咳...抱歉真的是讓各位等太久了。在IBM ThinkPad T40即將推出前夕,站長還是將ThinkPad T30的介紹特集做一個結尾。由於資料已經有一段時間了,以下的數據也都是去年ThinkPad T30的藤澤試作機測出來的,所以和之後的市售機其實有相當的差距,因此大家不妨看看就好。

先前的ThinkPad T23採用的S3 SuperSavage顯示晶片,由於效能不及同時期的ATI Mobility Radeon ,所以使用者便將希望寄託在下一代的T-Series上。後來ATI與nVidia的激戰也延伸到notebook顯示晶片上,時勢所驅之下IBM顯然是選ATI這邊站,因此目前ThinkPad系列之前幾乎都被ATI家族包辦了:

ThinkPad A31p---- ATI Mobility FireGL 7800
ThinkPad A31------ ATI Mobility Radeon 7500
ThinkPad T30------ ATI Mobility Radeon 7500
ThinkPad X24------ ATI Mobility Radeon
ThinkPad R32------ ATI Mobility Radeon

雖然同為Mobility Radeon或Mobility Radeon 7500/7800,但是細部規格上仍有所差別。接下來就讓站長詳細介紹ATI最強現役notebook顯示晶片---Mobility M7家族!

首先將硬體規格列出:

AT A GLANCE

  • Features ATI’s POWERPLAY technology, providing the lowest power consumption for mobile graphics currently available
  • Full support for TCL with ATI’s CHARISMA ENGINE enabling unprecedented 3D detail and performance
  • PIXEL TAPESTRY architecture features a highly optimized rendering engine and includes support for advanced multitexturing and new 3D effects with eye-popping photo-realistic impact
  • Includes ATI’s HYPER Z technology for optimized usage of memory bandwidth
  • Superior multi-monitor support with HydraVision Multiple Monitor Management software
  • Integrated TMDS transmitter to enable support of digital flat panel displays
  • Support for 128-bit or 64-bit DDR memory
  • Three pin-compatible variants (discrete and integrated) allow for all form factors from high-end to value

GENERAL FEATURES

  • Fully compliant with PC 2001 requirements
  • Comprehensive AGP support including 3.3 Volt (AGP 2X) and 1.5 Volt (AGP 4X) operation with
    sideband addressing, AGP Texturing (Direct Memory Execution), and support for AGP reads and writes
  • Full ACPI 1.0b, On Now and IAPC (Instantly Available PC) power management, including PCI power management registers
  • Bi-endian support for compliance on a variety of processor platforms
  • Optimized for Intel Pentium III and Pentium 4, Transmeta and AMD 3Dnow! instructions
  • Optimized for IntelR SpeedStepR,Transmeta LongRun and AMD PowerNow!
    • Flexible Memory Support64-bit or 128-bit DDR
    • 16MB to 64MB
  • Integrated Spread Spectrum support

POWERPLAY

  • Voltage and frequency modulation to optimize performance and battery life
  • Lowest power consumption for mobile graphics
  • Power compiler
  • Clock gating with 30+ branches
  • DC mode for longest battery life
  • AC mode for maximum performance
  • Power on Demand dynamically changes clock/voltage depending on on-screen activity

Uses all the features of ATI's

  • CHARISMA ENGINE
  • PIXEL TAPESTRY 3D RENDERING ENGINE
  • VIDEO IMMERSION

2D ACCELERATION

  • Highly optimized 128-bit 2D engine
  • Hardware acceleration of BitBLT, Line Draw, Polygon/Rectangle Fill, Bit Masking, Monochrome Expansion, Panning/Scrolling, Scissoring, and full ROP support
  • Extensive Direct Draw support: Double Buffering, Virtual Sprites, Transparent BLT and Masked BLT
  • Support for Windows?2000 GDI extensions: Alpha BLT, Transparent BLT, Gradient fill
  • Acceleration in 8/16/32 bpp modes
  • Hardware cursor (up to 64x64x32bbp), with alpha channel for direct support of Windows 2000 alpha cursor

DISPLAY SUPPORT

  • Multiple display support with HydraVision software
  • Integrated LVDS interface
  • Resolution up to QXGA (2048x1536)
  • Ratiometric expansion
  • DVI compliant integrated 165MHz TMDS transmitter
    • Up to UXGA (1600x1200)
    • Supports VESA standard timing with dedicated DDC
  • Integrated high-resolution TV-out (up to 1024x768)
  • DDC1/2b/2b+ plug and play monitor support
  • VESA Display Power Management Support

一般大眾所熟知的Mobility Radeon其實只是市場銷售名稱,ATI內部有自己的稱呼,就如同ThinkPad T30的IBM內部代號為「Cordoba」、X30代號為「Tokyo」。現有ThinkPad X24/R32使用的Mobility Radeon內部代號為「M6」,已經算是上一世代的產品。ThinkPad T30使用的Mobility Radeon 7500隸屬於ATI的「M7」家族。甚至ThinkPad A31p使用的Mobility FireGL 7800也是「M7」家族的一員。全部M7家族的型號如下:

因此目前除了M7-GL市場上稱為Mobility FireGL 7800,其餘各款皆可通稱為Mobility Radeon 7500。上表中的「獨立顯示晶片」指的是晶片所需的顯示記憶體必須另外焊在主機板上,同時ATI也提供整合了顯示記憶體的版本。ThinkPad T30使用的就是M7-CSP16,從左圖中可以清楚的看到M7-CSP16的晶片本體為長方形,旁邊還加裝了兩顆DDR-SDRAM顯示記憶體。因此ATI的「整合」不是像S3 SuperSavage一般,將記憶體包進晶片封裝內,而是與晶片同在一個696 pin的31x31mm 的BGA封裝上。M7-CSP16的「CSP」便是「chip scale package」之意。

M7-CSP16代表整合16MB DDR-SDRAM,同時還可以透過64bit的memory channel外加16MB的DDR-SDRAM,因此最大可達32MB。同理M7-CSP32整合了32MB DDR-SDRAM,可以透過64bit的memory channel外加32MB的DDR-SDRAM,最大可達64MB。M7-CSP外加顯示記憶體時必須嚴格遵守同類型(DDR-SDRAM)、同容量(16MB or 32MB)的限制,例如M7-CSP16只能外接16MB的記憶體,不能外接32MB。因此某些採用Mobility Radeon 7500的友商notebook具備顯示記憶體升級的功能,有兩種方式可達成,第一種是採用獨立顯示晶片,因此使用者可以視需求換掉原有的記憶體,再加裝所需的容量。第二種便是採M7-CSP方式,使用者只能加裝與內建記憶體同容量的外接記憶體。但是就ThinkPad而言,「並沒有提供記憶體升級功能」。

 

 

左圖則是ThinkPad A31p使用的ATI Mobility FIREGL 7800顯示晶片的近照。

 

 

左圖為ThinkPad T30試作機顯示記憶體的特寫,ThinkPad T30使用SAMSUNG的DDR-SDRAM---K4D623238B-GC45,從SAMSUNG的網站上可以查到相關資料。站長不確定市售機是否用同樣的顯示記憶體,特此告知。

512K x 32Bit x 4 Banks Double Data Rate Synchronous RAM with Bi-directional Data Strobe and DLL

Part No.
Max Freq.
Max Data Rate
Interface
Package
K4D623238B-GC/L45
222MHz
444Mbps/pin
SSTL_2
144-Ball FBGA

 

這張則是ThinkPad A31p試作機顯示記憶體的特寫,ThinkPad A31p使用SAMSUNG的DDR-SDRAM---K4D263238M-QC50,從SAMSUNG的網站上可以查到相關資料。同理,站長也不確定市售機是否用同樣的顯示記憶體,特此告知。

1M x 32Bit x 4 Banks Double Data Rate Synchronous RAM with Bi-directional Data Strobe and DLL

Part No.
Max Freq.
Max Data Rate
Interface
Package
K4D263238M-QC50
200MHz
400Mbps/pin
SSTL_2
100 TQFP

ThinkPad A31p使用了四顆顯示記憶體,共64MB。主機板正反面各焊接兩顆。

 

左圖中這顆印有飛利浦商標的就是ThinkPad A31p所用的影像擷取晶片:SAA7114H (PAL/NTSC/SECAM video decoder with adaptive PAL/NTSC comb filter, VBI-data slicer and high performance scaler),有興趣的網友可以參考飛利浦原廠網頁的介紹。

站長特地帶ThinkPad A31p到朋友家,接上日本衛星放送(BS)的機器,可惜ThinkPad A31p的CPU及硬碟不夠力,在透過S-Video端子類比擷取時會有掉格的現象,其實這是可接受的,畢竟來源影像是1080i...不要說是ThinkPad,恐怕Desktop PC也要相當夠力才行。 當時受限於壓縮的Codec,所以轉出來的影像也不是很理想。不過除了BS數位影像這種超乎ThinkPad能力範圍之外的應用,擷取錄影帶或是一般NTSC/PAL訊源大概都不是問題。

 

 

坊間介紹Mobility Radeon 7500的核心/記憶體工作時脈多以270MHz/210MHz衡量,但是這點站長持保留態度。參照左圖用PowerStrip所測出的實際數字:核心時脈為256MHz、記憶體工作時脈為182MHz。根據站長所收集到的資料,Mobility Radeon 7500的DDR-SDRAM記憶體運作時脈為183MHz,所以很接近實測的182MHz,至於核心時脈卻不見資料提及。此外ThinkPad T30配備的顯示記憶體實際上可以用222MHz運轉,所以間接證實Mobility Radeon 7500將顯示記憶體運作時脈設定在183MHz。

至於坊間提到的270MHz/210MHz核心及記憶體時脈,站長懷疑這是「舉例」用的數字,因為這兩個時脈出現於介紹「PowerPlay」省電模式時,因此實際配置在notebook時,為考量到省電等因素,是否會以此高時脈運作則不無疑問。或許網友會說:「既然設計能跑270MHz/210MHz,不超頻一下多可惜...」,表面上或許真是如此,而且ThinkPad T30使用的DDR-SDRAM所能承受的222MHz早就超過上述的210MHz了。但是有一個「更實際」的問題擺在眼前:市售的ATI Radeon7500顯示卡上起碼有散熱片,ThinkPad T30的Mobility Radeon 7500卻啥都沒有!有的顯示卡為了幫助散熱,連記憶體都貼上散熱片,外加散熱風扇往顯示晶片猛吹,相較之下Mobility Radeon 7500就顯得「耐熱」許多。畢竟設計的出發點不同,notebook有省電、靜音、厚度等要求,效能往往並非第一考量。如果今天將Desktop PC那套哲學搬來給notebook使用,首先多一個風扇就多耗一些電;多一個風扇噪音就可能變大;散熱片如果太厚還會影響到機身厚度設計。因此為了確保Mobility Radeon 7500能在完全沒有散熱風扇、散熱片的狀況下24小時運轉,適當的降低工作時脈有其必要性。不然各位將Desktop PC上的ATI Radeon 7500在不降頻狀況下,拔掉上述的散熱機制,不知道能否在室溫下連續執行24小時的3DMark2001 SE???

