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Vorschau: nVidia nForce 500

von Ralph Burmester

Einleitung

Am heutigen 23. Mai 2006 stellt nicht nur AMD seine lang erwarteten neuen Prozessoren vor. Da die AM2-Prozessoren von AMD aber in erster Linie nur einen neuen RAM-Controller erhalten haben, sind sie weitgehend kompatibel zu allen aktuellen Chipsätzen für AMD-Prozessoren. Die Mainboard-Hersteller mussten quasi nur den neuen CPU-Sockel und die DDR2-Steckplätze verbauen – fertig ist das AM2-Mainboard. Einzig nVidia hat sich die Mühe gemacht und eine komplette, neue Chipsatz-Serie aufgelegt, die etliche Neuerungen enthält.

Getauft wurde die neue Serie auf den Namen „nForce 500“, in Fortsetzung der letzten Chipsätze namens nForce 410/430, die wir bereits ausführlich getestet [1] haben. Somit liegen kaum mehr als neun Monate zwischen der Markteinführung der beiden Chipsatz-Serien. Vom Mainstream-Chipsatz für Sempron-Prozessoren mit geringer Ausstattung bis zum Enthusiasten-Chipsatz für das letzte Quentchen Leistung für Spieler und alle anderen, die Wert auf maximale Austattung legen, hat nVidia für den Sockel AM2 alles im Angebot. Wer verzweifelt auf die Wiederauferstehung von SoundStorm gehofft hat, wird allerdings erneut enttäuscht.

Da wir uns erst einmal auf die neuen Prozessoren konzentriert haben, werden genaue Mainboard-Tests erst in Kürze folgen. In dieser Vorschau stellen wir allerdings die grundlegenden Funktionen der neuen Chipsatz-Serie vor. Natürlich basieren diese Informationen fast alle auf den Herstellerangaben. In unseren kommenden ausführlichen Tests werden wir soweit wie möglich diese Angaben überprüfen.

Der Chipsatz

nForce 500 Serie
nForce 590 SLInForce 570 SLInForce 570 UltranForce 550
Features
nForce 590 SLI
nForce 570 SLI
nFoce 570 Ultra
nForce 550
SegmentEnthusiast SLILeistung SLILeistung, ohne SLIMainstream
CPUSockel AM2
Athlon 64 FX
Athlon 64
Sockel AM2
Athlon 64 FX
Athlon 64
Sockel AM2
Athlon 64 FX
Athlon 64
Sockel AM2
Athlon 64
Sempron
SLIja, 2x x16ja, 1x x16, 2x x8neinnein
LinkBoostjaneinneinnein
SLI-Ready Memoryjajaneinnein
Max. Overclockingjaneinneinnein
FirstPacketjajajanein
DualNetjajajanein
natives GigaBit LANja, 2xja, 2xja, 2xja, 1x
LAN Teamingjajajanein
TCP/IP Beschleunigungjajajanein
MediaShieldjajajaja
SATA/PATA6/26/26/24/2
SATA 3GB/sjajajaja
RAID-Modi0, 1, 0+1, 50, 1, 0+1, 50, 1, 0+1, 50, 1, 0+1
nTune 5.0jajajaja
PCIe Lanes/Kanäle46/928/620/520/5
Aufteilung16, 16, 8,
1, 1, 1, 1, 1, 1
16, 8, 1, 1, 1, 116, 1, 1, 1, 116, 1, 1, 1, 1
USB2.010101010
PCI Plätze5555
AudioHD Audio (Azalia)HD Audio (Azalia)HD Audio (Azalia)HD Audio (Azalia)

nForce 590 SLI

Beginnen wir die genauere Betrachtung mit dem Top-Modell der neuen Serie, dem nForce 590 SLI. Die Markt-Platzierung liegt laut nVidia bei Enthusiasten und sogenannten „Do-it-yourselfer“ (DIY). Auf Grund seiner Komplexität passen nicht alle Funktionen in ein Chipgehäuse. Die beiden Chips, allgemein North- und Southbridge, heissen wie gewohnt SPP (System Processor Platform) und MCP (Media and Communications Processor). Der nForce 590 SLI ist der Nachfolger des nForce4 x16 SLI, der ebenfalls über zwei x16 PCIe-Lanes verfügte. Der relativ simple SPP beherbergt 16 PCIe-Lanes sowie die beiden HT-Link-Interfaces für die Anbindung an den Prozessor und den MCP.

