Chipsets LGA-775 da nVidia

Publicado em 29/01/2010 – 18:38
por Carlos Morimoto

Com a saída da VIA e a estagnação dos chipsets da SiS, a Intel conseguiu aumentar bastante a sua participação durante a era P35/P45, atingindo um virtual monopólio do mercado de chipsets para seus processadores. A única concorrente de peso a se manter na ativa foi a nVidia, que passou a diferenciar seus chipsets com base nas GPUs integradas (sempre consideravelmente mais rápidas que as soluções da Intel) e no suporte a SLI, que continuou a ser uma exclusividade dos chipsets da nVidia.

A série de chipsets voltada para os processadores da família Core começa com a família nForce 600, lançada a partir do final de 2006, que substituiu os antigos chipsets da série 500.

A série inicial é composta pelos chipsets 650i Ultra, 650i SLI e 680i SLI. Os três suportam oficialmente bus de 1333 MHz e módulos DDR2-1066, mas se diferenciam pelo número de linhas PCI Express, suporte a SLI, portas SATA e a presença de uma ou duas interfaces de rede.

O 650i Ultra é a versão mais simples, que não inclui suporte a SLI. Ele inclui 18 linhas PCI Express, que permitem adicionar um slot x16 e mais dois slots x1. Apesar de parecer pouco, esta é justamente a configuração mais comum entre os fabricantes de placas, que preferem incluir apenas dois slots PCIe 1x, reservando o restante do espaço disponível para slots PCI de legado. O 650i Ultra inclui ainda as 4 portas SATA 300 com suporte a RAID e rede gigabit.

Em seguida temos o 650i SLI, que é idêntico ao 650i Ultra, incluindo inclusive o mesmo número de linhas PCI Express. A única diferença entre os dois é que, como o nome sugere, o 650i SLI suporta o uso de dois slots e duas placas SLI (em modo x8).

Para cortar custos, a nVidia optou por utilizar o chip MCP51 como ponte sul, uma versão mais antiga que o MCP utilizado no 590 SLI. Apesar de mais antigo, ele traz como vantagem a presença de duas interfaces IDE (junto com as 4 portas SATA), no lugar de apenas uma. Isso acabou se tornando um diferencial, atraindo quem pretendia aproveitar HDs IDE de upgrades anteriores.

Muitas das placas baseadas no 650i SLI incluem rotinas automatizadas no BIOS para dividir as linhas PCI Express entre os dois slots, de acordo com a presença ou não de uma segunda placa, mas muitas voltaram a utilizar o SLI Selector, um componente usado desde o nForce4 SLI, onde uma placa seletora presente entre os dois slots PCIe é usada para indicar se a placa deve operar em modo dual x8 (com duas placas em SLI) ou x16, com apenas uma placa 3D instalada:

Algumas placas, como a ECS NF650iSLIT-A, não possuem a placa seletora nem as rotinas do BIOS. Elas simplesmente trabalham em modo dual x8 o tempo todo, o que prejudica o desempenho ao utilizar uma única placa.

Concluindo, temos o 680i SLI que é a versão mais parruda, com suporte a SLI em modo x16 e mais um terceiro slot operando em modo 8x (assim como no 590 SLI). Como um bônus, ele inclui 6 portas SATA e duas interfaces de rede. Esta é também a versão mais cara. Na época de lançamento, apenas o chipset custava (para os fabricantes de placas) nada menos que US$ 120, o que fez com que toda a safra inicial de placas custasse (nos EUA) acima de 300 dólares, ultrapassando facilmente a faixa dos 1000 reais aqui no Brasil.

Para você ter uma ideia, a maioria dos chipsets da Intel custavam entre 40 e 60 dólares pára os fabricantes, enquanto os chipsets mais baratos da SiS chegavam a custar menos de US$ 25. Os preços estratosféricos fizeram com que as placas baseadas no 680i fossem produzidas em pequeno volume e ficassem restritas ao nicho de alto desempenho.

Esta é uma Asus P5N32-E SLI, um exemplo de placa baseada no 680i SLI. Veja que ela possui três slots PCIe x16, sendo que o terceiro possui apenas 8 linhas de dados, permitindo instalar uma terceira placa 3D para o processamento de efeitos de física, complementando o trabalho das duas placas em SLI para a renderização 3D.

As placas PCI Express x1 e x4 são perfeitamente compatíveis com os slots x16, de forma que na falta de uma terceira placa 3D, o último slot pode ser usado para a conexão de placas PCIe em geral. A placa inclui apenas um slot PCIe x1 (o slot branco próximo do heat-pipe, que se parece com um slot PCIe x1 invertido é para a conexão do riser do chipset de áudio onboard).