站長也在友商的機器上看到,真有一個小風扇負責幫Mobility Radeon 7500散熱,這也表現了各家的設計哲學。在快速與穩定之間,ThinkPad 會優先選擇後者。因此網路上有傳出ThinkPad X24的顯示晶片運作時脈低於ThinkPad X23,雖然站長沒有實際測過,但是站長認為是有可能的。畢竟ThinkPad X24改用一般電壓版的PIII-M,在耗電量上已經大於ThinkPad X23,為了減少耗電上的差距,降低核心工作時脈,甚至同時降低記憶體運作時脈都是有可能的。至於其中的性能差距就改由CPU增加的時脈來彌補。至於有網友關心ThinkPad T30將來會不會配置32MB以上的顯示記憶體,站長個人認為只要CPU繼續用Mobile P4-M,大概就不會增加顯示記憶體容量。

 

站長補述:站長後來有機會測試到ThinkPad X24,所以便檢查了一下顯示晶片的工作時脈,發現ThinkPad X24所使用的Mobility Radeon真的降低了,變為141.75MHz。先前ThinkPad X22的工作時脈則為166MHz。

 

 

 

接著談談Mobility Radeon 7500的省電機制---「POWERPLAY」。ThinkPad T30在電池使用設定中,有一個「Graphic Device Power Management」,打勾之後,會發現在顯示晶片的設定頁中,「Enable POWERPLAY」就會被開啟。當ThinkPad T30切換到電池供電時,設定頁中的POWERPLAY圖案就會從綠色改變成橘色。如果網友想了解ATI的「PowerPlay」究竟提供了哪些省電功能,站長建議可參考「tom's hardware guide」的報導,中文版連結在此:http://www.thg.com.tw/graphic/02q1/020224/radeon7500-03.html

站長常看到有ThinkPad T30的使用者在抱怨LCD會閃爍的問題。除了硬體故障所造成之外,很有可能是PowerPlay引起的。當PowerPlay啟動時,ATI設計將螢幕更新率(Refresh Rate)降為50Hz,一般狀況下都為60Hz,可能有的使用者比較敏感,對於降低Refresh Rate後會感到螢幕有閃爍的現象。如果使用者不習慣,不妨就把PowerPlay關掉,操作程序如上圖,將「Enable POWERPLAY」的打勾取消掉即可。

站長接下來將ThinkPad T30/A31p/X30的測試數據一併公佈,同時為這一世代的ThinkPad介紹特集劃下一個句點。

 
ThinkPad T30(試作機)
ThinkPad A31p(試作機)
ThinkPad X30(市售機)
CPU
Intel Pentium4-M 1.8GHz
Intel Pentium4-M 1.7GHz
Intel PentiumIII-M 1.2GHz
主記憶體
256MB DDR-SDRAM
256MB DDR-SDRAM
256MB PC133-SDRAM
硬碟
TOSHIBA MK4019GAX
5400rpm/16MB buffer/40GB
IBM IC25N030ATCS04
4200rpm/ 2MB buffer/30GB
IBM IC25N040ATCS04
4200rpm/ 2MB buffer/40GB
顯示晶片
ATI Mobility Radeon 7500
ATI Mobility FIREGL 7800
Intel 830MG
顯示記憶體
16MB DDR-SDRAM
64MB DDR-SDRAM

使用主記憶體,動態調節。

作業系統
WindowsXP Professional 中文版
WindowsXP Professional 中文版
WindowsXP Professional 中文版

 

ThinkPad T30
ThinkPad A31p
ThinkPad X30

上面是ThinkPad 執行SPECviewperf 6.1.2 測試程式的成績。

 

下圖是ThinkPad T30的OpenGL設定畫面,最右邊則是測試3DMark2001 SE的設定畫面,後面測試不同的ThinkPad都是一樣的參數。

 

ThinkPad T30
ThinkPad A31p
ThinkPad X30
上面是ThinkPad 執行3DMark2001 Second Edition測試程式的成績。

 

上圖左邊是ThinkPad T30執行「重返德軍總部」的張數,右邊則是ThinkPad X30執行「重返德軍總部」的張數。乍看一下會認為X30比T30快!嘿嘿...請仔細看一下裡面的設定,T30的Color Depth與Texture Quality皆為32-bit,但是X30則皆為16-bit。網友也能從上面兩張圖片的漸層效果看出32bit與16bit的差距。由環境設定上的差異不難看出Mobility Radeon7500與830MG性能上的差距。不過對照以前站長測試ThinkPad R31的表現,830MG的表現可說有長足的進步了。

 

 

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