Системная плата Gigabyte GA-EX58-UD5
Тестирование платы Gigabyte GA-EX58-UD5
В линейку материнских плат компании Gigabyte на чипсете Intel X58 Express для новых процессоров семейства Intel Core i7 с разъемом LGA 1366 входит семь моделей. В данной статье мы рассмотрим плату Gigabyte GA-EX58-UD5.
На первый взгляд
Плата Gigabyte GA-EX58-UD5 основана на топовом чипсете Intel X58 Express в паре с южным мостом ICH10R и предназначена для использования процессоров семейства Intel Core i7 с разъемом LGA 1366. Модель выполнена на классической для компании Gigabyte печатной плате синего цвета в стандартном формфакторе ATX.
Одной из главных особенностей этой платы является то, что она поддерживает технологии Ultra Durable 3 и Dynamic Energy Saver Advanced.
Напомним, что в системных платах с технологией Ultra Durable 3 слой меди в слоях питания и заземления вдвое толще. За счет удвоенной толщины слоев меди обеспечивается более эффективное охлаждение вследствие лучшего отвода тепла от критических участков системной платы, в том числе от процессора и расположенных рядом с ним компонентов. В результате этого системные платы серии Gigabyte Ultra Durable 3 позволяют более эффективно снижать рабочие температуры компонентов платы по сравнению с обычными системными платами. Кроме того, удвоив слой медного проводника, удалось понизить полное сопротивление печатной платы на 50%, что привело к меньшему тепловыделению.
В системных платах Gigabyte серии Ultra Durable 3 используются конденсаторы с твердым электролитом ведущих японских производителей, имеющие средний срок службы 50 тыс. часов, дроссели с ферритовыми сердечниками и МОП-транзисторы с низким сопротивлением при переключении состояний.
Ферритовые сердечники дросселей обладают свойством удерживать электромагнитную энергию при высоких частотах более длительное время по сравнению со стальными. Это приводит к меньшим потерям энергии и к снижению электромагнитного излучения.
МОП-транзисторы с низким сопротивлением при переключении состояний (Low RDS(on) MOSFET) обладают улучшенными характеристиками и пониженным сопротивлением при переключении состояний. Их применение позволяет сократить энергопотребление и, как следствие, снизить нагрев компонентов и платы в целом. По данным компании Gigabyte, по сравнению с обычными MOSFET-транзисторами, рабочая температура Low RDS(on) MOSFET ниже на 16%.
Технология Gigabyte Dynamic Energy Saver (DES) Advanced подразумевает многоступенчатое аппаратное переключение режимов энергопотребления процессора. Когда процессор находится в простое или работает с минимальной нагрузкой, технология DES Advanced сокращает количество задействованных фаз питания, оставляя только тот минимум, который требуется для работы системы. При повышении нагрузки на процессор увеличивается и количество активных фаз питания. В результате, за счет динамического многоступенчатого переключения количества фаз питания, технология DES Advanced обеспечивает более высокий уровень энергосбережения.
Итак, после краткого обзора технологий Ultra Durable 3 и DES Advanced вернемся к рассмотрению платы Gigabyte GA-EX58-UD5.
На плате используется 12-фазная схема стабилизации напряжения питания процессора, а за счет поддержки технологии DES Advanced реализовано шестиступенчатое динамическое переключение числа активных фаз. Поскольку плата GA-EX58-UD5 поддерживает технологию Ultra Durable 3, в ней используются твердотельные японские конденсаторы, дроссели с ферритовыми сердечниками и Low RDS(on) MOSFET МОП-транзисторы.
Система охлаждения платы реализована на базе четырех радиаторов, установленных на северном и южном мостах, а также на модуле стабилизации напряжения питания процессора (два радиатора). Все радиаторы соединены друг с другом посредством тепловых трубок. Кроме того, на плате имеются три трехконтактных и два четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов. Напомним, что трехконтактный разъем подразумевает использование метода изменения напряжения питания для управления скоростью вращения вентилятора, а четырехконтактный — применение метода широтно-импульсной модуляции напряжения питания. За счет этого плата GA-EX58-UD5 позволяет создать достаточно эффективную систему охлаждения внутри корпуса ПК.
