Тестирование системных плат на чипсете Intel P55 Express
Коротко о новых процессорах и чипсете
В октябрьском номере нашего журнала, вслед за анонсом новых процессоров с кодовым наименованием Lynnfield и чипсета Intel P55 Express для них, мы опубликовали статью, в которой рассмотрели первые модели материнских плат на базе чипсета Intel P55 Express, доступные на российском рынке. Однако с тех пор ассортимент всех компаний пополнился новыми моделями плат на базе чипсета Intel P55 Express и у нас появилась возможность провести их сравнение.
Коротко о новых процессорах и чипсете
О новых процессорах с кодовым наименованием Lynnfield, равно как и о новом чипсете Intel P55 Express, поддерживающем их, мы уже неоднократно писали, а потому лишь вкратце напомним основные особенности новой платформы.
В сентябре компания Intel анонсировала три новые модели процессора Lynnfield: Intel Core i5 750, Core i7 860 и Core i7 870 (кодовое наименование всех этих процессоров Lynnfield). Все новые процессоры имеют разъем LGA 1156, изготавливаются по 45-нанометровой технологии, а их ядра основаны на микроархитектуре Nehalem.
Отличительной особенностью новых процессоров Lynnfield является наличие в них интегрированного двухканального контроллера памяти DDR3, поддерживающего в штатном режиме память DDR3-1600/1333/1066.
Все новые процессоры являются четырехъядерными. Каждое ядро процессора имеет кэш-память первого уровня (L1) (32-килобайтный кэш данных и 32-килобайтный кэш инструкций) и унифицированный (единый для инструкций и данных) кэш второго уровня (L2) размером 256 Кбайт. Кроме того, имеется и разделяемый между всеми ядрами процессора кэш третьего уровня (L3) размером 8 Мбайт.
Все процессоры Lynnfield имеют интегрированный контроллер на 16 линий PCI Express 2.0, которые могут быть реализованы как один порт PCI Express 2.0 x16 или два порта PCI Express 2.0 x8 для установки видеокарт.
Еще одной отличительной особенностью процессоров Lynnfield является поддержка технологии Intel Turbo Boost, смысл которой заключается в динамическом разгоне (при определенных условиях) тактовых частот ядер процессора.
Чипсет Intel P55 Express представляет собой однокристальное решение, которое заменяет собой традиционные северный и южный мосты. Компания Intel обозначает Intel P55 Express как Platform Controller Hub (PCH).
Кроме контроллера шины DMI, используемой для связи с процессором, в чипсете Intel P55 Express имеется 6-портовый контроллер SATA II c поддержкой технологии Intel Matrix Storage 9.0 и возможностью создания RAID-массивов уровня 0, 1, 5, 10 или JBOD.
Также чипсет Intel P55 Express поддерживает восемь линий PCI Express 2.0, которые могут использоваться для интегрированных на материнскую плату контроллеров и организации слотов PCI Express 2.0 x1 и PCI Express 2.0 x4.
Также в чипсете имеется встроенный аудиоконтроллер Intel HDA (High Definition Audio), и для создания полноценной аудиосистемы на плату достаточно интегрировать аудиокодек, который будет связан с аудиоконтроллером, интегрированным в чипсет, по шине HD Audio.
В чипсет Intel P55 Express также интегрирован контроллер USB 2.0 c поддержкой 14 портов USB 2.0.
Ну и, естественно, в чипсете оставлена поддержка уже устаревшей, но, тем не менее, востребованной шины PCI.
Последнее, о чем стоит упомянуть, говоря о чипсете Intel P55 Express, — это о поддержке режимов NVIDIA SLI и ATI CrossFire.
Обзор системных плат
ASRock P55 Pro
Плату ASRock P55 Pro, выполненную в формфакторе ATX, вполне можно позиционировать для массового рынка.
Для установки модулей памяти на ней предусмотрены четыре DIMM-слота. Всего плата поддерживает до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета). В штатном режиме работы она рассчитана на память DDR3-1600/1333/1066, а в режиме разгона поддерживается и память DDR3-2600/2133/1866. Впрочем, заявленная поддержка высокоскоростной памяти в режиме разгона — это скорее маркетинговый трюк, нежели реальный факт.
Для установки видеокарт на плате предусмотрен слот PCI Express 2.0 x16, который реализован с использованием 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых процессором Lynnfield.
Кроме того, на плате есть еще один слот PCI Express 2.0 x16 (он маркируется другим цветом), который работает на скорости x4. Этот слот можно использовать для установки карт расширения или второй видеокарты. К примеру, это может быть видеокарта, выделяемая для расчета физики. Кроме того, согласно спецификации, данная материнская плата поддерживает режимы ATI CrossFireX и ATI Quad CrossFireX, которые реализуются, если одна видеокарта устанавливается в слот PCI Express 2.0 x16, функционирующий на скорости х16, а вторая — в слот PCI Express 2.0 x16, функционирующий на скорости x4. Объективности ради заметим, что целесообразность применения режима ATI CrossFireX на плате ASRock P55 Pro кажется нам весьма сомнительной. Для этого лучше использовать плату ASRock P55 Deluxe, где слоты PCI Express 2.0 x16 организованы совсем иначе. Ну а в случае организации слотов на плате ASRock P55 Pro слот PCI Express 2.0 x16, работающий на скорости х16, реализован через 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых процессором Lynnfield, а другой слот PCI Express 2.0 x16, работающий на скорости х4, — через четыре линии PCI Express 2.0, поддерживаемые чипсетом Intel P55 Express. При этом нужно помнить, что сам процессор связан с чипсетом по двунаправленной шине DMI (Direct Media Interface) с пропускной способностью 20 Гбит/с (по 10 Гбит/с в каждую сторону). Учитывая, что пропускная способность каждой линии PCI Express v.2.0 составляет 5 Гбит/с (по 2,5 Гбит/с в каждом направлении), получаем, что пропускная способность интерфейса PCI Express x4 согласована с пропускной способностью шины DMI. Однако нужно учитывать, что шина DMI используется не только интерфейсом PCI Express x4, но и всеми остальными контроллерами, интегрированными на материнской плате.
Также на плате ASRock P55 Pro имеются два слота PCI Express 2.0 x1 и три традиционных слота PCI.
