南桥大比拼 NVIDIA PK Intel前篇

NVIDIA MCP55
优点
1、30 PCI Express Lanes，提供了众多的PCIE接口。
2、DualNet双千兆网卡、FirstPacket网络加速技术、MediaShield等技术，支持eSATA，功能强大。
3、8GB/s的南北桥HT通道。
4、磁盘基本性能中的预读能力比较优秀。

缺点
1、驱动尚不够成熟。

Intel ICH8R
优点
1、完善的阵列功能，6个SATA 3Gb/s接口，出色、强大的性能，效率高，支持eSATA。
2、稳定成熟的驱动和性能表现。
3、具有两个USB EHUI控制器，在连接多USB设备时具有优势。

缺点
1、面向高端的975X芯片组不采用ICH8R芯片。

Intel ICH7R
优点
1、稳定成熟。
2、性能不错。
3、当前Intel自家芯片组上仍能提供PATA接口的主要芯片。

缺点
1、不支持eSATA。

　　【IT168评测中心】随着各种各样的评测出现，我们已经很了解NVIDIA最新的芯片组——680i SLI的性能表现了，680i SLI性能上跟Intel相应的P965/975X是一时瑜亮，然而我们要注意到，当前它们如CPU、内存等性能上的一些细微差别是不足以影响消费者的选择的，诸如超频、SLI、EPP内存等这些特性才是抉择时需要考虑的对象。
　　还有一个需要考虑的地方是磁盘子系统的性能，如CPU、内存、图形子系统通常由北桥芯片决定一样，磁盘子系统通常是由南桥来决定的，高端的玩家都知道系统在使用中的真正瓶颈都在于——磁盘，一些发烧友热衷于高端的万转硬盘或者SCSI设备等就是这个原因。
　　相信玩家们都会对Intel平台上的各种主板芯片的磁盘性能感兴趣，我们特地测试了当前市面上可以买到的、主流的三种南桥芯片组的磁盘性能，它们分别是NVIDIA 680i SLI芯片组里面使用的MCP55、Intel 975X芯片组里面使用的ICH7R和Intel P965芯片组里面使用的ICH8R。当然我们比较的并不仅仅是磁盘子系统部分，我们也会详细地介绍这几个南桥的各方面的特性。

　　我们将会测试几种南桥的接口性能以及RAID性能，由于涉及复杂、长耗时的IOMeter测试，因此我们将会将总内容分为两篇文章，本片将先介绍几种南桥的主要特性以及磁盘接口的基本性能。

MCP55近照，主板为ASUS 680i（其他主板的MCP55字迹不够清楚）

　　我们手头具有数种PCB版本的680i SLI主板，然而我们决定采用公版680i SLI主板作为测试的对象，如Inno3D SL7I680A和Galaxy 680i SLI都属于这个类型，它们的板型等都很相像。

NVIDIA NF590 SLI , MCP55 型号 NNF590 SLI 制程 90nm 上行接口 HT(Hyper Transport Link) 上行带宽 8GB/s 核心电压 1.50V I/O电压 1.5V/3.3V/5V PCIE 30 Lane, PCIE 1.1a 1 PCIE x16 + 1 PCIE x8 + 6 PCIE x1 PCI 5 PCI 2.3 SATA 6 SATA 3Gbps, (NCQ & HotPlug) NVIDIA Media Shield PATA 1 PATA 133 Audio HDA USB 10 5 UHCI(USB 1.1) or 1 EHCI(USB 2.0) LAN 2x NVIDIA Gigabit LAN Controller MAC(PCI Express x1) Others ACPI 3.0 Supported

HyperTransport Link技术

　　比较特别，MCP55南桥和北桥相连接的通道是8GB/s的HyperTransport Link总线，作为对比，Intel现在使用的DMI技术只有2GB/s的带宽，NVIDIA这样的设计可以满足其提供的众多PCI Express Lanes的要求。

30 PCI Express Lanes

　　由于MCP55其实在AMD平台上充当了单芯片主板芯片组的角色，所以它提供了非常多的PCI Express Lanes，如明显的一个x16 PCIe显卡接口，一个x8 PCIe接口（通常也作成x16插槽）以及6个PCI Express x1接口，这提供了非常充足的插槽能力。MCP55还能支持5条普通的PCI。