На плате GA-EX58-UD5 предусмотрено шесть DIMM-слотов для установки модулей памяти DDR3. В штатном режиме работы плата поддерживает память DDR3-1333/1066/800, а в режиме разгона никто не запрещает использовать и более скоростную память.
Для установки видеокарт на плате предусмотрено три слота PCI Express 2.0 x16. Напомним, что чипсет Intel X58 Express (северный мост) поддерживает 36 линий PCI Express 2.0 с возможностью их объединения в два полноценных порта PCI Express 2.0 x16 и один слот PCI Express 2.0 x4. При этом с использованием моста каждый порт PCI Express 2.0 x16 может быть конструктивно выполнен как два слота PCI Express 2.0 x8. Аналогично и порт PCI Express 2.0 x4 может быть реализован как четыре отдельных слота PCI Express 2.0 x1. Таким образом, системные платы на базе чипсета Intel X58 Express могут иметь либо два полноценных слота PCI Express 2.0 x16, либо четыре слота PCI Express 2.0 x16, функционирующих в режиме x8+x8+x8+x8, или три слота PCI Express 2.0 x16, один из которых является полноценным (x16), а два других подключены через мостик и функционируют в режиме x8+x8 (если применяются одновременно).
Именно последний вариант и реализован на плате GA-EX58-UD5: один слот PCI Express 2.0 x16 является полноценным, а два других порта PCI Express 2.0 x16 подключены к шине PCI Express через мостик и если используются одновременно, то функционируют в режиме x8+x8. Если же применяется только один из этих двух слотов, то он будет функционировать в режиме x16. Таким образом, плата GA-EX58-UD5 предоставляет в распоряжение пользователя либо один полноценный слот PCI Express 2.0 x16, либо два полноценных слота PCI Express 2.0 x16, либо три слота PCI Express 2.0 x16, функционирующих в режиме x8+x8+x8.
Естественно, плата GA-EX58-UD поддерживает технологии NVIDIA 2-Way SLI и ATI 2-Way CrossFireX для операционных систем Windows XP и Windows Vista, а также технологии NVIDIA 3-Way SLI, Quad SLI (для двухпроцессорных графических карт), ATI 3-Way CrossFireX и ATI 4-Way CrossFireX (для двухпроцессорных графических карт) для операционной системы Windows Vista. В комплекте к системной плате прилагаются мостики для объединения двух или трех видеокарт в режим 2-Way SLI (или Quad SLI для двухпроцессорных графических карт) или 3-Way SLI.
Кроме трех слотов PCI Express x16, на плате GA-EX58-UD5 для установки плат расширения предусмотрены слот PCI Express 2.0 x4, слот PCI Express 1.1 x1 и два слота PCI 2.2. Отметим, что слот PCI Express 2.0 x4 реализован через северный мост чипсета Intel X58 Express, а все остальные слоты — через южный мост ICH10R. Южный мост ICH10R также поддерживает шесть линий PCI Express 1.1 и до четырех слотов PCI 2.2.
Также южный мост ICH10R имеет встроенный контроллер SATA II на шесть портов с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID. Но вдобавок к этим шести SATA-портам на плате GA-EX58-UD5 интегрирован контроллер Gigabyte SATA II, предоставляющий еще четыре порта SATA II (с возможностью организации RAID-массивов уровней 0 и 1) и один порт ATA133, который может использоваться для подключения оптического привода.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате GA-EX58-UD5 реализовано 12 портов USB 2.0 (всего южный мост ICH10R поддерживает 12 портов USB 2.0). Восемь из них выведены на заднюю панель платы, а для оставшихся четырех USB 2.0-портов на плате предусмотрены два разъема.
Кроме всех функциональных возможностей, предусмотренных чипсетом Intel X58 Express в паре с южным мостом ICH10R, на плате GA-EX58-UD5 имеется и ряд дополнительных интегрированных контроллеров, которые существенно расширяют функциональные возможности платы. Также на плате присутствует контроллер ввода-вывода IT8720, посредством которого реализован разъем для подключения FDD-устройств, а также два разъема PS/2 для подключения мыши и клавиатуры.
