معرفي شده كه با استفاده از اين چيپستها، مادربردهايي نيز توليد شده اند. چيپستهايNVIDIA nForce3 150 و VIA K8T800 هر دو، هم با پردازنده هايAthlon 64 و هم با Athlon 64 FX سازگاري دارند و اين دو شركت، در ساخت چيپست براي پردازنده هايAthlon 64 پيشقدم هستند. ولي رقباي اين دو شركت يعنيSiS وALi هم محصولاتي را به بازار عرضه كرده اند و براي آزمايشاتي كه در زير انجام شده بردهاي مرجع خود را فرستاده اند. از آنجاييكه Athlon 64 داراي كنترل كننده حافظه درون خود پردازنده است، ما بر روي چيپستهاي پل شمالي مادربردها بصورت تئوري، بايد كمترين اختلاف را داشته باشيم. مسئله دشوار مربوط به دو روش ساخت پلتفورم براي پردازنده هاي Athlon 64 مي شود. شركت NVIDIA همه كنترل كننده ها را درون يك چيپست قرار داده است، درصورتيكه شركتهاي SiS، ALI و VIA از طرح سنتي پل شمالي (Northbridge) پل جنوبي (Southbridge) استفاده كرده اند. اين سازندگان هر كدام براي ارتباط ميان پل شمالي و جنوبي خود، از روشي استفاده كرده اند و هر يك از آنها نامي را براي اين باس ارتباطي انتخاب كرده اند. ALI اين باس را Hyper Transport، SiS آنرا Hyper Streaming و VIA آنرا V-Link ناميده است و همچنينNVIDIA نيز پايه اصلي چيپست خود را بر اساس تكنولوژي Hyper Transport براي سيستمهاي خانگي، كه روش تك چيپي را توسعه داده، طراحي كرده است. هر يك از اين باسها داراي تكنولوژيهاي فني و پهناي باند مخصوص به خود هستند. البته بايد توجه كرد كه برتري اين چيپستها نسبت به يكديگر فقط با اين چند آزمايشي كه ما در زير انجام داديم، مشخص نمي شود.
در مجموع، در اين چيپستها، تفاوت در معماري هاي I/O مي باشد و يك استدلال ديگري هم كه وجود دارد، مربوط به تفاوت در دو روش توليد تك چيپ (One Chip) ودو چيپ (Two Chip) مي باشد. براي مثال نسخه 2 چيپ به سازندگان اجازه مي دهد كه از يك پل شمالي همراه با يك پل جنوبي استفاده كنند يا پل جنوبي را در داخل چند چيپ بكار گيرند. بهرحال ساخت بردهاي دوچيپ گرانتر از تك چيپ تمام مي شود. بعلاوه روش ساخت تك چيپي بطور عمومي رايج نمي باشد. زيرا زماني كه فركانس بالا باشد و سيگنالهاي تاخير طولاني، مشكلاتي بوجود مي آيد. در تمام مادربردهايي كه از چيپست nForce3 150 استفاده كرده اند فركانس گذرگاه Hyper Transport ميان پل شمالي وCPU برابر با 600 مگاهرتز بجاي 800 مگاهرتز است. حال در ادامه توضيح مختصري در مورد چيپهايي كه براي پردازنده هاي Athlon 64 تا كنون توسط VIA، SiS، Ali و NVIDIA ساخته شده، ارائه مي شود.

