IntelPentium4芯片组纵览-浙江庆元公众信息网

　　现在是Intel发布Pentium 4一周年，在这段时间内计算机市场出现了不少变化。首先是处理器价格跌幅惊人，Pentium 4 1.5GHz 早期在一些地方卖6000元，而现在更快的2GHz 产品也不到2500元；其它计算机配件价格也下降的厉害，因为各类新产品层出不穷，几乎每个主板制造商都出产Pentium 4 相关产品，而且在不同价格档次有不同层次的产品可选。

我们还可以看到Socket 423 Pentium 4平台的没落，这是必然的。Socket 478平台处理器和主板越来越受大众欢迎，在今年初就几乎将Socket 423 平台挤出了市场。Socket 478平台给予了终端用户更高的处理器频率空间，其稳定的平台兼容性也可以升级Intel以后的Pentium 4，包括如今的Northwood核心。

目前市面所见Intel推出的Pentium 4芯片组主要有i850、i845、i845D和近来公布的i845E、i845G、i845GL、i845GLL、i850E。i850/ i845是Intel第一代RDRAM/SDR Pentium 4芯片组，850E、845E芯片组这两款芯片组均正式支持533MHz外频，相关产品已在本月上市，其中845E开始支持USB2.0规范，Intel公司于本月发布了针对Pentium 4处理器的845G/GL/GLL整合型芯片组，其中支援533MHz外频及外接AGP插槽的845G将主攻零售市场，而无外接AGP支持且仅对应400MHz外频的845L则是主攻OEM市场的产品。845G/GL Intel的整合芯片组，其整合图形核心的性能接近GeForce2 MX400，远胜于P4M266/SiS650，与ICH4“南桥”相配合，还可以支持USB2.0规范。

·82850内存控制器中枢(MCH)北桥
·82801BA I/O控制器中枢(ICH2)南桥
·支持Intel Pentium 4 Socket-423 1.4-1.5GHz以上处理器
·400 MHz外频
·双通道RDRAM –提供3.2 GB/s 内存带宽
·AGP 1X / 2X / 4X
·支持 Ultra DMA 100
·LAN 网卡接口
·双USB控制器 –可提供四端口，带宽达到24 Mbps
·AC97 声卡
·低能耗休眠模式

i850是最老的一款Pentium 4芯片组，它连同最初的Willamette核心Pentium 4一起出现。与早期的i815 和i820一样，i850完全支持AGP4X、板载AC97声卡。通过和i815一样的ICH2 B (I/O控制中枢，版本2)，它支持早期芯片组的所有特性，但进行了部分修正升级，i820只支持 ATA/66，而i850支持对 ATA/100提供支持。出于对升级性考虑，i820还支持400MHz外频总线。另外一个具有远见性的特性就是提供了通信网络提升卡支持(CNR)。

它的设计思想有点类似于Intel 高端Pentium III i840芯片组，i850选择Rambus DRAM (RDRAM)作为其系统内存，拥有当前芯片组最高的内存总线带宽。i850的双通道设计让Pentium 4 处理器充分利用了3.2 GB/s 的内存带宽，而i845-D的内存带宽只有2.1 GB/s，i845只有1.06 GB/s。

这也是一个具有争议的设计。也正因为支持RDRAM，与其它内存模块相比，RDRAM模块的价格贵的惊人，这就迫使消费者转而选择使用较廉价内存的其它芯片组，这套解决方案才没有被市场广泛认同。如今随着SDRAM内存的价格飞涨，RDRAM也不再是高高在上，但i850仍然已经过时了。RDRAM也已是黄花末路，Intel 官方也不再正式支持这种内存。有些人也许会想：这款芯片组已经很老了，内存技术也快过时而且价格昂贵。事实并非如此，DDR Pentium 4 芯片组不断快速发展的如今，从性能、稳定性和价格来看， i850芯片组仍然是Pentium 4处理器最适用的全能型芯片组。一套基于i850的系统的确价格不低，但你付出的就是你得到的。i850仍然是当今最优秀的主板之一。

随着Pentium 4已经进入533MHz外频的时代，处理器与芯片组之间带宽也随之增加：系统总线数据吞吐量从原先的3.2GB/s提高到了4.2GB/s，这就需要更高带宽的Pentium 4平台能尽快进行数据传输来提高整体性能，以满足高端应用对数据吞吐能力要求。与上代产品不同，新的i850改进版支持533MHz外频的Pentium 4，官方命名i850E。