Также на плате имеется два интегрированных гигабитных сетевых контроллера на базе чипов Realtek RTL 8111D, что позволяет не только подключать компьютер на базе данной платы к сегменту локальной сети (коммутатору, маршрутизатору с выходом в Интернет), но и организовывать на базе ПК маршрутизатор или подключать его одновременно к двум различным сегментам сети. Кроме того, можно агрегировать (для увеличения пропускной способности) два гигабитных канала в один.
Аудиоподсистема платы GA-EX58-UD5 реализована на базе десятиканального кодека Realtek ALC889A HD с соотношением «сигнал/шум» 106 дБ, а на заднюю интерфейсную панель платы выведено шесть стандартных аналоговых разъемов типа mini-jack для организации системы 7.1, а также коаксиальный и оптический выходы S/PDIF.
Также на плате интегрирован FireWire-контроллер T.I. TSB43AB23, посредством которого реализованы три порта IEEE-1394a. Один из этих портов выведен на заднюю панель платы, а еще для двух портов на плате предусмотрены два разъема.
Отметим также, что в комплекте с платой GA-EX58-UD5 идет достаточное количество SATA-кабелей, шлейф IDE и FDD, а также дополнительная плашка, подключаемая к молекс-разъему блока питания и двум портам SATA II. Эта плашка, на которой реализованы два разъема eSATA и разъем питания (в комплекте имеются также два кабеля eSATA), выведенная на тыльную сторону корпуса ПК, позволяет подключать внешние накопители по соответствующему интерфейсу.
Еще одна интересная особенность платы — это наличие кнопок включения, перезагрузки и очистки настроек BIOS (Clr CMOS) на самой плате. Причем кнопка Clr CMOS выведена на заднюю панель системной платы, поэтому даже при установке платы в корпус ПК она остается доступной, что очень удобно.
Кроме того, на плате присутствует индикатор проверки работоспособности отдельных узлов при загрузке системы. Если система не грузится, то по кодам, отображаемым этим индикатором, можно установить источник проблемы.
Как мы уже отмечали, плата GA-EX58-UD5 имеет 12-фазную схему питания процессора и поддерживает технологию Gigabyte DES Advanced, подразумевающую возможность динамического переключения числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора. Для отображения числа активных фаз на плате имеется массив из 12 светодиодных индикаторов, с помощью которого пользователь может отслеживать переключение количества фаз питания процессора в реальном времени. Как только включается дополнительная фаза, соответствующий светодиод начинает светиться.
Особенности настройки BIOS
Если говорить о возможностях, касающихся настройки BIOS платы GA-EX58-UD5, то они достаточно типичны для плат Gigabyte, и вряд ли имеет смысл лишний раз их перечислять.
Однако на одном пункте BIOS стоит остановиться, поскольку он отнюдь не очевиден и должным образом не описан в руководстве пользователя. Речь идет о пункте меню BIOS под названием Intel Turbo Boost Tech, для которого возможно всего два значения: Enable и Disable.
Сразу оговоримся, что в данном случае название Intel Turbo Boost не вполне корректно, поскольку речь идет о режиме Turbo Mode. Напомним, что процессоры семейства Intel Core i7 поддерживают особый режим Turbo Mode, смысл которого заключается в динамическом разгоне тактовых частот ядер процессора в том случае, если энергопотребление процессора не превышает некоторого заданного значения. В этом случае тактовая частота ядер процессора может скачкообразно, порциями по 133 МГц (путем изменения коэффициента умножения) увеличиваться, но при этом энергопотребление процессора не должно превышать допустимого значения.
