Технология AMR (Audio/Modem Riser Card)

Одна из наиболее заметных в последнее время инициатив Intel - это не продвижение какой-либо новой технологии, а напротив, попытка уничтожить уже существующую. Речь идет, разумеется, о таком тяжелом наследии прошлого, как шина ISA, которую Intel уже довольно продолжительное время пытается изгнать из PC. Дело движется медленно, поскольку ему мешает крайнее упование современной периферии на эту шину: клавиатуры, мыши, джойстики, модемы и прочая, прочая, прочая - всего не перечислить. Все это, так или иначе, завязано на ISA.

И пока ситуация не изменится настолько, чтобы пользователи смогли безболезненно для себя приобретать материнские платы без слотов ISA, все шаги Intel & Microsoft, вроде спецификации PC'99, призывающей производителей PC избавиться от этой шины в компьютерах, поставляемых после 1 января 2000 года, ничего кардинально не изменится.

Безусловно понимая это, Intel отнюдь не ограничивается декларациями, предпринимая конкретные шаги для того, чтобы дать пользователям удобную альтернативу. Эти действия представляют собой комплекс мер: тут и шина USB, и аудио кодек AC'97, и интерфейс LPC, и вообще, много интересных вещей, каждая из которых, пожалуй, заслуживает отдельной статьи.

В данном случае подробно рассматривается один из таких шагов, - объявленная в июле 98 года архитектура AMR (Audio/Modem Riser Card), использующая AC'97, потенциально действительно являющаяся неплохим сообщником в убийстве ISA. Особенно, если учесть ее обязательное наличие в PC ближайшего будущего - контроллер AMR будет встроен во все следующие чипсеты Intel - i810 (ex-Whitney), i820 (ex-Camino) и т.д. И, соответственно, на всех материнских платах на базе этих чипсетов, мы увидим новый коротенький 46-контактный AMR слот.

Прежде, чем приниматься за AMR, волей-неволей придется уделить пару слов AC'97. Если говорить коротко, то AC'97 - это спецификация, описывающая двухчиповое решение, обеспечивающее работу PC с аналоговым сигналом - в основном, преобразование цифра/аналог и обратно. Рутинная операция для звуковых карт. Потому и AC - Audio Codec. В версии 2.0 этой спецификации уже присутствует и MC'97 - Modem Codec. Также вполне к месту, учитывая, что как и звуковые карты, и модемы постоянно нуждаются как раз в этом преобразовании. А также AMC'97 - совмещенное решение для совмещенных карт.

Функционально AC'97 состоит из двух физически разнесенных частей: для улучшения соотношения сигнал/шум, аналоговый и цифровой блоки разделены по разным чипам, в результате чего это самое соотношение получается больше 90 Дб. Причем, строго говоря, AC'97 - это только одна из частей этого самого двухчипового решения - собственно блок кодеков аналог/цифра и обратно. Второй частью является другой чип - Digital AC'97 Controller, который и выполняет операции над цифровым звуком - микширование, изменение частоты выборки и т.д. Спецификация определяет и интерфейс для их общения - пятипроводный двунаправленный цифровой AC-link.

Куда более понятно это все можно изобразить на функциональной схеме AC'97:

Обратите внимание, что здесь представлен самый полный вариант AC'97: аналоговый чип выполняет функции как аудио, так и модемного кодека - AMC'97. Что касается цифрового контроллера AC'97, то в спецификации AMR он уже соответственно и называется AMR контроллер, а под AC'97 подразумевается только чип кодека.

По большому счету, идея создания единого интерфейса для работы с аналоговым звуковым сигналом звучит очень логично, учитывая, что подобное решение требуется постоянно, и используется многими платами в PC. Ведь и функциональные блоки и модема, и звуковой карты в PC, во многом дублируют друг друга. Выглядит вполне естественным вынести общую часть работы со звуком за скобки всех этих устройств, на материнскую плату, оставив карте аналоговую часть, DSP, RAM/ROM для хранения волновых таблиц, и прочие подобные специфические дела. То же с модемами - на AMR карте остается только аналоговая часть, требующая сертификации для каждой отдельной страны. В этом вынесении за скобки, собственно и состоит суть AMR.

Тут есть и один не сразу заметный нюанс. Дело в том, что Intel, мягко говоря, отнюдь не огорчился бы, если бы вместо DSP модема или звуковой карты через AMR контроллер к кодеку AC'97 обращался бы центральный процессор, эмулирующий недостающие части. Ведь какой мощный стимул для пользователей покупать все более и более мощные процессоры - подобная эмуляция может отнимать десятки процентов вычислительной мощности машины. Какое замечательное оправдание гонки процессоров Intel. Впрочем, насильно никто никого на эмуляторы заставлять переходить не будет, но об этом ниже.

Вообще, AMR предоставляет большую гибкость, что в сочетании с Intel даже смотрится несколько непривычно. Вот несколько вариантов на выбор: Функцию аудио-DSP берет на себя контроллер AMR (являясь посредником между программным эмулятором и AC'97), на материнской плате находится AC'97 кодек, итого имеем интегрированный звук, привычное решение для материнских плат Intel, но в новой упаковке. MC'97 (Modem Codec) вынесен на AMR карту, общаясь с контроллером AMR через AC-Link.