ALi M1687:
ALi اولين بار اين چيپست را در نمايشگاه Computer در سال 2003 به معرض نمايش قرار داد و اكنون آنرا به بازار معرفي كرده است. ALiدر اين چيپست خود، همانند Via و SiS از طراحي دو چيپي يا همان معماري پل شمالي و پل جنوبي استفاده كرده است. يك نكته جالب توجه استفاده از رابط بين پل شمالي و پل جنوبي (M1563) (يك پهناي باس 8 بيتي با سرعت 200 مگاهرتز در يك جهت) و نرخ انتقال اطلاعات 1600 مگابايت بر ثانيه (در هر دو جهت) مي باشد اين اينترفيس در حقيقت همان گذرگاه Hyper Transport است كه در FSB پردازنده هاي Athlon 64 استفاده شده است. لازم بذكر است كه بدانيد اين اينترفيس داراي نرخ انتقال اطلاعات بالاتري نسبت به تمامي رقبا نظير V-Link و MUTIOL مي باشد. شكل زير دياگرام اين چيپست قرار گرفته است:

NVIDIA NForce3 150:
NVIDIA قصد دارد با توليد اين چيپست از رقيب هميشگي اش يعنيVIA همانند سريnForce 2 پيشي بگيرد. بطور كلي باسHyper Transport بكار رفته در اين چيپست در جهت Upstream از يك مشكل رنج مي برد كه اين مشكل مربوط ميشود به فركانس 600 مگاهرتز اين باس بجاي فركانس 800 مگاهرتز مي باشد. متاسفانه اين فقط يكي از كاستيها بوده ولي مي توان باUpdate بايوس آنرا حل كرد. اين چيپست همچنين در كاربردهاي گرافيكي سنگين OpenGL همانند SPECviewperf 7.1داراي كارايي پاييني است و NVIDIA اين مشكل را با معماري StreamThru مبني بر Hyper Transport جبران كرده است. Stream Thru مي تواند وسايل مرتبط با پهناي باند را (همانندLAN و Audio) اداره كند و يك چهره خيلي خوب براي هر نوع از جريانات اطلاعات كه بدون توقف انتقال پيدا مي كنند، بوجود آورد (همانند جريانات ويدئويي). شما با nForce3 150 مي توانيد فركانسهاي باس AGP و PCI را بصورت همزمان (همانند گذشته) و غير همزمان بترتيب در 33 و 66 مگاهرتز اجرا كنيد. اين موضوع باعث ايجاد يك روش بسيار خوب براي OverClock كردن مي شود، به ويژه از زماني كه AMD در پردازنده هاي Athlon 64 خود، امكان افزايش فركانس را توسط يك ضرب كننده تنظيم پذير، ايجاد كرده. بنظر مي رسد NVIDIA قصد دارد يك نسخه ديگري از چيپست nForce3 را با نام nForce3 250 Pro به بازار معرفي كند. اين پل شمالي جديد فركانس باس Hyper Transport و در نتيجه اختلاف كارايي را افزايش مي دهد. در اين چيپست از اينترفيسهاي Serial ATA و MAC Gigabit بصورت مجتمع استفاده شده است. از ديگر امكانات اين چيپست مي توان بهRAID كه قادر به پشتيباني ازRAID هاي0، 1 و1+0 است اشاره كرد. در اين آزمايشات از بردهاي nForce3 150 استفاده شده است:

SiS 755:
SiS قصد دارد در آينده نزديك براي پردازنده هاي Athlon 64 از معماري تك چيپي استفاده كند ولي در حال حاضر اين شركت از همان معماري قبلي پل شمالي و جنوبي استفاده مي كند. SiS در پل جنوبي موجود (SiS 964) از يك معماري Hyper Streaming استفاده مي كند. اين پل جنوبي شامل يك كنترل كتتده Gigabit Ethernet، 2 پورت ATA/133، 2 پورت Serial ATA، آداپتور صوتي AC97، 100 Mbps MAC و 8 پورتUSB 2.0 مي باشد. بطور اساسي Hyper Streaming باعث كاهش مدت زمان تاخير، دستيابي سريعتر به انواع وسايل و بهينه سازي مراحل انتقال اطلاعات مي شود. بطور قطع پل شمالي و جنوبي SiS بدون اينترفيس MUTIOL (Multi-Threaded I/O Link) كه داراي پهناي باند 1GB/s است، نمي توانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند. در چيپست سري755 براي بهبود پهناي باند MUTIOL از ويژگيهايHyper Streaming در آنها استفاده شده است. SiS به درخواست عموم مردم براي Over Clock كردن پردازنده، پاسخ مثبت داده و به كاربران امكان 10 درصد Overclocking را مي دهد. چهره مفيد ديگري وجود دارد كه امكان مي دهد باسهاي PCI و AGP بطور مستقل از Hyper Transport اجرا شوند. در شكل زير نماي كلي باس Hyper Streaming نشان داده شده است:

باس MUTIOL داراي فركانس 133 مگاهرتز بصورتQDR و پهناي باس 16 بيت مي باشد كه پهناي باندي برابر 1066 مگابايت بر ثانيه را فراهم مي كند.

در اين شكل معماريHyperStreaming نمايش داده شده است.

VIA K8T800:
K8T800 سريعترين چيپست براي پردازنده هايFX Athlon64 محسوب مي شود. بدليل اينكه كنترل كننده حافظه در درون خود پردازنده هايAthlon64 مي باشد اختلاف در سوكت 754 اندك است و به همين منظور چيپستهاي توليد شده براي اين سوكت با همديگر اختلاف اندكي دارند. سازندگان تايواني براي بدست آوردن بهترين چيپست براي پردازنده هاي Athlon64 در حال رقابت با يكديگر هستند. يكي از اين رقبا با نام VIA داراي موقعيت مستحكمي مي باشد و چيپستي را با نام K8T800 به بازار معرفي كرده است. اين چيپست فقط قادر به پشتيباني از پل جنوبي VT8237 بوده و از طريق يك باس V-Link با سرعت انتقال اطلاعات 533 مگابايت بر ثانيه با آن ارتباط برقرار مي كند.

بطور قطع اين پهناي باند در آينده نزديك افزايش پيدا خواهد كرد همانطور كه در حال حاضر ما شاهد اين افزايش در چيپست PT880 (براي پردازنده هاي پنتيوم 4) هستيم. اين پهناي باند در حال حاضر براي پردازنده هاي پنتيوم 4 به 1GB/s توسط Ultra V-Link رسيده است. اكنون VIA داراي كمترين پهناي باند بين پل شمالي و جنوبي بوده و بنظر نمي رسد كه اين موضوع باعث كاهش كارايي در كاربردهاي استاندارد شود و در آزمايشات زير، اين چيپست در اكثر بازي ها داراي بالاترين كارايي بوده و همچنين در آزمايش SPECviewperf مقام اول را در مقابل رقبايش بدست آورده است. همچنين K8T800 داراي مكانيزم VIA Hyper8 براي كاهش نويز سيگنال در كانالهاي Hyper Transport مي باشد. هرچند كه VIA شرح كاملي در مورد 8 Hyper نداده است، ادعا مي كند كه هنوز برخي از مشكلات در فركانس و پهناي باند كانالهاي Hyper Transport وجود دارد و بنابراين اعتقاد دارد كه Hyper8 امكان رقابت با آنرا دارد. متاسفانه K8T800 امكان Over clock كردن فركانس را بين Hyper Transport و باس AGP/PCI فراهم نمي كند و اين مسئله زياد خوشايند بنظر نمي رسد. زيرا AMD در پردازنده هاي خود از يك ضريب تنظيم براي Over clock كردن استفاده مي كند كه به پردازنده امكان Over clock شدن بدون مشكل را مي دهد. البته اين امكان در چيپستهاي SiS، NVIDIA و Ali فعال است. VIA از لحاظ پيكربندي ساختمان چيپستهاي خود، از رقبايش پيشي گرفته و بزودي پل جنوبي VT8239 را معرفي خواهد كرد كه داراي 2 پورت Serial ATA بيشتر (يعني 4 پورتSerial ATA) و همچنين ساختمان صف بندي فرمانهاي محلي (حداكثر 32 فرمان) مي باشد. در زير دياگرام اين چيپست نمايش داده شده است.

