Test: VIA-Apollo-KT266A-DDR-Chipsatz

03.09.2001 von Christian Vilsbeck und Bernhard  Haluschak
Kurzzeitig war der SiS735 der schnellste Chipsatz für Socket-A-DDR-Mainboards. Jetzt schlägt VIA mit dem neuen Apollo-KT266A gewaltig zurück und lässt alle anderen Chipsätze ganz alt aussehen.

Der SiS735-Chipsatz war schneller als alle anderen DDR-Chipsätze für Socket-A-Mainboards. Zudem sind die SiS-Mainboards für unter 200 Mark im Handel, gut 100 Mark weniger als Boards mit VIA-, AMD- oder ALi-Chipsatz.

Grund genug also für die inzwischen erfolgsverwöhnten Chipsatz-Macher von VIA, ihr Zugpferd Apollo KT266 einer Überarbeitung zu unterziehen. Die Zielvorgabe an die Entwicklungsabteilung war klar definiert: Die Schwachstelle "niedrige Speicherperformance" musste behoben werden.

Jetzt ist der neue Chipsatz mit Namen Apollo KT266A fertig. Er verfügt über die gleichen Features wie der bekannte Apollo KT266, nur eben "optimiert". VIA stellte uns ein Referenz-Mainboard mit dem Apollo-KT266A-Chipsatz für Tests zur Verfügung.

tecChannel.de vergleicht die vier Kontrahenten im Testlabor. Die Ergebnisse sind eindeutig.

DDR-Chipsätze im Vergleich

Für AMDs Athlon und Duron stehen zurzeit vier Chipsätze zur Verfügung. Während serienreife Boards mit den Chipsätzen von AMD, ALi und VIA bereits seit März 2001 zu haben sind, gibt es von SiS erst seit Mitte August 2001 eine Lösung.

DDR-Chipsets für AMD-CPUs: Northbridge

Chipset

AMD AMD-760

ALi ALiMAGiK 1

VIA Apollo KT266/A

SiS735

Bezeichnung

AMD-761

M1651

VT8366/A

SiS735

CPU-Steckplatz

Slot A / Socket A

Slot A / Socket A

Slot A / Socket A

Slot A / Socket A

FSB-Takt (MHz)

200/266 DDR

200/266 DDR

200/266 DDR

200/266 DDR

Speichertakt (MHz)

200/266 DDR

66/100/133 SDR und 200/266 DDR

66/100/133 SDR und 200/266 DDR

66/100/133 SDR und 200/266 DDR

max. Speicher (MByte)

4096

3072

4096

1536

Speichertyp

DDR-SDRAM

SDRAM, DDR-SDRAM

SDRAM, VC-SDRAM, DDR-SDRAM

SDRAM, DDR-SDRAM

AGP

4x

4x

4x

4x

Die Tabellen zeigen die wichtigsten Features im Vergleich.

DDR-Chipsets für AMD-CPUs: Southbridge

Bezeichnung

AMD-766

ALi M1535D+

VIA VT8233

integriert in SiS735

UDMA100

Ja

Ja

Ja

Ja

USB-Ports

4

6

6

6

AC97 Audio/Modem

Nein

Ja

Ja

Ja

I/O-Funktionen

Ja

Ja

Ja

Ja

Tastatur-Controller

Ja

Ja

Ja

Ja

ALi ALiMAGiK 1

Um ALi war es lange ruhig. Jetzt kommen gleich mehrere DDR-Chipsätze für Desktop-PCs und Notebooks aus Taiwan. Der ALiMAGiK 1 ist auf Mainboards für Desktop-PCs für den AMD Athlon und Duron zu finden. Außerdem ist mit dem MobileMAGiK eine Version für Notebooks geplant. Für Intel-CPUs gibt es den Aladdin Pro 5 (Desktop) und den Aladdin Pro 5M (Notebooks).

Der ALiMAGiK 1 unterstützt bis zu 3 GByte Hauptspeicher. Laut ALi arbeitet der Chipsatz mit PC100-/PC133-SDRAM sowie DDR200- und DDR266-SDRAM. In früheren Datenblättern des Herstellers tauchte sogar noch EDO-DRAM-Unterstützung auf. Speichertakt und FSB lassen sich mit unterschiedlichen Frequenzen betreiben. Die Southbridge M1535D+ bietet sechs USB-Ports, UltraDMA/100-Support sowie integrierte Sound/Modem-Funktionalität.

AMD AMD-760

Dem AMD-750-Chipsatz für PC100-SDRAM war ein langes Leben beschert. Erst knapp zwei Jahre später schickt AMD mit dem AMD-760 einen Nachfolger mit DDR-SDRAM-Unterstützung ins Rennen.