Assim como outras placas de alto desempenho atuais, ela utiliza um par de dissipadores e heat-pipes, que refrigeram tanto o chipset quanto os reguladores de tensão, utilizando o fluxo de ar gerado pelo cooler do processador. Muitos fabricantes usam exaustores para refrigerar a ponte norte do chipset, mas a ideia tem seus opositores, já que exaustores acumulam sujeira, passam a fazer barulho e eventualmente param de girar depois de alguns anos de uso, fazendo com que a placa passe a precisar de uma limpeza periódica para manter uma temperatura saudável de operação.

Outra curiosidade sobre os chipsets da série 600 é que além dos módulos DDR2-1066 regulares, eles suportam também módulos DDR2-1200 "SLI-Ready", que foram um padrão extra-oficial criado pela nVidia para certificar módulos DDR2-1200 capazes de trabalhar estavelmente em conjunto com os chipsets. Os módulos eram mais caros e se tornaram obsoletos com o aparecimento dos módulos DDR2-1333, mas na época eles receberam um volume desproporcional de atenção por parte dos sites especializados.

Para atender o mercado de baixo custo, a nVidia lançou posteriormente mais dois chipsets, o nForce 630i e o nForce 610i. Eles são versões simplificadas, que oferecem um controlador de memória single-channel, o que resulta em um desempenho geral consideravelmente inferior aos chipsets das famílias P35 e P45.

O principal atrativo dos dois chipsets é a GPU integrada, que pode ser uma GeForce 7150 ou 7100 no caso do 630i ou uma nForce 7050 no caso do 610i. Como a GPU é o principal motivo de compra, as placas são geralmente anunciadas com base no modelo da GPU integrada e não do chipset.

O 7150, 7100 e 7050 são os três modelos mais simples dentro da família GeForce 7, compatíveis com o DirectX 9.0c e o Shader Model 3.0. Eles se comparam favoravelmente ao Intel GMA 3100 e ao X3500, que eram os concorrentes diretos, mas de qualquer maneira o desempenho é muito faco para os padrões atuais. A principal utilidade é o uso em HTPCs, devido às funções de aceleração e suporte a Blu-ray.

O nForce 610i é a versão mais simples, que oferece suporte apenas aos processadores com bus de 1066 MHz e memórias DDR2-667. Ele oferece 4 portas SATA (com suporte a RAID 1, 0 e 10), áudio AC'97, rede 10/100 e 8 portas USB, um conjunto de recursos que o colocam na mesma categoria do Intel G31. Ele é também o único dos três que não suporta saídas DVI ou HDMI no vídeo integrado, oferecendo apenas o conector VGA analógico.

O nForce 630i por sua vez adiciona suporte ao bus de 1333 MT/s e memórias DDR2-800, além de oferecer suporte a DVI/HDMI e HDPC na GPU integrada. Ele adiciona também suporte a RAID 5 nas portas SATA, com 10 portas USB, rede gigabit, áudio HDA e um conjunto mais completo de utilitários de gerenciamento e funções de overclock.

Concluindo, temos os chipsets da série 700, encabeçados pelo nForce 780i SLI, lançado em dezembro de 2007. Apesar do nome, ele é uma atualização modesta do 680i, que manteve as mesmas características gerais (suporte a bus de 1333 MHz, suporte a módulos DDR2-1066 ou módulos DDR2-1200 SLI-Ready, etc.) mas incrementou o desempenho do barramento PCI-Express, adotando o uso do chip nForce 200, que adiciona 32 linhas de dados PCI Express 2.0.

Combinadas com as linhas disponíveis no chip MCP, essa configuração com três chips permite que o chipset ofereça três slots PCIe x16 (dois PCIe 2.0 ligados ao nForce 200 e um PCIe 1.1 ligado ao MCP), todos com 16 linhas de dados, oferecendo o dobro de banda que a configuração híbrida (x16, x16, x8) do nForce 680i.

Assim como em outros chipsets que migraram para o PCI Express 2.0, a expansão foi feita mais com base na questão do marketing e nas possibilidades de expansão futura, já que a diferença de desempenho ao usar placas da série GeForce 2xx ou anteriores é muito pequena.

O grande diferencial do 780i nessa área é a introdução do suporte ao 3-way SLI, que adicionou a possibilidade de dividir o trabalho de renderização entre 3 GPUs, diferente do que tínhamos no 680i, onde a terceira GPU é usada apenas para o processamento de efeitos de física e não para renderização 3D.

