NVIDIA ION — идеальная платформа для медиацентра

Уныние на рынке чипсетов для портативных ПК, а также не особые успехи NVIDIA на поприще логики для десктопов, заставило калифорнийскую компанию обратить свое внимание на сферу ультрапортативных систем. Результатом работы инженеров графического гиганта стала новая платформа — NVIDIA Ion, сочетающая в себе новый мобильный чипсет NVIDIA 9400M и процессоры Atom. В какой-то степени появление этого продукта можно считать революцией в мире портативных ПК, ведь то, что обещает NVIDIA звучит весьма заманчиво. Судите сами: интегрированное графическое ядро, по производительности сравнимое с low-end-решениями компании для десктопов, аппаратное ускорение HD-видео, заложенная поддержка памяти DDR3, множество внешних интерфейсов... и все это в придачу к относительно небольшой потребляемой мощности, составляющей около 12 Вт.

NVIDIA ION

Стоит также отметить тот факт, что Ion является одночиповым решением, значительно упрощая разводку платы и позволяя добиться весьма компактных размеров устройства, что и пытался демонстрировать разработчик, представляя референсный неттоп, помещающийся на ладони.

NVIDIA ION

Для аппаратного ускорения видео высокого разрешения используется технология PureVideo HD, снимающая  основную нагрузку с CPU при воспроизведении форматов H.264, MPEG-2 и VC-1.

Аппаратное ускорения HD-видео - технология PureVidep HD

В рамках данного материала мы рассмотрим mini-ITX плату IONITX-A производства компании Zotac, которая являясь одним из главных партнеров NVIDIA, первой представила стороннюю разработку на новой платформе.


Zotac IONITX-A

IONITX-A поставляется в картонной коробке, выполненной в фирменных тонах Zotac. Ярко оранжевая лейба гласит о наличии в комплекте блока питания.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

На плате не распаян разъем ATX-питания, предполагая использование внешнего БП, для которого предусмотрен разъем на задней панели материнской платы. 90-ваттный источник питания, произведенный Delta Electronics, имеет выходное напряжение 19 В. На нем отсутствуют какие-либо элементы активного охлаждения.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - Блок питанияМатеринская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - Блок питания

Кроме БП и сетевого кабеля в комплекте мы также можно обнаружить:
  • вентилятор размерами 60x60x10 мм для установки на радиатор;
  • инструкцию к материнской плате;
  • компакт-диск с драйверами;
  • заднюю планку для корпуса;
  • три интерфейсных кабеля SATA;
  • разветвитель питания для подключения SATA-устройств;
  • наклейку с логотипом компании-производителя;
  • антенну для Wi-Fi карты.
Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

Достав плату из коробки и глядя на ее размеры, сразу же приходит мысль, что это могла бы быть идеальная платформа для домашнего медиацентра.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

Большую часть платы занимает алюминиевый радиатор, накрывающий одновременно и чипсет, и процессор. Теплопроводящий интерфейс для процессора представляет собой терможвачку, а вот для чипсета нанесена термопаста белого цвета.

Материнская плата Zotac IONITX-A

Хотя, похоже на то, что все-таки изначально также использовалась терможвачка (имеется  соответствующий след на радиаторе), но путешествуя по тестовым лабораториям, данный интерфейс был «модифицирован» таким вот образом.

Чипсет NVIDIA ION 9400M Процессор Intel Atom 330
Чипсет NVIDIA 9400 и процессор Intel Atom 330 (масштаб не соблюден)

Площать кристалла NVIDIA 9400M немного больше двухъядерного процессора Atom.

Материнская плата ZOTAC IONITX-A

Процессор, такой же как и на плате Intel D945GCLF2, работает на частоте 1,6 ГГц, при частоте шины в 533 МГц.

Процессор Intel Atom 330

Графическая подсистема ION намного более привлекательна, нежели у Intel 945GC. Ядро работает на 450 МГц, а частота шейдерного домена составляет 1100 МГц.

