Мобильная платформа Sonoma: почти тотальное обновление Intel Centrino

18 февраль, 2005 - 00:00Евгений Севериновский19 января Intel представила очередное поколение своей "ноутбучной" платформы Centrino, ставшей за неполных два года со дня своего выпуска стандартом де-факто для мобильных систем. Новую модификацию Centrino, известную ранее под кодовым названием Sonoma, сложно назвать просто обновлением – процесс в какой-то мере напоминает известное "до основанья, а затем...", хотя многие элементы пришли из мира десктопов, где уже были опробованы некоторое время назад. Перед тестированием новейших ноутбуков, базирующихся на платформе Sonoma, попробуем сначала по порядку разобраться в ее основных новшествах и попытаемся понять, что каждое из них означает для мира мобильных ПК.

Пора Centrino обновлять...

Ноутбуки наступают – пожалуй, именно так можно выразить одну из главных тенденций развития современного компьютерного мира. Высокопроизводительные и отлично оснащенные мобильные ПК не только догнали и отчасти перегнали своих десктопных собратьев по производительности, но, обзаведясь вполне приемлемой массой и габаритами и достаточно приличным временем автономной работы на уровне 3–5 часов, для многих пользователей в корне поменяли "модель использования" персонального компьютера. Работать стало возможно практически где угодно (не в последнюю очередь благодаря развитию беспроводных коммуникаций), когда угодно и сколько угодно, не заботясь о том, что вот-вот разрядится аккумулятор. Мода на ноутбуки не только распространилась, но и во многом переменилась – в большинстве случаев ноутбук сегодня покупается именно как основной, а не как дополнительный ПК.

Мобильная платформа Sonoma почти тотальное обновление Intel Centrino
Компоненты обновленной платформы Centrino – процессор Pentium M, чипсет серии 915PM/GM Express и беспроводной адаптер Intel PRO/Wireless 2915ABG
Не будучи склонными к пению дифирамбов, все же в очередной раз вспомним, что в этом прежде всего есть заслуга Intel с ее платформой Centrino, впервые совместившей в себе несовместимое – высокое быстродействие и малое энергопотребление, следствием чего стало длительное время автономной работы. Предыдущее серьезное изменение платформы Centrino произошло немногим менее года назад, когда Intel весной 2004 го выпустила процессор Pentium M с новым ядром Dothan ("Компьютерное Обозрение", # 21, 2004, itc.ua/17404, itc.ua/17405). Увеличенный до 2 MB кэш второго уровня и одновременный переход с 0,13 микронной на 90 нанометровую технологию сделали процессор еще более производительным при практически не изменившемся потреблении и дали платформе Centrino неплохой запас возможностей.

Казалось бы, все хорошо, и можно было бы еще долго почивать на лаврах – Centrino-ноутбуки разлетались как горячие пирожки, а со стороны конкурентов никаких угроз не наблюдалось. Но понемногу зашевелилась AMD – то выпустив быстрый процессор Mobile Athlon 64 (хоть и не сравнимый с Pentium M по малому энергопотреблению, но в своих топовых модификациях гипотетически превосходящий его по производительности), то пообещав вскоре представить Turion – прямого конкурента Pentium M, в том числе и по низкому тепловыделению. Да и обновить свою флагманскую платформу (именно флагманскую – кто там не вовремя вспомнил про Pentium 4?) тоже было бы неплохо, чтобы, с одной стороны, подстегнуть продажи, а с другой – заблаговременно увеличить отрыв от преследователей. И тут очень кстати оказался набор новшеств, уже обкатанных на десктопных системах и, в принципе, вполне пригодных (хотя и не так уж срочно необходимых) для ноутбуков. Платформа, реализующая эти и другие новшества, получила название с французским прононсом – Sonoma.

На самом деле понятно, что идея возникла не вдруг и не сразу, а планомерно разрабатывалась в лабораториях Intel в течение длительного времени. Но так или иначе, новая платформа представлена и уже нашла свое воплощение в достаточно большом количестве ноутбуков. Кстати, кто не знает: графство и одноименная живописная долина Сонома находятся в Калифорнии, между горами Сонома и Майакама – там выращивают виноград и делают прекрасные сухие вина.

