高端工作站芯片组介绍

    对于主流的芯片组，你一定了解不少；而昂贵的高端工作站芯片组，用户常常是可望不可及，本文就向读者介绍两款具有代表性的高端工作站的芯片组。

    在高端的工作站市场，后起之秀AMD公司给了Intel公司很大的压力。它的AMD Opteron 处理系统和8131+8111芯片组在高端的工作站市场有很高的性价比，受到到大量用户的青睐。针对AMD的产品，Intel把原本和i860芯片组搭配的P4双处理器系统升级为Xeon P4处理器。

    在过去的一年多时间中，Intel凭借其i860芯片组长时间控制着高端图形工作站的主板芯片组市场。尽管其间也遭到了AMD MPX芯片组的带来的一些冲击，但是也仅仅在中低阶的应用领域受到一些影响。Intel为了巩固在高端工作站的地位，在去年底推出了E7505芯片组。

    目前，在工作站市场，E7505芯片组是Intel最具有竞争实力的芯片组，它支持DDR双通道，支持P4 Xeon双处理器并且配备AGP8X接口。因此目前在高端的工作站市场，我们依然还需了解E7505芯片组以及其实力相当的ServerWorks GrandChampion WS芯片组。

Intel E7505芯片组

    Intel E7505芯片组和E7205芯片组非常相似，E7205的代号就是我们熟知的“Granite Bay”，它主要用于桌面PC，只支持单个P4处理器。为了和GrandCHampion WS芯片组竞争，E7505芯片组除了E7205所有的性能之外，它还支持多处理器系统。在Opteron没有正式上市之前，E7505和GrandChampion WS芯片组在高端双处理工作站市场竞争尤为激烈。

    以下是E7505芯片的基本组成： 
    * Intel E7505 内存控制中心(MCH)
    * Intel 82870P2 64位 PCI/PCI-X 第二代控制中心
    * Intel 82801DB I/0 控制中心

    MCH采用FC－PGA的封装形式，拥有1005个引脚，集成了芯片组的大部分功能。MCH（通常称为北桥）位于整个芯片组的中心位置，能够提供400MHz或者533MHz的前端总线频率，采用CPU共享单总线的架构，最高能够给处理器提供4.2GB/s的传输带宽。MCH的接口直接和AGP8X槽相连，能够给显卡提供2.1GB/s的峰值带宽，MCH中也包括了两个低延时的DDR内存控制器。DDR内存控制器最高支持DDR266的标准，提供4.2GB/s的峰值带宽。E7505最多能够支持12GB的内存。

     在E7505的内存控制器和内存插槽中，Intel还集成了ECC纠错功能，而如Intel 845PE此类芯片就不提供此功能。在数据的传输过程中，ECC纠错功能提供了额外的4位数据进行数据检验和错误纠正，大大提高了系统的可靠性。 同时如果在数据的传输过程中，内存子系统发生了故障， MCE（机器异常检验）模块可以及时报警并且保护正在处理的数据。

     E7505 在I/O的处理上也提供了强大的性能。E7505使用82870P2 PCI/PCI-X 控制器。82870P2控制器拥有567个引脚，采用FC－PGA封装。其中令人最感兴趣的是它提供了对PCI－X的支持。对于PCI设备，PCI控制器提供了33MHz的总线频率和32位的总线宽度，而对于PCI－X设备，在PCI－X全速的工作模式下，总线频率高达133MHz，总线带宽也增加到64位。PCI－X总线能够支持高速的千兆网卡，和多通道的RAID磁盘阵列。

    目前的PCI-X 133能够提供1GB/s的传输带宽，在今后的PCI－X标准中，还会集成ECC纠错功能，如果是PCI－X 533标准的话，峰值带宽会高达4.3GB/s，有可能会取代现有的AGP8X接口。在整个芯片组中，使用ICH4作为南桥芯片。尽管目前ICH4芯片已经被Canterwood芯片组中ICH5所淘汰，但是ICH4仍然支持USB2.0标准，集成百兆网卡，提供16位的AC’97音频处理芯片。

     对于工作站而言，E7505芯片组能够提供高速的AGP8X接口，提供峰值带宽高达4.2GB/s的双通道DDR内存控制器，并且除了P4之外，还支持几乎所有的Xeon处理器（3.0至3.06）。它是P4性能最高的工作站芯片组，在某些功能上甚至超过了后来的Canterwood芯片组。