На материнской плате только контроллер AMR в составе чипсета. Аналог большинства сегодняшних плат. На AMR карту вынесены либо только AC'97 с дополнительной обвязкой, (Получается чистая звуковая карта), MC'97 (чистый модем), либо же и тот и другой кодеки вместе. Максимально привычное решение для пользователя решение, оставляющее некоторый простор для выбора.

Комбинированный аналог предыдущего варианта: все то же самое, но на AMR карту вынесен совмещенный кодек AMC'97.

И самый дешевый, но не самый лучший, вариант, когда на самой материнской плате находится AMC'97, и вся прочая работа по эмуляции специализированных DSP ведется за счет снижения мощности центрального процессора.

Однако, вынужден огорчить тех, кто уже начал мечтать о дешевой звуковой карте со встроенным модемом. Дело в том, что архитектура AMR предусматривает большую гибкость при подстройке производителем материнской платы AC'97 контроллера под себя. Настолько большую, что вряд ли другая AMR карта сможет нормально функционировать с "чужим" AMR контроллером на материнской плате. Ей пришлось бы нести на себе свой, альтернативный AC'97 Digital Controller, что во многом вообще перечеркивает идею AMR - проще уж купить обычную PCI карту. Под нужды производителей на чипах, определенных в спецификации AC'97 выделены десятки контактов, которыми они вправе распоряжаться по своему усмотрению: встраивать или не встраивать ADSL, домашние сети и т.д.

Intel'ом особо подчеркивается: слот AMR - это вам не PCI, AGP и т.д. Слот AMR - это один раз на всю жизнь. Примерно так же, как сегодня мы подключаем к материнской плате идущую в коробке с ней скобку с COM портами, PS/2, LPT и т.д. (а в случае с ATX вообще получаем блок этих портов намертво запаянный на плате) и не думаем об их апгрейде.

Точно так же, в конце этого года, мы будем доставать из коробки с материнской платой идущую в комплекте с ней небольшую (17х10 см) AMR карту, на которой, в зависимости от щедрости производителя, будет реализован один из вышеперечисленных вариантов размещения кодеков. Просто привыкайте к мысли, что модем (V.90, а кое у кого и ADSL) и встроенный звук станут действительно стандартной принадлежностью материнской платы. И это реальность - на последнем Comdex Intel демонстрировал работу в Internet на компьютере с такой картой, стоящей порядка $15. За все - и звук, и 56К модем.

И никто ведь не запрещает отключить их в BIOS и купить что-то навороченное, вроде Sound Monster MX-300. Кстати говоря, и Diamond и Creative, наряду со многими другими компаниями с большим энтузиазмом поддержали AMR. Ну еще бы, - такой возможностью выйти на OEM рынок, а значит на большие деньги грех было бы пренебречь. Так что, Diamond участвовала в создании спецификации AMR, а Creative выказала полную поддержку этой инициативе. Ведь она дает им больше плюсов, чем минусов. Некоторое снижение продаж дорогих карт вроде MX-300 или SB Live! с лихвой перекроют прибыли, полученные от продажи дешевых AMR карт производителям материнских плат.

Это только звук. Что касается MC'97, то здесь в перспективе речь идет о ADSL модемах, и о набирающих силу решениях для создания домашних сетей. Тут, конечно, вспоминается такой видный игрок в области коммуникаций, как Rockwell. И действительно, им анонсирован чипсет RipTide - полностью совместимый с тем решением, что будет встроено в i810 и i820, но превосходящий Intel'овскую реализацию по своим возможностям.

В связи с чем, хотелось бы остановиться на RipTide чуть дольше. Итак, RipTide - это AMC'97 совместимый кодек, позволяющий реализовать следующие вещи: Программный V.90 56К модем Soft56K. Возможность работы с внешним модемным DSP, для создания полноценного модема. Программный волновой синтез MIDI. 3D звук посредством HRTF фильтров. Поддержка DOS'овских программ через PCI.

За $15 звучит неплохо, особенно учитывая, что все апгрейды производятся путем скачивания новых драйверов.

Свое видение AMR предложила и Motorola, продемонстрировавшая свою AMR карту, разработанную совместно с одним из крупнейших производителей чипов AC'97 - Analog Devices. Ее прототип использовал уже опробованную фирмой собственную технологию soft modem. Более того, в 98 году Motorola и Aureal, выпустив комбинированную карту, содержащую Aureal'овский Vortex и SM 56 от Motorola, объявили, что их следующие совместные продукты появятся уже на AMR.

И, наконец, самое главное. Пришло время открыть истинную причину появления AMR. ;-) Наконец то постепенно исчезнет динамик из корпусов и модемов - AC'97 предусматривает вывод сигналов, идущих сегодня через спикер, через собственный аналоговый микшер, так что звук будет идти сразу на колонки. И это, без сомнения, одно из самых заметных влияний AC'97 и AMR на нашу жизнь. ;-)