Материнская плата Zotac IONITX-A

На плате представлены следующие разъемы и интерфейсы:
  • два слота для установки памяти DDR2, поддерживается двухканальный режим работы;
  • три разъема SATA-2;
  • два набора контактов для организации дополнительных 4-х портов USB;
  • COM-порт (планка для задней панели в комплект не входит);
  • разъем для подключения кабеля питания SATA-накопителей;
  • гребенка для подключения аудиоразъемов на передней панели ПК.

Кроме этого имеется mini-PCIe слот, который занимает Wi-Fi карта AzureWave AR5B91. Карта обладает поддержкой стандартов 802.11 b/g/n. При ее использовании никаких трудностей не возникало, например, коннект с расположенной неподалеку точкой доступа D-Link DIR-300 был стабилен, на максимальной для протокола 802.11g скорости.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION  Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

Помимо 4-контактного разъема для вентилятора, имеется еще дополнительный 3-контактный.

Задняя панель платы изобилует всевозможными разъемами:
  • PS/2 для подключения клавиатуры (разъем для мыши отсутствует);
  • шесть портов USB;
  • D-Sub, DVI и HDMI разъемы;
  • RJ-45;
  • разъем eSATA;
  • аудиоразъемы, а также коаксиальный и оптический цифровые выходы.

Само собой, имеются также разъемы для подключения Wi-Fi антенны и внешнего блока питания.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

По традиции, сетевой интерфейс и звуковой адаптер основаны на решениях Realtek — гигабитном RTL8211CL и HDA-кодеке ALC662.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION

Ввиду отсутствия стандартного БП, для осуществления питания накопителей предусмотрен разъем, к которому подключается тройник-разветвитель для SATA-устройств. Для проверки подобного решения одновременно подключались три накопителя — проблем при их работе замечено не было.

Обращает на себя внимание и использование только полимерных конденсаторов и дросселей в броневых сердечниках — отрадно, что современная тенденция пришла и в системы mITX.

Имеющийся в комплекте вентилятор предлагается установить опционально, при необходимости. Учитывая жаркое лето, было решено его использовать при проведении тестов. Скорость вращения составляет 3000-5000 об/мин, издаваемый шум крайне низок, позволяя использовать активное охлаждение без колебаний. Регулировка скорости вращения доступна из BIOS (ступенчато 50/75/100%), возможности полной остановки вентилятора нет.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION


BIOS

BIOS платы, основанный на микрокоде от AMI, откровенно порадовал обширностью настроек. На главной странице выводится привычная обзорная информация о системе:

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - BIOS

Наверняка вы обратили внимание на значение частоты CPU на изображении выше — действительно, плата на удивление оказалась разгонопригодной. Настройки, влияющие на производительность системы, собраны в разделе Perfomance Options (Chipset -> NorthBridge Config, ибо найти там что-то просто нереально).

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - BIOS

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - BIOS

Частота системной шины регулируется в диапазоне от 533 до 1333 МГц с шагом в 1 МГц.  Режим работы памяти указывается в двух вариантах на выбор — Linked и Unlinked. В первом случае она устанавливается с помощью делителей относительно системной шины, а во втором — имеется возможность регулировать ее частоту, на первый взгляд, независимо, но на самом деле это достигается путем использования большего количества делителей. В этом же разделе присутствует возможность установки таймингов оперативной памяти.

Материнская плата Zotac IONITX-A на платформе NVIDIA ION - BIOS

Также имеется возможность изменения напряжения питания памяти из предустановленных настроек — 2,0 и 2,1В, и чипсета — 1,05/1,10В. Регулировки питания CPU отсутствуют.

Путем нехитрых манипуляций, без увеличения питающих напряжений и используя родное охлаждение быстро удалось достичь рекордной для процессора Atom 330 частоты. Максимально достигнутое значение при котором запускалась ОС составило 2082 МГц, правда при этом система все же вела себя не стабильно, время от времени зависая без какой-либо закономерности. В результате, стабильной для работы была принята частота на отметке 2072 МГц.

Что же касается разгона графического ядра, то никаких настроек в BIOS для этого не предусмотрено. Также,  на момент проведения тестирования, не удалось опознать новый чип и различным программам, поэтому произвести разгон видеосистемы не удалось.

Из других настроек BIOS можно отметить установку количества выделяемой памяти для видеоадаптера — от 32 до 512 МБ. Также, в разделе мониторинга (Chipset -> MCP Hardware Monitor) мы можем следить за температурой чипсета и скоростью вращения вентиляторов.