Для подключения жестких дисков и оптических приводов на плате ASRock P55 Deluxe есть шесть портов SATA II с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID. Эти порты реализованы с применением интегрированного в чипсет Intel P55 Express контроллера. Кроме того, на плате имеется контроллер JMicron JMB363, обеспечивающий два порта eSATA (соответствующие разъемы выведены на заднюю панель платы и выполнены разделяемыми с разъемами USB) и разъем IDE для подключения оптического привода по соответствующему интерфейсу. Отметим, что контроллер JMicron JMB363 использует одну линию PCI Express 2.0.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате реализовано 14 портов USB 2.0 (всего чипсет Intel P55 Express поддерживает 14 портов USB 2.0). Шесть из них выведены на заднюю панель платы, еще два порта, также расположенные на задней панели платы, выполнены разделяемыми eSATA/USB, а оставшиеся шесть USB 2.0-портов можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к трем разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
Также на плате имеется гигабитный сетевой контроллер Realtek RTL 8111DL, что позволяет подключать ПК на ее основе к сегменту локальной сети для выхода в Интернет.
Аудиоподсистема платы ASRock P55 Pro построена на базе аудиокодека Realtek ALC890B с поддержкой восьмиканального (7.1) звука, а на задней планке платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, а также коаксиальный и оптический разъемы S/PDI (выход).
Кроме того, на плате ASRock P55 Pro интегрирован двухпортовый FireWire-контроллер VIA VT6308S (один порт выведен на заднюю планку платы, а для подключения второго порта на плате имеется соответствующий разъем).
На плате также установлены два контроллера, использующих линии PCI Express 2.0: Realtek RTL 8111DL и JMicron JMB363 (контроллер VIA VT6308S использует шину PCI, а аудиокодек Realtek ALC890B вообще привязан к интерфейсу HD Audio чипсета Intel P55 Express). Таким образом, из восьми линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом Intel P55 Express, две линии используются под нужды интегрированных контроллеров, а оставшиеся шесть линий распределены между двумя слотами PCI Express x1 и слотом PCI Express x16, функционирующим в режиме x4.
Система охлаждения платы довольно простая и включает три радиатора, два из которых установлены на MOSFET-транзисторах регулятора напряжения питания процессора, а еще один — на чипсете Intel P55 Express.
Кроме того, на плате имеются два трехконтактных и два четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов. Один из четырехконтактных разъемов предназначен для подключения кулера процессора.
Для управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора в настройках BIOS предусмотрено меню CPU FAN Setting. В нем можно выбрать один из девяти режимов работы кулера процессора, которые обозначаются как Level 1, Level 2 и т.д. Об этих режимах работы известно лишь то, что более высокий уровень соответствует более высокой скорости вращения вентилятора кулера процессора.
Естественно было бы предположить, что разница между различными скоростными режимами заключается в минимальной скважности PWM-импульсов и в значении температуры процессора, при которой скважность PWM-импульсов начинает изменяться. Однако, как выяснилось в ходе тестирования, выбор скоростного режима от Level 1 до Level 9 просто задает скважность PWM-импульсов, которая никак не зависит от температуры процессора и вообще не изменяется. Так, режим Level 1 соответствует скважности 20%, режим Level 2 — скважности 30% и т.д. с шагом в 10%. То есть можно констатировать, что технология интеллектуального управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора на плате ASRock P55 Pro вообще не реализована. Попутно заметим, что этот же недостаток свойствен и другим платам AsRock на чипсете Intel P55 Express.
В соответствии со спецификацией на плате ASRock P55 Pro используется 10-фазный (8+2) импульсный регулятор напряжения питания (8-фазный регулятор напряжения питания процессора и 2-фазный контроллера памяти). Действительно, если снять радиаторы, установленные на MOSFET-транзисторах, то в схеме питания ядра процессора можно насчитать 16 MOSFET-транзисторов (по два на каждую фазу). Однако регулятор напряжения питания процессора основан на управляющем PWM-контроллере L6716 компании STMicroelectronics, который является не 8-, а 4-фазным. Соответственно каждая фаза питания разбивается на два параллельных канала и более корректно говорить о 8-канальном 4-фазном регуляторе напряжения питания ядра процессора.
Опять-таки в соответствии со спецификацией плата ASRock P55 Pro поддерживает технологию Intelligent Energy Saver (IES), то есть технологию переключения числа активных фаз питания в зависимости от загрузки процессора. Собственно, данная функция поддерживается контроллером L6716, однако с учетом того, что регулятор является 4-фазным, переключение каналов питания будет происходить порциями по два канала.
Отметим также, что на плате ASRock P55 Pro имеется индикатор POST-кодов, а также кнопки POWER, RESET и Clear CMOS, что подчеркивает принадлежность этой платы к категории моделей для энтузиастов.
Отличительной особенностью платы ASRock P55 Pro является ее совместимость с кулерами как под разъем LGA1156, так и под разъем LGA775 (Combo Cooler Option). Собственно, монтажных отверстий для установки кулера на плате ASRock P55 Deluxe предусмотрено не четыре (как обычно), а восемь: четыре отверстия для кулера под разъем LGA1156 и еще четыре — под разъем LGA775.
ASUS P7P55D
В прошлом номере нашего журнала мы рассмотрели материнскую плату ASUS P7P55D PRO, ориентированную на высокопроизводительные и игровые ПК. Теперь же в поле нашего зрения попал, если можно так выразиться, ее упрощенный (и соответственно более дешевый) вариант — модель ASUS P7P55D, которая ориентирована на рынок недорогих массовых ПК. Несмотря на схожесть названий, платы ASUS P7P55D PRO и ASUS P7P55D имеют ряд существенных отличий друг от друга, которые и определяют их различное позиционирование и стоимость.
Итак, рассмотрим более подробно плату ASUS P7P55D.
Для установки модулей памяти на плате предусмотрены четыре DIMM-слота, что позволяет устанавливать до двух модулей памяти DDR3 на каждый канал (в двухканальном режиме работы памяти). Всего плата поддерживает установку до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета), и с ней оптимально использовать два или четыре модуля памяти. Согласно спецификации, плата поддерживает память DDR3-2200/1600/1333/1066 в двухканальном режиме. Естественно, поддержка памяти DDR3-2200 предусмотрена только в режиме разгона.
Для установки видеокарты на плате предусмотрен слот PCI Express 2.0 x16, который реализован через 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых самим процессором Lynnfield.
Кроме того, на плате имеется еще один слот PCI Express 2.0 x16 (он маркируется другим цветом), который работает на скорости x4 и реализован через четыре линии PCI Express 2.0, поддерживаемые чипсетом Intel P55 Express. Этот слот можно применять для установки карт расширения или второй видеокарты. К примеру, это может быть видеокарта, выделяемая для расчета физики. Кроме того, согласно спецификации, данная материнская плата поддерживает режимы ATI CrossFireX и ATI Quad CrossFireX (поддержка режима NVIDIA SLI не предусмотрена), которые реализуются, если одна видеокарта устанавливается в слот PCI Express 2.0 x16, функционирующий на скорости х16, а вторая — в слот PCI Express 2.0 x16, функционирующий на скорости x4. Однако, как мы уже не раз отмечали, целесообразность использования режима ATI CrossFireX при такой схеме организации слотов PCI Express 2.0 x16 весьма сомнительна (для этого лучше применять плату ASUS P7P55D PRO).
