整合市场硝烟再起 Intel G45/G43测试

●前言

　　Intel是处理器业界的龙头老大，是芯片技术的领头羊，这一点早已毋庸置疑。但它也并非十全十美，图形芯片领域就一直是Intel的软肚腩，在与竞争对手的较量中长期屈居下风。不过这不代表Intel甘愿这样的形式无止境地持续下去，现在似乎该做点什么来扭转局面了。

●G4系列非等闲之辈

　　整合芯片组的定位占据了可观的市场份额，Intel没有任何理由放弃这块蛋糕。G4系列芯片组的推出肩负起了在中低端整合主板市场中攻城夺池的使命。通过前几天我们转载的一篇相关文章，可以看出Intel在这个新生力量上花费了一定的研发精力。G45芯片组的MCH北桥内集成了一颗GMA X4500HD显示核心，采用65nm制程，额定1333MHz前端总线直连，且可完善支持45nm制程的Penryn架构处理器。

G45芯片组实物

　　在内存方面，与所有基于Bearlake架构开发的芯片组一样，G45的MCH芯片集成的双通道内存控制器同时具有支持DDR2和DDR3内存的能力。额定支持规范为DDR2-800和DDR3-1333，分别可产生高达12.8GB/s和23.1GB/s的带宽。另外内存控制器中的DDR2端口最高可识别16GB的容量，是上代产品G35/G33的两倍。但DDR3端口却仍然只支持8GB容量。

　　与NVIDIA和AMD的大多数整合芯片组相同，Intel G4系列虽然本身携带显示核心，却依然提供一组PCI-E 16X端口，并且升级至PCI-E2.0版本，整体带宽由PCI-E1.1的8GB/s翻倍至16GB/s，同时还可为独立显卡输送更多电力。

　　为Intel G45芯片组解决I/O问题的是ICH10芯片，具备现今主流芯片组P45的所有I/O功能，例如原生支持6个SATA2、12个USB2.0等等。

　　G4系列芯片组中包括的两个型号G45和G43分别面向主流和入门级用户，对号入座以取代上个系列中的G35与G33。下列图标为这四款型号的硬件规格属性对比。

　　通过上文的介绍，读者已经了解到G45/G43芯片组基本上拥有Intel P4系列主流芯片组的属性，可以称之为是其衍生产品。但在这一系列进步之中,读者最为关心想必应该是整合在它MCH芯片中的GMA X4500HD图形核心。下面我们使用这一页的文字向读者介绍它在性能上有哪些改观。

●新一代图形芯片架构及功能

　　GMA X4500是Intel首款真正意义上具有完善的DirectX 10功能整合图形芯片，但却不是Intel第一款基于DirectX10架构研发的芯片。早在965时代GMA X3000整合图形芯片就采用同一渲染结构，可是因为设计还不够成熟，实用中DX10功能还不能正常发挥作用。接着G35拥有的GMA X3500做了改进，消除了原先的瑕疵，遗憾的是Intel驱动程序的更新速度较慢，直到今天五月才出现支持DirectX10的驱动版本15.9。因此要评出Intel首次正式迈入DirectX10阵营的产品，似乎今天的GMA X4500是更合适的人选。

GMA X4500显示核心架构图

　　GMA X4500HD采用同一渲染（Unified Shader）架构，每一组执行单元（Execution Units）都可执行顶点、纹理、几何等指令工作，最大限度地利用了核心晶体管资源。与之前还不够完善的GMA X3500相比，增强了数据流仲裁单元（Thread Dispatch）对各种不同类型指令的排序效能，以及令执行单元改进了多数据流处理能力。

　　在Intel增强了X4500HD的纹理取样和像素操作单元之后，能够支持动态各向异性过滤以及其它以往不支持的采样过滤工作，可是仍然缺少全频抗拒之的能力。

GMA统一渲染单元示意图

　　在3D性能方面，GMA X4500HD最大的改进之处是它在GMA X3500的基础上又增加了两个执行单元（如上图所示），并凭借65nm工艺的优势将频率由原先的500MHz增加到800MHz，这样实际3D应用效果势必会产生明显的提升。另外一大创新，也可称为是目前Intel独家技术，即GMA X4500加入了DVMT技术，全称为“Dynamically Allocated Video Memery”（动态分配显存），它不需要像往常那样占用固定容量的内存，可以根据负载需求变换内存的占用率。但DVMT也是有占用上限的，而且会根据操作系统是XP还是Vista来确定最高占用额度，它需要尽量保证显示核心对内存的占用不会影响其它程序的正常运行。。