Сравнительные характеристики платформ

Для сравнения использовалась плата Intel D945GCLF2 с процессором Atom 330, которая является одной из самых доступных решений форм-фактора mini-ITX. Характеристики обеих платформ занесены в следующую таблицу:

  Zotac IONITX-A Intel D945GCLF2
Процессор Atom 330 1,6 ГГц Atom 330 1,6 ГГц
Форм-фактор mini-ITX (17x17 см) mini-ITX (17x17 см)
Чипсет NVIDIA ION Intel 945GC + ICH7
Память DDR2-667/800
2 DIMM (4GB max)
DDR2-533
1 DIMM (2GB max)
Слоты 1 mini-PCIe (занят картой Wi-Fi) 1 PCI
SATA/IDE 3 x SATA-2, 1 еSATA 2 x SATA-2, 1 x IDE
RAID 0,1,5,10 -
Видео MCP7A GMA950
DirectX 10.0 9.0c
Видео-выходы D-sub VGA, DVI, HDMI D-sub VGA, S-Video
Звук 5.1 HD Audio
Realtek ALC662
(optical/coaxial S/PDIF)
5.1 HD Audio
Realtek ALC662
Сеть 10/100/1000
Realtek RTL8111C,
802.11 b/g
Azureus AW-NE771
10/100/1000
Realtek RTL8111C
Другие особенности PureVideo HD, NVIDIA CUDA -


Тестовая конфигурация

В каждую из систем, кроме рассматриваемых материнских плат устанавливались:
  • Оперативная память: GoodRam 2048MB DDR2-800;
  • Жесткий диск: Samsung HD500IJ (500 GB);
  • Операционные системы: Windows XP Pro SP3 RUS и Windows Vista SP1 x86.

Для каждой платформы использовался свой, имеющийся в комплекте, блок питания.


Результаты тестирования

PCMark 2005

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Результаты в PCMark практически идентичны для обеих систем. Лишь за счет памяти, работающей на более высокой частоте, платформа ION оказывается ненамного впереди. Ну а разгон, естественно, выводит систему на базе логики NVIDIA в однозначные лидеры.

Рейтинг Windows Vista

Кроме разнообразных тестов, проводимых в ОС Windows XP, устанавливалась Windows Vista для субъективной оценки уровня производительности в ней. Ниже приводятся значения рейтинга производительности Windows Vista:

Материнская плата Intel D945GCLF2
Zotac IONITX-A (NVIDIA ION)

Материнская плата Intel D945GCLF2
Intel D945GCLF2 (945GC)

Практически все показатели идентичны, в глаза бросается лишь разница в производительности графических подсистем, именно поэтому Intel 945GC получает в два раза меньший балл.

В целом же, можно сказать, что обе системы справляются с нагрузкой при работе в Vista, но все-таки время реакции системы явно больше, чем при работе на привычных современных процессорах для десктопов. Особенно это наблюдается при работе с какими-либо относительно ресурсоемкими приложениями, вроде Photoshop. Но даже серфинг в веб с использованием Mozilla Firefox немного «отличается» от привычного режима, но к этому достаточно быстро привыкаешь, и никакого дискомфорта не ощущается.

SuperPI 1M

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Горячо любимая бенчерами программа, рассчитывающая число Пи, в данном случае с точностью до миллионного знака.

И здесь никаких неожиданностей. Разгон процессора почти на 30% позволяет закончить просчет быстрее на 17 секунд.

Fritz Chess Benchmark

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Тестовый пакет, основанный на известной шахматной программе. Результатом является количество просчитанных за секунду ходов.

Системы идут вровень. Intel совсем немного, менее чем на процент, опережает оппонента.

WinRAR

Используется внутренний бенчмарк архиватора.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Зная общеизвестную всем зависимость данного приложения от оперативной памяти, результаты в очередной раз это подтверждают. В номинальных режимах ION без проблем опережает 945 чипсет, а вот с ростом частоты CPU, и соответственно изменению делителей на памяти и таймингов, скорость работы архиватора оказывается меньшей, чем даже платформы на логике Intel. Такой вот парадокс, объясняющийся спецификой данного ПО.