В идеале в настройках BIOS должен задаваться уровень разгона каждого ядра процессора по отдельности, то есть для каждого из них должен указываться максимальный коэффициент умножения, который будет применяться при динамическом разгоне процессора. Также в идеале в BIOS должно указываться максимальное значение энергопотребления процессора (в ваттах), вплоть до достижения которого будет производиться динамический разгон ядер процессора. То есть если текущее значение энергопотребления процессора будет меньше заданного максимального значения, то будет реализован динамический разгон ядер процессора. Такой вариант идеальной настройки режима Turbo Mode реализован, к примеру, на плате Intel DX58SO. Рассмотрим вариант настройки режима Turbo Mode на плате Intel DX58SO для процессора Intel Core i7 965 Extreme. Для этого процессора номинальный коэффициент умножения, определяющий тактовую частоту процессора без режима Turbo Mode, составляет 24. Максимальному значению энергопотребления можно присвоить номинальное значение 130 Вт, а для каждого ядра процессора задать коэффициент 30. В этом случае до тех пор, пока не превышено энергопотребление процессора в 130 Вт, все четыре ядра процессора будут работать на частоте 4 ГГц.
Рассмотренный нами вариант настройки режима Turbo Mode на плате Intel DX58SO можно считать идеальным. Увы, но больше плат с такими возможностями по настройке режима Turbo Mode нам пока не встречалось. Точнее, на всех платах, которые нам доводилось видеть на чипсетах Intel X58 Express, настройка режима Turbo Mode заключалась лишь в том, что данный режим можно было активировать или, наоборот, отключить. В этом смысле плата GA-EX58-UD5 не исключение. Единственное, что можно сделать в настройках BIOS, — это разрешить или запретить использование режима Turbo Mode. Ну а как именно реализуется этот режим, остается только догадываться.
По нашим наблюдениям, при включении режима Turbo Mode на плате GA-EX58-UD5 для всех ядер процессора устанавливается максимальный коэффициент умножения ровно на единицу выше, чем номинальный. К примеру, при использовании процессора Intel Core i7 965 Extreme, для которого номинальный коэффициент умножения равен 24, включение режима Turbo Mode приводит к тому, что коэффициент умножения для всех ядер процессора становится равным 25 и процессор работает не на штатной частоте 3,2 ГГц, а на частоте 3,33 ГГц. Можно также предположить, что максимальное значение энергопотребления процессора вплоть до достижения которого реализуется динамический разгон, в данном случае соответствует штатному значению, то есть 130 Вт.
Тестирование платы Gigabyte GA-EX58-UD5
После рассмотрения всех особенностей платы Gigabyte GA-EX58-UD5 обратимся к результатам ее тестирования.
При тестировании платы Gigabyte GA-EX58-UD5 использовался стенд следующей конфигурации:
- процессор — Intel Core i7 965 Extreme;
- память — DDR3-1066;
- объем памяти — 3 Гбайт (три модуля по 1024 Мбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1066, трехканальный режим работы;
- видеокарта — Gigabyte GeForce GTS250;
- жесткий диск — Intel SSD X25-M (Intel SSDSA2MH080G1GN);
- блок питания — Tagan 1300W.
При тестировании платы мы сконцентрировались не на производительности (которая определяется чипсетом, используемым процессором и памятью), а на таких ее особенностях, как энергопотребление и управление скоростью вращения вентиляторов.
Напомним, что плата имеет два четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов и три трехконтактных разъема. Для разъема CPU_FAN мы исследовали зависимость изменения скважности PWM-импульсов от температуры процессора. Для этого в BIOS платы были реализованы следующие настройки:
- CPU Smart Fan Control — Enabled;
- CPU Smart Fan Mode — PWM.
Смысл этих настроек заключается в том, чтобы разрешить управление скоростью вращения вентилятора кулера процессора в зависимости от текущей температуры. Кроме того, указывается, что управление скоростью вращения вентилятора будет осуществляться методом широтно-импульсной модуляции (PWM). Также в настройках BIOS отключался режим Turbo Mode.
При тестировании на процессор устанавливался кулер с четырехконтактным разъемом, который подключался не к разъему на материнской плате, а к реобасу, что позволяло нам контролировать скорость вращения вентилятора и таким образом разогревать процессор до нужной температуры. Для 100-процентной загрузки процессора использовалась специальная утилита нашей собственной разработки, а для контроля температуры процессора — утилита Core Temp 0.99.4. Напомним, что утилита Core Temp 0.99.4 позволяет отслеживать разницу ?Tj между критической температурой процессора и его текущей температурой, а для процессоров Intel более корректно оперировать не текущей температурой (которая, напомним, не измеряется самим процессором), а именно значением ?Tj, зная которое можно лишь приближенно рассчитать значение текущей температуры процессора.
