Présentation du chipset (E7205)

Malgré que le positionnement de l'E7205 soit ambigu au niveau des constructeurs de carte-mères, il ne l'est pas du tout pour Intel. En effet, pour ce dernier, l'E7205 est un chipset destiné aux stations de travail et aux serveurs plutôt qu'aux utilisateurs standards. Cependant, les technologies misent en place dans le monde des serveurs sont souvent en avance sur ce que nous avons tous chez nous. Par exemple, prenons le cas de l'hyperthreading, venant juste d'arriver sur le Pentium 4 3.06 Ghz, mais présent dans les Xeons depuis plus d'un an.

Parlons un peu de la famille Exxxx d'Intel. Lors de notre test de l'i845GE, nous avions récapitulé tout les chipset i845 d'Intel. Voyons maintenant toute la famille "E", composée de 5 jeux de chips différents, dédiés à des processeurs différents :

• [Fevrier 2002] E7500 : L'E7500 (Ex-Plumas) fut le premier de la gamme "E" d'Intel destinée aux utilisations haut de gammes (Server, WorkStation). Il fût lancé en complément de l'i860 qui supportait la Rambus. L'E7500 est un chipset destiné à accueillir deux Xeons doté d'un FSB de 400 Mhz. Ce chipset supporte aussi l'Hyperthreading mais n'est pas doté d'un controleur AGP. Les cartes E7500 n'ont donc pas de ports AGP.
  
  
• [Octobre 2002] E8870 : L'E8870 est clairement à part dans cette série de chipset. Plutot qu'à parler de chipset, on ferrait de mieux de parler d'usine à gaz pour ce qui est de l'E8870. Destiné aux Itaniums 2 d'Intel et capable d'en gérer jusqu'a quatre, il supporte des quantités de mémoires colossales ainsi que plusieurs bus de communications trés rapide et trés évolués. L'E8870 est en fait composé de 6 chips (en simplifiant, deux Northbridges et quatres Southbridges). Plus d'infos dans cette news.
  
  
• [Novembre 2002] E7205 : Voici donc le fameux Granite Bay que nous testons aujourd'hui. C'est le premier chipset Intel pour Pentium 4 a supporter le Dual-Chanel et l'AGP 8x. Bien que destiné aux haut de gamme, ce chipset semble s'imposer petit à petit comme une solution idéale pour le Power-User. Il supporte donc jusqu'a 4 Go de mémoire sur deux canaux, l'AGP 8x, l'Hyperthreading et il est équipé d'un classique Southbridge ICH4.
  
  
• [Novembre 2002] E7501 : Pas grand chose à dire sur l'E7501 (Ex-Plumas533). C'est en fait ni plus ni moins qu'un E7500 supportant le FSB 133 Mhz des nouveaux Xeons (533 QDR). A part ca, il est toujours équipé de l'ICH3 et ne supporte toujours pas l'AGP.
  
  
• [Novembre 2002] E7505 : L'E7505 (Ex-Placer) est la déclinaison destinées aux Xeons de l'E7205 (Ex-Granite Bay). Il dispose donc aussi de l'AGP 8x, de la gestion de la DDR-SDRAM sur deux canaux et de l'Hyperthreading. Comme son petit frère, il est équipé de l'ICH4. Sa principale différence est donc le support de deux Xeons DP doté d'un FSB de 100 Mhz (400 QDR) ou 133 Mhz (533 QDR).

Voici donc tout les représentant actuellement annoncés de la famille "E" d'Intel. Revenons plus précisemment à l'E7205 que nous étudions aujourd'hui. Avant de rentrer dans les détails, voyons rapidement un schéma de l'interconnexion de ce Northbridge avec les elements exterieurs :

L'E7205 et ses interconnexions

- NorthBridge E7205

 

Comme nous le voyons sur le schéma ci-dessus, deux principales nouveautés équipent le Northbridge. Il s'agit du controleur Dual-DDR et du controleur AGP 8x. Voyons d'abords les éléments plus classiques avant de nous interesser à ces nouveautés :

• Le Bus Processeur : L'E7205 supporte le Pentium 4 0.13µ (NorthWood) ainsi que l'ancien core 0.18µ (Willamette). Il est conçu pour fontionner avec les bus 400 QDR et 533 QDR de facon à apporter une équivalence entre la bande passante CPU et la bande passante mémoire. L'E7205 support bien sur l'Hyperthreading, présent sur le Pentium 4 3.06 Ghz, mais aussi sur tout les processeurs Intels devant etre annoncés dans le futur.