双千兆网络的DualNet技术

　　MCP55南桥具有两个千兆网络的PHY部分，这就是DualNet技术，它提供了我们通常所说的端口绑定/链路聚合功能，一方面，这能提高网络的带宽（一般能提升70%~80%的流量），另一方面，双网卡也提供了更好的容错性能，其中一块网卡/一条链路出现问题时另一块网卡/链路能接管工作而不导致系统网络功能失效，Intel的ICH8R虽然具有相似的网卡功能但却只有一块千兆网卡PHY，因此没有双网卡带来的优势。
　　我们并没有网卡子系统的性能。

TCP/IP加速和FirstPacket

　　基本上就是传统的TCP/IP Offload技术，当然把戏人人都会，高低巧妙各有不同罢了。这方面，在网络耕耘多年的Intel还是具有较高的优势的。
　　NVIDIA引入的FirstPacket技术，实际上是一种QoS技术，可以对特定的应用程序设定更高的优先级，允许优先级级高的程序的数据包优先传送，可以提升语音/视频通信或者网络游戏方面的体验。

MediaShield

　　这是磁盘子系统一系列功能的统称，它代表着NVIDIA的RAID技术，以及相关的管理界面。NVIDIA MediaShield技术特别的地方是磁盘失效时的报警功能清晰简明。

　　除了上述的这些比较特别的地方之外，MCP55还提供了如10个USB 2.0这样的基本功能，以及HDA、AC'97这样的音频功能。MCP55提供了一个PATA133通道，性能上要比ICH7R提供的PATA100通道略微好上一点。

　　比较高端的P965主板都采用了ICH8R作为南桥，我们使用的主板是ASUS P5B Deluxe/WiFi-AP，ICH8R的详细测试可以参阅Intel最新一代南桥 ICH8R性能测试。

Intel NH82801HR , ICH8R
型号	NH82801HR
封装	32x31 mm 652 Pin mBGA
制程	90nm
上行接口	DMI(Direct Media Interface)
上行带宽	2GB/s
核心电压	1.05V
I/O电压	1.5V/3.3V/5V
PCIE	6 Lane, PCIE 1.1a 6 PCIE x1 or 4 PCIE x1 + 1 PCIE x4
PCI	4 PCI 2.3
SATA	6 SATA 3Gbps, AHCI(NCQ & HotPlug) Intel Matrix RAID
PATA	0
Audio	HDA
USB	10 5 UHCI(USB 1.1) or 2 EHCI(USB 2.0)
LAN	Intel Gigabit LAN Controller MAC(LCI/GLCI)
Others	ACPI 3.0 Supported

　　Intel ICH8R和北桥连接的方式是2GB/s的DMI总线，从915P系列开始，在Intel平台上使用了已经有较长的一段时间了，其带宽并不是很高，一定程度上会影响南桥的性能。

6 PCI Express Lanes

　　ICH8系列都具有6 PCI Express Lanes，其中4个PCI Express Lanes可以配置为x4的PCI Express界面或者4条x1 PCI Express，x4的接口带宽对于一般的显卡已经足够，因此不少P965主板上面都具有两条PCI Express x16插槽，其中一条就是由ICH8/R提供。

6 SATA 3Gb/s和Intel Matrix Storage

　　比起ICH7系列的4个SATA 3Gb/s接口，ICH8系列提供了6个。Intel的Matrix Storage技术除了基本的RAID 0/1/0+1/5之外，还能在两个硬盘上同时实现RAID 0和1的混合，在某些时候会具有更好的灵活性。
　　ICH8R的SATA接口仍旧支持NCQ等技术，同样，仍然需要设置特定的AHCI模式，并且安装系统的时候需要插入软盘装载特定的驱动，NVIDIA则不需要这么麻烦。ICH8支持eSATA——External SATA规范。

10 USB 2.0和双EHUI控制器

　　虽然和MCP55一样是10个USB接口，然而ICH8系列具有两个控制器，因为USB是一个星型的单总线架构，因此两个控制器就具有两倍于单控制器的带宽，在联接多个USB设备的时候具有速度上和稳定性上的优势。

PATA和AC'97的消失

　　ICH8系列取消了PATA和AC'97的支持，时至今日，已经不是特别大的问题了。

　　ICH8R还提供了网络接口的MAC部分，和NVIDIA一样，需要外接PHY芯片，然而Intel使用的是LCI/GLCI接口，NVIDIA使用的是PCI Express x1接口。

　　我们采用的是一块ASUS P5WD2主板，这是一块当时挺高端的955X主板，做工非常优秀，采用的是ICH7R南桥。

Intel NH82801GR , ICH7R
型号	NH82801GR
封装	32x31 mm 652 Pin mBGA
制程	90nm
上行接口	DMI(Direct Media Interface)
上行带宽	2GB/s
核心电压	1.05V
I/O电压	1.5V/3.3V/5V
PCIE	6 Lane, PCIE 1.1a 6 PCIE x1 or 4 PCIE x1 + 1 PCIE x4
PCI	6 PCI 2.3
SATA	4 SATA 3Gbps, AHCI(NCQ & HotPlug) Intel Matrix RAID
PATA	1 PATA 100
Audio	HDA , AC'97 2.3
USB	8 4 UHCI(USB 1.1) or 1 EHCI(USB 2.0)
LAN	Intel Gigabit LAN Controller MAC(LCI/GLCI)
Others	ACPI 3.0 Supported

　　

　　Intel ICH7R是ICH8R的上一代，基本上和ICH8R很相近，和北桥连接的方式一样是2GB/s的DMI总线。

6 PCI Express Lanes

　　ICH7R也具有6 PCI Express Lanes（ICH7只有4），其中4个PCI Express Lanes可以配置为x4的PCI Express界面或者4条x1 PCI Express，不少采用ICH7R的主板上面也都具有两条PCI Express x16插槽。

4 SATA 3Gb/s和Intel Matrix Storage

　　ICH7R只提供了6个SATA 3Gb/s接口，ICH7R不支持eSATA，虽然一些厂商通过直接转接的方法在主板上提供了eSATA接口。
　　ICH7R也支持Intel的Matrix Storage技术，除了基本的RAID 0/1/0+1/5之外，还能在两个硬盘上同时实现RAID 0和1的混合，在某些时候会具有更好的灵活性。ICH7R支持NCQ等技术，同样，仍然需要设置特定的AHCI模式，并且安装系统的时候需要插入软盘装载特定的驱动。

PATA和AC'97

　　ICH7R系列提供一个PATA 100接口，支持AC'97的支持，ICH7R也支持HDA。

　　尽管和北桥连接的是相同的DMI界面，然而当前高端的975X芯片组都只是采用了ICH7R，而并没有采用更新的ICH8R，反之亦然。

硬件环境
CPU	Intel Pentium 4 660 ES(LGA 775 , HT , Prescott , 90nm , 200*18=3.6G , 16KB L1 Data + 12KB uOPs , 2MB L2) @ 3612.8MHz
主板	Inno3D SL7I680A(NVIDIA C55 + MCP55) 　ASUS P5B Deluxe WiFi-AP(Intel P965 + ICH8R) 　ASUS P5WD2(Intel 955X + ICH7R)
内存	DDR2 667 1GB(PC2-5300 , 2 Physical Banks , 4 Logical Banks) x 2 @ Dual Channel 267.6MHz 5-5-5-16
系统硬盘	Seagate Barracuda 7200.10 ST3320620AS 320G 16M SATA 3.0Gbps(Firmware 3.AAC) @ SATA 3.0Gbps , NCQ Enable
测试硬盘	Seagate Barracuda 7200.10 ST3320620AS 320G 16M SATA 3.0Gbps(Firmware 3.AAC) @ SATA 3.0Gbps , NCQ Enable
显卡	GF7600GS 256MB 128bit DDR3(NVIDIA GeForce 7600GS , PCI Express x16 , 500MHz/700MHz) @ PCIE x16
声卡	Realtek ALC88x(8 channels HDA)
电源	Goldenfield ATX-S500(350W ATX12V 1.3)
软件环境
操作系统	Windows XP Professional 2600 ENG SP2 + DirectX 9.0c 2006.02.07
主板驱动	Intel Chipset Installation Utility 8.0.1.1002 WHQL 　NVIDIA 680i SLI ForceWare 9.53
磁盘驱动	Intel Matrix Storage Manager 6.0.0.1022 WHQL 　NVIDIA SW Drivers(Include in 680i SLI ForceWare 9.53)
显卡驱动	NVIDIA Forceware 91.47/93.71 WHQL
声卡驱动	Realtek HDA Driver 1.38
测试项目
性能测试	PCMark05 1.01
	ZD WinBench 99 Version 2.0
	HD Tach RW 3.0.1.0
	IOMeter 2003.07.30

　　PCMark05的HDD测试是一个包括了几个日常的应用的测试，Intel方的表现很不错，ICH8R和ICH7R的成绩相差很少。

　　Ziff-Davis WinBench99 2.0也给出了相似的结果。