·KC82850E内存控制器中枢（MCH）
·82801BA I/O控制器中枢(ICH2)南桥
·支持Intel Pentium 4 Socket-478处理器
·400/533MHz外频
·双通道RDRAM –提供3.2 GB/s 内存带宽
·AGP 1X / 2X / 4X
·支持 Ultra DMA 100
·LAN 网卡接口
·双USB控制器 –可提供四端口，带宽达到24 Mbps
·AC97 声卡
·低能耗休眠模式

我们有理由相信这是Intel 最后一款支持RDRAM的芯片组。过些时候Intel 会用其它一些支持双通道DDR SDRAM内存、性能与双通道RDRAM相差无几的芯片组来代替高性能RDRAM 芯片组。作为首款支持533MHz系统总线的Pentium 4芯片组，i850E由KC82850E内存控制器中枢（MCH）和FW82801BA输入/输出控制器中枢（ICH2）组成。另外为了加快上市时间并避免法律纠纷， Intel的i850E规格并不官方支持PC1066 RDRAM内存，但它实际上是可以支持的，这意味着i850E的内存带宽峰值将达到4.2GB/s。另外i850E仍然只支持USB 1.1规范，USB 2.0的支持需要通过板载独立的控制芯片实现，大多数制造商可能会采用安装附加USB2.0控制芯片的方法让主板产品支持USB2.0。

与i850芯片组相比，i850E只是MCH发生了变化——615针脚 OLGA封装的KC82850E提供了对533MHz系统总线的支持，此时处理器和MCH之间的数据总线带宽达到了4.2GB/s，而双通道RDRAM所提供的内存带宽却依然只有3.2GB/s，也就是说，i850E芯片组理论上只支持PC800的Rambus DRAM。不过，Intel并不禁止主板厂商提供对533MHz内存总线的支持，而i850E实际上也确实能够和PC1066的RDRAM（Intel称之为PC800-40）完美地配合。另外，ICH2的保留说明i850E将仍然只支持USB 1.1规范，USB 2.0的支持需要通过外加独立的控制芯片实现。

我们接来看看I845。 Intel原来设计i845 时准备将之作成搭配SDRAM 和DDR内存的工作平台，但于去年发布时只推出了支持SDRAM的版本。有人说这是因为Intel对DDR 支持设计还不成熟，但很多人相信这是Intel受到了法律协定的约束，此协定让Intel不能在2002年前推出非RDRAM设计产品。

·82845内存控制器中枢（MCH）
·82801BA I/O控制器中枢(ICH2)南桥
·支持Intel Pentium 4 Socket-478处理器
·400外频
·256位数据通道
·Intel® 中枢（Hub）架构
·双通道RDRAM –提供3.2 GB/s 内存带宽
·AGP 4X
·支持 Ultra DMA 100
·LAN 网卡接口
·双USB控制器 –可提供四端口，带宽达到24 Mbps
·AC97 声卡
·通信和网络提升卡支持 (CNR)
·低能耗休眠模式

·82845内存控制器中枢（MCH）支持400 MHz 系统外频，PC133 SDRAM内存和1.5V AGP4X显卡接口。

·82801BA I/O 控制器中枢 (ICH2)让显卡和内存与外部设备的连接更快速。延伸了PC的扩展能力。

· 最大支持3条双面DIMM (6 rows) unbuffered PC133 (带或不带 ECC) ，不能同时混用ECC 和非ECC内存

因为这款芯片组采用较老的内存架构(SDRAM)，在高强度内存运用下性能表现不如人意。它只支持速度较慢的PC133 SDRAM内存，内存带宽根本跟不上Pentium 4处理器总线的3.2GB/s带宽，因此性能表现也非常差。但基于i845芯片组构建的系统总花消比较便宜，因此还是有人接受它的。这款芯片组作为廉价芯片组，定位在商业和低端电脑市场。人们可以保留原有的SDRAM 内存进行主板升级。i845在低端市场上还算成功。

但与其它流行芯片组相比，i845的性能表现的确非常差。它最大的优点就是稳定和兼容性。

今年早期推出的i845D是支持DDR内存的i845版本，与845芯片组是几近相同的芯片组。要强调的是，Intel让i845支持新的DDR内存，芯片组其它规格倒是没多少改变，南桥芯片不支持USB 2.0和 ATA133，此外内存控制器经过重新设计。因此官方命名还是沿用了上代芯片名称。与威盛和矽统的DDR内存控制器都向下兼容PC133 SDRAM 一样，Intel的 845内存控制器也向下兼容同样的内存类型。仅有的一点不同是，845芯片组采用PC133 SDRAM最大可以有3GB容量，而只能支持最大2GB的DDR。2GB的容量听上去好象很大，但2GB对服务器/工作市场来说微不足道。