Новшества Sonoma и их полезность

Для тех, кто пристально следит за развитием десктопных платформ, большая часть новшеств платформы Sonoma наверняка покажется знакомой, и для них приведенного ниже списка должно быть вполне достаточно, чтобы в общих чертах понять суть изменений. Действительно, такие термины, как PCI Express, High Definition Audio, поддержка чипсетами Serial ATA, уже успели довольно прочно закрепиться если не в покупаемых сегодня массовых ПК, то по крайней мере на страницах обзоров нового "железа".

Итак, вот краткий список основных нововведений, реализованных в платформе Sonoma:
  • процессоры Pentium M с частотой шины 533 MHz;
  • семейство новых чипсетов Intel 915/910 Express;
  • поддержка двухканальной памяти DDR2;
  • архитектура PCI Express, внешняя графика также с PCI Express;
  • интегрированное графическое ядро нового поколения GMA 900;
  • поддержка Serial ATA;
  • поддержка High Definition Audio;
  • новый Wi-Fi-адаптер Intel PRO/Wireless 2915ABG.
Даже эти восемь пунктов позволяют оценить масштабы свершившейся революции, хотя на самом деле они еще большие. При всем этом платформа продолжает носить то же официальное имя Centrino, в раскрутку которого в свое время было вложено столько средств. Попробуем понять, что же здесь осталось от ставшей уже привычной Centrino и что могут означать такие изменения.


Процессор: тот же Dothan, только быстрее

Вместе с запуском платформы Sonoma Intel представила пять новых моделей Pentium M – с частотами от 1,60 до 2,13 GHz и процессорными номерами соответственно от 730 до 770. Впервые в семействе Pentium M все CPU были "отпущены" на шину 533 MHz, т. е. теоретически на треть более производительную по сравнению с предыдущей 400 мегагерцевой. В остальном процессор практически не изменился – используется все то же отлично зарекомендовавшее себя ядро Dothan с кэшем второго уровня 2 MB. Разве что вырос показатель Thermal Guideline – с 21 до 27 Вт у топовых моделей. Неудивительно, что при более высоких частотах ядра и шины и неизменной архитектуре ядра тепловыделение должно было несколько повыситься. Производительность также должна возрасти, хотя с учетом объемного L2 кэша само по себе влияние ускоренной шины должно быть не слишком заметным.

Кроме пяти процессоров с FSB 533 MHz, были выпущены еще два новых низковольтных CPU – Pentium M 758 LV (Low-Voltage) и Pentium M 753 ULV (Ultra Low-Voltage), а также два Celeron M – 370 (1,50 GHz) и 373 (1,0 GHz, ULV). Естественно, все они остались на шине 400 MHz, как и положено "младшим братьям". В итоге семейство Pentium M на сегодня выглядит так, как показано в табл. 1. Обратим внимание, что на процессоры, отличающиеся только частотой шины (400 или 533 MHz), Intel установила одинаковые оптовые цены. Видимо, плата за дополнительные возможности (то, что называют value) заложена в стоимость других компонентов системы – например, чипсетов с поддержкой FSB 533 MHz.




Intel 915xx/910xx: да будет PCI Express!

Мобильная платформа Sonoma почти тотальное обновление Intel Centrino
Структурная схема системы на чипсетах Intel 915PM/GM Express (Alviso), выделенный пунктиром блок относится только к 915GM
Новых чипсетов в рамках платформы Sonoma было представлено целых четыре, причем три из них с интегрированным графическим ядром (табл. 2). Два старших, Intel 915PM/GM Express, поддерживают шину 533 MHz и работают с памятью DDR или DDR2, причем во втором случае способны использовать двухканальный режим, ускоряющий работу с ОЗУ. Максимальный объем памяти, как и для чипсетов предыдущего поколения 855PM/GM(E), составляет 2 GB. Однако поддержка коррекции ошибок ECC в новых наборах логики отсутствует – видимо, эти чипсеты, в отличие от 855 й серии, пока не предполагается использовать в сверхкомпактных серверах на базе Pentium M.