Также на плате ASUS P7P55D имеются два слота PCI Express 2.0 x1 и три традиционных слота PCI.
Для подключения дисков на плате ASUS P7P55D предусмотрены семь портов SATA II и один порт eSATA. Шесть портов SATA II реализованы через встроенный в чипсет Intel P55 Express SATA II RAID-контроллер. Накопители, подключаемые к этим шести портам, можно объединять в RAID-массивы уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID. Еще один порт SATA II, а также порт eSATA выполнены на базе контроллера JMicron JMB363. Кроме того, на основе этого же контроллера реализован интерфейс IDE (ATA133/100/66/33), который можно использовать для подключения оптических приводов или жестких дисков с устаревшим интерфейсом PATA. Отметим, что контроллер JMicron JMB363 утилизирует одну из восьми линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате ASUS P7P55D имеется 14 портов USB 2.0 (всего чипсет Intel P55 Express поддерживает 14 портов USB 2.0). Восемь из них выведены на заднюю панель платы, а еще шесть можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к трем разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
На плате также есть FireWire-контроллер VIA VT6308P, посредством которого реализованы два порта IEEE-1394а: один из них выведен на заднюю панель платы, а для подключения другого предусмотрен соответствующий разъем. Отметим, что контроллер VIA VT6308P не занимает ни одной линии PCI Express 2.0, поскольку использует шину PCI.
Аудиоподсистема платы ASUS P7P55D реализована на базе 10-канального аудиокодека VIA VT1828S, обеспечивающего соотношение «сигнал/шум» на уровне 110 дБ (DAC) и 100 дБ (ADC), а также воспроизведение и запись 24 бит/192 кГц по всем каналам. Соответственно на тыльной стороне материнской платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack и один оптический разъем S/PDIF (выход).
На плате также интегрирован гигабитный сетевой контроллер Realtek RTL8111DL Gigabit Ethernet PCI Express, который задействует одну линию PCI Express 2.0.
Если посчитать количество интегрированных на плате ASUS P7P55D контроллеров, использующих линии PCI Express 2.0, а также учесть наличие слота PCI Express 2.0 x4 и двух слотов PCI Express 2.0 x1, то мы получим, что задействуются все восемь линий, поддерживаемых чипсетом Intel P55 Express, и нет необходимости в установке дополнительных коммутаторов линий PCI Express.
Система охлаждения платы ASUS P7P55D носит скорее декоративный, нежели практический характер. Изящные, стильные по форме и дизайну радиаторы установлены на чипсете и MOSFET-транзисторах регулятора напряжения питания процессора. Кроме того, на плате имеются два четырехконтактных и два трехконтактных разъема для подключения вентиляторов.
Для настройки режимов управления скоростью вращения вентиляторов в меню BIOS предусмотрено несколько опций. Для задания режима управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора прежде всего необходимо указать значение Enable для параметра CPU Q-Fan Control. После этого для вентилятора кулера процессора можно выбрать один из трех режимов управления (CPU Fan Profile) — Standard, Silent или Turbo.
Кроме настройки режимов работы двух 4-контактных вентиляторов через BIOS, имеется возможность программирования скорости вращения вентиляторов через утилиту ASUS AI Suite, поставляемую в комплекте с платой, которая предполагает более тонкую настройку.
При исследовании реализации управления скоростью вращения вентиляторов выяснилось, что для режимов Silent и Standard минимальная скважность управляющих PWM-импульсов составляет 21%. Разница между режимами Silent и Standard заключается в температурном диапазоне, в котором реализуется динамическое управление скоростью вращения вентилятора (изменение скважности PWM-сигнала). Так, для режима Silent при увеличении температуры процессора изменение скважности управляющих PWM-импульсов происходит в диапазоне температур от 53 до 80 °С. То есть вплоть до температуры процессора 53 °С скважность PWM-импульсов не меняется и составляет 21%. При дальнейшем увеличении температуры процессора скважность импульсов начинает плавно увеличиваться, достигая 100% при температуре процессора 80 °С. При уменьшении температуры процессора изменение скважности управляющих PWM-импульсов происходит в температурном диапазоне от 76 до 45 °С. То есть вплоть до температуры процессора 76 °С скважность PWM-импульсов не меняется и составляет 100%, а при дальнейшем уменьшении температуры процессора начинает плавно снижаться, достигая значения в 21% при температуре процессора 45 °С.
Для режима Standard изменение скважности управляющих PWM-импульсов происходит в температурном диапазоне от 45 до 69 °С при увеличении температуры и в диапазоне от 66 до 37 °С при уменьшении температуры.
Для режима Turbo минимальная скважность управляющих PWM-импульсов составляет уже 40%. При увеличении температуры процессора изменение скважности управляющих PWM-импульсов происходит в температурном диапазоне от 40 до 60 °С, а при уменьшении температуры процессора — от 57 до 35 °С.
Как мы уже отмечали, кроме возможности выбора режимов Silent, Standard и Turbo управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора в BIOS платы ASUS P7P55D, управлять скоростью вращения вентилятора можно с помощью утилиты ASUS AI Suite. Она дает возможность выбрать один из заданных профилей управления скоростью вращения вентилятора (Silent, Standard, Turbo, Intelligent, Stable), а также создать собственный профиль управления (профиль User). Различные профили отличаются друг от друга как минимальной скважностью PWM-импульсов, так и температурным диапазоном, в котором происходит изменение скважности. В настраиваемом профиле User пользователю предоставляется возможность самому устанавливать минимальную и максимальную скважность PWM-импульсов и задавать температурный диапазон изменения скважности PWM-импульсов и даже скорость изменения скважности PWM-импульсов внутри выбранного температурного диапазона по трем точкам. Единственное ограничение в данном случае заключается в том, что минимальная скважность PWM-импульсов не может быть ниже 21%, а максимальная температура процессора не может превышать 74 °С.
Еще одной особенностью платы ASUS P7P55D является использование 12+2-фазного импульсного регулятора напряжения питания (12 фаз питания применяются для ядра процессора и две фазы — для контроллера памяти, встроенного в процессор, и кэша процессора L3).