• La liaison inter-bridge : Le Northbridge communique avec le Southbridge via un bus propriétaire appelé "Hub Interface" (comme le V-Link de Via). Le principal intérêt est de décharger le bus PCI des communications entre NB et SB. Sur une base 66 Mhz QDR, il est capable de transférer 266 Mbit/s. Dans le cas de l'E7205, on retrouve le Hub Interface 1.5 qui est en fait un mix entre le protocole HI 1.0 et les caractéristiques électriques IH 2.0. La principale modification est donc la réduction de la tension nécessaire pour les échanges (0.7 Volts au lieu de 1.5)

• Le controleur AGP : Première nouveauté majeure du Granite Bay, le support de la norme AGP 3.0 correspondant à l'AGP 8x. Cette troisieme révision apporte une bande passante maximum théorique doublée par rapport à l'AGP 4x ( 2.1 Go/s contre 1.06 Go/s) ainsi qu'une baisse des ressources électriques necessaires ( 0.8 Volt contre 1.5 Volt ). Voyons sur ce tableau les principales différences entre l'AGP 1.0, 2.0 et 3.0 :

Ce qu'on peut noter en premier lieu, c'est la non compatibilité de l'AGP 3.0 avec les cartes AGP 2x et 1x fonctionnant en 3.3 Volts. Heureusement, Chipset et carte mères sont prévus pour ne pas "griller" avec une carte AGP 2x comme cela pouvait être le cas avec l'i845E/G. Les changements techniques effectués dans l'AGP 3.0 est somme toute assez faible et l'intérêt d'une telle bande passante reste encore à démontrer dans les applications courantes comme les jeux.

• Le controleur mémoire : le contrôleur mémoire de l'E7205 est clairement la nouveauté la plus intéressante de ce chipset. Il convient tout de suite de noter que cette technologie n'est pas nouvelle dans le monde des chipsets haut de gamme. En effet, l'E7500 l'exploite depuis bientôt un an. Le contrôleur mémoire exploite donc deux canaux de 64 bits de façon entrelacée pour créer une sorte de canal virtuel 128 bits DDR. Ce "canal" et les performances qu'il offre sont donc synchrone avec le bus 64 bits QDR du Pentium 4à fréquence égale. L'E7205 est capable de supporter 4 Go de mémoire sous forme de 4 modules mémoires Unbuffered ou jusqu'à 6 modules dans le cas de modules "Registered". L'ECC est aussi au programme ainsi qu'une technique de correction d'erreur propre à Intel, appelée "S4EC-D4ED". L'implémentation du Dual-Channel est assez compliqué. Il nécessite impérativement un PCB 6 couches et des terminaisons de lignes DDR entrelacées. Voyons les caractéristiques complètes selon Intel et un schéma rapide :

L'E7205 utilise un packaging de type PGA doté de 1005 broches. Il consomme la bagatelle de 25 Watts au maximum dont 17 sont dédié aux echanges mémoires. Ce MCH est donc un gros consommateur d'energie. A titre de comparaison, un i845PE ne consomme "que" 6.5 Watts pour sa gestion mémoire.

- SouthBridge i82801DB (ICH4)

 

L'ICH4 est, comme son nom ne l'indique pas, la cinquieme révision du Southbridge d'Intel dédié à la série des chipsets i8xx et recemment, E7x05.

Voyons l'évolution de ce composant :

* On peut retrouver certains Northbridge i850E avec un ICH4 bien que ce ne soit pas dans les spécification d'Intel.

Voyons maintenant la differences entres les différents ICH :

Voyons maintenant les differents éléments controlés par le Southbridge ICH4 (aka 82801DB) :

• La Liaison inter-bridge : Toujours à 66 Mhz QDR, elle permet la communication avec le NorthBridge via un bus propriétaire dit "Hub Interface", upgradé à la version 1.5 dans cette nouvelle série (voir ci-dessus pour plus de détails)

• Le Controleur PCI : Capable de gérer 6 Ports PCI 2.2 33 Mhz, il est d'une efficacité exemplaire et le débit théorique maximum de 133 Mo/s est quasiment atteinds.

• Le Controleur IDE : Il peut gérer 4 unités UltraATA 33/66/100 en mode BusMaster. C'est un consommateur de bande passante puisqu'il peut utiliser jusqu'a 400Mo/s de bande passante ( 4 x 100 Mo/s ). Le support de l'ATA133 n'est pas au programme. Intel ayant décidé de se consacrer au Serial-ATA qui devrait arriver avec l'ICH5

• Le Controleur LAN : Bien que rarement exploité, l'ICH4 contient un controleur LAN de bonne qualité, mais qui doit toutefois etre associé à un composant externe. Il permet la gestion de l'Ethernet 10Base-T (10 Mbit/s) et 100 BaseTX (100 Mbit/s)

• Le Controleur LPC : le controleur LPC (Low Pin Count) permet de connecter le controleur Super I/O au Southbridge. Il controle donc indirectements, les ports PS2, LPT, les ports IR et le controleur de Disquette

• Le Controleur USB : L'ICH 4 supporte la norme USB 1.1 ainsi que la norme USB 2.0. 6 Ports USB sont gérés en mode USB 1.1 et 2 ports en mode USB 2.0

• Le Controleur AC97 : Il permet la gestion via une interface externe de la norme Audio Software AC'97 sur 6 cannaux

• Le Controleur SMBUS : Celui-ci sert principalement a recupérer le contenu du SPD des modules de mémoire

L'ICH4 est donc un composant trés complet qui apporte principalement la gestion de l'USB 2.0. Voyons le Packaging ainsi que le Ballout de l'ICH4

Un mot concernant le Southbrige ICH4. En effet, si on retrouvait la revision A1 avec les premiers i845E et i845G, les i845PE/GE sont livrés avec la revision B0 dudit Southbridge. Rien de bien nouveau au programme si ce n'est des corrections de bugs mineurs et une petite amélioration des transferts du bus PCI. On reconnait les deux composants à leur S-SPEC qui passe de SL66K à SL6DM :

Suite ( Etude approfondie du layout )