Motherboard-Markt immer mehr von Prozessoren und Speichern abhängig

16.08.2001
Moderne Mainboards werden nicht mehr allein an der Zahl der verfügbaren PCI-Slots gemessen. Es ist immer entscheidender, für welche Prozessoren und welche Speichertypen sie gedacht sind.

Overclocking mit einstellbarer CPU-Spannung, individuelle Taktfrequenzen für Prozessor sowie AGP, PCI und FSB - sie lassen sich aus dem Consumer-Markt nicht mehr wegdenken. Selbst wenn der Kunde diese Optionen niemals nutzt, haben will er sie auf jeden Fall. Sogar die eher konservativ agierende Siemens AG beginnt, sich für den Overclocker-Markt zu erwärmen. Jüngstes Beispiel dafür ist das Board "D1289", welches selbst der unbedarfte Endanwender mit einem komfortab-len Software-Tool prob-lemlos, aber dennoch absturzsicher tunen kann.

Overclocker haben besonders AMD-Prozessoren in ihr Herz geschlossen. Beispielsweise können Duron-CPUs im Rahmen der Herstellungstoleranzen mit einigen Tricks und entsprechender Kühlung um 30 bis 50 Prozent höher getaktet werden. Davon abgesehen ist der Duron bei gleicher Takt- frequenz merklich schneller als Intels Celeron. Die Ursache liegt vorwiegend beim mit 100 MHz höher getakteten Frontside-Bus (FSB), welcher aufgrund der DDR-Implementierung (Double Data Rate) die Leistungsfähigkeit eines 200 MHz schnellen FSB erreicht. Darum plant Intel, die nächsten Celeron-Modelle mit 100 MHz FSB (statt 66 MHz) auszustatten. Ebenfalls schneller als beim Celeron arbeitet die Fließkommaeinheit (FPU) des Duron.

RDRAM, DDR-SDRAM, SDR-SDRAM

Wenig Freunde hat sich der kalifornische Speichertechnikspezialist Rambus gemacht. Und selten hat eine neue Technologie die PC-Welt derart gespalten. Auf der einen Seite der Elektronikriese Intel, der sich vertraglich verpflichtet hat, RDRAM-Chips nebst Mainboards zum Erfolg zu verhelfen. Auf der anderen Seite der emanzipierte, gut informierte Kunde, welcher sich schon lange kein X für ein U mehr vormachen lässt.

Lachender Dritter in diesem Bunde sind die Taiwaner, die mit der Alternativtechnologie DDR-SDRAM derzeit den Rahm abschöpfen. Denn Rambus hat wirklich keinen Grund, sich über die aktuelle Situation zu freuen. Der Umsatz lag im dritten Geschäftsquartal mit 23,3 Millionen Dollar zwar 5,5 Millionen Dollar über dem des Vorjahres, doch stammen davon 19,8 Millionen Dollar von Lizenzzahlungen der Speicherhersteller. Die zahlreichen Gerichtsverfahren haben Rambus satte 8,8 Millionen Dollar gekostet. Ohne Intels Unterstützung wäre RDRAM nie erfolgreich am Markt positioniert worden. Immerhin wurden im ersten Quartal dieses Jahres 500 Millionen Dollar mit RDRAM umgesetzt. Das entspricht gut elf Prozent des Weltmarktes für Speicherchips.

RDRAM nutzt einen 16 Bit breiten Datenbus bei einer Taktfrequenz von 400 MHz. Bis 2005 will der Hersteller die Geschwindigkeit schrittweise auf 533 und 600 MHz steigern. Da auch Rambus die Double-Data-Rate-Technik einsetzt, wird sich die Übertragungsrate von derzeit 1,6 GB/s auf 2,1 GB/s bei 533 MHz und 2,4 GB/s bei 600 MHz erhöhen.

Nadelöhr bleibt weiterhin der zu schmale Datenbus. Samsung hat Spezialmodule mit mehr Pins und gebündelten Datenkanälen angekündigt. Ein Verfahren, das Intel bereits heute bei seinen RDRAM-Chipsätzen anwendet. Der i820 ist mit seinem einzigen Rambus-Kanal auf maximal 1,6 GB/s beschränkt. Der i850 bündelt hinge-gen zwei Kanäle und kommt so auf einen maximalen Durchsatz von 3,2 GB/s bei gleicher Taktfrequenz. Mit vier solcher 16-Bit-Kanäle will Rambus 2005 quasi einen 64-Bit-Datenbus generieren und Datenraten von bis zu 9,6 GB/s erreichen.

Bei durchweg niedrigeren Speicherpreisen hat AMD mit DDR-SDRAM derzeit jedoch die besseren Karten. Sowohl Rambus als auch DDR-SDRAM nutzen für die Datenübertragung die steigenden und fallenden Flanken des angelegten Bus-Taktsignals. Dadurch erreicht ein mit 133 MHz FSB-Takt angesteuertes DDRSDRAM-Modul eine effektive Geschwindigkeit von 266 MHz. Die einkanalige Bandbreite des 16 Bit breiten Datenbusses liegt damit bei 2,1 GB/s (PC2100). Mit dem neuen Dual-Prozessor-Chipsatz AMD-760 MP kann jede der beiden CPUs einen eigenen Datenkanal zum Speicher aufbauen. Dadurch steigert sich die Bandbreite auf 4,2 GB/s.