Оба чипсета – 915PM и 915GM – поддерживают интерфейс PCI Express x16 для графического акселератора, а также четыре линка PCI Express x1. Вся разница между ними заключается в наличии у 915GM интегрированного графического ядра, о котором мы поговорим дальше. Кстати, только эти два чипсета из четырех входят в "касту Centrino" – знаменитый сине-малиновый логотип в виде повернутого набок сердечка может красоваться на Sonoma-ноутбуке, лишь если тот основан на 915PM/GM, но не на двух других наборах логики.

Таблица 1. Семейство Pentium M после выхода платформы Sonoma (красным выделены новые процессоры)
Процессор* Тактовая
частота,
GHz
Частота
шины,
MHz
Ядро, объем L2-кэша Технологи-
ческий процесс, нм
Цена в партиях от 1000 шт., $**
Pentium M 770 2,13 533 Dothan/2 MB 90 637
Pentium M 765 2,10 400 Dothan/2 MB 90 637
Pentium M 760 2,00 533 Dothan/2 MB 90 423
Pentium M 755 2,00 400 Dothan/2 MB 90 423
Pentium M 750 1,86 533 Dothan/2 MB 90 294
Pentium M 745 1,80 400 Dothan/2 MB 90 294
Pentium M 740 1,73 533 Dothan/2 MB 90 241
Pentium M 735 1,70 400 Dothan/2 MB 90 241
Pentium M 730 1,60 533 Dothan/2 MB 90 209
Pentium M 725 1,60 400 Dothan/2 MB 90 209
Pentium M 715 1,50 400 Dothan/2 MB 90 209
Pentium M 1,70 GHz 1,70 400 Banias/1 MB 130 241
Pentium M 1,60 GHz 1,60 400 Banias/1 MB 130 209
Pentium M 1,50 GHz 1,50 400 Banias/1 MB 130 209
Pentium M с пониженным энергопотреблением
Pentium M 758 LV 1,50 400 Dothan/2 MB 90 284
Pentium M 738 LV 1,40 400 Dothan/2 MB 90 284
Pentium M 753 ULV 1,20 400 Dothan/2 MB 90 262
Pentium M 733 ULV 1,10 400 Dothan/2 MB 90 241
Pentium M 723 ULV 1,00 400 Dothan/2 MB 90 241
Pentium M 713 ULV  1,10 400 Banias/1 MB 130 241
* LV/ULV – низковольтные версии Pentium M, Low-Voltage и Ultra Low-Voltage.
** Данные на 23.01.2005.


Эти два "других" чипсета 915GMS и 910GML поддерживают только шину 400 MHz и предназначены для использования с низковольтными модификациями Pentium M или процессорами Celeron M. При этом 915GMS является "компактно-усеченным": он способен работать только с памятью DDR2 400 (но не DDR2 533 и не DDR) и не поддерживает двухканальный режим. Но зато северный мост 915GMS обладает намного меньшими размерами (27 × 27 мм вместо 37,5 × 40) и почти половинным числом контактов, что должно быть оценено разработчиками сверхкомпактных мобильных систем. Чипсет 910GML Express является, по сути, усеченной версией 915GM, лишенной поддержки шины 533 MHz и памяти DDR2 533. Также 915GMS вместе с 910GML имеют пониженные вдвое максимальные частоты графического ядра – 160 и 166 MHz вместо 333 MHz у 915GM.

Все четыре чипсета оснащаются новым южным мостом ICH6 M, в котором реализована поддержка двух каналов Serial ATA (хотя вместе с этим "пропал" один канал IDE) и звуковых кодеков High Definition Audio, а также стало на два порта USB 2.0 больше по сравнению с предыдущей версией ICH4 M (8 против 6). Предусмотрена поддержка Express-Card – нового стандарта сменных адаптеров для мобильных ПК, который по идее со временем должен прийти на замену старому доброму PCMCIA (PC Card).