　　例如使用XP系统时，内存为1GB，DVMT最高可分配512MB内存供显示核心，若是Vista系统则分配上线减半至256MB，只有当内存总容量达到2G时才可实现512MB或更高的占用率。

　　最后值得一提的是GMA X4500HD原生支持模拟和数字信号输出，脱离了对第三方桥接芯片的依赖。数字输出主要有常见的DVI和HDMI方式，芯片内还含有HDCP Key，这是否意味着它能够胜任当前最新编码格式的H.264和VC-1？在接下来实体产品评测中的高清测试部分你能得到明确的答案。但根据Intel公布的数据来看，G4系列芯片组中只有G45拥有后缀“HD”的GMA X4500显示核心，而G43则无，显然后者可能被削减了硬件解码功能，此猜测是否属实，还需经过实验再做定论。

　　前文中我们从理论上系统地介绍了Intel进军整合市场的这两股中坚力量的技术特点，技嘉（Gigabyte）在第一时间为我们提供了基于G45和G43芯片组设计的实物样品。作为来自一线厂商的产品，他们非常具有代表性，我们的产品实测部分即围绕这两款产品展开。

●技嘉EG45M-DS2H与EG43M-S2H亮相

技嘉EG45M-DS2H

技嘉EG43M-S2H

　　G45系Intel当前最为高端的整合芯片组，技嘉对其采用了全固态设计，而G43定位较低，仅在重要的处理器供电部分采用全固态设计，其余部分则使用直插式电解电容。他们全都理所当然地继承了技嘉动态节能技术，但只有G45被打上超耐久2代的标签“Ultra Durable 2”。（以下所有并列对比图左侧为G45）

●处理器供电设计

　
处理器供电特写

　　可以看出这两款主板基本上基于同一板型设计，各芯片、插槽、接口的布局完全相同，只是在处理器供电走线方面有少许区别。其中达到超耐久标准的G45采用通常在公版显卡上才会出现的低阻抗功率IC，而G43是普通MOSFET。它们都采用了原生4相位供电，电感线圈同为全封闭铁芯的R50。低ESR值的三羊SEPC固态铝壳电容负载两者的高低频滤波工作。

●北桥散热及PCB做工

　
北桥散热片特写

　　技嘉为G45主板的北桥芯片配备了规格更高的铝质散热片，便于使北桥能够运行在更高的前端总线频率下，从而突出相对较高的定位。

处理器插槽封装

　　两者都使用4层PCB设计，处理器插槽采用BGA封装，无任何针脚裸露在外，避免可能存在的安全隐患，同时令电气性能更加出色。

　　技嘉G45与G43出自同一PCB规划，只有通过电容、电感以及散热片才可迅速区分出两者。G43虽然大部分区域使用电解电容，但它们依然不可小视。这些电容是著名的日本化工出品的KZG系列，顶端类似奔驰车标的三叉形防爆纹是其显著特征。这种电容的耐高温、寿命、阻抗等属性在同类产品中一直是一等一的佼佼者，在还以电解电容为主流的时代，它占据了顶级主机板选材的半壁江山。

●各类扩展插槽

　
内存插槽特写

　　双通道内存插槽都以红色和黄色提示如何组建双通道内存系统，同时使用相同的颜色可以实现这一功能。

　
PCI-E/PCI插槽特写

　　技嘉G45与G43都提供一组PCI-E2.0 16X插槽，一组PCI-E1X插槽以及两个PCI插槽，扩展功能足够满足日常需求。

●异常齐全的I/O功能

　
I/O端口区域特写

　　ICH10芯片原生支持6个SATA2端口，但是在存储I/O区域只出现了5个。其中一个以PCB内线连接方式作为eSATA端口拼合在I/O背板上。

技嘉EG45M-DS2H I/O背板

技嘉EG43M-S2H I/O面板

　　I/O背板功能异常丰富，端口应有尽有。提供6个USB2.0插座，一个1394a插座。集成显示核心的视讯输出组成为VGA+DVI+HDMI。

●各板载芯片简介

　　技嘉EG45M-DS2H与EG43M-S2H的板卡芯片配置只有一处不同，那就是为了区分定位的差别，前者采用了Realtek HDAudio ALC8系列中的顶级型号ALC889A，而后者是最常见的主流型号ALC888。但仅凭人耳已很难辨别两者音效的好坏，它们都能做到7.1声道音频输出。

