Il chipset e' quell'insieme di circuiti integrati che costituiscono la logica delle schede madri, gestendo le risorse installate ed organizzando il flusso di dati.
Con l'arrivo del Pentium, Intel si e' imposta come produttore principale (spesso unico) di chipset per i suoi microprocessori.
Se acquistate ora un Pentium III questo vi verra' con ogni probabilita' consegnato montato su una MotherBoard con l'Intel BX che essendo progettato per la generazione precedente di microprocessori, il Pentium II, frena l'ondata di novita' introdotta dall'ultimo arrivato in famiglia.
In effetti, quando fu presentato il PIII, allora ancora chiamato "Katmai", fu altresi' annunciato il relativo chipset progettato ad hoc, il "Camino".
Con il Pentium III in vendita da mesi, perche' il Camino e' ancora pieno di fuliggine? ;-)
Il problema pare risiedere tutto nella rivoluzionaria architettura della memoria, Rambus, ed in particolar modo nella difficolta' di produzione, nel costo elevato e nella stabilita' di funzionamento.
In attesa di poterci mettere le mani sopra (dovrebbe uscire a settembre) vediamo quali rivoluzioni promette questo chipset, che per la cronaca ha il nome ufficiale di Intel 820.

Nuova struttura
Intel abbandona la normale struttura dei suoi chipset ( North e South Bridge: il primo dedicato alla gestione di memoria, processore, AGP e PCI ed il secondo alla connessione fra PCI e l'ISA, l'EIDE e le periferiche di input/output) per una radicalmente diversa composta da 3 Hub:

MCH (Memory Controller Hub)
ICH (Input/Output Controller Hub)
FWH (Firmware Hub)

La struttura gerarchica di questi tre componenti ricorda appunto lo schema di un hub, da cui il nome.
L'MCH gestisce l'interfaccia con il processore, la porta AGP, la memoria e con l'ICH, il controller per l'I/O.
A quest'ultimo e' possibile aggiungere un controller esterno, noto come Super I/O che gestira' le varie porte I/O come parallela, seriali, Ir ecc. e permettera' di modificare le impostazioni della scheda madre direttamente da BIOS senza l'uso di jumper (come gia' oggi fanno molte schede madri).
Il Firmware Hub e' rimasto abbastanza misterioso fino all'uscita dell' Intel 810, il Chipset "All-in-one" (cioe' che integra tutto l'integrabile, compresa la scheda video…) che monta anch'esso un FWH. Gia' era noto che questo componente avrebbe sostituito le memorie Flash sulle quali sono memorizzati i dati del BIOS, in piu' sull'810 c'e' un generatore hardware di numeri casuali, che probabilmente verra' adottato anche sul fratello maggiore al fine di completare la dotazione di dispositivi per la sicurezza iniziati con il discusso numero di serie del Pentium III.
Per essere coerenti con le specifiche PC99, fortemente volute dalla stessa Intel , dai nuovi chipset sparisce il supporto nativo per il bus ISA (dopo piu' di 15 anni!!!) percio' i costruttori che vorranno montarlo sulle loro schede (scelta comprensibilissima, specie in ambito aziendale) dovranno interfacciare un bridge direttamente sul PCI.
Fino ad ora non ci sono notizie piu' precise ( a parte le innumerevoli speculazione basate sull' 810), anche perche' Intel, a causa del "caso Rambus" preferisce parlare il meno possibile dell'820.

AGP 4x
L'AGP e' una connessione punto-punto (e non un BUS, come ogni tanto si legge e si sente dire) tra la scheda video ed il chipset.
L'idea originale era quella di permettere la memorizzazione di texture di grandi dimensioni nella memoria principale, visto che allora (si parla del 1996!) la memoria video era poca e costosa. Al giorno d'oggi, con in commercio schede video dotate di 32 Mb di SGRAM o SDRAM da 128 bit a quasi 200 Mhz, questo discorso non ha piu' senso.
Solo l'aumento della banda passante (oltre alla pipeline grafica, presente pero' anche nella primissima versione dell'AGP) rende interessante lo sviluppo della Porta Grafica Accelerata.
La versione 1x si presenta come una connessione a 32 bit e 66Mhz, avente percio' una banda passante di 4 byte * 66 * 10^6 = 264 Mb al secondo.
La versione 2x ovviamente raddoppia questo valore, utilizzando entrambi i fronti (di salita e di discesa) dell'onda quadra che costituisce il segnale di clock del sistema, ottenendo una banda di 528 Mb/s.
Non sorprendera' scoprire che l'AGP 4x ha un valore teorico di ampiezza di banda di 1056 Mb…
Servira' questo incremento? Di certo non nell'immediato futuro, e in ogni caso solo se verra' adottata una tecnologia per la memoria altrettanto efficiente, piu' veloce delle attuali SDRAM PC100 e le (forse) future PC133. Questi moduli hanno una banda passante rispettivamente di 800 Mb/s e 1064 Mb/s, che deve pero' essere utilizzata anche da tutte le altre periferiche che accedono alla memoria primaria, microprocessore compreso.
Comunque e' bene ricordare che la banda passante processore-memoria locale su una scheda video va dai 2,5 ai 4,5 Gb, che se confrontata con quella dell'AGP 4x la fa sembrare un po' miserella.