Таблица 2. Сравнительные характеристики чипсетов Intel для мобильных платформ
Чипсет Платформа Sonoma Платформа Carmel
915PM Express 915GM Express 915GMS Express 910GML Express 855PM 855GM/GME
Северный мост (MCH/GMCH) 82915PM 82915GM 82915GMS 82910GML 82855PM 82855GM/GME
Поддерживаемые процессоры Pentium M, Pentium M LV/ULV Pentium M LV/ULV, Celeron M ULV (90 нм) Celeron M (90 нм), Celeron M ULV (90 нм) Pentium M, Celeron M Pentium M, Celeron M
Частоты FSB, MHz 533, 400 400 400 400 400
Типы памяти DDR2-400/533, DDR333 DDR2-400 DDR2-400, DDR333 DDR200/266 DDR200/266/333**
Максимальный объем памяти, GB 2 2 2 2 2
Двухканальный режим +* - +* - -
Поддержка ECC - - - + +
Графический интерфейс PCI Express x16 - - AGP 2.0, 4X -
Тип исполнения Micro-FCBGA Micro-FCBGA Micro-FCBGA Micro-FCBGA Micro-FCBGA
Размеры микросхемы, мм 37,5 × 40 27 × 27 37,5 × 40 37,5 × 37,5 37,5 × 37,5
Количество контактов 1257 840 1257 593 732
Интегрированное графическое ядро - GMA 900 GMA 900 GMA 900 - Intel Extreme Graphics 2 (IEG2)
Максимальная частота GPU, MHz - 333 160 166 - 266
Аппаратная поддержка DirectX - 9.0 9.0 9.0 - 7.0
Аппаратный/программный OpenGL - 1.4/1.4 1.4/1.4 1.4/1.4 - 1.2/1.3
Южный мост (ICH) 82801FBM (ICH6-M) 82801DBM (ICH4-M)
Количество каналов IDE 1 2
Поддержка Serial ATA 2 канала -
Количество портов USB 2.0 8 6
Размеры микросхемы, мм 31 × 31 31 × 31
Количество контактов 609 421
*Двухканальный режим поддерживается только для памяти DDR2 и не поддерживается для DDR.
**Память DDR333 поддерживается чипсетом 855GME и не поддерживается 855GM.



Новое графическое ядро – шаг через две ступеньки

Intel Graphics Media Accelerator 900 (GMA 900) является практически полным аналогом десктопной версии интегрированного акселератора, знакомой по чипсету Intel 915G. По сравнению с Intel Extreme Graphics 2 (IEG2), интегрированной в чипсеты предыдущего поколения 855GM/GME, новое графическое ядро "подросло" сразу на два поколения, получив аппаратную поддержку DirectX 9 и OpenGL 1.4. Максимальная частота модуля 3D-рендеринга также выросла на четверть, с 266 до 333 MHz, при этом предусмотрен асинхронный режим работы 2D- и 3D-составляющих. Как и в мобильной версии IEG2, в GMA 900 поддерживается изменение режимов работы – частот, питающих напряжений и, соответственно, энергопотребления. При использовании 915GM могут выбираться два напряжения – 1,05 или 1,5 В и одно из трех или четырех значений тактовой частоты (табл. 3). Как и при реализации поддержки Enhanced SpeedStep, здесь каждый производитель ноутбуков волен задавать оптимальный режим работы, балансируя между быстродействием и низким энергопотреблением.

Таблица 3. Возможные режимы работы интегрированного графического ядра чипсетов Intel 915 Express
Чипсет Intel 915GM Intel 915GMS Intel 910GML
Напряжение питания, В 1,05 1,5 1,05 1,05 или 1,5
Частоты 2D-ядра, MHz* 133 или 190/200 133, 200 или 333 133 или 200 133 или 190/200
Частоты 3D-ядра, MHz* 133, 160/166 или 190/200 133, 160/166, 200 или 333 133 или 160 133 или 160/166
*Значения через / зависят от соотношения частот процессорной шины и памяти.


В "компактной" версии нового чипсета 915GMS поддерживается только пониженное напряжение питания графического ядра и два значения частоты – для субноутбуков, где производительность некритична, этого должно быть более чем достаточно. В 910GML, "чипсете для Celeron M", возможны два значения напряжений питания GMA 900, но максимальная частота графического ядра также занижена по сравнению с 915GM.

Как и интегрированная графика предыдущего поколения IEG2, GMA 900 позволяет динамически выделять часть системной памяти под свои нужды. Однако в отличие от IEG2 объем предварительно зарезервированной памяти для GMA 900 может составлять 1 или 8 MB (для IEG2 – до 64 MB). Вместе с тем максимальный объем ОЗУ, динамически отводимого под нужды графики, в GMA 900 увеличен до 224 MB по сравнению с 96 MB, предельными для IEG2.