К разъему CPU_FAN подключался еще один четырехконтактный кулер, а скважность PWM-импульсов контролировалась с помощью цифрового осциллографа.
В ходе тестирования выяснилось, что управляющие PWM-импульсы имеют частоту следования 23 кГц, что соответствует спецификации, а их амплитуда составляет 3 В. Скважность управляющих PWM-импульсов изменялась в диапазоне от 48 до 100%. Кроме того, выяснилось, что зависимость скважности PWM-импульсов от текущей температуры процессора не имеет гистерезиса, то есть зависимость изменения скважности PWM-импульсов при повышении температуры процессора точно такая же, как и при снижении температуры. Минимальная скважность импульсов достигается при значении ?Tj 60 °С, а скважность импульсов 100% — когда значение ?Tj составляет 23 °С.
График зависимости скважности PWM-импульсов от значения ?Tj показан на рис. 1, а осциллограммы PWM-импульсов для различных значений температуры процессора — на рис. 2.
Рис. 1. График зависимости скважности PWM-импульсов
от значения ?Tj
Рис. 2. Осциллограммы PWM-импульсов для различных значений температуры процессора
Следует отметить, что плата Gigabyte GA-EX58-UD5 обеспечивает очень плавную регулировку скорости вращения вентилятора кулера процессора, что, конечно же, очень хорошо. В то же время хотелось бы, чтобы минимальная скважность PWM-импульсов была поменьше. Все-таки минимальная скважность в 48% — это многовато, тем более что в соответствии с рекомендациями компании Intel минимальная скважность PWM-импульсов не должна превышать 30%.
Для тестирования энергопотребления системы на основе платы Gigabyte GA-EX58-UD5 использовался цифровой ваттметр, к которому подключался блок питания.
Нужно отметить, что в комплекте с материнской платой Gigabyte GA-EX58-UD5 поставляется утилита Energy Saver, которая якобы позволяет просмотреть текущее энергопотребление процессора и количество активных фаз питания. Однако проблема в том, что те значения, которые демонстрирует данная утилита, ничего общего с реальным энергопотреблением процессора не имеют. К примеру, энергопотребление процессора Intel Core i7 965 Extreme в режиме простоя, то есть когда он не нагружен, по данным утилиты Energy Saver, составляет 0,377 Вт. В общем смешно, да и только. Непонятно, зачем вообще нужна такая утилита, видимо, исключительно для маркетинга, а там, где начинается маркетинг, здравый смысл, как известно, заканчивается.
Поэтому при измерении энергопотребления мы применяли именно аппаратный ваттметр. Причем еще раз подчеркнем, что мы измеряли энергопотребление не отдельно процессора, а всей системы на базе платы Gigabyte GA-EX58-UD5.
Выяснилось, что в режиме простоя, то есть когда процессор Intel Core i7 965 Extreme не загружен, энергопотребление системы на базе платы Gigabyte GA-EX58-UD5 составляет 107 Вт при отключенной технологии Dynamic Energy Saver Advanced и 102 Вт при включенной. То есть в режиме незагруженного процессора использование технологии Dynamic Energy Saver Advanced позволяет снизить энергопотребление системы на 4,7%. При загруженном на 100% процессоре энергопотребление системы возрастает до 198 Вт при отключенной технологии Dynamic Energy Saver Advanced и до 191 Вт при включенной. То есть энергопотребление системы снижается на 3,5%. Как видите, реальная польза от технологии Dynamic Energy Saver Advanced не настолько велика, чтобы воспринимать ее всерьез. Во всяком случае, в условиях России надеяться, что применение данной технологии как-то отразится на семейном бюджете, не приходится.
Остается добавить, что в режиме Sleep энергопотребление системы на базе платы Gigabyte GA-EX58-UD5 составляет всего 5 Вт.
 |
|