nForce 590 SLI Blockdiagramm

Womit wir beim deutlich komplexeren Bauteil angekommen sind. Neben vielen neuen Features des MCP hat nVidia aber auch gespart, so gibt es nur noch einen PATA-Port für zwei IDE-Laufwerke. Auch andere Hersteller lassen diese Schnittstelle aussterben, so dass der Umstieg auf SATA-Laufwerke langsam zur Notwendigkeit wird. Hinzu gekommen sind eine weitere native GigaBit-Ethernet- und die HD-Audio-Schnittstelle. Etwas wenig für einen neuen Chipsatz? Weit gefehlt, denn die Ingenieure bei nVidia haben ein ganzes Feuerwerk an neuen Funktionen integriert. Wer die Ausstattungs-Tabelle der Chipsätze auf der ersten Seite aufmerksam gelesen hat, wird einige neue Bezeichnungen gefunden haben, die wir noch näher erläutern werden.

nForce 590 SLI nForce 590 SLI

nForce 570 SLI

Im Gegensatz zum großen Bruder kommt der nForce 570 SLI im Ein-Chip-Design daher. Gedacht ist der Chipsatz für die breite Masse der Spieler, die nicht so tief in die Tasche greifen, aber nicht auf die SLI-Technik verzichten möchte. Trotzdem ist der MCP des nForce 570 sogar komplexer als der des nForce 590. Denn statt 20 PCIe-Lanes sind sogar 28 PCIe-Lanes verbaut. Die Ausstattung ist davon abgesehen gleich, allerdings ist der nForce 570 in einigen Funktionen beschnitten, so fehlen LinkBoost und Max. Overclocking. Der nForce 570 SLI ersetzt den nForce-4-SLI-Chipsatz.

nForce 570 SLI Blockdiagramm

nForce 570 SLI nForce 570 SLI

nForce 570 Ultra

Auch der nForce 4 Ultra bekommt einen Nachfolger. Der nForce 570 Ultra verfügt nicht über die SLI-Technologie. Er ist im Ein-Chip-Design gehalten und verfügt über insgesamt 20 PCIe-Lanes. nVidia platziert den Chip für alle leistungshungrigen Anwender, die jedoch keine besondere Spiele-Leistung benötigen. Bis auf die fehlende SLI-Funktionalität gleichen sich nForce 570 SLI und Ultra völlig.

nForce 570 Ultra Blockdiagramm

nFoce 570 Ultra nForce 570 Ultra

nForce 550

Kommen wir zum kleinsten Vertreter der neuen Chipsatz-Familie, dem nForce 550. Der Nachfolger des nForce-4-Chipsatzes ist in Austattung und Funktionalität gegenüber seinen großen Geschwistern deutlich eingeschränkt. Mit nur einer LAN-Schnittstelle fehlen auch die Merkmale DualNet und FirstPaket genauso wie Teaming und TCP/IP-Beschleunigung. Es stehen nur vier SATA-Anschlüsse bereit, der RAID5-Modus fehlt ebenfalls. Allerdings sollte selbst diese Ausstattung den Mainstream-Kunden völlig genügen.

nForce 550 Blockdiagramm

nForce 550 nForce 550

Neue Funktionen

LinkBoost

LinkBoost steht ausschliesslich beim nForce 590 SLI zur Verfügung. Es handelt sich dabei um eine automatische Overclocking-Funktion beim Einsatz von mindestens einer GeForce-7900-GTX-Grafikkarte. Übertaktet werden sowohl der PCIe-Bus als auch der HyperTransport-Link. Statt der üblichen jeweils acht GB/s Bandbreite werden beide Verbindungen um 25 Prozent übertaktet, so dass bis zu zehn GB/s bereitstehen. Voraussetzung ist der Einsatz einer 7900 GTX im zweiten Steckplatz, der mit dem MCP verbunden ist, da dieser die Grafikkarte automatisch erkennt. Die GeForce 7900 GTX ist momentan die einzige Grafikkarte, die LinkBoost unterstützt.

