4. P55 HUB Express NF200 e PLX, una simbiosi perfetta?

La top di gamma Gigabyte è una delle schede per piattaforma P55 più complete in commercio e garantisce una ottima espandibilità grazie all'adozione di numerosi controller aggiuntivi e connessioni integrate. Gli ingegneri Gigabyte hanno dovuto affrontare un problema non indifferente nello sviluppo di questo progetto, nel caso specifico, la possibilità di far convivere le nuove unità SATA 3.0 e USB 3.0 con il chipset P55 HUB Express.

Il limite principale dell'attuale architettura Intel è di usare un Bus DMI per interconnettere il P55 Express con gli elementi di sistema come: SATA, USB, PCIEX 1.1 e Audio.
L'attuale cuore del problema è che il Bus DMI ha una velocità di trasferimento troppo lenta per veicolare tutto il bandwidth necessario per il nuovo standard, la sua velocità massima è dichiarata per 16 Gbps contro i 6.0 Gbps, teorici, necessari per il nuovo protocollo su ogni singolo canale, che se sommati al doppio canale integrato, Sata 3.0 e USB 3.0, fanno crescere il bandwidth massimo teorico necessario ad almeno di 24 Gbps superando quindi la possibilità offerta dal Bus Intel .

Per ovviare a questo limite, le soluzioni tecniche adottate, precedentemente alla UD7, consistevano nel togliere alcune linee PCIExpress 2.0 dalla CPU, generalmente fino a un massimo di 4/8 linee, per veicolarle verso i nuovi controller, eliminando così il collo di bottiglia prodotto dal BUS DMI Intel. La soluzione però aveva un lato negativo di ridurre considerevolmente la banda passante verso gli slot PCIExpress delle schede video, riducendo cosi il canale di trasmissione da un massimo 128 Gbps a un minimo di 64 Gbps.

La soluzione adottata sulla UD7 cambia approccio, eliminando in parte questa problematica, impiegando in modo nativo un chip NF200 più un PLX PEX8608 per la gestione simultanea delle linee PCIExpress verso gli adattatori grafici ed i controller SerialATA 3.0 e USB 3.0.
In questo caso l'interfaccia prevede un utilizzo combinato delle 16 linee PCIExpress, suddividendo e demandando quando necessario fino a 4 Linee PCIExpress al chip PLX per USB 3.0 e SerialATA 3.0, assegnando le rimanenti linee al bridge NF200. Questa soluzione comunque non è arbitraria ma gestita in modo automatico in base ai carichi di lavoro assegnati verso le interfacce seriali o video, prediligendo quando necessario un maggior bandwidth verso l'adattatore video.


Gigabyte GA-P55A-UD7  

Il dettaglio della gestione delle linee PCIExpress 2.0.
Osservando il socket della CPU possiamo vedere chiaramente le piste che si collegano al bridge Nvidia NF200, per un totale di 14 linee, mentre due sono assegnate direttamente allo Switch Chip PLX PEX8608. Durante i test della scheda abbiamo più volte analizzato il loro switching arrivando alla conclusione che il chip NF200 abbia sempre la priorità fino a un massimo di 14 linee PCIExpress 2.0.

Il Chip PLX 8608 invece assegna il massimo delle linee disponibili solo quando l'adattatore video non è in funzione. In ogni modo lo switching è talmente rapido da rendere totalmente trasparente il suo funzionamento al sistema.

Questa scelta ci sembra molto valida ed è un approccio attualmente usato solo da Gigabyte.

Gigabyte GA-P55A-UD7  

Gigabyte GA-P55A-UD7  



L'integrazione delle linee PCIExpress utilizza un sistema molto evoluto, dove ogni slot PCIE x16 2.0 può utilizzare la massima ampiezza di banda grazie al bridge NF200.

I tre slot PCIE 2.0 vengono configurati nel seguente modo:

- Singola VGA x16;
- Doppia VGA x16, x16;
- Tripla VGA x16, x8, x8;

L'ultimo slot PCIExpress azzurro, nella foto è l'ultimo sulla sinistra, è configurato solo per la modalità x8.

Gigabyte GA-P55A-UD7  


Gigabyte GA-P55A-UD7  

A ll'interno del P55, troviamo un controller SATA 2 dotato di 6 porte con la possibilità di sfruttare la tecnologia Intel Matrix Storage (RAID 1 - 0 - 10 - 5 - JBOD - ACHI), una scheda di rete 10/100/1000, 14 porte USB 2.0, un controller Audio HD e 8 linee PCI Express x1 da utilizzare per collegare altri dispositivi ad alta velocità come controller RAID esterni, schede di rete o eventualmente altre schede video.

Il P55 HUB Express utilizza l'interfaccia proprietaria DMI 2.0 GB/s per trasferire i dati verso la CPU.

Secondo specifiche Intel il P55 può essere raffreddato passivamente con un comune dissipatore di alluminio estruso, ogni produttore di schede madri è però libero di adottare una propria soluzione a patto che rispetti il thermal design imposto da Intel stessa.

Il P55 è prodotto a 65nm con tecnologia litografica, il package ha la dimensione di 27x27mm ed è di tipo 951 Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA).