Dc4489144e66c4fb8e768920e8b329f9 近期電腦組裝市場上出現了有趣的產品,將主機板和處理器合而為一。不過這種東西不是老早就有了嗎?主要原因有二:新款產品已經將各種主要的晶片合併至處理器封裝內,不像過去主機板還要焊上南北橋晶片。其次是此類產品的價格往下調整,以及效能上的提升,在價格和效能上已取得不錯的平衡。

晶片組分久必合

以前這類處理器和主機板結合的產品,絕大多數僅是將原本放在大張ATX主機板上的零件濃縮至Mini-ITX的尺寸上,導致主機板上的零件分布相當混亂,經常是哪邊有空間就塞哪邊,無所不用其極。

受惠於半導體製程逐漸微縮的影響,過去需要額外分出北橋、南橋晶片的設計,將北橋納入處理器封裝之後,就僅剩下南橋在主機板上,負責儲存、周邊I/O相關的工作。當然在AMD Athlon 64時代整合北橋的主要原因並不是為了省下主機板佈線面積,而是為了更低延遲、更高效能而整合的,卻也為未來的高度整合開啟契機。

之後更進一步,甚至連南橋也整合進了處理器封裝內,讓主機板完全變成I/O板,功能只剩下供電調整和從處理器封裝上拉出線路。這種產品有個大家熟悉卻又不太了解的名字:SoC(System on Chip)。

▲AMD部分採用較傳統的ZIP插槽,目前市面上有4款處理器可供選擇。

包山包海的SoC

如果讀者曾經開發過程軟體程式,可能或多或少都曾聽過SoC這個名稱,SoC不像現代電腦系統這麼複雜,基本上在1個晶片內,包含了處理器、記憶體控制器、唯讀記憶體、匯流排、交換器、I/O控制器等,體積小、效能簡單、可執行不複雜的程式。如果是較為簡單的應用形式,SoC晶片封裝過後直接焊在1片電路板上,電路板僅拉出數根用以供電、控制、感測的I/O接腳,整個開發套件能夠縮小至USB隨身碟的大小,價格也不貴。如果想要控制更多的周邊或其它功能,僅需將這個SoC小套件放在1片許多I/O針腳的擴充板上即可。更複雜的功能,則此片I/O擴充板上還可加放許多晶片,作為周邊裝置和SoC之間的橋樑。

此外就是行動裝置興起,手機或是平板內部的那顆處理器也是SoC架構,整合CPU、GPU、記憶體控制器、匯流排、多媒體解碼器、訊號處理器、其它特化過後的處理單元……等,有時甚至還放入了無線通訊所需的基頻處理器。不過由於此類SoC的應用通常記憶體空間需求較高,因此除了供CPU使用的快取記憶體之外,通常不會整合系統記憶體,而是例外以PoP(Package on Package)焊在SoC上頭。

此類SoC還有個專屬的名稱為應用處理器Application Processor,因為它們和傳統的SoC只運作寫死在晶片上的程式不同,可隨時擴充應用程式而擁有不同的功能。

Bay Trail和Kabini

目前存活下來可製作x86 CPU的廠商有3家:AMD、Intel、VIA,但在一般消費零售市場上很難看到VIA的產品,也就是說消費者能夠買到的x86產品僅剩AMD、Intel而已。而這2家原先的SoC產品規劃都是從筆記型電腦開始的,AMD從應用在輕薄筆電上的Kabini出發,而Intel則是從屍骨已寒冷許久的小筆電和MID開始。

本次專題的主軸AMD AM1平台和採用Intel Celeron J1900的主機板,皆搭載雙方較新的SoC產品(Intel另有將處理器和南橋封裝在一起的SoC產品)。AM1平台直接採用先前的Kabini,CPU部分採用Jaguar架構、GPU採用和Radeon HD 7000相同的GCN核心。AMD選擇不將處理器焊在主機板上,反而是選擇了原先稱為FS1b,現稱AM1的插槽安裝,目前共推出Athlon 5350、Athlon 5150、Sempron 3850、Sempron 2650共4顆,Athlon開頭型號皆為四核CPU、Sempron開頭則為雙核CPU,其搭配的GPU GCN核心數量固定,但時脈依據數字大小依序遞減。

