Gigabyte Ultra Durable 3: есть ли смысл в дополнительной меди? – THG.RU

Может ли дополнительная медь улучшить материнскую плату?

На рынке материнских плат очень сильна конкуренция. Он зависит от нескольких производителей чипсетов, а именно AMD, Intel, Nvidia, SiS и VIA, и большую часть рынка контролируют крупные компании, такие как Asus, ECS, Foxconn, Gigabyte и MSI. Другие игроки занимают нишевые рынки или специализируются в каких-либо особых областях, но они больше не являются движущей силой. Разница между материнскими платами заключается в качестве компонентов, наборе функций, возможностях разгона, эффективности энергопотребления и поддержке, но вам по-прежнему нужно быть энтузиастом, чтобы выигрывать от дополнительных возможностей.

Gigabyte решила пойти в интересном направлении, пытаясь улучшить материнские платы для массового рынка. Новый подход Ultra Durable 3 сочетает высококачественные компоненты и большое количество меди, находящееся в слоях печатной платы.

Нажмите на картинку для увеличения.

Больше производительности!

Производителям материнских плат, если они желают преуспеть на розничном рынке, приходится оптимизировать свои продукты для максимальной производительности. Жёсткие спецификации и продолжающаяся интеграция ключевых функций (например, переход контроллера памяти на процессор) оставляют меньше возможностей для тонкой настройки производительности. Иногда единственным способом выделиться являются более мощные возможности разгона.

Все крупные производители вложили немало средств в улучшение дизайна материнских плат, а также в добавление эффективных возможностей разгона. Результат впечатляет: даже платы для массового рынка на основе современных чипсетов для платформы Intel Socket 775 могут достигать скорости FSB 450 МГц (FSB1800-2000), если не больше.

Меньше потребление энергии!

В то же время производители материнских плат, да и конечные пользователи стали уделять больше внимания вопросам энергопотребления. Знающие пользователи согласятся, что высокопроизводительные продукты всегда требуют больше энергии, чтобы быстрее справляться с работой, но тенденция современного рынка заключается в повышении эффективности энергопотребления и, что более важно, в достижении разумного баланса. Компьютер и комплектующие должны требовать столько энергии, сколько нужно для достижения должного уровня производительности, но это количество должно быть минимальным, особенно когда компоненты работают в режиме бездействия. Важно донести эту информацию до не самых продвинутых в технике пользователей, поскольку многие по-прежнему считают, что компьютер всегда потребляет одинаково, вне зависимости от нагрузки.

Динамическое управление энергопотреблением

Чтобы увеличить эффективность энергопотребления, производители материнских плат разрываются между обеспечением максимально стабильного питания и использованием минимальной энергии при различных нагрузках. Напомним, что многочисленные фазы стабилизатора напряжения улучшают стабильность работы при высоких нагрузках, но снижают эффективность энергопотребления при низких нагрузках. С этой целью всё большее число производителей материнских плат переходит на динамическое включение/выключение фаз стабилизатора напряжения, то есть включать дополнительные фазы при высоких нагрузках и выключать их, когда много энергии не требуется.

Обратно к истокам?

Поскольку придумывать какие-либо дальнейшие улучшения весьма проблематично, Gigabyte решила модифицировать материнскую плату на самом базовом уровне. Компания представила технологию под названием Ultra Durable 3. Под ней Gigabyte подразумевает использование самых качественных компонентов, таких как твёрдотельные конденсаторы, дроссели с ферритовыми сердечниками, а также полевые транзисторы (MOSFET) с низким сопротивлением (они используются для стабилизации напряжения). Всё это сочетается с большим количеством меди на соответствующих слоях печатной платы для “земли” и внутренних линий питания. Этим шагом Gigabyte надеется снизить температуры стабилизаторов напряжения, отводя тепло через большее количество меди, а также снизив сопротивление медных слоёв, что, как указывает Gigabyte, тоже помогает уменьшить температуры. Следовательно, увеличиваются пороги стабильности и возможности разгона. Мы решили протестировать материнскую плату EP45-UD3P – обычную модель для процессоров Core 2, ориентированную на массовый рынок и снабжённую новой функцией Ultra Durable 3.

Ultra Durable 3: принцип работы

Много меди

Как мы упоминали выше, Ultra Durable 3 – маркетинговое название, под которым скрываются несколько отличительных черт и деталей. Самая важная техническая особенность – использование увеличенного количества меди в слоях печатной платы. Каждая печатная плата, говорим мы о видеокарте, планке памяти или материнской плате, состоит из множества слоёв. Платы для массового рынка используют четыре слоя меди, два из них для передачи сигналов, один для питания и один для питания/”земли”, а у более сложных продуктов может быть даже больше слоёв. С технологией Ultra Durable 3 компания Gigabyte решила превратить слои, которые до сих пор воспринимались как должное, в отличительную функцию материнской платы, используя больше меди для улучшения электрических и тепловых свойств печатной платы.

Нажмите на картинку для увеличения.

