Системная плата MSI Eclipse Plus
Тестирование платы MSI Eclipse Plus
Несмотря на то что уже в сентябре будут официально анонсированы процессоры нового семейства Intel Core i5 с разъемом LGA 1156 и одновременно с этим новый чипсет Intel P55, актуальность плат на базе чипсета Intel X58 для процессоров семейства Intel Core i7 ничуть не уменьшится. Все-таки платы на базе чипсета Intel P55 вкупе с процессорами Intel Core i5 будут ориентированы на массовый сегмент рынка, в то время как платы на базе чипсета Intel X58 — топовые. Такие платы предназначены для высокопроизводительных ПК, игровых ПК, а также для разгона систем. В этой статье мы подробно рассмотрим очередную новинку — системную плату MSI Eclipse Plus.
На первый взгляд
Нет, все-таки с компанией MSI определенно что-то происходит. Каждый ее новый продукт в буквальном смысле радует. Даже просто взглянув на коробку с платой MSI Eclipse Plus, понимаешь, что речь идет о чем-то действительно необычном и интересном. И пусть по объемам продаж системных плат в России эта компания не входит в число лидеров, зато по качеству продукции MSI может дать фору и лидерам рынка. Впрочем, не будем голословными и познакомим вас с платой MSI Eclipse Plus поближе.
Итак, MSI Eclipse Plus основана на топовом чипсете Intel X58 Express в паре с южным мостом ICH10R и предназначена для применения процессоров семейства Intel Core i7 с разъемом LGA 1366.
На плате предусмотрено шесть DIMM-слотов для установки модулей памяти DDR3 в трехканальном режиме. Всего плата поддерживает до 24 Гбайт памяти (спецификация чипсета). В штатном режиме работы плата рассчитана на память DDR3-1333/1066/800, а в режиме разгона никто не запрещает использовать и более скоростную память. В частности, в спецификации к плате указывается, что она поддерживает память DDR3-1600.
Для установки видеокарт на плате предусмотрено четыре слота PCI Express 2.0 x16: три полноценных (на скорости x16) и один слот на скорости x4. Напомним, что чипсет Intel X58 Express (северный мост) поддерживает всего 36 линий PCI Express 2.0 с возможностью их объединения в два полноценных слота PCI Express 2.0 x16 и один слот на скорости x4. Естественно, возникает вопрос: каким же образом удалось реализовать три полноценных слота PCI Express 2.0 x16? Может, речь все-таки идет не о трех полноценных слотах PCI Express 2.0 x16, а о схеме x16+x8+x8? Нет, в спецификации указывается, что все три слота поддерживают скорость x16. Достигается это за счет использования моста NVIDIA nForce 200, который и позволяет разделить один слот PCI Express 2.0 x16 на два полноценных слота PCI Express 2.0 x16. То есть фактически на базе одного из двух интерфейсов PCI Express 2.0 x16 северного моста чипсета реализован слот PCI Express 2.0 x16, а к другому интерфейсу PCI Express 2.0 x16 подключается мост NVIDIA nForce 200, на базе которого построены два слота PCI Express 2.0 x16
Мост NVIDIA nForce 200
Естественно, при наличии четырех слотов PCI Express 2.0 x16 плата MSI Eclipse Plus поддерживает технологии NVIDIA 2-Way SLI, NVIDIA 3-Way SLI, а также ATI CrossFireX для операционных систем Windows XP и Windows Vista. Кроме того, при использовании двухпроцессорных графических карт поддерживаются технологии Quad SLI и ATI 4-Way CrossFireX (для операционной системы Windows Vista). В комплектацию системной платы входят мостики для объединения видеокарт в режим 2-Way SLI (или Quad SLI для двухпроцессорных графических карт) и 3-Way SLI.
Кроме четырех слотов PCI Express x16, на плате MSI Eclipse Plus для установки плат расширения предусмотрены два слота PCI Express 1.1 x1 и один слот PCI 2.2, которые реализованы через южный мост ICH10R (он поддерживает шесть линий PCI Express 1.1 и до четырех слотов PCI 2.2).