另外，845芯片组的官方规范只支持两条DIMM 内存插槽，而有大量主板制造商提供了三条DIMM插槽。我们不能在三条DIMM插槽上都使用双面DDR模块，如果你想完全利用三条DIMM插槽，DIMM 2和DIMM 3只能使用单面内存，剩下那条DIMM 1插槽用单/双面内存都可以。

i845D芯片组沿用了Intel芯片组HUB架构，由i845D MCH（内存控制中枢）和ICH2（输入/输出控制中枢）两颗芯片组成，相当于传统芯片组的南北桥芯片。

从i845D MCH芯片组的内核架构来看，Intel除了修改了内存控制单元以支持DDR之外，其他部分和i845 MCH完全一致。为了保持处理器到DDR内存数据传输的不间断和连贯性，i845D MCH芯片内部集成了"写入缓存"和深度达12级的"次序排列"数据缓冲单元，两者的工作原理类似于处理器的缓存机制，其中“写入缓存”存储处理器将要写入DDR内存的数据，以加速处理器向DDR写入数据的速度；而“顺序列队”数据缓冲单元则确保处理器在向DDR内存写入数据时，不会发生类似于光盘烧录时发生的数据欠载的情况。相比之下，威胜的P4X266芯片组和Intel的i850芯片组的北桥芯片内核只集成了8级深度的“顺序列队”数据缓冲单元，这样看来i845D芯片组的内存效能表现非同寻常。

·支持Socket423/478接口的Pentium4处理器（0.18微米制程Willimette内核和0.13微米制程Northwood内核）
·支持400MHz FSB
·支持PC133 SDRAM或者PC1600/PC2100 DDR SDR内存，最大带宽2.1GB/s
·支持2GB的最大内存容量，最大支持4个Bank
·采用1.5V AGP界面，支持AGP2x、AGP4x接口
·采用8bit，66MHz 4x HUB界面和南桥ICH2芯片连接，数据传输带宽266MB/s

i845D方面依袭了i845芯片组所采用的ICH2芯片，编号82801BA，采用0.18微米制程，360 针脚EBGA封装。在ICH2芯片的功能上，i845D芯片组和i845芯片组完全保持一致。

·支持通信网络连接界面，支持CNR扩展卡
·支持USB1.1，最大支持4个USB端口
·支持双通道Ultra ATA/100硬盘传输，最大支持4个IDE设备
·支持6声道AC97声卡
·支持133MB/s数据带宽PCI界面和PCI设备

845芯片组的I/O控制器中枢内建双USB控制器，可以提供四个USB连接端口，还内建了双ATA/100控制器。与之对照的是，矽统和威盛的Pentium 4 芯片组都提供了六个USB端口，威盛的P4X266A甚至还支持ATA/133 硬盘。

成倍的的内存带宽让i845-D 的性能表现大幅超过了i845，其性能也逼近使用RDRAM 的850。DDR SDRAM以异步总线运行，允许芯片组工作在400 MHz外频，而内存工作在200 或266 MHz (PC-1600、 PC-2100) 。 845D的性能表现接近i850，因此也是当前最受市场欢迎的芯片组之一。

Intel 意识到i845D 将流行很长时间，而且是会是未来一段时间内销量最好的芯片组，因此他们决定对此进行修订升级，这样就出现了i845E 。i845E除了支持533MHz 系统外频的P4处理器，还作出了重大改良。它将使用内建支持USB 2.0端口的新型南桥芯片。i845E 的内存控制器也将与上代产品一样，也同样支持PC1600/PC2100 DDR SDRAM 内存。

i845E真正支持533MHz的系统总线，还提供USB2.0传输端口。USB2.0提供了480Mbps的传输速度，是目前USB1.1的40倍，如此高的速度才足以满足未来外接设备对传输输率越来越高的要求。南北桥之间仍然采用HUB LinkBus连接，带宽266MB/s；南桥芯片是ICH4，其内部提供了对USB2.0支持，最多支持6个USB接口；但可惜的是这款芯片组仍然仅支持DDR266和ATA100规格，没有支持目前流行的DDR333和ATA133。