　
音频解码芯片

　
网络控制芯片

　　它们的网络控制芯片同样来自Realtek，RTL8111C是现在常见的基于PCI-E总线连接的千兆网络控制芯片。

　
1394a芯片

　　老脸色德州仪器生产的IEEE1394a控制器，提供两个1394a链接，在这两款主板的I/O背板上我们可以发现其中一个，另一个以插针的形式安置在主板下底边缘。

　
IDE磁盘芯片

　　看到ITE的Logo希望读者不要误解，尽管高精度传感器的美誉使其扬名四海，但这次它要证明自己在其它芯片上有不逊的造诣。IT8213F是它最近设计的IDE控制器之一，弥补ICH10南桥无并口磁盘支持的缺陷。而一向与技嘉合作紧密的JMB系列磁盘芯片却未见它的身影。

视频输出电压调节芯片

　　上图中这两颗相同的芯片位于技嘉G45、G43主板的板载视频端口附近，由于GMA X4500显示核心的数字信号输出采用Displayport方式，欲实现DVI和HDMI功能，需要各加入一颗电压调整芯片，使输出数字信号达到DVI和HDMI的标准。

　　测试使用代表Intel在双核领域卓越品质的E8500处理器，可以轻松超过500MHz以上外频稳定运行，素有主板试金石之称。当然我们不可能奢望这两款定位主流和入门的整合产品达到这一程度，但至少可以检验它们有多少潜力可挖，用户在使用时有无机会获取超值动力。

　　测试软件涵盖几乎全部常用的处理器、内存、图形等测试软件，此外还将通过实践检测GMA X4500HD的高清硬件解码功能，包括它对MPEG2、H.264、VC-1这三种新老编码格式的支持。

●测试平台软硬件配置

测试平台特写

　　下面进入上机实测环节，首先由对处理器支持性能的部分开始。

　　一旦进入实测阶段，G43与G45的差异立刻体现出来。后者可以令处理器运行在400MHz外频/1600MHz前端总线，不需要对北桥芯片施加额外的电压，只要处理器体制允许。而前者无论如何调节北桥电压，都无法令外频明显超过333MHz。但G45也并非能摧枯拉朽，它的外频能力在超过400MHz后便停滞不前，且它们所能运行的外频上限临界点十分明确，这一点与P43芯片组十分相似。或许它们都含有Intel为严格把控市场定位而增设的所谓“外频墙”。

●处理器性能测试

　　根据以上特性，本次测试方案已经形成。为了更加凸显G45与G43这两款芯片组在实际使用效果上的差异。E8500在G45上使用400MHz外频，达成400MHz×9.5 @3.8GHz，在G43上则使用默认的333MHz×9.5 @3.16GHz。内存分别用同步和异步的方式运行在DDR2-800，延迟4-4-4-12-2T。因为初步来看，后者仅有默认使用的能力。

　　为方便读者辨别，两款主板的测试截图采用不同的桌面背景，所有截图均可点击放大。

G45 SuperPi-1M测试结果：12.308s

G43 SuperPi-1M测试结果：14.742

G45国际象棋测试

G43国际象棋测试

　　测试中G43的败北是毫无悬念的，我们对比的意图只是为了彰显在实际使用中两者可能会产生的差距幅度。

●内存性能测试

　　乍一看在G45芯片组上的400MHz×9.5 @3.8GHz和DDR2-800 4-4-4-12-2T，应该与P45或X48使用这一参数配置没有多大差异，但Everest的测试结果着实让我们大跌眼镜。那就是这两款芯片组的内存执行效能相对低下，各项传输带宽无力超过7000MB/s，尤其是内存潜伏周期竟高达80ns以上。可令人费解的是这一现象在同样定位于入门级的非整合芯片组P43上并无发生，或许是G45和G43的MCH芯片中存在GMA图形芯片影响了内存控制器的效率。