Os demais recursos não sofreram mudanças em relação ao 680i, com o uso de duas interfaces de rede gigabit, 10 portas USB, áudio HDA e 6 portas SATA com suporte a RAID. Temos aqui o diagrama de blocos do chipset, com seus 3 chips:

Embora o conjunto de recursos oferecidos pelo 780i seja bastante respeitável, ele não é muito diferente do oferecido por outros chipsets lançados em 2007/2008, como o X38. O único grande diferencial é mesmo o suporte ao 3-way SLI, o que restringiu bastante o público-alvo. Em resumo, se você prefere placas da ATI, ou se pretende usar apenas duas placas, o 780i não oferece nenhuma vantagem.

A opção mainstream é o nForce 750i SLI, lançado pouco depois. Ele manteve o suporte ao bus de 1333 MT/s, suporte a módulos DDR2-1200 e outros recursos presentes no 780i, mas abandonou o uso do terceiro slot PCIe x16, através da remoção das linhas de dados ligadas ao chip MCP.

Com isso, ele deixou de oferecer suporte ao 3-way SLI, mas conservou o suporte ao SLI com duas placas. Como o custo das placas-mãe baseadas nele é bem mais baixo, ele acabou se tornando a opção mais popular para uso do SLI na plataforma LGA-775, superando por uma boa margem as vendas do 680i e 780i.

Um exemplo de placa baseada nele é a XFX MB-750I-72P9, uma placa soquete 775 de médio custo, que combina o suporte a SLI com 4 portas SATA (com suporte a RAID 0, 1, 5 e 10), rede gigabit, áudio HDA, eSATA e suporte a até 8 GB de memória, um conjunto de recursos competitivo com o de muitas placas baseadas no P45:

Em março de 2008 a nVidia lançou uma atualização final para a plataforma: o nForce 790i SLI. Ele adicionou o suporte a módulos DDR2-1333 e também a módulos DDR3-2000, oferecendo um controlador híbrido, similar ao usado nos chipsets das séries P35 e P45. Ele trouxe também suporte oficial ao bus de 1600 MT/s, mantendo o suporte ao 3-way SLI. Para simplificar o layout das placas, a nVidia desenvolveu um novo chip SPP, incorporando as funções do nForce 200. Isso permitiu que o 790i SLI voltasse a ser uma solução dual-chip.

Visando conseguir alguns trocados a mais, a nVidia lançou também uma versão "extreme" do chipset, o nForce 790i SLI Ultra. Ele é na verdade apenas uma série selecionada, composta pelos chips capazes de atingir frequências mais altas em overclock.

O 790i SLI acabou sendo o último chipset de alto desempenho da nVidia, já que com a integração das linhas PCI Express ao processador a partir dos Core i5 com core Lynnfield, a importância do chipset passou a ser bastante limitada. Em vez de lutar uma batalha perdida, a nVidia preferiu dar o braço a torcer e permitir que placas com chipsets Intel viessem com suporte ao SLI.

No lugar de um sucessor do 790i SLI, a nVidia lançou no final de 2008 o GeForce 9300 e o GeForce 9400, dois novos chipsets com vídeo integrado, que chegaram ao mercado para atender ao ramo de placas de médio e baixo custo, servindo como atualizações para o 630i.

Assim como o 630i e o 610i, o 9300 e o 9400 são soluções single-chip, produzidos em uma técnica de 65 nm, o que resultou em uma plataforma bastante eficiente, com um consumo elétrico bastante similar ao do G45, apesar do desempenho bem superior da GPU

Os recursos gerais são similares ao de outros chipsets da mesma geração, com um slot PCIe 2.0 x16 (sem suporte a SLI), 6 portas SATA (suporte a RAID 0, 1, 5 e 10), 12 portas USB, rede gigabit, áudio HDA, DVI e HDMI, decodificação via hardware para vídeos HD, suporte a Blu-ray e um controlador de memória compatível tanto com memórias DDR2 quanto DDR3:

O diferencial fica por conta da GPU. Tanto o 9300 quanto o 9400 compartilham da mesma arquitetura baseada no G92; a diferença entre os dois fica por conta do clock, que é de 450 MHz (com 1.2 GHz para as unidades de processamento de shaders) no 9300 e 576 MHz (1.24 GHz para os shaders) no 9400.

Com apenas 16 unidades de processamento e o uso de memória compartilhada, o desempenho de ambas as GPUs é apenas modesto, levemente inferior ao de uma GeForce 9400 dedicada. Entretanto, elas são bem superiores aos chipsets da Intel, com um desempenho em jogos de três a cinco vezes superior ao do X4500 HD usado no G45. Isso permite que você jogue jogos como o Left 4 Dead, Company of Heroes ou mesmo o Crysis com um FPS moderado a 1280×800, desde que com texturas de baixa qualidade (para aliviar o barramento com a memória) e parte dos efeitos visuais desativados.