در جدول زير يك نگاه كلي به مشخصات تمامي چيپستهاي مورد استفاده در اين آزمايشات نشان داده شده است.

مشخصات سيستم تست:

نتايج آزمايشات:

OpenGL Games: Quake 3 Arena

SPECviewperf 7.1

Wolfenstein Enemy Territory

Comanche 4

Unreal Tournament 2003

Splinter Cell

Synthetic: 3D Mark 2003

AquaMark3

Main Concept MPEG-Encoder

Lame MP3 Encoder

Newtek Lightwave 7.5

PC Mark 2002

SiSoft Sandra Max 3

Hyper Transport يك ستاره در حال پيشرفت:
از زمانيكه ALi اجازه ساخت چيپست براي پردازنده هاي Athlon64 را از AMD گرفته تاكنون اين شركت از جديدترين تكنولوژيها براي ساخت چيپستهاي خود استفاده كرده است. يكي از اين تكنولوژيهاي جديد مربوط به استفاده از باس Hyper Transport ميان پل شمالي و جنوبي مي باشد. پل جنوبي ALi M1563 از طريق يك گذرگاه Hyper Transport با چيپست پل شمالي ارتباط برقرار مي كند. حال اگر اين پل جنوبي با يك چيپست M1683 (پل شمالي براي پردازنده هاي پنتيوم 4) بكار گرفته شود، شاهد حضور گذرگاه Hyper Transport در سيستمهاي پنتيوم 4 خواهيم بود. NVIDIA هم به جمع استفاده كنندگان از گذرگاه Hyper Transport اضافه شده و مي توانيم همه نوع احتمال را تصور كنيم. بعنوان مثال پل شمالي از يك سازنده كه سازگاري با پل جنوبي از سازنده ديگر را دارد، باعث بالا رفتن سازگاري ميان اجزا مختلف از سازندگان مختلف مي شود . گذرگاه HyperTransport قادر به فراهم كردن سرعت و پهناي باند مربوط به هركدام از اين وسايل مي باشد. و از طرف ديگر، گذرگاه PCI Express در كمين اين گذرگاه است و عده زيادي بر اين باورند كه عملكرد PCI Express بهتر از Hyper Transport مي باشد. بطور مسلم، در آينده، PCI Express، اينترفيس برجسته كامپيوترها خواهد شد زيرا قابليت سازگاري نرم افزاري، با گذشته خود، يعني باس PCI را فراهم مي كند. گذرگاه Hyper Transport نسبت كارايي به قيمت خوبي مخصوصا در زماني كه بين پردازنده و ديگر اجزا سيستم استفاده شود را دارد. Ali اكنون اثبات كرده است كه مي تواند بدون هيچ مشكلي بصورت يكپارچه، از گذرگاه Hyper Transport در سيستمهاي امروزي استفاده كرد.