Дисплей D-LED 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. Вдобавок к этим шести SATA-портам на плате MSI Eclipse Plus интегрированы два SATA RAID-контроллера JMicron JMB322 и один контроллер JMicron JMB362. Каждый из контроллеров JMicron JMB322 предоставляет в распоряжение пользователя еще два порта SATA II (с возможностью организации RAID-массивов уровней 0 и 1), а на базе контроллера JMicron JMB362 реализованы два eSATA-порта, которые также объединяются в RAID-массив уровней 0 и 1. Таким образом, всего на плате имеется десять портов SATA II и два порта eSATA. Отметим, что контроллеры JMicron JMB322 являются полностью аппаратными и не требуют драйверов для своего функционирования.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате PCI Express x16 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 еще четырех на плате предусмотрены два разъема.
Модуль GreenPower Genie
Кроме всех функциональных возможностей, предоставляемых чипсетом Intel X58 Express в паре с южным мостом ICH10R, на плате MSI Eclipse Plus имеется ряд дополнительных интегрированных контроллеров, которые расширяют функциональные возможности платы. К примеру, на плате присутствует два гигабитных сетевых контроллера на базе чипа Realtek RTL 8111С
Также на плате интегрирован FireWire-контроллер VIA VT6308, посредством которого реализованы два порта IEEE-1394. Один из них выведен на заднюю панель платы, а еще для двух портов на плате предусмотрены два разъема.
Из привычных интерфейсов на плате MSI Eclipse Plus отсутствует разве что IDE-интерфейс, а также интерфейс для подключения FDD. Впрочем, их наличие на плате уже давно перестало быть актуальным.
Аудиоподсистема этой материнской платы построена на базе внешней звуковой карты Creative PCI Express X-Fi Xtreme Audio (правда, с логотипом MSI) с интерфейсом PCI Express x1. Эта звуковая карта имеет четыре выхода с разъемом типа mini-jack для подключения акустической системы 7.1, один разъем типа mini-jack для подключения микрофона и один оптический выход SPDIF. Карта обеспечивает соотношение «сигнал/шум» на уровне 104 дБ, воспроизведение и запись 24-бит/96 кГц и поддерживает такие технологии, как X-Fi Crystalizer, X-Fi CMSS-3D Virtual и X-Fi CMSS-3D Headphone.
Плата MSI Eclipse Plus без радиаторов
Кроме внешней звуковой карты, к плате MSI Eclipse Plus прилагается отдельный модуль MSI GreenPower Genie, а также дисплей D-LED 2. Модуль GreenPower Genie может быть установлен между блоком питания и системной платой MSI Eclipse Plus. Он подсоединяется через шину управления системой и позволяет в реальном времени отслеживать токи по линиям питания 12, 5 и 3,3 В. Значения напряжения отображаются в BIOS, в программе MSI GreenPower Center и на дисплее D-LED 2, который подключается к специальному разъему на материнской плате. Дополнительно к дисплею D-LED 2 может подключаться термопара. В этом случае на дисплее также будет отображаться значение температуры.
По заявлению компании MSI, это единственная система, которая показывает действительные значения мощности и эффективности системы в режиме реального времени.
Шестифазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A,
управляющий фазами питания процессора
Поскольку плата MSI Eclipse Plus относится к топовым высокопроизводительным решениям и ориентирована на геймеров и любителей разгона, на ней реализованы дополнительные функции для разгона системы, а также мощная система охлаждения.
Система охлаждения платы построена на базе трех радиаторов, установленных на северном и южном мостах чипсета, а также на модуле стабилизации напряжения питания процессора. Радиаторы соединены друг с другом посредством тепловой трубки. Отметим также, что радиатор, установленный на южном мосту чипсета, закрывает и мост NVIDIA nForce 200.
Кроме того, на плате имеются пять трехконтактных и один четырехконтактный разъем для подключения вентиляторов. Трехконтактные разъемы подразумевают использование метода изменения напряжения питания для управления скоростью вращения вентилятора, а четырехконтактный — применение метода широтно-импульсной модуляции напряжения питания. За счет этого плата MSI Eclipse Plus позволяет создать достаточно эффективную систему охлаждения внутри корпуса ПК.
Как мы уже отмечали, на плате MSI Eclipse Plus реализованы дополнительные возможности для разгона. В частности, кроме кнопок Power и Reset, что очень удобно, когда речь идет не о компьютере в корпусе, а о стенде на столе, имеются специальная кнопка включения режима OC Dial (Overclocking Dial) и соответствующий регулятор OC Dial. Данная функция разгона позволяет вручную осуществлять повышение и понижение тактовой частоты процессора в режиме реального времени — для этого достаточно повернуть регулятор OC Dial.