На самом деле вопрос о том, сколько «честных» фаз питания реализовано на плате ASUS P7P55D, довольно спорный. Действительно, вокруг процессорного разъема на плате ASUS P7P55D можно насчитать 14 дросселей с ферритовыми сердечниками. А если снять радиаторы, то под ними можно обнаружить по два MOSFET-транзистора на каждый дроссель и по одному MOSFET-драйверу на каждую пару MOSFET-транзисторов (за исключением двух последних пар MOSFET-транзисторов, которые образуют две фазы питания контроллера памяти). Для управления всеми фазами питания используется традиционная для всех плат ASUS схема управления. Она включает микросхемы EPU2 ASP0800 и PEM ASP0801. Микросхема EPU2 ASP0800 представляет собой контроллер управления переключениями фаз питания. Он отслеживает текущее состояние загрузки процессора (потребляемый процессором ток) и в зависимости от текущей загрузки переключает PWM-каналы (фазы) регулятора напряжения питания. Микросхема PEM ASP0801 — это и есть PWM-контроллер, однако он не 12-, а всего-навсего 4-фазный. При этом каждая фаза PWM-контроллера разделяется на три параллельных канала питания. Поэтому корректнее говорить, что на плате ASUS P7P55D используется не 12-фазный, а 12-канальный 4-фазный регулятор напряжения питания ядра процессора. Естественно, в таком случае переключение между каналами питания может происходить только порциями по три канала (переключаются лишь фазы PWM-контроллера).
В заключение отметим, что в комплекте к плате ASUS P7P55D поставляется диск с драйверами под операционную систему Windows 7 и несколькими фирменными утилитами. В частности, имеется утилита ASUS T.Probe, которая позволяет увидеть число активных фаз питания процессора, утилита ASUS EPU-6 Engine для выбора режима энергопотребления, утилита ASUS AI Suite для реализации настройки скорости вращения вентилятора кулера процессора, а также утилита TurboV EVO для разгона системы.
Gigabyte GA-P55A-UD6
В октябрьском номере нашего журнала мы рассмотрели плату Gigabyte GA-P55-UD6. Теперь же в поле нашего зрения попала плата Gigabyte GA-P55A-UD6, которая имеет ряд отличий от платы Gigabyte GA-P55-UD6.
Итак, плата Gigabyte GA-P55A-UD6 на чипсете Intel P55 Express предназначена для геймеров и энтузиастов и на данный момент является топовой в модельном ряду плат Gigabyte на чипсете Intel P55 Express.
Для установки модулей памяти на плате предусмотрены шесть DIMM-слотов, что позволяет устанавливать до трех модулей памяти DDR3 на каждый канал (в двухканальном режиме работы памяти). Всего плата поддерживает установку до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета), и с ней оптимально использовать два, четыре или шесть модулей памяти. В штатном режиме работы плата рассчитана на память DDR3-1333/1066/800, а в режиме разгона также поддерживает память DDR3-2200.
Для установки видеокарт на плате предусмотрено два слота PCI Express 2.0 x16, которые реализованы через 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых самим процессором. При установке одной видеокарты в первый слот PCI Express 2.0 x16 он будет работать на скорости x16, а при установке двух видеокарт оба слота автоматически переключатся в режим x8. Естественно, плата Gigabyte GA-P55A-UD6 поддерживает как режим ATI CrossFireX, так и режим NVIDIA SLI.
Кроме того, на плате имеется еще один слот PCI Express 2.0 x16, работающий на скорости x4. Этот слот реализован через четыре линии PCI Express 2.0, поддерживаемые чипсетом Intel P55 Express, и может использоваться для установки различных плат расширения. Кроме того, этот слот можно применять для установки третьей видеокарты для расчета физики в играх, поддерживающих данную технологию. Для установки третьей графической карты в режиме ATI 3-Way CrossFireX данный слот не предназначен.
Для установки дополнительных карт расширения на плате присутствуют еще два слота PCI Express 2.0 x1, а также два традиционных слота PCI 2.2.
Для подключения жестких дисков на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 предусмотрено несколько SATA-портов. Во-первых, имеется шесть портов SATA II с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID, которые реализованы через контроллер SATA II, интегрированный в чипсет Intel P55 Express. Во-вторых, на плате интегрирован SATA II-контроллер JMicron JMB362, посредством которого на плате реализованы два порта eSATA II/USB Combo (порты eSATA, комбинированные с разъемами USB и выведенные на заднюю панель платы) с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1 и JBOD.
Ну и, в-третьих (и это одна из главных особенностей платы), на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 интегрирован SATA III-контроллер Marvell 9128, на базе которого реализованы два порта SATA III c возможностью организации RAID-массивa уровня 0.
Напомним, что если пропускная способность, предусмотренная стандартом SATA II, составляет 3 Гбит/с, то в стандарте SATA III она составляет 6 Гбит/с.
Вообще, говоря о стандарте SATA III, нужно отметить, что, подключив диски с интерфейсом SATA III к соответствующему интерфейсу, не стоит ожидать, что скорость записи и чтения увеличится вдвое. Дело в том, что пропускная способность интерфейса и такая характеристика диска, как скорость чтения и записи, — это далеко не одно и то же. Современные жесткие диски имеют максимальную скорость последовательного чтения порядка 100-140 Мбайт/с, или 800-1120 Мбит/с. Как видите, по своим скоростным характеристикам жесткие диски не дотягивают даже до пропускной способности интерфейса SATA, так что подключать их к интерфейсу SATA III просто нет смысла.
Есть и еще один подводный камень в интерфейсе SATA III. Дело в том, что SATA III-контроллер подключается к одной линии PCI Express 2.0, пропускная способность которой составляет 5 Гбит/с (по 2,5 Гбит/с в каждом направлении). То есть получается, что пропускная способность шины PCI Express 2.0 ниже пропускной способности интерфейса SATA III.
Так что имеет смысл относиться к интерфейсу SATA III как к перспективному. Сегодня он ничего не дает пользователю, но завтра, когда скоростные SSD-диски с интерфейсом SATA III станут более доступными, возможно, интерфейс SATA III действительно станет востребованным.
Для подключения оптических приводов или жестких дисков с устаревшим интерфейсом PATA на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 имеется IDE-разъем (интерфейс ATA133/100/66/33) на базе контроллера iTE IT8213, а для подключения 3,5-дюймового флопповода предусмотрен соответствующий разъем на основе контроллера iTE IT8720.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 реализовано 12 портов USB 2.0. Восемь из них выведены на заднюю панель платы (два порта — комбинированные eSATA/USB), а еще четыре порта USB 2.0 можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к двум разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
Кроме того, на плате имеются два порта USB 3.0 на базе контроллера NEC. Стандартом USB 3.0 предусматривается скорость передачи данных 5 Гбит/с (640 Мбайт/с) в каждом направлении. Это, конечно же, гораздо выше (более чем в 10 раз) скорости передачи данных, предусмотренной стандартом USB 2.0, но, опять-таки, нужно помнить, что сам контроллер USB 3.0 утилизирует одну линию PCI Express 2.0 с пропускной способностью 2,5 Гбит/с (320 Мбайт/с) в каждом направлении. То есть максимальная скорость передачи по интерфейсу USB 3.0 не может превышать 320 Мбайт/с.