نتيجه:
متاسفانه در پايان اين آزمايشات نمي توان يكي از چيپستها را بطور اشكار بعنوان برترين چيپست معرفي كرد. در بيشتر آزمايشات تفاوت ميان چيپستهاي خيلي اندك بوده و اين تفاوت اندك هم مي تواند فقط بخاطر مادربردهاي استفاده شده باشد، نه بخاطر چيپستها. چيپستnForce3 150 با وجود اينكه در جهت Upstream گذرگاه Hyper Transport داراي فركانس600 مگاهرتز مي باشد، ولي در آزمايشات عملكرد خوبي را از خود به نمايش گذاشته و شما اختلاف واقعي اين چيپست را با ديگر رقبا فقط در محيط هاي پيچيده OpenGL مي توانيد مشاهده كنيد و فقط در چنين آزمايشاتي اين چيپست عملكرد ضعيفتري را از خود نشان مي دهد. مسئولان NVIDIA اعلام كرده اند كه درچيپست سري nForce3 250 و nForce3 250 Pro قصد دارند از گرافيك مجتمع شده در داخل چيپستها استفاده كنند و ادعا مي كنند كه اين چيپستهاي جديد، داراي كارايي بالاتري نسبت به گذشته هستند، همچنين از مواردي مانند Serial ATA، Raid و Gigabit Ethernet (فقط در نسخهPro) بصورت مجتمع شده استفاده مي كند. Ali با وجود اينكه از يك سيستم كامل Hyper Transport در معماري چيپست خود براي Athlon64 استفاده كرده است ولي هنوز قادر به پيشي گرفتن از ديگر رقباي خود نيست و حتي چيپست آن به اندازه چيپستهاي VIA و SiS نيرومند نمي باشد. VIA همچون گذشته در ساخت چيپستهايي با تكنولوژيهاي مدرن براي پردازنده هايAMD هنوز برتري دارد و قصد دارد در آينده نزديك، پل شمالي با 4 پورتSerial ATA به بازار معرفي كند. SiS هم از يك رابط پيشرفته ميان پل شمالي و جنوبي خود كه برتر از گذرگاه Hyper Transport است، استفاده مي كند. SiS 775 برعكسVIA براي كاربران امكان Over clocking را توسط تنظيم كردن فركانس باسهاي PCI وAGP فراهم مي كند. بعلاوه SiS755 سريعتر از M1687 وnForce3 150 مي باشد.

شرح كلي در مورد آزمايشات انجام گرفته با چيپستهاي بالا:
در آزمايشات OpenGL چيپستهاي VIA K8T800 و SiS755 عملكرد خوبي را از خود به نمايش گذاشته و چيپستهاي nForce3 150 وALi M1687 عملكرد ضعيفتري را از خود نشان داده اند. در كاربردهاي مربوط بهDirectX 8.0 كليه چيپستهاي داراي اختلاف اندك كارايي نسبت به يكديگر هستند و اگر هم اختلافي در آزمايشات بالا مي بينيد فقط بخاطر اختلاف ميان مادربردهاي مورد استفاده در اين آزمايشات است. در آزمايشات مربوط به DirectX9.0 باز هم چيپستها داراي كارايي نزديك به يكديگر هستند. در آزمايش مربوط به كدگذاري ويدئويي، چيپست SiS 755 تقريبا عملكرد بهتري را نسبت به رقبايش از خود به نمايش گذاشته است. اين عملكرد بهتر، بخاطر تكنولوژي Hyper Streaming مي باشد. در آزمايش مربوط به كاركردهاي Audio هم حقيقتا SiS 755 عملكرد بهتري را نسبت به رقبا از خود به نمايش گذاشته و مي توان گفت كه در حقيقت معماري Hyper Streaming باعث برتري اين چيپست نسبت به رقبايش شده و اين چيپستها را در كاركردهاي صوتي و تصويري تقويت كرده است. در آزمايش PC MARK 2002 در قسمت تست Memory (كه پهناي باند حافظه مورد آزمايش قرار مي گيرد) با توجه به اين موضوع كه كنترل كتتده حافظه از پل شمالي به داخل پردازنده منتقل شده است، چيپستها ديگر نمي توانند عاملي تعيين كننده باشند و شايد اگر يك چيپست ضعيف را با قويترين چيپست مقايسه كنيم، از لحاظ امتيازي زياد با يكديگر اختلاف نداشته باشند. در مورد تست CPU، در اين آزمايش توسط PC MARK 2002، اختلاف ميان چيپستها خيلي اندك محسوب مي شود. بطور كلي بايد گفت چيپستهايي كه در حال حاضر براي پردازنده هاي Athlon64 ساخت شده اند داراي عملكردهاي تقريبا يكساني هستند و نمي توان برترين اين چيپ ست ها را نام برد.