LinkBoost Diagramm

SLI-Ready Memory

„SLI-Ready Memory“ ist keine Erfindung von nVidia, sondern basiert auf einem offenen Standard, der mit so genannten „Enhanced Performance Profiles [2]“ (EPP) arbeitet. Dabei werden im SPD-EEPROM auf dem Speichermodul neben den Standard-Daten auch erweiterte Daten abgelegt, welche die Timings beim Overclocking beinhalten. Für den einfachen Anwender können so im BIOS automatisch einfache Overclocking-Profile angelegt werden, die auf diesen Daten beruhen. Und für die Profis dienen diese Profile als Grundlage für das erweiterte Overclocking, um schneller das Maximale aus dem Speicher heraus zu holen.

Corsair CM2X1024-6400C4: SLI-Ready-Memory

Als einer der ersten großen Speicherhersteller bietet Corsair DDR2-Speicherriegel mit EPP an. Diese gibt es sowohl als Low-Latency-Modell mit einer CL von 4 als auch als High-Frequency-Modelle mit bis zu 1066 MHz Takt. Der nForce 590 SLI und der nForce 570 SLI sind die ersten Chipsätze, die mit der EPP-Technologie ausgestattet sind. Bereits beim Booten bzw. im BIOS selber wird explizit auf diese Technologie hingewiesen. Nach dem Aktivieren der Funktion wird der Arbeitsspeicher automatisch mit den EPP-Werten betrieben, was die Leistung im Vergleich zum Betrieb mit Standard-Werten deutlich erhöhen soll.

FirstPacket

Gerade im Netzwerkbereich hat nVidia einiges an Neuigkeiten zu bieten. Mit FirstPacket sei man laut nVidia „King of Ping“, eine einfache Veranschaulichung eines Problems, das so alt wie die Netzwerktechnik selbst ist. Wenn mehr als eine Anwendung die LAN-Verbindung benutzt, kommt es immer wieder zu Verzögerungen des Paket-Flusses bei der einen oder anderen Anwendung. Dies liegt daran, dass weder Hardware noch Treiber wissen, welche Anwendung empfindlicher auf Laufzeiten reagiert, welche also die geringe Latenz benötigt. Mit FirstPacket wird, kurz gesagt, die eine physikalische Leitung in zwei logische Leitungen aufgeteilt, wobei die eine Leitung die Autobahn, die andere die Landstrasse ist.

FirstPacket Ping Diagramm

Zur einfachen Unterscheidung seien als Beispiel-Anwendungen ein FTP-Server und ein Online-Spiel genannt. Während es beim FTP-Server kaum auf schnelle Antwortzeiten ankommt, ist dies beim Online-Spielen unerlässlich. Per Software kann der Benutzer dem Netzwerktreiber mitteilen, welche Anwendung die Autobahn benutzen darf und welche sich über die Landstrasse bewegen muss. Eine andere latenz-abhängige Anwendung ist zum Beispiel eine Voice-over-IP-Anwendung.

DualNet

Da bis auf den nForce 550 alle neuen nVidia-Chipsätze über zwei native GigaBit-Ethernet-Schnittstellen verfügen, hat sich nVidia auch hier etwas Besonderes einfallen lassen. So lassen sich die beiden Leitungen zum Beispiel per Teaming, auf das wir gleich eingehen, zu einer Leitung zusammenfassen. Dabei behalten die beiden physikalischen Schnittstellen ihre MAC-Adresse, werden aber zusammen unter einer IP-Adresse angesprochen. Schauen wir auf die Möglichkeiten im Einzelnen.