Также на плате присутствует FireWire-контроллер T.I. TSB43AB23, посредством которого реализованы три порта IEEE-1394а, два из которых выведены на заднюю панель платы, а для подключения третьего предусмотрен соответствующий разъем.
Аудиоподсистема этой материнской платы построена на базе 10-канального (7.1+2) аудиокодека Realtek ALC889A. Соответственно на тыльной стороне материнской платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, коаксиальный и оптический разъемы S/PDIF (выходы), а на самой плате — разъемы S/PDIF-вход и S/PDIF-выход.
На плате также интегрированы два гигабитных сетевых контроллера Realtek RTL8111D Gigabit Ethernet PCI Express, объединенных в функциональную группу под названием Smart Dual LAN. Если один из них выйдет из строя, плата автоматически переключится на другой контроллер без замены портов или подключения второго кабеля. Если же подключить второй кабель, то можно использовать два контроллера вместе (агрегирование портов), что позволяет вдвое увеличить пропускную способность канала связи.
Если посчитать количество интегрированных на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 контроллеров, использующих линии PCI Express 2.0, а также учесть наличие двух слотов PCI Express 2.0 x1 и одного слота PCI Express 2.0 x4, то мы получим явное несоответствие по числу линий PCI Express 2.0. Действительно, чипсет Intel P55 Express поддерживает только восемь линий PCI Express 2.0, при этом на плате реализованы слот PCI Express x4 и два слота PCI Express x1, на долю которых приходится шесть линий PCI Express 2.0. Кроме того, на плате имеются два контроллера Realtek RTL8111D (еще две линии PCI Express 2.0), контроллер JMicron JMB362 (еще одна линия PCI Express 2.0), контроллер SATA III Marvell 9128 (еще одна линия PCI Express 2.0) и контроллер NEC (интерфейс USB 3.0). Остальные контроллеры, интегрированные на плате, не задействуют шину PCI Express и в расчет могут не приниматься. Получаем, что для всех слотов и контроллеров, интегрированных на плате, требуется 11 линий PCI Express 2.0, в то время как их только восемь.
Проблема нехватки линий PCI Express 2.0 на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 решается следующим образом. Слот PCI Express 2.0 x4 и два слота PCI Express 2.0 x1, а также контроллер JMicron JM362 используют одну линию PCI Express 2.0 и подключены к ней через свитч. Соответственно можно применять либо слот PCI Express 2.0 x4, но в этом случае оба слота PCI Express 2.0 x1, а также два порта eSATA будут недоступны, либо, наоборот, использовать хотя бы один из слотов PCI Express 2.0 x1 или порт eSATA, но тогда слот PCI Express 2.0 x4 будет недоступен.
На плате Gigabyte GA-P55A-UD6 также имеются кнопки включения, перезагрузки и очистки CMOS, а также индикатор POST-кодов, что подчеркивает ориентацию данной платы на энтузиастов.
Система охлаждения платы Gigabyte GA-P55A-UD6 представляет собой единую конструкцию, состоящую из четырех алюминиевых радиаторов, связанных друг с другом тепловой трубкой. Первые два радиатора традиционно используются для охлаждения MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора, расположенных около процессорного разъема LGA 1156. Еще один радиатор устанавливается на самом чипсете Intel P55 Express, а четвертый радиатор закрывает контроллеры Marvell 9128 и JMicron JMB362.
Отметим также, что радиаторы, установленные на MOSFET-транзисторах регулятора напряжения питания процессора, закрывают лишь половину всех транзисторов. Дело в том, что на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 применяется 24-канальный регулятор напряжения питания процессора с технологией динамического переключения фаз питания процессора (Dynamic Energy Saver, DES). Соответственно всего на плате имеется 48 MOSFET-транзисторов, относящихся к регулятору напряжения питания процессора. Однако разместить все 48 MOSFET-транзисторов в непосредственной близости от процессорного разъема оказалось не так-то просто. Поэтому 24 MOSFET-транзистора расположены с лицевой стороны платы, а еще 24 — с тыльной. Причем радиаторами закрыты только те MOSFET-транзисторы, которые находятся с лицевой стороны платы.
Для подключения вентиляторов на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 предусмотрены три трехконтактных и два четырехконтактных разъема. Трехконтактные разъемы подразумевают использование метода изменения напряжения питания для управления скоростью вращения вентилятора, а четырехконтактный — метода широтно-импульсной модуляции напряжения питания.
В настройках BIOS платы для управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора предусмотрена опция CPU Smart Fan Control. При выборе значения Enable данной опции реализуется динамическое изменение скорости вращения вентилятора кулера процессора в зависимости от его текущей температуры. Правда, каких-либо настроек скоростного режима вентилятора в данном случае не предусмотрено.
В ходе тестирования выяснилось, что минимальная скважность управляющих PWM-импульсов вентилятора кулера процессора составляет 42%. При увеличении температуры процессора увеличивается и скважность PWM-импульсов, причем отследить, при какой температуре процессора начинает изменяться скважность PWM-импульсов, не представляется возможным. Дело в том, что скважность начинает изменяться практически сразу при загрузке процессора, когда его температура составляет примерно 50 °С. При температуре процессора примерно 56 °С скважность PWM-импульсов достигает 100%.
Одним словом, управление скоростью вращения вентилятора кулера процессора на плате Gigabyte GA-P55-UD6 не предусматривает возможности по настройке и реализовано довольно плохо. Хотелось бы, чтобы минимальная скважность PWM-импульсов была значительно ниже, а пороговое значение температуры процессора, при котором начинает изменяться скважность PWM-импульсов, — выше.
В спецификации к плате Gigabyte GA-P55A-UD6 указывается, что на ней используется 24-фазный регулятор напряжения питания процессора (точно такой же регулятор применяется и на плате Gigabyte GA-P55-UD6). На самом деле говорить о 24-фазном регуляторе напряжения питания процессора на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 не совсем правильно. Корректнее говорить о 24-канальном 6-фазном (по четыре канала на каждую фазу) регуляторе напряжения питания.