Interfaccia EIDE Ultra ATA-66
Di tutte le tecnologie che saranno presenti sull'820, la nuova interfaccia per i dischi e' quella che nasconde meno misteri ed aspettative, per il semplice motivo che e' gia' disponibile sui chipset VIA, mediante controller su scheda PCI e sul neonato Intel 810.

Distinguiamo subito tre tipi di Transfert Rate (velocita' di trasferimento dei dati) che si presentano quando parliamo di memoria di massa:
Fisico: e' la velocita' con la quale la testina riesce a leggere i dati presenti sul disco, ed e' fortemente dipendente dalla struttura e dalle prestazioni meccaniche del disco (Attenzione a non confonderlo con il Tempo di Accesso, che invece e' la velocita' in millesimi di secondo, con la quale la testina riesce a posizionarsi all'inizio del blocco di dati da trasferire).
Interno: e' la velocita' di trasferimento all'interno dell'elettronica presente sul disco (bus interno, memoria di buffer ecc.)
Esterno: e' la velocita' di trasferimento tra il disco ed il chipset del PC.

Il limite di questa catena e' dato dal primo punto, in quanto c'e' il freno della struttura meccanica del disco. L'adozione di una nuova interfaccia EIDE raddoppia il Tranfert Rate Esterno, facendolo passare da 33 Mb/s a 66 Mb/s. Il vantaggio con i dischi attuali e' stato dimostrato essere nullo (alcune prove esaurienti sono disponibili su hwupgrade e storagereview).
L'Ultra ATA-66 velocizza la funzione di svuotamento del buffer del disco, e considerando che gia' oggi non sono rari dischi con 2 Mb di memoria di buffer, l'adozione della nuova interfaccia puo' essere considerata un buon investimento per il futuro, nel quale avremmo piu' dischi EIDE ad alte velocita' (7200 e magari 10.000 rpm) e con buffer sempre piu' capienti.

I dischi Ultra ATA-66 funzionano anche con controller a 33 Mb/s, naturalmente trasferendo dati al massimo a questa velocita'. Per funzionare correttamente a 66 Mb/s, oltre al controller appropriato, questi dischi necessitano di nuovi cavi ad 80 fili (quaranta dei quali sono di massa).

Nuovo bus a 133Mhz
Il bus che collega il processore al chipset e' sull'820 a 133 Mhz invece che i 100 del BX per il quale pero' dovremo attendere Coppermine, il Pentium III a 0.18 micron. Con ogni probabilita' anche il bus del Celeron crescera' da 66 a 100 Mhz.

Memoria: il "caso" Rambus
Quando si parla della memoria Rambus non si riesce a resistere alla tentazione di definirlo "caso". Intorno a questo argomento si e' dibattuto davvero molto ma senza ottenere grandi risultati. In effetti l'unica cosa certa di questa tecnologia e' che e' la causa del ritardo dell'820.
La memoria Direct RDRAM (Direct Rambus Dynamic RAM) e' una tecnologia proprietaria (della societa' Rambus) ad alte prestazioni scelta da Intel per sostituire l'attuale SDRAM PC100 nei sistemi di fascia alta.
L'architettura di memoria tradizionale permette di trasportare 64bit per ciclo di clock, a 1.000.000 di cicli al secondo per un totale di 800 Mb/s. Rambus invece lavora su 16bit per volta, ma a 300 o 400 Mhz su doppio fronte (arrivando cioe' a 600 o 800 Mhz) che nel caso piu' performante raddoppia le prestazioni della memoria PC100 convenzionale (2 byte x 800 Mhz = 1600 Mb/s).
I moduli di memoria Rambus sono simili a quelli DIMM PC100, hanno 168 contatti e sono chiamati RIMM (Rambus InLine Memory Module) al contrario dei DIMM sono collegati in serie sulla scheda madre, percio' non possono esserci banchi di memoria vuoti. Nel caso che non siano installati moduli RIMM, sara' comunque necessario chiudere i contatti con apposite schedine da inserire nei banchi rimasti vuoti. Possono essere installati un massimo di 3 moduli sulla motherboard, anche se la configurazione consigliata da Intel, almeno per la prima generazione di schede e' di 2 slot per DIMM e 2 per RIMM.
Internamente i chip di memoria Rambus operano a 100 Mhz su di un bus a 128 bit.
La denominazione della memoria Rambus continua la tradizione della SDRAM, con il termine PC600 per la memoria a 300/600 Mhz, PC800 per quella a 400/800 Mhz e cosi' via.
Dopo aver considerato le caratteristiche tecniche ed i vantaggi di una maggiore ampiezza di banda, vediamo quali sono i punti caldi che hanno trasformato una nuova tecnologia in una vera e propria "calamita di pettegolezzi informatici".