Das Chipset unterstützt im Gegensatz zur Konkurrenz von VIA und ALi ausschließlich DDR-SDRAM. Außerdem ist es bei der Speicheranbindung weniger flexibel, denn der CPU-FSB und der Speicherbus müssen synchron getaktet sein. Wer einen Prozessor mit 100 MHz (200 MHz per DDR-Verfahren) einsetzt, muss sich demnach auch mit DDR200-Speicher begnügen.

Interessantes Detail: Der AMD-760 verwendet den gleichen internen Bus wie der 750er und die VIA Apollo-Pro-Reihe. Deshalb sind auch gemischte Boards mit AMD-Northbridge (AMD-761) und VIA-Southbridge (zum Beispiel VT82C686B) möglich.

SiS SiS735

Anders als die Chipsätze der Mitbewerber besteht der SiS735 nur aus einem hochintegrierten 682-Ball-BGA-Chip, der die North- und Southbridge enthält. SiS setzte bereits beim Vorgänger SiS730 S auf diese kostengünstige Single-Chip-Lösung.

Der SiS735 verwaltet den Speicher sehr flexibel. Er unterstützt bis zu drei PC133- oder PC266-DIMM-Module. Dabei ist der Speicherausbau auf maximal 1,5 GByte beschränkt. Darüber hinaus kann der CPU-FSB-und der Speichertakt synchron und asynchron arbeiten. Bei einer CPU mit FSB 100 MHz garantiert das einen maximalen Speichertakt von 133 MHz (266 MHz DDR).

Ein Novum der SiS-Architektur ist das Multi-Threaded I/O Link. Anders als beim Intel-Hub-Link- oder VIA-V-Link-Verfahren (Bandbreite je 266 MByte/s) bietet diese Verbindung zwischen der North- und Southbridge eine Bandbreite von 1,2 GByte/s. Sie besteht aus acht parallel arbeitenden Datenkanälen.

Zu den Standardfunktionen des SiS735-Chipsatzes gehören AGP 4x mit Fast Write und 256 MByte Graphic Window Size. Die integrierte Southbridge unterstützt serienmäßig sechs PCI-Master sowie UltraDMA/100. Zusätzlich bietet es sechs USB-Ports, integrierten Fast Ethernet- und Audio/Modem-Controller.

VIA Apollo KT266/A

Der VIA Apollo KT266 und KT266A verwendet wie die Variante für die Intel-CPUs Apollo Pro266 den internen Bus V-Link. VIA kann dadurch für beide Plattformen dieselbe Southbridge verwenden. Zusätzlich lassen sich weitere PCI-Controller über V-Link anbinden, um mehrere getrennte PCI-Busse einzurichten - wichtig etwa für Server und Workstations.

Wie mittlerweile leider üblich, gibt auch VIA seine Transferraten werbewirksam in GB/s oder MB/s (Basis 1000) an, die aber nicht mit GByte/s und MByte/s (Basis 1024) verwechselt werden dürfen. So ergeben sich für die Speicherbandbreite von DDR266-SDRAM 1,99 GByte/s (2,13 GB/s) und für den Chipsatz-Bus V-Link nur 254 MByte/s (266 MB/s). In der zweiten Jahreshälfte 2001 soll V-Link dann bis auf 509 MByte/s beziehungsweise 533 MB/s erweitert werden. Der neue KT266A beherrscht diese Bandbreite noch nicht.

Neu am Apollo KT266A sind optimierte Timings und ein neuer Memory-Controller. Gegenüber dem Apollo KT266 kann er nun 8 statt nur 4 Quad Words pro Takt übertragen. Zudem wurde der Zugriff auf gepufferte Daten beschleunigt.

Wichtig für Mainboard-Hersteller ist die Pin-Kompatibilität des Apollo KT266A mit dem bisherigen KT266. Zum Aufbau eines Mainboards sind mit dem Chipsatz nur noch wenige niedrig integrierte Bauteile erforderlich. Der Apollo KT266/A bietet serienmäßig Sound-, Modem- und Netzwerkfunktionalität (AC97, MC97, 10/100 oder HomePNA). Die Anschlüsse und darüber hinaus notwendige Bauteile befinden sich auf dem Mainboard oder auf einer ACR- beziehungsweise AMR-Karte, die in einem eigenen Slot Platz findet.