Действительно, на плате в качестве управляющей всеми каналами питания микросхемы выступает 6-фазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A, совместимый со спецификацией VRD 11.1. На каждую фазу PWM-контроллера параллельно сажаются два двухканальных MOSFET-драйвера Intersil ISL 6611ACRZ (если снять радиаторы, то можно насчитать ровно 12 MOSFET-драйверов Intersil ISL 6611ACRZ). В результате получается, что каждая из шести фаз PWM-контроллера разбивается на четыре синхронных канала. Ну а далее все традиционно. Каждый канал питания образован двумя MOSFET-транзисторами uPA2724UT1A компании NEC, дросселем с ферритовым сердечником и конденсатором с твердотельным электролитом. Таким образом, в случае платы Gigabyte GA-P55A-UD6 речь идет не о 24-фазном, а о 6-фазном 24-канальном регуляторе напряжения питания процессора. Кстати, именно использование 6-фазного PWM-контроллера Intersil ISL6336A налагает свои ограничения на технологию динамического переключения фаз питания. PWM-контроллер Intersil ISL6336A может динамически отслеживать текущую загрузку процессора (ток, потребляемый процессором) и в зависимости от этого активировать необходимое число фаз питания (PWM-каналов) с целью оптимизации КПД регулятора напряжения питания. И понятно, что переключение между фазами питания происходит порциями по четыре канала.
Biostar TPOWER I55
Плата Biostar TPOWER I55 пока единственная в модельном ряду материнских плат компании Biostar на чипсете Intel P55 Express. Она выполнена в формфакторе ATX и может позиционироваться как плата, ориентированная на высокопроизводительные и игровые ПК.
Для установки модулей памяти на плате предусмотрены четыре DIMM-слота, что позволяет устанавливать до двух модулей памяти DDR3 на каждый канал (в двухканальном режиме работы памяти). Всего плата поддерживает установку до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета), и с ней оптимально использовать два или четыре модуля памяти. В штатном режиме работы плата рассчитана на память DDR3-1333/1066/800, а в режиме разгона поддерживает также память DDR3-1600/2000/2600.
Для установки видеокарт на плате предусмотрено два слота PCI Express 2.0 x16, которые реализованы через 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых процессором Lynnfield. При установке одной видеокарты в первый слот PCI Express 2.0 x16 он будет работать на скорости x16, а при установке двух видеокарт оба слота автоматически переключатся в режим x8. Естественно, плата Biostar TPOWER I55 поддерживает как режим ATI CrossFireX, так и режим NVIDIA SLI.
Кроме того, на плате имеются слоты PCI Express 2.0 x4 и PCI Express 2.0 x1, реализованные через линии PCI Express 2.0, которые поддерживаются чипсетом Intel P55 Express и могут использоваться для установки различных плат расширения.
Также на плате присутствуют еще два традиционных слота PCI 2.2.
Для подключения жестких дисков на плате Biostar TPOWER I55 имеется шесть портов SATA II с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID, которые реализованы через контроллер, интегрированный в чипсет Intel P55 Express. Кроме того, на плате интегрирован SATA II-контроллер JMicron JMB363, посредством которого на плате реализованы два порта eSATA II (выведены на заднюю панель платы) с возможностью организации RAID-массивов уровней 0 и 1, а также интерфейс IDE (ATA133/100/66), который можно применять для подключения оптических приводов или жестких дисков с устаревшим интерфейсом.
Имеется даже разъем для подключения 3,5-дюймового флопповода на базе контроллера iTE IT8720.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате Biostar TPOWER I55 реализовано 14 портов USB 2.0. Восемь из них выведены на заднюю панель платы, а еще шесть портов USB 2.0 можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к трем разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
Также на плате присутствует FireWire-контроллер LSI FW322, посредством которого реализованы два порта IEEE-1394а, один из которых выведен на заднюю панель платы, а для подключения другого предусмотрен соответствующий разъем.
Аудиоподсистема этой материнской платы реализована на базе 10-канального (7.1+2) аудиокодека Realtek ALC888S, а на задней панели материнской платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, один коаксиальный и один оптический разъем S/PDIF (выходы).
На плате также интегрированы два гигабитных сетевых контроллера — Realtek RTL8111DL Gigabit Ethernet и Intel 82578DC Gigabit Ethernet. Контроллер Realtek RTL8111DL Gigabit Ethernet включает как MAC-, так и PHY-уровни, а Intel 82578DC Gigabit Ethernet — это PHY-уровень, который связан с MAC-контроллером, интегрированным в чипсет Intel P55 Express.
Если посчитать количество интегрированных на плате Biostar TPOWER I55 контроллеров, использующих линии PCI Express 2.0 (Realtek RTL8111DL, Intel 82578DC, JMicron JMB363), а также учесть наличие слотов PCI Express 2.0 x1 и PCI Express 2.0 x4, то мы получим, что из восьми линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом Intel P55 Express, используются все восемь.
Кроме того, на плате Biostar TPOWER I55 имеются кнопки включения и перезагрузки, а также индикатор POST-кодов, что подчеркивает ориентацию данной платы на энтузиастов.
Система охлаждения платы Biostar TPOWER I55 представляет собой единую конструкцию, состоящую из четырех алюминиевых радиаторов, связанных друг с другом одной тепловой трубкой. Первые два радиатора традиционно применяются для охлаждения MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора, расположенных около процессорного разъема LGA 1156. Еще один радиатор устанавливается на самом чипсете Intel P55 Express, а четвертый радиатор не закрывает ничего. По сути он просто насажен на тепловую трубку для более эффективного теплорассеивания.
Для подключения вентиляторов на плате Biostar TPOWER I55 предусмотрены два трехконтактных и один четырехконтактный разъем. Четырехконтактный разъем используется для подключения вентилятора кулера процессора, а трехконтактные — для подключения дополнительных вентиляторов, устанавливаемых в корпусе ПК.
В настройках BIOS для управления скоростью вращения вентилятора предназначена опция Smart Fan Configuration. Вообще, разобраться с настройками, предусматриваемыми этой опцией, оказалось отнюдь не тривиальной задачей. Руководство пользователя в данном случае не помогло: кроме общих слов, в нем, как это обычно и бывает, нет никакой полезной информации. Разобраться с настройками управления кулера мы смогли только благодаря цифровому осциллографу, с использованием которого контролировали скважность PWM-импульсов.
Итак, в меню Smart Fan Configuration можно разрешить или запретить управление скоростью вращения вентилятора кулера процессора. Для того чтобы разрешить применение данной функции, необходимо задать параметру CPU Smart FAN значение Auto.