Intel的Bay Trail就精彩得多,因為Intel將Bay Trail分成T、M、D 3種子型號,Bay Trail-T主攻平板或2合1市場,Bay Trail-M主攻行動市場,而Bay Trail-D就專精在桌上型電腦市場,本篇主角之一Intel Celeron J1900就屬於Bay Trail-D,其餘還有同樣為四核CPU但時脈較慢的J1850,以及雙核心的J1800、J1750。Bay Trail的CPU微架構採用大幅更新的Silvermont,由過去的循序執行in-order變更成亂序執行out-of-order,效能上有長足的進步。GPU部分也擺脫過去外來的PowerVR,改採和Ivy Bridge相同世代的顯示核心,執行單元EU共有4組。同時,Intel是採用直接焊死在主機板上的做法,未來無法再升級或是降級。

▲Intel Celeron J1900的真身,不像目前行動版Haswell的多晶片封裝,處理器和周邊I/O部分皆在同個晶片上。

注意記憶體類型

AMD AM1平台比較單純,所有的型號皆為單通道記憶體控制器,除了最低階的Sempron 2650最高僅支援DDR3-1333之外,其餘3款型號皆支援DDR-1600,記憶體電壓則是支援標準的1.5V,也就是說使用者可拿過去淘汰下來的記憶體模組安裝,不必特地購買低電壓版記憶體模組。

Intel Celeron J1900則是具備有雙通道記憶體控制器,但最高有效時脈僅能支援至1333MHz,且必須為1.35V低電壓的DDR3L-1333記憶體模組,再加上目前台灣市場買得到包含Celeron J1900的主機板,其記憶體插槽形式大部分都做成常見於筆電的SO-DIMM,因此使用者在絕大多數的時候必須掏錢購買新的記憶體模組。這種狀況對於此種便宜組裝電腦很吃虧,記憶體的價格佔整台電腦售價的比例偏高。

不過實際使用Asus J1900I-C這塊主機板,裝上一般的1.5V記憶體模組,在BIOS post畫面會出現建議將1.5V記憶體模組更換為1.35V的警告,但在進入BIOS將警告關閉之後,系統卻也正常的運作,沒有其它的錯誤發生,部分廠商甚至還將同時支援1.35V和1.5V記憶體模組的功能做為賣點宣傳。

筆者認為購買情況可以分成2種討論,第一種就是身邊已有1.5V的SO-DIMM記憶體模組,那麼在購買此類主機板時可先將記憶體排除,裝機之後看看運作有沒有異常,沒有錯誤就算是賺到,無法正常運作再去購買也不遲。第二種就是身邊沒有DDR3 SO-DIMM記憶體模組的買家,請記得購買1.35V低電壓版,1.5V版就不要去碰,以求最大相容性。至於需不需要購買到2條記憶體組成雙通道,端看使用者的應用需求,之後的應用測試部分將談到記憶體組態所造成的差異。

▲Intel表定Celeron J1900僅能支援1.35V的DDR3記憶體,但實際狀況依各家主機板而定。

(後面還有:SoC平台 4 大應用方向

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Guan-ting Liou
1.  Guan-ting Liou (發表於 2014年8月14日 10:59)
內文有錯誤喔 (⊙ˍ⊙)
Athlon開頭型號皆為四核CPU、Sempron開頭則為雙核CPU
Sempron 3850 也是四核心
Albert
1人給推

3.  Albert (發表於 2015年10月16日 00:05)
其實這篇有滿多地方寫錯了XDDD

J1900是不建議裝顯示卡
雖然裝顯卡能跑不少競賽遊戲~例如LOL或簡單的WOT
但是單U弱~算是有缺陷,卡頓明顯
建議若要裝顯卡玩遊戲...G18X0還是比較實在而穩定
我之前買過一台,正確來說~J1900的用途比較像是BT機或伺服器
他在瞬間的運算比起5350還明顯弱不少...
5350這篇也沒講到他的優點,所以這篇實在不具備客觀價值供人參考...
J1900簡單來說就是馬拉松(中速度維持長遠)很OK
但是全速前進是很爛的一個東西

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