Teaming
Wie bereits erwähnt, werden beim Teaming die beiden physikalischen ein GigaBit-Leitungen logisch zu einer zwei GigaBit-Leitung zusammengefasst. Interessant ist dies hauptsächlich für LAN-Gänger, die öfter ein Spiel hosten. Neben dem eigentlichen „Play and Host“ kommt es häufig noch zum Datentransfer per FTP oder Dateifreigabe von notwendigen Patches oder Leveln des jeweiligen Spiels. Um hierbei Engpässe in der Datenübertragung zu verhindern, kann DualNet mit Teaming eingesetzt werden.

DualNet Teaming

Failover
Failover ist eine andere Möglichkeit der Konfiguration der beiden LAN-Schnittstellen. Dabei wird der Datentransfer über eine Schnittstelle geleitet, während die zweite Schnittstelle als redundanter Ersatz herhält. Laut nVidia soll es selbst bei VoIP-Gesprächen oder beim Streaming keine Aussetzer geben, falls die aktive Leitung ausfällt und auf die zweite Leitung umgeschaltet wird. Natürlich ist so eine Redundanz eher für Firmen als für den Heimanwender interessant, bietet jedoch auch im privaten Bereich Vorteile.

DualNet Failover

TCP/IP Beschleunigung

Doch damit hat nVidia sein Pulver beim Netzwerk noch nicht verschossen. Nach FirstPacket und DualNet kommt noch die „TCP/IP Beschleunigung“. Bevor jetzt die Netzwerk-Experten aufheulen: es handelt sich ganz einfach um die Entlastung der CPU beim Datentransfer über das Netzwerk. In unseren bisherigen Mainboard-Tests lag die CPU-Last beim Einsatz der GigaBit-Netzwerk-Schnittstelle bei etwa 33 Prozent. Ein Drittel der CPU-Zeit fällt also weg, was sich sicher im bereits geschilderten Szenario von FTP-Server und Spiel-Host äußerst negativ auswirkt. Normalerweise ist die CPU fast zum gesamten Datentransfer zwischen Speicher und Netzwerkadapter nötig, unter anderem auch zur Bildung der Prüfsumme.

TCP/IP ohne Beschleunigung

nVidia hat nun den LAN-Controller intelligenter gemacht. So übernimmt dieser unter anderem die Errechnung der Prüfsumme. Die CPU wird damit nur noch zu Kontrollzwecken benötigt, was insgesamt zu einer deutlichen Entlastung des gesamten Systems führt. Auch diese Funktion wird per Verwaltungs-Software konfiguriert.

TCP/IP mit Beschleunigung

MediaShield

Bei der Festplattenverwaltung hat sich beim neuen „nForce 500“-Chipsatz noch am wenigsten geändert. Statt bisher vier PATA- und vier SATA-Geräte stehen nun nur noch zwei PATA-, dafür aber sechs SATA-Geräte zur Verfügung. Wieder dabei ist der RAID5-Modus für die SATA-Geräte. In diesem Modus können jetzt alle sechs möglichen Geräte verbunden werden.

MediaShield

Der Aufbau von verschiedenen RAID-Konfigurationen ist demnach sehr flexibel gestaltet. Dies war bereits bei den Vorgänger-Chipsätzen ein Vorteil gegenüber den Mitbewerbern. Für die Verwaltung ist weiterhin ein Windows-Tool mit im Boot, mit dem per Mausklick RAID-Verbände erstellt, gelöscht, verändert oder umgewandelt werden können. So kann man einen RAID0-Verbund aus zwei Festplatten einfach in einen RAID1-Verband verwandeln oder umgekehrt. Auch hier ist Flexibilität Trumpf.