其实i845E的MCH与i845D的MCH近乎类似，只是增加了对533MHz外频的支持，在芯片内部整合了英特尔自行研发的显卡(i845G和i845GL才有)。

·支持Pentium4处理器及其533MHz系统总线
·AGTL＋系统总线
·32位寻址总线
·最大支持2GB的DDR200/DDR266 SDRAM内存
·支持1.5V 2X/4X的AGP2.0规范
·8bit，66MHz 4X hub系统总线连接南桥芯片ICH4

i845E芯片组采用新型南桥芯片被称之为ICH4，它主要控制了主板的各种外围设备。它和i845D的ICH2有所区别。ICH4的面积差不多是i845D的两倍，内部集成了USB2.0的芯片控制器，支持六个USB2.0端口。USB2.0的数据传输率是USB1.1的40倍，达到480Mbps。因此利用USB2.0可以大幅提升外接设备的性能，而功能集成于芯片中也将大大的降低其制造的成本。相信随着i845E芯片组主板的上市，将会迅速加快USB2.0设备的普及速度。

新的ICH4芯片中还集成了10/100Mbps以太网、6声道音效功能。但ICH4芯片中仍然只支持ATA100硬盘接口。

·支持33MHz的Rev2.2PCI总线
·作多支持6个PCI插槽
·支持高级电源管理功能
·支持UltraATA100/66/33 IDE控制器
·提供3个USB2.0控制器，最多支持6个USB 2.0接口
·内置以太网络控制单元
·内置6声道2.1Rev AC'97
·支持网络唤醒功能

intel的i845E除了支持533MHz的外频外，并没有具备太多的新意。 Pentium4处理器的前端总线宽带是3.2G/s，要配合传输输率为3.2G/s的双面PC800RDRAM是最佳的组合，但DDR266理论上只有2.1G/s的内存宽带，与Pentium4的3.2G/s相差甚远，这就造成系统性能的瓶颈。从最差情况来说，i845E以intel惯有的高性能和稳定性也会争取不少用户。

另外i845E还有款整合显卡核心的版本i845G。它采用GMCH内存控制器中枢和FW82801DB I/O控制中枢(ICH4)，i845G的基本性能特征与i845E相同，提供对533MHz外频Pentium 4处理器的支持，图形显卡采用新的瓷砖架构。i845G是针对主流市场的产品，支持外接AGP插槽，

　 845G芯片组看上去与之前发布的845D并没有太大的区别，除了正式支持533MHz外频Pentium 4处理器， 845G芯片组还支持DDR266/200、PC133 SDRAM两种不同规格的内存，最大容量均为2GB(4 Banks)，峰值数据传输带宽达到2.1GB/s (DDR266)或是1GB/s (PC133) 。英特尔还为845G芯片组配备了全新的ICH4 I/O控制器中枢，ICH4芯片的编号为FW82801DB，采用421针MBGA封装，基本规格与早期的ICH2基本相同，但加入了对USB2.0支持，所以核心尺寸明显要比ICH2大很多，它可以支持六个USB2.0端口。

ICH4还支持双通道ATA100 IDE接口，支援6条PCI 2.2扩展槽，整合6声道音效功能，仍就采用266MB/s Intel Hub Architecture(英特尔中枢架构)总线与GMCH芯片连接。但ICH4并不支援ATA133传输规范，不过ATA100、ATA133之间的性能差异并不大，而且制造商也可以通过搭配附加廉价控制芯片让845G主板支援ATA133 IDE RAID功能。

　　82845G GMCH (图形和AGP内存控制中枢)芯片除了基本芯片组功能特性以外，还包括被称为“Extreme Graphics Architecture”的图形核心，它仍旧就采用与i752一样的动态分配共享显存技术(DVMT)。

　　 Intel在Extreme Graphics图形核心中加入了智能化内存管理技术(IMM)的支持，减轻了共享部分主内存为显存而影响显卡整体性能的弊病。另外该图形核心还内建快速像素及纹理渲染架构，包含有256位元2D BLT引擎，单通道四重纹理特性，DXTn及FXT1格式纹理压缩等特性。

　　 Extreme Graphics的图形核心为256位，还针对i752的不足之处进行了改进，包括加入32位色深支持，随机数模转换器(RAMDAC)的频率也由i752的230MHz提升到350MHz(24位)，与主流独立型图形芯片相同，最大分辨率可达到2048 x 1536(QXGA)，完全支援AGP 2X/4X模式(对应AGP快写协议)，核心频率达到200MHz，3D特性包括支援多纹理特性，包括光照贴图、雾化效果等等、2Kx2K大纹理、立方环境纹理、同时对应环境高光反射等效果、凹凸立体贴图处理、支援雾化效果的点块纹理、含景深效果处理效果的硬件每像素雾化能力，完全对应OpenGL 1.3(含压缩纹理，纹理DOT3环境模式及多纹理)，并支持24位Z轴缓冲。