Далее нужно выбрать один из трех профилей управления (Control Mode) — Performance, Quite или Manual. Как выяснилось в ходе тестирования, режимы Performance и Quite — это вообще одно и то же. Они ничем не различаются и представляют собой, если можно так выразиться, двухскоростной режим управления скоростью вращения. И в режиме Performance, и в режиме Quite при увеличении температуры процессора вплоть до 62 °С скважность управляющих PWM-импульсов равна нулю. То есть вплоть до температуры процессора 62 °С вентилятор кулера вращается на минимальных оборотах или вообще останавливается.
Как только температура процессора становится выше 62 °С, скважность управляющих PWM-импульсов скачком изменяется до 100% и вентилятор кулера процессора начинает вращаться на максимальной скорости.
При уменьшении температуры процессора вплоть до 59 °С скважность управляющих PWM-импульсов равна 100%. Как только температура процессора становится ниже 59 °С, скважность управляющих PWM-импульсов скачком уменьшается до 0%.
Понятно, что использование двухскоростных режимов Performance и Quite — это не самый лучший способ управления скоростью вращения кулера процессора. Более гибким является режим Manual (режим ручной конфигурации). Правда, разобраться с ним не так-то просто.
При выборе режима Manual дополнительно появляются четыре параметра настройки:
- FAN Ctrl OFF (°С);
- FAN Ctrl ON (°С);
- Fan Ctrl Start value;
- Fan Ctrl Sensitive.
Для всех этих параметров допустимы значения в диапазоне от 1 до 127.
Как следует из описания, параметр FAN Ctrl OFF задает значение температуры процессора, ниже которой PWM-контроль отключается и вентилятор кулера процессора вращается на минимальной скорости.
Параметр FAN Ctrl ON задает значение температуры процессора, при которой включается PWM-контроль скорости вращения вентилятора кулера процессора.
Параметр Fan Ctrl Start value устанавливает начальную скорость вращения вентилятора кулера процессора, а параметр Fan Ctrl Sensitive задает скорость изменения скорости вращения вентилятора кулера процессора.
Вообще, в этом описании значений параметров настройки скоростного режима вентилятора кулера процессора есть множество нелогичных и непонятных вещей. Например, если FAN Ctrl OFF — значение температуры процессора, ниже которой отключается PWM-контроль, а FAN Ctrl ON задает значение температуры процессора, при которой PWM-контроль включается, то возникает вопрос, а как они могут не совпадать и что будет, если установить FAN Ctrl OFF равным 40 °С, а FAN Ctrl ON — 50 °С?
Кроме того, не понятно значение параметра Fan Ctrl Start value. Если это начальная скорость вращения вентилятора, то в чем она измеряется? Логично было бы предположить, что начальная скорость вращения вентилятора задается скважностью PWM-импульсов, однако диапазон возможных значений данного параметра составляет от 1 до 127, а скважность не может быть выше 100%.
Также не понятно, в каких единицах задается скорость изменения скорости вращения вентилятора (по всей видимости, этот параметр определяет скорость изменения скважности PWM-импульсов).
Вообще, поэкспериментировав с различными вариантами настроек ручного режима управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора и посмотрев на осциллографе, как изменяется скважность управляющих PWM-импульсов в зависимости от установленных параметров и текущей температуры процессора, мы пришли к выводу, что логики здесь никакой нет. Похоже, режим Manual — это просто фикция, а настроить его, не имея под рукой осциллограф, вообще не представляется возможным.
Увы, следует констатировать, что схема реализации управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора на плате Biostar TPOWER I55 не выдерживает критики и нуждается в серьезной доработке.
В спецификации к плате Biostar TPOWER I55 указывается, что на ней используются 12-фазный регулятор напряжения питания процессора и двухфазный регулятор напряжения питания модулей памяти. Причем 12-фазный регулятор напряжения питания процессора разбит на 8-фазный регулятор напряжения питания ядра процессора (8-phase CPU power) и 4-фазный регулятор напряжения питания VTT (4-phase VTT power). Что именно скрывается под аббревиатурой 4-phase VTT power, нам так и не удалось выяснить. Одно из предположений — это регулятор напряжения питания контроллера памяти, встроенного в процессор.
В 8-фазном регуляторе напряжения питания ядра процессора в качестве управляющей всеми фазами питания микросхемы выступает 12/8-фазный PWM-контроллер uP6208 компании uPI Semiconductor, совместимый со спецификацией VRD 11. Понятно, что данный контроллер работает в 8-фазном режиме. Каждая вторая фаза питания включает два FOSFET-транзистора, дроссель и MOSFET-драйвер uP6282. Причем один MOSFET-драйвер uP6282 управляет сразу двумя фазами питания.
Что касается 4-фазного регулятора напряжения питания, то хотя и не очень понятно, какую именно миссию он выполняет, построен он с использованием 4-фазного PWM-контроллера uP6206 компании uPI Semiconductor с тремя интегрированными MOSFET-драйверами (в 4-й фазе питания применяется дискретный MOSFET-драйвер).
Естественно, регулятор напряжения питания процессора поддерживает технологию динамического переключения фаз питания для оптимизации КПД регулятора напряжения и снижения его энергопотребления.
MSI P55M-GD45
Модель MSI P55M-GD45 можно позиционировать как плату, ориентированную на массовый сегмент недорогих ПК. В отличие от всех остальных плат, рассматриваемых в этой статье, она выполнена в формфакторе microATX (24,4x23,5 см).
Для установки модулей памяти на плате предусмотрены четыре DIMM-слота. Всего плата поддерживает до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета). В штатном режиме работы она рассчитана на память DDR3-1333/1066, а в режиме разгона поддерживается память DDR3-2133/2000/1600.
Для установки видеокарты на плате предусмотрен слот PCI Express 2.0 x16, который реализован с использованием 16 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых процессором Lynnfield.
Кроме того, имеется еще один слот PCI Express 2.0 x16, который функционирует на скорости x4 и реализован через четыре линии PCI Express 2.0, поддерживаемые чипсетом Intel P55 Express. Этот слот можно использовать для установки различных карт расширения или второй видеокарты. Если речь идет о видеокартах на процессорах NVIDIA, то вторую видеокарту можно применять для расчета физики (технология PhysX), который поддерживается в некоторых играх, поскольку режим NVIDIA SLI на данной плате не поддерживается (для поддержки режима NVIDIA SLI оба слота PCI Express 2.0 x16 должны работать на одной скорости). Если же речь идет о видеокартах на процессорах ATI, то обе видеокарты можно объединить в режим ATI CrossFireX.
Кроме двух слотов PCI Express 2.0 x16, на плате MSI P55M-GD45 также имеются слот PCI Express 2.0 x1 и традиционный слот PCI. То есть из восьми линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом Intel P55 Express, пять линий применяются для организации слотов PCI Express 2.0, а три оставшиеся могут использоваться интегрированными контроллерами.