DDR-SDRAM

DDR-SDRAM basiert in seiner Core-Technologie auf normalem SDRAM und nutzt intern vier unabhängige Bänke. Durch den Datentransfer bei beiden Flanken des Taktsignals sind Laufzeitverzögerungen sehr kritisch. DDR-SDRAM verwendet deshalb für die Synchronisierung des Datentransfers nicht nur den normalen Systemtakt, sondern ein zusätzliches bidirektionales Strobesignal DQS. Das parallel zu den Daten laufende Signal dient dem Chipsatz und dem Speicher als Referenz für die Gültigkeit der Daten auf dem Bus.

Durch DQS kann die Zugriffszeit verkürzt werden, Highspeed-Datentransfers sind möglich. Außerdem ist durch das Strobesignal ein leichtes Abdriften des Bustaktes zwischen Chipsatz und Speicher unproblematisch.

Um das exakte Timing zwischen Daten-Strobesignal DQS und Daten zu ermöglichen, müssen die Anschlüsse die gleichen physikalischen Bedingungen wie Leiterbahnlänge und -kapazität vorfinden. Änderungen der Übertragungsparameter durch Temperatur- oder Spannungsschwankungen wirken sich auf DQS und die Daten gleichermaßen aus. Damit ist sichergestellt, dass während eines Datentransfers zwischen Chipsatz und Speicher keine Timing-Probleme auftreten. Ein stabiler Highspeed-Betrieb ist durch diese Zusatzkontrolle sicherer als durch die Synchronisation mit dem globalen Systemtakt.

Bei einem Lesebefehl generiert und steuert das DDR-SDRAM das bidirektionale Strobesignal und zeigt dem Chipsatz mit der steigenden und fallenden Flanke die gültigen Daten an. Umgekehrt verhält es sich bei einem Schreibvorgang. Jetzt generiert und steuert der Chipsatz das Strobesignal und zeigt damit dem Speicher die Gültigkeit der einzulesenden Daten mit beiden Flanken an.

Ausführliche Informationen zu DDR-SDRAM finden Sie in dem Artikel DDR-SDRAM: Rambus-Killer?

Benchmarks

Bitte beachten Sie: Bei den Testkandidaten handelt es sich bis auf das Mainboard mit VIA-Apollo-KT266A-Chipsatz um serienreife Mainboards. Die Hardware und das BIOS entsprechen der Serienproduktion. Dennoch feilen die Hersteller weiter am BIOS. Diese Verbesserungen führen nicht nur zu einer höheren Kompatibilität, sondern erfahrungsgemäß auch zu leichten Performance-Steigerungen.

Die Tests wurden mit Windows 98 SE sowie unter Windows 2000 durchgeführt. Die jeweiligen Konfigurationsänderungen hinsichtlich Prozessor und Speichertyp finden Sie in den Benchmark-Diagrammen auf den folgenden Seiten.

Für den Test des KT266A-Chipsatzes stellte uns VIA ein Referenz-Mainboard zur Verfügung. Beim BIOS handelte es sich noch um eine Evaluation-Version. Wir lassen es gegen die Mainboards MSI K7T266-Pro-R (VIA Apollo KT266), ASUS A7M266 (AMD-761-Northbridge, VIA-VT82C686B-Southbridge), Transcend TS-ALR4 (ALiMAGiK 1) und Elitegroup K7S5A mit SiS735 antreten.

Speicher-Performance

"Performance Driven Design" nennt VIA die Optimierungsarbeit am Apollo KT266A. Der neue Memory-Controller soll den Speicherdurchsatz gegenüber dem Apollo KT266 deutlich erhöhen.

Zur Überprüfung der Speicher-Performance dient unser Benchmark tecMEM. Er erlaubt eine getrennte Analyse von Read-, Write- und Move-Operationen.

Speicherperformance Socket-A-DDR-Chipsätze

Chipsatz

Read [MByte/s]

Write [Mbyte/s]

Move [MByte/s]

Testplattform: Athlon 1200, PC266-DDR-SDRAM mit CL2,0

Ali ALiMAGiK 1

364

404

253

AMD AMD-761

445

508

326

SiS SiS735

507

415

320

VIA KT266

444

507

336

VIA KT266A

499

589

422

Zusätzlich haben wir die Speichertests noch mit "schwächeren" Komponenten durchgeführt. Die Werte in der folgenden Tabelle basieren auf einem Athlon 1000 und PC266-DDR-SDRAM mit CL2,5:

Speicherperformance Socket-A-DDR-Chipsätze

Chipsatz

Read [MByte/s]

Write [MByte/s]

Move [MByte/s]

Testplattform: Athlon 1000, PC266-DDR-SDRAM mit CL2,5

Ali ALiMAGiK 1

331

331

189

AMD AMD-761

367

448

274

SiS SiS735

450

362

278

VIA KT266

403

478

313

VIA KT266A

501

603

424

VIA konnte die Speicher-Performance beim Apollo KT266A um bis zu 35 Prozent gegenüber dem Apollo KT266 steigern. Der neue VIA-Chipsatz besitzt damit mit Abstand das schnellste Speicherinterface aktueller Socket-A-DDR-Chipsätze

Dass der Apollo KT266A mit CL2,5-Speicher trotz langsamerer CPU höhere Speichertransferraten ermöglicht, liegt laut VIA am Beta-BIOS des Mainboards. Dieses ist für DDR-SDRAM mit CL2,5 optimiert. Verwunderlich ist es allerdings trotzdem, dass ein Hersteller ein Mainboard an die Presse gibt, das für langsameren Speicher optimiert sein soll.