　作为英特尔主推的首款Pentium 4整合型芯片组产品，845G不但支援最新的533MHz前端总线Pentium 4处理器，内建高效能的Extreme Graphics图形核心，还率先提供了对高速USB2.0规范的支持，除了DDR333以外，它几乎支持现在所有流行的技术(ATA133部分可通过附加芯片支持)，所以其整体效能要优于其它同类产品，intel的品牌效应，相信只要价格合理，其市场前景还是比较乐观的。

而845G是整合型芯片组，用于支持新型的简化版P4核心Celeron处理器(400MHz FSB/128KB L2)，它们与845G最主要的区别在于不提供外接AGP插槽及533MHz前端总线的支持。它采用其中整合了256位高性能图形核心(i752为64位)，最高分辨率支持2048×1536(350MHz RAMDAC)，支持多纹理特性，DOT3环境映射，及32位色/24位Z轴缓冲，并可支援外接AGP 4X图形卡。据Intel向OEM厂商透露，845G整合图形核心的性能是815系列的4-6倍，845GL则是2-3倍，不过845GL的规格与845G稍有区别，因为它是针对“P4 Celeron(0.18微米Willamette/128KB L2)”的配套芯片组，所以仅支持400MHz前端总线，而且无外接AGP支持。

i845GLL（i845GL Light）也是整合型芯片组，支持高达2GB 的DDR266/200内存，或许正式推出的时候只会保留对2GB PC133 SDRAM的支持。Intel用它来强攻25美元以下的低端整合芯片组市场。i845GLL芯片组采用了i845GL芯片组的北桥MCH芯片，并且使用只支持USB1.1的ICH2南桥芯片来取代i845GL芯片组中支持USB2.0的ICH4南桥芯片。如果Intel这次真的将i845GLL和i845G/GL的价格拉开差距，那么在矽统还没有推出支持USB2.0的SIS962南桥芯片之前，Intel的i845GLL对低端PC用户还是有很大的吸引力的。

	850E	845E	845(DDR)	845G	845GL	845GLL
外频支持	400/533MHz	400/533MHz	400MHz	400/533MHz	400MHz	400MHz
SDRAM支持	-	-	-	PC133	PC133	PC133
DDR支持	-	DDR200/266	DDR200/266	DDR200/266	DDR200/266	DDR200/266
RDRAM支持	PC600/800	-	-	-	-	-
最大内存容量	2GB	2GB	2GB	2GB	2GB	2GB
整合图形核心	-	-	-	支持	支持	支持
AGP支持	4X	4X	4X	4X	-	-
内存控制器中枢封装	OLGA	FCBGA	FCBGA	FCBGA	FCBGA	FCBGA
针角数	615	593	593	760	760	760
I/O控制器中枢（ICH ）	ICH2	ICH4	ICH2	ICH4	ICH4	ICH2
USB 2.0支持	-	支持	-	支持	支持	-
封装形式	EBGA	MBGA	EBGA	MBGA	MBGA	EBGA
针角数	360	421	360	421	421	360
千颗价格	37美元	34美元	28美元	39美元	31美元	30美元以下

对于Intel 533MHz Pentium 4的最佳伴侣i845E/D/G/GL，从有关测试来看，它们与早期400MHz外频芯片组的性能差距只有5%左右，如果与早期400MHz外频芯片组价格接近的话，这些新款芯片组还是值得购买的。I845G的价格要比i845E贵得多，虽然不是所有用户都喜欢使用整合型芯片组，但我们也注意到，在任务不需要3D显卡进行复杂的效果执行时，i845G的整合显卡核心都能卓越的完成各种运用。至于i850E，仍然是性能之王和钞票杀手。

Intel自有芯片组以它惯有的高性能和稳定性，在业界一直拥有良好的口碑。，Intel处理器的用户都喜欢选择搭配Intel出品的芯片组主板产品，因为无论是效能还是稳定性方面，没有比Intel自己更了解Intel处理器的。i845D现在被称作是‘新i440BX’，中高档配置不会少见它的身影；目前主板市场上P4平台的整合之风将愈演愈烈，Intel i845G芯片组以相当的性能和低廉价格也应该有不错的表现；随着低端Pentium 4 Celeron的出现，i845GL应该会争取不少商业用户并占领不少低端市场分额。