7-zip

Для сравнения, попробуем еще один архиватор, славящийся высокой степенью сжатия. Также используется внутренний тест.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Все возвращается на круги своя. На частоте 1,6 ГГц платформы показывают абсолютно идентичную производительность, а с ростом частоты на ION, он вырывается в лидеры.


3D графика и рендеринг

О производительности встроенного в i945 графического ускорителя Intel GMA950, а точнее о его слабости в 3D, известно не мало. Ну а графическая система NVIDIA ION представляет собой GeForce 9400M, посмотрим, сможет ли данный видеоакселлератор показать более-менее «комфортные» результаты.

3DMark06

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Результаты ION, откровенно говоря, не впечатляют, хотя, это однозначно выше производительности GMA950, тут уж не поспоришь. Разгон CPU практически не оказывает никакого воздейтвия на результаты данного бенчмарка.

Cinebench

Для закрепления результатов, проверим еще один синтетический бенчмарк, представляющий собой рендеринг 3D-сцены.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

И в Cinebench повторяется такая же картина, как и во многих, проведенных выше, тестах. Системы идентичны по производлительности, с разгоном платформа ION уходит вперед. В OpenGL тесте, система ION, конечно же, опережает своего противника за счет более производительного графического ядра.


Производительность в играх

Учитывая результаты 3DMark уже стало относительно понятно, чего ожидать от GeForce 9400M. Но все же попробуем протестировать NVIDIA ION в нескольких игровых приложениях. Платформа Intel в этих тестах не участвовала.

Было проведено тестирование только в двух играх — FarCry 2 (разрешение 800x600 и 1024x768) и FlatOut Ultimate Carnage (800x600), после чего уже четко прояснилось на что способен ION. Использовались настройки по умолчанию, для FarCry задействовался встроенный бенчмарк, а показания во FlatOut снимались с помощью программы Fraps. На графиках отмечен минимальный, средний и максимальный fps.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Как и предполагалось, интегрированный 9400M не показал впечатляющих результатов. Фактически, чтобы поиграть в современные игры на этой платформе необходимо опускать разрешение даже ниже 800x600 с установкой минимальной детализации — но кому это нужно?


Мультимедиа

Смотря на результаты всех проведенных тестов, мы все еще так и не видим превосходства ION над Intel 945, но в запасе ION остался еще один козырь — аппаратное ускорение HD-видео. Но сначала проведем тестирование в приложениях кодирования аудио/видео-содержимого.

LameXP

Программа для кодирования в MP3 с использованием кодека Lame. Производилось конвертирование в MP3-формат десяти файлов общим объемом 435 МБ, «сграбленных» с Audio-CD. Конвертирование проводилось с переменным битрейтом, на диаграммах отображено время кодирования.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Ничего нового — время кодирования уменьшается пропорционально повышению частоты CPU.

x264 Benchmark

Бенчмарк, производящий конвертирование DVD-видео MPEG-2 в формат x264. Кодирование проходит в два прогона — при первом происходит лишь анализ изображения, а при последующем проходе само конвертирование, с учетом данных полученных при первом. Процедура повторяется четыре раза, после чего итоговые данные усредняются.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Воспроизведение HD-контента

Собственно, самое интересное — это воспроизведение HD-контента. Учитывая поддержку технологии PureVideo HD, о наличии которой было отмечено ранее, можно полагаться на то, что Zotac IONITX-A станет неплохим выбором для организации HTPC.

Мы опробовали воспроизведение немалого количества роликов как 720p, так и 1080p. Для задействования аппаратного ускорения PureVideo HD, плеер, используемый для просмотра, должен обладать поддержкой DXVA — DirectX Video Acceleration. Нами был выбран Media Player Classic Homecinema, который кроме прочего необходимо настроить соответствующим образом.

Производительности процессора Atom 330 достаточно, чтобы справиться с воспроизведением видео 720p (это было подтверждено и на 945GC, и на ION с отключенным ускорением). Правда, загрузка CPU при этом неуклонно стремится к 100%, составляя в среднем 70-90%. Любые параллельно производимые действия — и мы получаем дергающуюся картинку, рассинхронизацию звука и т.п. неприятные вещи. Видео FullHD 1080p уже оказывается не по силам центральному процессору — он загружен на 100%, плавное воспроизведение отсутствует.