2D-Benchmarks

Wir testen hier die Kompatibilität und Performance bei Standard-Anwendungen unter verschiedenen Betriebssystemen. Als Benchmark kommt der BAPCo SYSmark2000 zum Einsatz.

OpenGL

SPECviewperf 6.1.2 ist ein OpenGL Real-World-Benchmark. Er nutzt Funktionen zur Modellierung von Objekten der industriellen Designer-Software Pro/DESIGNER von Parametric Technology Corporation. In unserem Test kommt die Benchmark-Suite ProCDRS-03 zur Anwendung.

Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete im Bereich Grafik-High-End für den beruflichen Einsatz: CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen. Wir verwenden aus diesem Packet den Benchmark für die Simulation.

DirectX

Der Benchmark 3DMark2001 verlangt nicht nur nach Rechen- und Grafikleistung, sondern beansprucht auch den AGP-Bus und das Speicher-Interface stark.

3D-Spiele

Das 3D-Spiel Quake III Arena V1.17 Retail Version benutzt OpenGL. Wir testen in der Einstellung High mit Sound und der Demo1.

Als 3D-Praxistest setzen wir das Spiel Unreal mit der Patchversion 226 final ein. Es belastet besonders die CPU und den Systemspeicher. Bei Unreal ist die Bildrate nach mindestens drei Zyklen mit der Option timedemo 1 angegeben. Das 3D-Spiel arbeitet dabei mit 800 x 600 Bildpunkten, 32 Bit Farbtiefe und mit Hardware-Rendering.

EIDE-Benchmarks

Die Performance der Festplatte hat bei 128 MByte Arbeitsspeicher fast keine Auswirkung auf den Anwendungs-Benchmark SYSmark2000. Ein Großteil der Tests läuft im Arbeitsspeicher ab. Auch 3DMark2001 und die restlichen Grafik-Benchmarks greifen beim Testen kaum auf das EIDE-Interface zu. Trotzdem beeinflusst die Performance des Festplatten-Controllers die subjektiv empfundene Geschwindigkeit eines Windows-Systems. Die Dauer des Boot-Vorgangs oder die Bildbearbeitung mit sehr großen Dateien hängen von der Geschwindigkeit der EIDE-Schnittstelle ab. Auch beim Kopieren größerer Dateibestände wird der Unterschied zwischen einem schnellen und einem langsamen System deutlich.

Wir testen mit unserem praxisnahen Benchmark tecMark unter Windows 98 SE die Kopierleistung. Zusätzlich setzen wir zur Bestimmung der maximalen Transferrate der Schnittstelle unseren Lowlevel-Benchmark tecHD ein. Alle Werte ermitteln wir am internen EIDE-Controller.

Fazit

Wenn Mitte September 2001 die ersten Serien-Mainboards mit dem VIA-Apollo-KT266A-Chipsatz in den Handel kommen, wird performance-orientierten Käufern die Wahl leicht fallen. Der VIA Apollo KT266A ist mit Abstand der schnellste Chipsatz für Socket-A-DDR-Mainboards. Gegenüber dem Vorgänger Apollo KT266 zeigt der Chipsatz teilweise Performance-Steigerungen von über 10 Prozent. Vor allem Speicherintensive Anwendungen profitieren durch die um bis zu 35 Prozent schnelleren RAM-Zugriffe.

Mainboards mit dem SiS735 sind seit der Vorstellung des VIA-Apollo-KT266A-Chipsatzes damit zwar nicht mehr die schnellsten, bieten derzeit aber eindeutig das beste Preis-/Leistungsverhältnis. So kosten Boards mit dem SiS-Chipsatz bis zu 50 Prozent weniger als vergleichbar ausgestattete Hauptplatinen mit AMD-, VIA- oder ALi-Chipsätzen.

Abraten müssen wir von Mainboards mit dem ALi ALiMAGiK 1. Der Chipsatz läuft zwar wie die übrigen Kandidaten sehr stabil, die Performance-Einbußen sind aber deutlich zu hoch. (cvi)