MediaShield Konfiguration

nTune 5

Mit nTune 5 führt nVidia zudem ein neues Performance-Tuning-Tool ein. Hierüber können sowohl die Mainboard- als auch die Grafikkarten-Einstellungen im laufenden Betrieb manuell verändert werden. Zudem kann über den Menüpunkt „Automatic Tuning“ die Arbeit dem Programm überlassen werden, welches daraufhin automatisch die schnellsten stabilen Werte für das System ermitteln soll. Als Benutzer kann man dabei vorgeben, wie viel Zeit dem System für diesen Vorgang zur Verfügung stehen soll. Je länger die zeitliche Vorgabe, umso genauer soll das Ergebnis ausfallen. Zudem ist es möglich die automatischen Einstellungen nur auf den Prozessor, den Speicher, den PCIe-Bus oder die Grafikkarte zu beschränken.

Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe

Möchte der Benutzer selbst Hand anlegen, so kann er sowohl die Einstellungen für das Mainboard und den Speicher als auch für die Grafikkarte selbst vornehmen. Neben den Taktraten von Prozessor und Grafikchip können auch die Spannungen, Lüfterdrehzahlen und Timings des Speichers angepasst werden. Neu ist hierbei auch die nun im Treiber integrierte Lüftersteuerung für nVidias Grafikkarten.

Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia nTune 5 auf Asus M2N32-SLI Deluxe

Um den vollen Funktionsumfang von nTune 5 nutzen zu können, sind bestimmte Anforderungen an das Bios des Mainboards nötig, welche etwa die M2N-Serie von Asus nicht implementiert, so dass diese nur eingeschränkte nTune-5-Unterstützung bietet. Das Verändern von Spannungen und Drehzahl der Gehäuselüfter ist hier nicht möglich. Theoretisch unterstützen jedoch sämtliche Mainboards mit einem nForce-Chipsatz ab dem nForce 2 die grundlegenden Funktionen von Tune 5.

Eingeschränktes nVidia MonitorView auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia MonitorView auf Asus M2N32-SLI Deluxe Eingeschränktes nVidia MonitorView auf Asus M2N32-SLI Deluxe

Fazit

nVidia verspricht mit seiner neuen Chipsatz-Familie nForce 500 einige Neuheiten. In der Theorie und in Pressemitteillungen sieht so etwas noch einmal viel besser aus als in der Realität. Allerdings möchten wir kein vorschnelles Urteil fällen, bevor wir nicht den Chipsatz auf dem einen oder anderen Board genauer unter die Lupe genommen haben. Einfach wird dies sicherlich nicht, stellen viele Ausstattungsmerkmale doch immense Anforderungen an eventuelle Testaufbauten. Wer besitzt schon einen GigaBit-Switch und drei bis fünf Testsysteme mit GigaBit-Ethernet-Schnittstelle? Trotzdem werden wir versuchen, auch diese Funktionen genauer in unseren folgenden Tests zu untersuchen und ihre Leistungsfähigkeit auf die Probe zu stellen.

nForce 590 SLI

Der nForce 500 hinterlässt auf Grund seiner theoretischen Daten einen sehr guten Eindruck, ähnlich wie der nForce 4 bei seiner Vorstellung. Das nicht alles Gold ist, was glänzt, haben unter anderem die Probleme mit der integrierten Hardware-Firewall beim nForce 4 gezeigt, die laut einiger Postings in unserem Forum wohl immer noch nicht völlig ausgeräumt sind. Aber auch auf der Software-Seite war nVidia fleißig und hat das Benutzerinterface seiner Anwendungen wie Treiber und nTune überarbeitet und verbessert.

Wir sind auf jeden Fall gespannt, wie sich die neue Hardware bewährt und wann die Mitbewerber ATi, VIA und SiS entsprechend neue und leistungsfähigere Produkte auf den Markt bringen werden.

URL-Liste:

  1. http://www.computerbase.de/artikel/hardware/mainboards/2006/test_nforce_410_430_geforce_6100_6150/
  2. http://www.computerbase.de/news/hardware/arbeitsspeicher/2006/mai/epp_spd-erweiterung_nvidia_corsair/
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