G45内存效能测试

G43内存效能测试

　　初步判断是由于受到图形芯片的影响，导致它们北桥的内存性能欠佳。Intel革命尚未成功，RD仍需努力。

●3D性能测试

　　3D图形加速性能想必是用户对这两款新生的整合芯片组最为关心的部分，也是其最高的价值所在。至于在本次测试中G45与G43谁胜谁负，结局早已明朗。尽管两者的图形芯片3D架构规格基本相同，但G45平台上更高的处理器频率是它制胜的关键。GPU-Z到目前为止的最高版本0.2.6还无法完全准确识别GMA X4500显示核心。下列3DMARK测试截图中左侧为G45平台。

 
3DMARK03测试（点击放大）

　
3DMARK05测试（点击放大）

　
3DMARK06测试（点击放大）

　
3DMARK Vantage测试（点击放大）

　　它们最终获得的3DMARK成绩让人为之一振，这个程度基本可以运行相对简单的3D游戏，对一直受世人诟病性能不济的Intel集成显卡来说，G43/G45已经获得了巨大的飞跃。

●综合性能测试

　　关于整体PC的综合性能，CPU频率显然占据主导地位。正所谓“一寸长一寸强”，G45平台凭借3.8GHz的主频毫无疑问地轻松击败仅能运行默认频率的G43平台。部分读者可能会认为不同主频的对比有失公正，而笔者的观点是既然G43没有提升外频的能力，那么G45的胜出是天经地义的。因为当前市面上绝大多数Intel Core 2处理器都有安全运行在400MHz外频的能力，如此触手可得的利益，没有理由不去争取。消费者需要明确了解他们花费的每一分钱所能换回的潜在价值。

　
PCMARK05测试（点击放大）

　
PCMARK Vantage测试（点击放大）

G45 Science Mark2.0测试

G43 Science Mark2.0测试

　　帮助处理器分担解码工作，具备高清硬件解码能力，今天这些已上升到整合图形芯片领域的参考标准。G45、G43拥有的GMA显示核心能否胜任这一工作，这个章节将让你一目了然。

　　前面提到G43的整合图形芯片代号为GMA X4500，缺少后缀“HD”字样，这让人对其是否还具有硬件解码能力产生怀疑。而现在所有疑虑可以打消，答案是肯定的，两款芯片组具备相同的硬件解码能力，至于命名的差异，似乎是Intel“虚晃了一枪”。

　　首先我们测试较早出现的编码格式的高清影像MPEG2和最近流行的VC-1。播放软件使用对硬件解码功能有良好软件支持的PowerDVD8，分别在打开和关闭硬件解码功能的情况下对视频中同一秒钟内的某一帧作截图对比。请注意观察截图左下角的处理器负载显示。

●高清解码测试之MPEG2

MPEG2硬件加速关闭

MPEG2硬件加速开启

●高清解码测试之VC-1

VC-1硬件加速关闭

VC-1硬件加速开启

　　可以看出，在开启硬件解码功能后，处理器负载比开启前大幅度下降。对VC-1格式解码时效果尤为明显，负载由58%下降至13%。由此可见Intel涉足高清部分的巨大进步是不可磨灭的。

　　不过GMA X4500HD在应对H.264编码格式时遇到了门槛，在使用此格式的X-Men3 1080p的测试中，打开硬件加速后起到的作用微乎其微，处理器负载仍然居高不下。并且在硬件加速开启后视频播放速度变快，在同一秒钟内显示完全不同的两种场景。由此看来，G45、G43芯片组还不能完善地解码这种最新的编码格式，Intel仍有很大的改进空间。

●H.264暂不支持

H.264硬件加速关闭

H.264硬件解码开启

●作后感想

　　对Intel第一波正式杀入DirectX10+高清整合芯片组市场的G45与G43的评测到这里告一段落。尽管与G45/G43离最强整合性能的桂冠还有差距，但无论是3D性能测试、高清测试还是平台整体性能测试都证明只要Intel发力，就完全可以在此领域划出自己的一席之地。自近些年整合芯片组开始流行时起，Intel这类产品从未有过像今天这样叫板竞争对手的实力。

　　G45与G43的推出空前拉近了与竞争对手的差距，Intel最大的优势是可令性能强悍的Core2处理器在自家主板上不舍余力地发挥。正如它面向非整合主流、高端市场的产品P45、X48一样，对Core 2处理器的完美支持是旁人难以企及的。我们有理由相信，整合芯片组市场上两强相持的局面即将被打破，Intel作为一只新生力量　　从会乱军之中杀出一条血路。无论如何，这对消费者来说都是一大福音，我们会有更多的选择。