NVIDIA ION - воспроизведение HD видео

С включением поддержки PureVideo HD на ION мы наблюдаем невероятную картину — видео в формате 1080p воспроизводится плавно, без задержек. Но что самое приятное, загрузка процессора зачастую не поднимается даже выше 20%! Параллельное выполнение каких-либо действий не сказывается на воспроизведении. Таким образом, действительно, чипсет 9400M снимает основную нагрузку с ЦП при воспроизведении видео.


Энергопотребление

В заключение остановимся на еще одном не менее интересном показателе — энергопотреблении систем, ведь главной особенностью процессора Atom и является борьба за ватты.

Тестирование Intel Atom 330 на платформах 945GC и NVIDIA ION

Мы замеряли потребляемую мощность систем, как в режиме простоя, так и в полной нагрузке. Учитывая тот факт, что для обеспечения полной нагрузки на CPU была необходима установленная ОС, приведены результаты Idle режима с подключенным HDD и без него, чтобы можно было оценить уровень потребляемой мощности самим жестким диском. Каждая из систем работала со своим блоком питания — для Zotac это был имеющийся в комплекте БП, а плата Intel D945GCLF2 работала от блока питания FSP установленного в корпусе неттопа RIM 2000, которые также могут накладывать определенные поправки в зависимости от своего КПД.

Как видим, NVIDIA Ion оказывается экономичней, потребляя в зависимости от режима на 5-7 Вт меньше.


Итоги

Процессоры семейства Atom хоть и не блещут своей производительностью, но позволяют построить компактные и экономичные ПК, которых вполне хватает для офисных задач, серфинга в Интернет и т.п. Именно на это и была нацелена политика Intel. NVIDIA, посчитав перспективным сегмент неттопов, также выпустила свою платформу ION, где попыталась расширить возможности процессоров Atom, позволив таким системам осилить игры и воспроизведение HD-видео. И хотя с игровыми приложениями наблюдается все же нехватка производительности видеоподсистемы, но с воспроизведением HD платформа NVIDIA ION справляется на ура, тем самым, позволяя создать тихий и компактный HTPC.

Zotac IONITX — первый продукт стороннего производителя на базе платформы NVIDIA ION. Материнская плата оставляет крайне положительные впечатления. Виден прицел именно на составляющую домашнего медиацентра. Сами за себя говорят наличие огромного количества разъемов и интерфейсов, в числе которых HDMI и eSATA, имеющийся в комплекте бесшумный блок питания, пассивная система охлаждения (которая при необходимости может быть дополнена тихим низкопрофильным вентилятором). И даже встроенная сетевая плата Wi-Fi здесь есть. Кроме того, плата от Zotac впервые позволила выяснить разгонный потенциал процессоров Atom, благодаря обширности своих настроек. В общем, продукт однозначно из разряда «must have». Но, как водится, не обошлось и без ложки дегтя. В первую очередь — это ограниченная расширямость, на плате нет ни единого слота, за исключением экзотического mini-PCIe x1. В нашем распоряжении остается лишь USB. Ну а кроме этого, вашу пробежку в магазин может остановить стоимость Zotac IONITX-A. К моменту выхода этой статьи платы уже должны появиться в розничной продаже, и цена должна составлять около $220, что фактически в три раза дороже материнской платы Intel на 945GC. Сегодня такая цена кажется слишком завышенной, т.к. за такую же сумму можно собрать более производительную систему.

Последнее, что хотелось бы сказать — энергопотребление систем на Atom действительно находится на высоте и не превышает 50 Вт. Простая арифметика позволяет подсчитать, что круглосуточно работающая 7 дней в неделю, 365 дней в году, такая система за год своей работы потребит около 438 кВт·ч. При стоимости в нашей «глубинке» 1 кВт·ч около 25 коп., за год придется расстаться со 110 грн (примерно 15 долларов США). Смешно, не правда ли? Но за это придется уже платить другим, и в первую очередь производительностью ЦП.

Тишина - вечный спутник овера