Мобильная графика на PCI Express

Как можно заметить, понадобилось совсем немного времени, чтобы вслед за десктопами заменить AGP-чипсеты, а следовательно, и AGP-графику в ноутбуках. Компания ATI, похоже, очень активно готовилась к такой смене поколений, так как смогла практически к моменту анонса новой платформы Sonoma представить полностью законченный и, что немаловажно, реально доступный модельный ряд своих продуктов. Об NVidia в мобильном секторе можно говорить с большой осторожностью – пока компания день ото дня теряет свои позиции в этом сегменте, и явных сдвигов в обозримом будущем не предвидится. Не исключено, что мобильное ядро GeForce Go 6200 поможет изменить ситуацию, если, конечно, компании удастся убедить всех, что и на ноутбуке оно будет смотреться так же замечательно, как в настольных системах.

В свою очередь продукция ATI востребована всеми без исключения ведущими производителями ноутбуков, тем более что ее новые разработки действительно заслуживают всяческих похвал. Хотя GPU X300/X600 построены на том же ядре, что и предшественники Mobility Radeon 9600/9700, есть ряд новшеств, что дает основание говорить о них как о совершенно новых продуктах.

Таблица 4. Сравнительные характеристики мобильных графических видеоподсистем на PCI Express*
Графическое ядро Базовое ядро/Техпроцесс, мкм Количество пикс./ верш. конвейеров Пикс./ верш. шейдеры Разрядность шины, бит/тип памяти Варианты исполнения MCM** Поддержка технологий
ATI Technologies
Mobility Radeon X300 Radeon 9600/0,13 4/2 2.0/2.0 64/DDR -/32/64 SmoothVision 2.1, SmartShader 2.0, PowerPlay 5.0, HyperMemory
Mobility Radeon X600 Radeon 9600/0,13 4/2 2.0/2.0 128/DDR -/64/128
Mobility Radeon X700 Radeon X700/0,11 8/6 2.0а/2.0, 3Dc, Hyper Z 128/GDDR3 -/64/128 SmoothVision HD, SmartShader HD, PowerPlay 5.0, HyperMemory
Mobility Radeon X800 Radeon X800/0,13 12/6 2.0а/2.0, 3Dc, Hyper Z 256/GDDR3 -
NVidia
GeForce Go 6200 GeForce 6200/0,11 4/3 3.0/3.0, 3Dc 128/DDR - PureVideo, LCD Overdrive, Intellisample 3.0, PowerMizer 5.0, TurboCache
GeForce Go 6800 GeForce 6800/0,13 12/6 3.0/3.0, 3Dc 256/GDDR3 - PureVideo, Intellisample 3.0
*Профессиональные графические решения под PCI Express класса ATI Mobility FireGL и NVidia Quadro FX Go в данном случае не рассматриваются.
**Multi-Chip Module – интеграция графического ядра и видеопамяти в одну микросхему.


Первое – технология HyperMemory, позволяющая использовать область системной памяти для хранения текстур, но теперь с высокой эффективностью – благодаря задействованию возможностей PCI Express. PowerPlay 5.0 – усовершенствованная аппаратно-программная система, обеспечивающая эффективное управление энергопотреблением графического ядра. Принципы ее работы явно заслуживают отдельного материала, а мы лишь отметим основное – в случае работы от батарей динамически изменяются напряжение и частота работы GPU, частота обновления экрана, количество задействованных PCIE-линков и яркость экрана. Ну и наконец, наиболее значимое ноу-хау AXI-OM – универсальная модульная конструкция графической подсистемы (MCM, Multi-Chip Module), позволяющая сборщикам легко менять конфигурации по своему усмотрению. Особо нужно подчеркнуть, что продавать в розницу MCM-GPU никто не собирается – скорее это попытка предоставить компаниям-разработчикам возможность на одной платформе строить модели для разных категорий пользователей.