ServerWorks GrandChampion WS芯片组

    在工作站市场，比起Intel公司，人们似乎对ServerWorks公司更感兴趣。ServerWorks主要生产高端的芯片组。由于ServerWorks公司在媒体面前常常低调处理，因此用户不为熟知。Intel认为ServerWorks公司不会对其造成威胁，认为更多的威胁会来自于VIA和AMD公司，所以Intel 公司在P4的推出时，ServerWorks也就获得了相应的授权。尽管ServerWorks在媒体面前很少露面，但是他提供高品质的高端多处理器平台在业界有着很好的口碑。早些用于P3的GrandChampion芯片组的高可靠性，高性能就广受人们好评。目前ServerWorks GrandChampion WS芯片组（GCWS）全部支持P4处理器。根据官方的资料，我们发现GCWS在某种程度上和E7505非常相似。

GCWS系统架构

GCWS样板

    GCWS芯片组中的CMIC-LE部件相当于Intel E7505芯片组中的MCH控制器，它和E7505内存控制器的性能基本相同，不过支持的最大内存容量高达16GB，支持双通道的DDR266内存，提供4.2GB/s的峰值带宽。ServerWorks芯片组在内存的性能上非常杰出，这主要归功于CMIC－LE部件。GCWS支持处理器的前端总线也达到533MHz，总线带宽64位，因此也可以向处理器提供4.2GB/s数据通路。同时，系统总线也共享使用。CSB6 是GCWS的南桥芯片，不过在功能上略逊色于ICH4控制芯片。它不支持USB2.0标准。对于PCI设备，CSB6芯片提供的带宽是ICH4的2倍，因为CSB6提供的总线宽度是64位，而ICH4只有32位。并且CSB6芯片提供LCD，键盘，鼠标监控功能。因此除了USB接口外，CSB6芯片组都胜于ICH4。ServerWorks芯片中的CIOB－X2控制器也支持PCI-X设备，它和ICH4中的82870P2芯片功能基本相同，133MHz的工作频率，提供1GB/s的传输带宽，同时它也支持PCI2.2标准。 ServerWorks芯片组对于AGP总线采用了一种专门的封装接口，CIOB－G2。它和北桥直接相连，工作频率为533MHz，支持AGP8X，最高提供2.1GB/s的传输速率。CIOB－G2调节的弹性很大，它也可以在AGP4X的模式下正常工作。ServerWorks芯片组中的CIOB－E部件集成了全双工的高速千兆网卡。和E7505相同，CMIC－LE部件也集成了ECC纠错和错误报警功能，为整个系统提供最可靠的安全措施。

Supermicro X5DA8 主板

    对比了E7505和GCWS芯片组之后，我们就来看一款有代表性的基于E7505芯片组的主板，SuperMicro（美国微超公司）制造的SuperMicro X5DA8。它代表了现有Intel双处理器工作站的最高端产品。

板卡布局

    整块板卡要比一般的ATX主板大一些，Supermicro X5DA8配备了6个DIMM插槽，其最大内存容量可以到16GB。它提供了1个8xAGP Pro插槽，3个64-bit PCI-X插槽，2个32-bit PCI插槽。X5DA8板载Adaptec AIC-7902W双通道Ultra320 SCSI控制芯片、Intel 82545EM千兆以太网控制芯片和Realtek ALC650 5.1声道AC’97音频解码芯片，通过ICH4南桥芯片提供了6个USB2.0接口。E7505的内存部分采用双路交错式设计，在533MHz前端总线下，双路交错DDR 266内存能提供4.2GB/S的带宽，这与双通道PC1066 RDRAM在理论上具有相同的带宽。E7505是Intel第一款支持AGP 8X的芯片组，它能提供两倍于AGP 4X的传输带宽。X5DA8通过一个P64H2芯片控制两条PCI-X总线，其中PCIX#1/PCIX#2与板载的Ultra320 SCSI共享一条总线，默认工作频率为100MHz，绿色的PCIX#2可支持Adaptec 2010S零通道Ultra320 SCSI RAID卡；PCIX#3与板载千兆网卡共享另一条总线，默认工作频率为133MHz。这其中PCI-X总线、Ultra320 SCSI以及千兆以太网卡都是首次应用在工作站级的主板上。值得注意的是，X5DA8采用了两个604pin的CPU插座，在安装533MHz前端总线604pin的Xeon处理器时，必须使用专门设计的一套散热风扇扣具，随板附带的68pin SCSI线上印有Ultra320的标记。除了在主板上提供的两个USB 2.0接口，X5DA8还可以通过附带的扩展挡板增加4个USB 2.0接口。

结论

    本文我们介绍了两款用于高端工作站的芯片组：Intel E7505和ServerWorks Grand Champion WS，这两款芯片组都是基于P4的处理器。对于Intel的老牌竞争对手AMD公司而言，新型处理器Opteron也收到越来越多的关注。不少支持单处理器的nForce3芯片组的样板也已经出现。由于目前的nForce3芯片组只支持单个Opteron处理器，所以基于Opteron处理器的工作站性能没有完全发挥。