Der im Moment kostengünstigs- te PC-Speichertyp, SDR-SDRAM, wird bevorzugt für einen FSB-Takt bis 133 MHz angeboten. Da nur eine Signalflanke genutzt wird (Single Data Rate) erreicht dieser Speichertyp Bandbreiten von um die 1,1 GB/s.

Athlon macht Boden gut

Der Athlon ist derzeit Intels einzige ernstzunehmende Konkurrenz. AMD ist es gelungen, Intel-CPUs selbst bei niedrigerer Taktfrequenz zu überflügeln. Die bisherige Achilles-Ferse der AMD-Prozessoren war die schmalbrüstige Fließkommaeinheit (FPU). Der Athlon verfügt über drei voneinander unabhängig arbeitende FPUs für die Bearbeitung spezieller Aufgaben wie Addition, Multiplikation oder Speichern von Fließkommazahlen. In letztgenannter Disziplin konnte bisher Intel brillieren und frühere AMD-CPUs wie den K6 bei sonst gleichwertiger FPU-Leistung besiegen.

Der Athlon verfügt über einen 128-KB-L1-Cache, der damit viermal größer als beim Pentium III ist. Obwohl die Intel-Logik den Cache effizienter verwaltet, gewinnt AMD durch die schiere Cache-Größe. Der L2-Cache wird im Unterschied zur ersten Generation mit vollem Prozessortakt (133 MHz) angesteuert und ist standardmäßig 256 KB groß. Auch die beiden neuen Athlons mit 1,333 GHz und 1,4 GHz arbeiten mit einem FSB-Takt von 133 MHz bei einem Multiplikator von 10,5. Für die Zukunft plant AMD wesentlich erweiterte Cache-Größen von bis zu 8 MB bei vollem Prozessortakt.

Leistungsreserven

Beim Befehlssatz hat AMD mit Intel gleichgezogen. Der 3D-Now-Befehlssatz wurde auf 45 Kommandos erweitert und deckt die neuen Streaming SIMD Extensions von Intel ab. AMD erreicht mit dem vom Alpha bekannten EV6-Bus einen Systembus-Takt (FSB) von 266 MHz und hat sogar noch Leistungsreserven für maximal 400 MHz (3,2 GB/s Bandbreite). Durch den gemultiplexten EV6-Bus kann in Multiprozessor-Umgebungen jede Athlon-CPU die volle Busbandbreite für sich beanspruchen.

DDR-SDRAM-Mainboards werden zur Pflicht, wenn man die Performance des neuen Athlon-C ausnutzen will. AMD, Ali und VIA bieten derzeit passende Chipsätze an, wobei der Athlon-Erfinder nur Technologielieferant und kein Konkurrent zu Ali Magik1 oder VIA KT266 sein möchte. Mit dem AMD 760 bestückte Mainboards sind deswegen derzeit zwar am schnellsten, sollen aber nach AMDs Willen dann nicht mehr produziert werden, wenn die Technologiepartner ihre Hausaufgaben gemacht haben. Immerhin ist ein AMD 760-Chipsatz bis zu 20 Prozent flotter als ein VIA KT133. Dafür bieten Ali Magik1 und KT266 neben dem Einsatz von DDR-SDRAM auch die Chance, preisgünstige, wenn auch langsame SDRAMs zu benutzen. Bei den aktuellen Speicherpreisen ist die Kostendifferenz jedoch auf wenige Mark zusammengeschmolzen.

Alle drei Chipsätze bestehen aus einer North- und einer Southbridge. Der KT266 hat seine Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Northbridge und Southbridge dank V-Link-Hub-Architektur auf 266 MB/s erhöht. Gegenüber seinem Vorgänger KT133 kommunizieren die beiden Chips genau doppelt so schnell. Die Northbridge enthält das Speicherinterface und steuert sowohl die CPU als auch den AGP-Slot (4x) sowie bis zu sechs PCI-Slots an. Während AMD 760 und VIA KT266 maximal 4 GB Speicher verarbeiten können, ist beim Ali Magik1 die Grenze bei 3 GB erreicht. Die Southbridge enthält den Ultra-DMA-100-Port, sechs USB-Ports, I/O-Funktionen, Tastatur-Controller und AC97-Audio. Etwas aus der Reihe tanzt hier nur der AMD 760 ohne integrierten Soundchip und mit lediglich vier USB-Ports.

DDR-SDRAM hat VIA mit dem Apollo Pro 266 auch bei Intel hoffähig gemacht. Damit steht für den Pentium III ein preiswerterer Chipsatz zur Verfügung, der zusätzlich eine höhere Speicherbandbreite verspricht und abwärtskompatibel zu SDRAM ist. Intels i815 ist teurer und unterstützt nur SDRAM. Der Apollo Pro 266 bietet dagegen die mittlerweile obligatorischen sechs USB-Ports, AGP (4x), V-Link, Ultra-DMA-100, AC97-Sound, ACR (Advanced Communications Riser), Modem- und LAN-Funktionalität onboard. Die Kommunikation zwischen North- und Southbridge erfolgt beim Apollo Pro 266 mit 266 MB/s - doppelt so schnell wie beim KT133A.

ComputerPartner-Meinung:

Die drei konkurrierenden Speichertechnlogien SDR-SDRAM, DDR-SDRAM und RDRAM ziehen eine Menge verschiedener Motherboard-Typen nach sich. Aufgrund der niedrigen Speicherpreise und der ordentlichen Prozessorleistung sind DDR-SDRAM-Platinen mit Athlon-CPUs derzeit die beste Wahl. (rrk)

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