Шестифазный модуль питания процессора платы
с DrMOS-микросхемами Renesas R2J20602
на каждой фазе питания
Еще одна особенность платы — наличие табло на задней панели, которое отображает POST-коды при загрузке системы.
Особого внимания заслуживает система питания платы MSI Eclipse Plus. Как известно, на всех современных платах установлена многофазная импульсная система питания процессора, чипсета и памяти. Не вдаваясь в подробности (этому будет посвящена отдельная статья в следующем номере), отметим, что для преобразования напряжения 12 В в требуемое (более низкое) напряжение питания на платах используются многоканальные PWM-контроллеры (ШИМ-контроллеры). Управляющие сигналы (прямоугольные импульсы напряжения) применяются драйверами (специальными микросхемами), которые управляют работой пары силовых MOSFET-транзисторов. MOSFET-транзисторы выполняют функцию электронного ключа, то есть с определенной частотой, задаваемой PWM-контроллером, подключают и отключают линию питания к шине 12 В, а для выравнивания напряжения питания используются дроссель и конденсатор. Таким образом, изменяя скважность управляющих PWM-импульсов, можно преобразовывать напряжение 12 В в требуемое напряжение питания. Драйвер, два MOSFET-транзистора, дроссель и конденсатор в совокупности составляют одну фазу питания. Таких фаз питания, которые включены параллельно, на плате может быть несколько. Все дело в том, что сила тока, питающего современные процессоры, может превышать 100 А, а у таких компонентов фазы питания, как MOSFET-транзисторы, дроссели и конденсаторы, есть ограничения по силе тока. То есть если использовать только одну фазу питания, то при большом значении тока MOSFET транзисторы, дроссели и конденсаторы просто выгорят. Именно поэтому, дабы соблюсти ограничения по силе тока, на платах используются многофазные модули питания процессоров. Понятно, что с ростом энергопотребления процессоров производители вынуждены увеличивать и количество фаз питания. К примеру, на топовых платах ASUS применяется 12-фазная система питания, а компания Gigabyte уже представила плату с 24-фазной системой питания процессора. Причем и компания ASUS, и компания Gigabyte, и все остальные компании, кроме MSI, используют дискретный способ реализации фаз питания, при котором каждая фаза питания представляет собой отдельную микросхему драйвера, пару силовых транзисторов, конденсатор и дроссель, а управляет всеми фазами многоканальный PWM-контроллер (контроллеров может быть несколько). В платах MSI применяется несколько иной подход к созданию фаз питания. Речь идет о технологии DrMOS. Обычно название этой технологии пишут как MSI DrMOS, однако компания MSI лишь использует эту технологию в своих платах, а разработана она была компанией Intel.
Четырехфазный (2+2) модуль питания северного
моста и шины QPI
Название DrMOS буквально означает Driver + MOSFETs. Смысл данной технологии заключается в том, что вместо применения отдельной микросхемы драйвера и двух MOSFET-транзисторов используется одна микросхема, объединяющая и силовые транзисторы, и драйвер. Естественно, что при этом также применяются отдельные дроссели и конденсаторы, а для управления всеми фазами служит многоканальный PWM-контролллер.
Такой подход имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным дискретным способом организации фаз питания и позволяет не увеличивать количество фаз питания до 12 и выше. К примеру, на плате MSI Eclipse Plus используются 6-фазная система питания процессора и 4-фазная система питания северного моста чипсета и шины QPI.
В качестве PWM-контроллера, управляющего фазами питания процессора, применяется 6-канальный контроллер Intersil ISL6336A (совместим со спецификацией Intel VRD 11.1), а все фазы питания процессора построены на DrMOS-микросхемах Renesas R2J20602.
DrMOS-микросхема Renesas R2J20602 поддерживает частоту переключения до 2 МГц и отличается очень высоким КПД. При входном напряжении 12 В, выходном 1,3 В и частоте переключения 1 МГц ее КПД составляет 89%. Ограничение по току равно 40 А. Понятно, что при 6-фазной схеме питания процессора обеспечивается как минимум двукратный запас по току для DrMOS-микросхемы. При реальном значении тока в 25 А энергопотребление (выделяющееся в виде тепла) самой микросхемы DrMOS составляет всего 4,4 Вт.
Еще одной особенностью реализации фаз питания процессора является использование дросселей с ферритовым сердечником и твердотельных полимерных конденсаторов с повышенной проводимостью (Hi-c CAP).