Difficolta' (impossibilita'?) di Produzione
Pare ci siano grandi, grandissimi problemi nel produrre la memoria Rambus funzionante a 400/800 Mhz e attualmente sono disponibili solo pochi campioni a prezzi elevatissimi e comunque sono al massimo in chip da 64 Mbit, che permettono la realizzazione di moduli da 64 Mb l'uno contro i 256 Mb per modulo della PC100.
Addirittura e' stato definito in tutta fretta un nuovo "formato", [che si dice non verra' supportato da tutti i chipset] il PC700, al solo scopo di "riciclare", facendoli funzionare a 356 Mhz, i moduli che non reggono i 400 Mhz!

Latenza
Questo punto e' controverso. Secondo alcuni le memorie Rambus introducono tempi di latenza maggiori, mentre altri affermano l'esatto contrario. Non ho elementi sufficienti per esprimere un giudizio, tuttavia il multiplexer che deve convertire i dati a 16 bit del bus esterno in dati a 128 bit per quello interno mi piace poco.

Stabilita' di funzionamento
L'elevata frequenza di funzionamento, la potenza dissipata notevole, la sensibilita' ai disturbi elettrici sono mine alla stabilita' di funzionamento dei primi prototipi di motherboard Intel 820 montanti la memoria Rambus. Con buona probabilita' tutti i problemi verranno risolti con le nuove versioni, piu' vicine a quella definitiva.

Prezzo
Come gia' accennato, finche' la produzione non avverra' a regime (e potrebbe volerci un po') i moduli RIMM funzionanti a frequenze piu' elevate saranno molto cari e difficili da reperire.
Inoltre Rambus e' una tecnologia proprietaria, percio' per ogni singolo chip sfornato i produttori devono anche pagare i diritti all'azienda detentrice del brevetto. Questo tipo di politica raramente si e' dimostrata vincente nel mondo dell'informatica.

Sul Server non la voglio!
I problemi di stabilita', ma soprattutto la mancanza di grandi quantitativi ed il prezzo elevato non rendono per ora la memoria Rambus appetibile per le macchine server. Un altro punto interrogativo e' il bus GTL+ a 133 Mhz che apparentemente non permette multiprocessing a piu' di due CPU. Gia' che parliamo di Server la versione del nuovo chipset per i sistemi Pentium III Xeon si chiamera' 840 (nome in codice Carmel), avra' un MCH supportera' un hub PCI64 conforme alla specifiche 2.2, ovvero connettori per schede a 64 bit 66 Mhz rimovibili a computer acceso.

Alternative
Piu' che un'alternativa il PC133 potrebbe essere un "traghetto" in attesa della disponibilita' delle memorie Rambus, ma il suo supporto sembra escluso da Intel, forse perche' i suoi concorrenti la propongono come risposta al Rambus per la quale non hanno i diritti d'uso.
Anche la tecnologia ddr-sdram (Double Data Rate sdram), SDRAM con la stessa banda passante delle Rambus, non sembra avere molto spazio sulle piattaforme Intel.

Conclusioni
Non e' facile trarre conclusioni adesso e su di un argomento cosi' delicato. Senza dubbio la situazione e' di equilibrio instabile ed ulteriori ritardi da parte di Intel potrebbero favorire non solo chipset alternativi di altre marche, ma addirittura piattaforme nuove, come il promettente Athlon (ex-K7) di AMD, che dovrebbe essere disponibile tra poco.
Personalmente sono sempre stato contrario all'utilizzo di tecnologie proprietarie su prodotti di massa in quanto questa scelta rappresenta un limite all'abbattimento dei prezzi. E' probabile che Intel decida comunque di lanciare l'820 indipendentemente dalla disponibilita' di memorie PC800, visto che e' previsto il supporto per le "vecchie" SDRAM PC100.
La "storia" insegna che un nuovo tipo di motherboard non ha mai portato grandi differenze prestazionali e probabilmente questo non accadra' neppure con l'820. Tuttavia si pongono le basi per le nuove tecnologie e, finalmente si inizia il processo di rimozione dei dispositivi "Legacy" che portera' ad avere computer piu' semplici, funzionali, versatili e sempre piu' simili agli altri elettrodomestici. Dio ci scampi!

27/7/1999