Если говорить о самих ядрах, то, безусловно, наиболее интересной разработкой является Mobility Radeon X700, которая принесет функциональность самого мощного акселератора ATI X800 в сектор тонких и легких ноутбуков. На начало года позиции компании более чем уверенные, и если NVidia не предпримет ничего экстраординарного, то наверняка навсегда или как минимум очень надолго потеряет прибыльный и все набирающий обороты рынок мобильной графики.




...и т. д. – SATA, HDA и новый Wi-Fi

Остальные новшества платформы Sonoma менее значительные. Поддержка Serial ATA, появившаяся в южном мосту ICH6 M, является скорее заделом на будущее, чем востребованной сегодня функцией. И хотя жесткие диски SATA формфактора 2,5"уже выпускаются несколькими компаниями, производители ноутбуков даже в платформе Sonoma не особо спешат переходить на них. В новой платформе остался только один канал IDE вместо двух, и это означает, что единственным вариантом при использовании не SATA винчестера будет размещение его на одном канале с оптическим приводом (в режиме Master/Slave). Проблемой это стать не должно, учитывая, что и ранее, даже при наличии двух каналов IDE, некоторые ноутбуки задействовали только один из них.

Полезность поддержки High Definition Audio, практически бесспорная в настольных системах, в мобильных ПК пока вызывает вопросы, и ее также можно считать в основном заделом на будущее. Возможности многоканального звука в ноутбуках не задействуются (может быть, пока). А использовать ноутбук в качестве источника звука сразу для двух пользователей (например, один играет в 3D-игру, второй слушает музыку) – не правда ли, в этом есть какое-то противоречие с самой идеей ноутбука как персонального ПК, еще более персонального, чем десктоп.

И последним в нашем списке значится третий компонент платформы Centrino/Sonoma – беспроводной сетевой адаптер Intel PRO/Wireless 2915ABG. В перечне его особенностей поддержка сразу трех стандартов 802.11a/b/g, новейшие функции повышенной безопасности (802.11i, WPA2 и Cisco Compatible Extensions), а также улучшенный пользовательский интерфейс, упрощающий настройку и подключение к беспроводным сетям.

Предварительное "итого"

Список новшеств Sonoma выглядит более чем внушительно – как по их количеству, так и по сути. Далеко не все они являются жизненно необходимыми – например, для систем с внешней графикой поддержка двухканальной памяти DDR2 533 будет избыточной и не должна всерьез повлиять на производительность. Вместе с тем для интегрированной графики, где от двухканального режима работы DDR2 должен быть прирост быстродействия, память DDR2 на начальном этапе вряд ли будет широко использоваться – в бюджетных системах это наверняка окажется слишком дорого. А вот для DDR333, которой, по идее, сегодня место в ноутбуках с интегрированной графикой, двухканальный режим не поддерживается. Serial ATA, теоретическая поддержка дополнительных USB-портов, High Definition Audio – все это наверняка будет "греть душу" владельцу ноутбука, но пользы принесет немного.

Поэтому постараемся вычленить наиболее важные новшества платформы Sonoma и их значимость. На наш взгляд, прежде всего это:
  • новые модели Pentium M с FSB 533 MHz, обладающие более высокой производительностью;
  • архитектура PCI Express, позволяющая "развязать" потоки данных внутри системы и оптимизировать энергопотребление;
  • новое графическое ядро GMA 900, по быстродействию и возможностям намного превышающее предыдущую версию Intel Extreme Graphics 2;
  • внешние графические решения на PCI Express, дающие возможность гибко конфигурировать ноутбуки.
Пожалуй, в этот список можно включить и поддержку памяти DDR2 – прежде всего в чипсетах с интегрированной графикой (915GM/GMS и 910GML), но только при условии небольшой разницы в цене на память DDR и DDR2 для мобильных систем.

Итак, даже оставшиеся четыре-пять пунктов – достаточно весомый повод подвергнуть ноутбуки значительным изменениям. Эти изменения не заставили себя долго ждать – даже на официальном представлении платформы Sonoma в Киеве было показано до десятка новых моделей, и еще десятка два было объявлено после этого. И хотя часть из них пока доступна лишь в виде тестовых образцов, несколько моделей стали хорошей основой для тестирования особенностей платформы Sonoma. Об этом читайте в отдельном материале.