Таким образом, применение 6-фазной системы питания процессора на основе технологии DrMOS на плате MSI Eclipse Plus позволяет не просто обеспечить стабильную работу процессора, но и эффективно разгонять его.
Двухфазные системы питания северного моста чипсета и шины QPI также организованы на основе технологии DrMOS с использованием микросхем Renesas R2J20602 и четырехканального PWM-контроллера Intersil ISL6334A. Отличие от системы питания процессора заключается лишь в том, что в данном случае применяются обычные твердотельные полимерные конденсаторы. А вот 3-фазная система питания памяти организована по дискретному принципу — с использованием отдельных силовых транзисторов.
Отметим также, что системы питания процессора, северного моста чипсета, шины QPI и памяти поддерживают технологию APS (Active Phase Switching — активное переключение фаз), что позволяет минимизировать энергопотребление системы за счет динамического переключения числа активных фаз в зависимости от текущей загрузки. Собственно, функция APS — это особенность чипов Intersil ISL6334A и ISL6336A, которые способны переключать число активных фаз питания от 1 до 4 для чипа Intersil ISL6334A или от 1 до 6 для чипа ISL6336A. Отметим также, что отследить количество активных фаз питания в процессоре, QPI-шине, северном мосте чипсета и памяти можно по светодиодным индикаторам, которыми оснащены все соответствующие модули питания.
Тестирование платы MSI Eclipse Plus
После рассмотрения всех особенностей платы MSI Eclipse Plus обратимся к результатам ее тестирования.
Для тестирования платы MSI Eclipse Plus применялся 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 GTX295;
- жесткий диск — WD2500;
- блок питания — Tagan 1300W.
При тестировании платы MSI Eclipse Plus мы сосредоточились не на ее производительности, которая определяется установленным процессором, чипсетом и памятью, а на измерении энергопотребления платы и рассмотрении технологии управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора.
Для тестирования энергопотребления системы на основе платы MSI Eclipse Plus использовался цифровой ваттметр, к которому подключался блок питания. Подчеркнем, что мы измеряли энергопотребление не отдельно процессора, а всей системы на базе платы MSI Eclipse Plus c учетом блока питания. Для нас в данном случае было важно сравнить показания цифрового ваттметра с показаниями утилиты MSI GreenPower Center (плата подключалась к блоку питания через модуль MSI GreenPower Genie).
Выяснилось, что в режиме простоя, то есть когда процессор Intel Core i7 965 Extreme не загружен, энергопотребление системы на базе платы MSI Eclipse Plus составляет 180 Вт при включенной технологии APS. При этом активными являются две фазы питания процессора. При загруженном на 100% процессоре энергопотребление системы возрастает до 256 Вт.
Самое интересное, что при загруженном на 100% процессоре утилита MSI GreenPower Center показывает значение энергопотребления всей системы (Total Power Compsumption) 94,26 Вт и энергопотребление самого процессора 28,8 Вт. В режиме простоя, по данным утилиты MSI GreenPower Center, энергопотребление всей системы составляет 92 Вт, а процессора — 25 Вт. Естественно, возникает вопрос, а что, собственно, измеряет эта утилита и можно ли доверять ее показаниям? Судя по тому, что модуль MSI GreenPower Genie включается в разрез между 24-контактным ATX-разъемом платы и соответствующим разъемом блока питания, он может контролировать только те линии питания, которые имеются в этом разъеме. А ведь к плате подключается еще и отдельный 8-контактный ATX-разъем с четырьмя линиями 12 В. Кроме того, для питания мощных видеокарт (как в нашем случае) используются еще два разъема блока питания. Так что же в этом случае показывает утилита MSI GreenPower Center и что понимается под термином Total Power Compsumption? Для нас этот вопрос остался открытым. Более того, как-то не верится, что при полностью загруженном процессоре Intel Core i7 965 Extreme его энергопотребление может составлять всего 28,8 Вт. Резюмируя, можно сказать, что утилита MSI GreenPower Center вместе с модулем MSI GreenPower Genie — это не более чем маркетинговый трюк. Доверять показаниям утилиты MSI GreenPower Center нельзя.
После рассмотрения энергопотребления платы MSI Eclipse Plus давайте посмотрим, каким образом плата управляет скоростью вращения вентиляторов.