Кроме шести традиционных SATA II-портов с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID, реализованных с применением интегрированного в чипсет Intel P55 Express контроллера, на плате интегрирован SATA-контроллер JMicron JMB363, предоставляющий в распоряжение пользователя два внешних порта eSATA с поддержкой возможности организации RAID-массивов уровней 0 и 1. Кроме того, контроллер JMicron JMB363 обеспечивает интерфейс IDE (ATA133/100/66) для подключения оптических приводов или жестких дисков с устаревшим интерфейсом PATA.
Говоря об устаревших интерфейсах, отметим, что на плате MSI P55M-GD45 также имеется разъем для подключения 3,5-дюймового флопповода на базе чипа Fintek F71889F.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате MSI P55M-GD45 реализованы 14 портов USB 2.0 (всего чипсет Intel P55 Express поддерживает 14 USB 2.0-портов). Десять из них выведены на заднюю панель платы, а оставшиеся четыре USB 2.0-порта можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к двум разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
Аудиоподсистема платы реализована на базе 10-канального (7.1+2) аудиокодека Realtek ALC889. Соответственно на тыльной стороне материнской платы имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, а на самой плате — разъем S/PDIF (выход).
Также на плате присутствует гигабитный сетевой контроллер Realtek RTL 8111DL для подключения ПК к сегменту локальной сети (например, для выхода в Интернет).
Ну и еще один контроллер, интегрированный на плате, — это FireWire-контроллер VIA VT6315N, посредством которого реализованы два порта IEEE-1394 (один порт выведен на заднюю планку платы, а для второго на плате предусмотрен разъем).
Отметим, что из восьми линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипетом Intel P55 Express, на плате используются только семь: пять применяются для слотов PCI Express 2.0, а еще две — для контроллеров Realtek RTL 8111DL и JMicron JMB363.
Система охлаждения платы реализована на базе двух миниатюрных радиаторов, один из которых установлен на чипсете Intel P55 Express, а второй закрывает DrMOS-микросхемы регулятора напряжения питания процессора. Отметим, что все радиаторы достаточно низкопрофильные и выполняют скорее декоративную функцию.
Кроме того, на плате имеются два трехконтактных (SYS_FAN1, SYS_FAN2) и один четырехконтактный (CPU_FAN) разъем для подключения вентиляторов. Четырехконтактный разъем предназначен для подключения вентилятора кулера процессора, а трехконтактные — для подключения дополнительных вентиляторов. Для трехконтактных разъемов в настройках BIOS можно 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 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.
Импульсный регулятор напряжения питания процессора на плате MSI P55M-GD45 традиционен для плат MSI. Регулятор напряжения является четырехфазным и выполнен по технологии DrMOS, предусматривающей объединение двух MOSFET-транзисторов и микросхемы драйвера их переключения в пределах одной DrMOS-микросхемы (отсюда и название этой технологии: DrMOS означает Driver+MOSFET).
Все четыре фазы регулятора напряжения питания процессора построены на DrMOS-микросхемах FAIRCHILD FDMF6704V. Данная микросхема поддерживает частоту переключения до 1 МГц, а ограничение по току составляет 35 А. Понятно, что при четырехфазной схеме питания процессора максимальный ток нагрузки может составлять 140 А, чего вполне достаточно для процессоров Lynnfield.
В качестве управляющего фазами питания контроллера используется 4-фазный PWM-контроллер uP61213 компании uPI Semiconductor
Естественно, четырехфазный регулятор напряжения питания процессора поддерживает 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 процессора. Отметим также, что отследить количество активных фаз питания в процессоре можно по светодиодным индикаторам на самой плате.
Питание чипсета Intel P55 Express и модулей памяти на плате MSI P55M-GD45 выполнено не по технологии DrMOS, а по традиционной дискретной технологии. Так, для питания модулей памяти используется двухфазный регулятор напряжения с парой силовых MOSFET-транзисторов в каждой фазе и одним двухканальным драйвером этих транзисторов uP6103S8.
Тестирование системных плат
Для тестирования системных плат на базе чипсета Intel P55 Express мы использовали стенд следующей конфигурации:
- процессор — Intel Core i7 870;
- Intel Chipset Device Software 9.1.0.1007;
- память — DDR3-1066 (Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500);
- объем памяти — 2 Гбайт (два модуля по 1024 Мбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1066, двухканальный режим;
- тайминги памяти — 7-7-7-20;
- видеокарта — GeForce GTX295;
- видеодрайвер — ForceWare 182.50;
- жесткий диск — Western Digital WD2500JS;
- блок питания —Tagan 1300W;
- операционная система — Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit).
Технические характеристики сравниваемых моделей материнских плат представлены в табл. 1.
При тестировании плат мы сосредоточились не на измерении производительности, которая определяется установленным процессором, чипсетом и памятью, а на измерении энергопотребления. Кроме того, мы также исследовали реализацию управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора на каждой плате.
Для измерения энергопотребления мы применяли цифровой ваттметр, к которому подключался блок питания. Подчеркнем, что мы измеряли энергопотребление всей системы на базе тестируемой платы c учетом блока питания и видеокарты. Измерение энергопотребления производилось в двух режимах работы системы: в режиме полной загрузки процессора и в режиме простоя.
Для загрузки процессора использовалась утилита нашей собственной разработки, которую мы традиционно применяем для тестирования кулеров. Она позволяет полностью (на 100%) загружать все ядра процессора.
Отметим, что при измерении энергопотребления мы не использовали возможности фирменных утилит по конфигурированию энергопотребления, однако, если это было возможно, активировали технологию динамического переключения фаз питания в настройках BIOS. Дело в том, что различные утилиты предполагают возможность выбора разных схем энергопотребления и свести все эти варианты в одну таблицу просто невозможно. Более того, одни утилиты позволяют просмотреть только число активных фаз питания, а другие — и число активных фаз питания, и текущее энергопотребление процессора.
В сводную таблицу по результатам измерения энергопотребления мы также добавили энергопотребление процессора и число активных фаз питания процессора в режимах простоя и загрузки, по данным фирменных утилит. Отметим, что на всех рассмотренных нами платах, за исключением платы MSI P55M-GD45, число активных фаз было либо минимально (две фазы), либо максимально, а получить промежуточное значение нам не удалось. И только на плате MSI P55M-GD45 число активных фаз менялось в зависимости от загрузки процессора и могло составлять тве, три или четыре фазы.
Результаты измерения энергопотребления представлены в табл. 2.
Реализация управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора на рассматриваемых нами платах оценивалась в баллах по пятибалльной системе (табл. 3).
 |
|