Скважность управляющих PWM-импульсов при значении
CPU Min. FAN Speed 12,5%
Как мы уже отмечали, плата имеет пять трехконтактных и один четырехконтактный разъем для подключения вентиляторов. Четырехконтактный разъем (CPU_FAN) предназначен для подключения вентилятора кулера процессора, а трехконтактные — для подключения дополнительных вентиляторов, устанавливаемых в корпусе. Причем для трех из этих разъемов (SYS_FAN1, SYS_FAN2, SYS_FAN3) можно задавать напряжение питания вентилятора через настройки BIOS. Так, допустимо задавать значения напряжения питания 100% (12 В), 75% (9 В) и 50% (6 В).
Настройка скорости вращения вентилятора кулера процессора производится следующим образом. В BIOS платы указывается пороговое значение температуры (CPU Smart Fan Target), по достижении которого скорость вращения вентилятора будет возрастать от минимального до максимального значения. Пороговое значение температуры может быть выбрано в диапазоне от 40 до 70 °C с шагом в 5 °C. Кроме того, имеется возможность задать и минимальную скорость вращения вентилятора (CPU Min. FAN Speed). Эта скорость задается в процентах в диапазоне от 0 до 87,5% с шагом 12,5%.
В ходе тестирования платы выяснилось, что минимальная скорость вращения вентилятора, задаваемая в процентах, это не что иное, как скважность управляющих PWM-импульсов, подаваемых на вентилятор.
Для того чтобы в деталях рассмотреть, каким образом плата управляет скоростью вращения вентилятора процессора, мы установили пороговое значение температуры в 40 °C (дабы побыстрее нагреть процессор до нужной температуры) и минимальную скорость вращения вентилятора в 0%.
Скважность управляющих PWM-импульсов при значении
CPU Min. FAN Speed 87,5%
При тестировании на процессор устанавливался кулер с четырехконтактным разъемом, который подключался не к разъему на материнской плате, а к генератору PWM-импульсов, 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, а их амплитуда составляет 4 В, что в полной мере соответствует спецификации.
При пороговом значении температуры 40 °C и минимальной скорости вращения вентилятора 0% скважность PWM-импульсов изменяется следующим образом.
При возрастании температуры процессора (уменьшение значения Tj) скважность PWM-импульсов равна 0% вплоть до значения Tj 45 °C. Далее, по мере возрастания температуры процессора, линейно увеличивается и скважность PWM-импульсов, достигая максимального значения в 100% при значении Tj в 39 °C.
При уменьшении температуры процессора (увеличение значения Tj) скважность PWM-импульсов равна 100% вплоть до значения Tj 44 °C. Далее, по мере уменьшения температуры процессора, линейно снижается и скважность PWM-импульсов, достигая минимального значения в 0% при значении Tj в 55 °C. То есть налицо ярко выраженный гистерезис изменения PWM-импульсов в зависимости от температуры процессора. График этой зависимости показан на рисунке.
Вообще, нужно отметить, что плата MSI Eclipse Plus очень хорошо управляет скоростью вращения вентилятора кулера процессора и позволяет (при соответствующей настройке в BIOS) создавать тихие ПК. Конечно, данная плата не лишена определенных недостатков. Первый из них, касающийся некорректного отображения энергопотребления в утилите MSI PowerGreen Center, мы уже указали. Второй недостаток, на наш взгляд, связан с тем, что в ходе работы радиатор, установленный на южном мосту чипсета и мосту NVIDIA nForce 200, и радиатор, установленный на северном мосту (эти радиаторы связаны тепловой трубкой, поэтому их температура одинакова), нагреваются так, что до них нельзя дотронуться. Причем нагрев происходит даже в режиме простоя системы. По показаниям утилиты GreenPower Center, температура IOH составляет более 100 °С! Вряд ли при столь высоком значении температуры можно говорить о надежности и стабильности платы.
Зависимость скважности PWM-импульсов от значения Tj
при пороговом значении температуры 40 °C и минимальной скорость вращения вентилятора 0%
Кроме того, уж если речь идет о плате, которая предназначена для любителей оверклокинга, то кроме кнопок Power и Reset, реализованных на плате, хотелось бы увидеть и кнопку Clear CMOS Setup (очистка BIOS). Для тех, кто занимается разгоном, возможность быстрого сброса настроек BIOS была бы отнюдь не лишней.
Также отметим, что в BIOS отсутствует возможность какой-либо настройки режима Intel Turbo Boost, который поддерживается процессорами семейства Intel Core i7. То есть в настройках BIOS этот режим можно либо включить, либо выключить. Однако никакой настройки режима, как это сделано, например, на плате DX58S0 компании Intel, не предусмотрено.
 |
|