Gigabyte утверждает, что использует две унции меди вместо одной для каждого внутреннего слоя. Одна унция составляет 28,35 грамма, то есть материнская плата Ultra Durable 3 оснащена почти 57 дополнительными граммами меди в двух внутренних слоях. Точное количество меди не раскрывается и, вероятно, меняется от одной материнской платы к другой.

Медь – прекрасный проводник электричества, но она также хорошо проводит тепло, поэтому медь часто используют для радиаторов. Большее поперечное сечение на пути сигнала даёт меньшее сопротивление – это может снизить тепловыделение. Страница Gigabyte, посвящённая Ultra Durable 3, говорит о снижении сопротивления (импеданса) в два раза, при этом даже упоминается экономия энергии из-за снижения электрического сопротивления. Ниже вы найдёте результаты наших тестов.

Кроме того, большое количество меди, распределённое почти по всей площади внутренних слоёв, помогает отводить тепло от горячих участков материнской платы, таких как стабилизаторы напряжения или компоненты чипсета. Как мы надеемся, это даст ощутимое влияние на рабочие температуры, хотя мы не очень уверены во влиянии на электрические характеристики. В теории всё звучит замечательно, в частности, впечатляет поддержка памяти DDR2-1366+ и DDR3-2200+, но именно высококачественные компоненты, как нам кажется, играют решающую роль в достижениях, которыми гордится Gigabyte.

Высококачественные компоненты

Как мы уже упоминали, Ultra Durable 3 состоит из многих факторов, а не только из увеличения количества меди в слоях материнской платы. Gigabyte считает не менее важным собирать материнскую плату на основе высококачественных компонентов, таких как полевые транзисторы (MOSFET) с низким сопротивлением, твёрдотельные конденсаторы японских производителей, дроссели с ферритовыми сердечниками вместо железных, а также массивные радиаторы, включающие систему передачи тепла через тепловые трубки. Под MOSFET скрываются канальные полевые униполярные МОП-транзисторы (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), они используются в эффективных стабилизаторах напряжения. В зависимости от нагрузки, эти компоненты могут сильно нагреваться, поэтому они действительно выигрывают как от прямого охлаждения с помощью радиаторов, так и непрямого, через увеличенное количество меди в слоях печатной платы.

Gigabyte довольно агрессивно продвигает мощные и гибкие стабилизаторы напряжения на основе вплоть до 12 фаз, а также использует расширенные механизмы энергосбережения, динамически выключая и выключая фазы, чтобы дать максимальную эффективность энергопотребления. Данная функция скрывается под названием Dynamic Energy Saver (DES). Функция хорошо помогает в случае высокопроизводительных процессоров, но преимущество от неё ограничено, если вы установили уже достаточно эффективный процессор.

Подход улучшения материнской платы на уровне компонентов, даже без работы над более сложными функциями, звучит впечатляюще. Давайте посмотрим, даёт ли Ultra Durable 3 какую-либо разницу.

Gigabyte EP45-UD3P Ultra Durable 3

Версия материнской платы: 1.0, версия BIOS: F5

Нажмите на картинку для увеличения.

Для проведения тестов мы получили материнскую плату EP45-UD3P от Gigabyte. Мы решили сравнить её с некоторыми другими моделями на чипсете P45, побывавшими в нашей тестовой лаборатории, чтобы проанализировать работу механизмов энергосбережения. Gigabyte заявляет, что технология Ultra Durable 3 даёт экономию энергии вместе со снижением рабочей температуры материнской платы. Давайте проверим, так ли это.

Gigabyte на данный момент предлагает девять разных моделей материнских плат на P45, использующих технологию Ultra Durable 3 для Socket LGA775. Мы не уверены, насколько имеет смысл выпускать такой ассортимент материнских плат, отличающихся нюансами, но есть модели с поддержкой DDR2, DDR3, для энтузиастов, для массового рынка и даже для “бюджетных” пользователей. Ultra Durable 3 тоже используется, по крайней мере, на одной материнской плате на X58 для процессоров Core i7 и Socket LGA-1366. По информации Gigabyte, толщина слоёв “земли” и питания возросла с 35 до 70 мкм из-за большего количества меди. Плата оснащена разумным числом компонентов стабилизации напряжения: используется шесть полевых транзисторов MOSFET, что даёт шесть фаз, но благодаря функции DES плата может включать/выключать фазы, в зависимости от требований процессора по энергопотреблению.

Функции

Нажмите на картинку для увеличения.

EP45-UD3P – плата, нацеленная на верхний сегмент массового рынка, поэтому привлекательных функций немало. Среди них стоит отметить два порта Ethernet 1 Гбит/с, 6+2 порта SATA (два eSATA для внешних накопителей) с поддержкой RAID 0/1/1+0/5, восемь портов USB 2.0 на задней панели ввода/вывода, FireWire 1394a и чип TPM (Trusted Platform Module), два слота x16 PCI Express 2.0 для видеокарт с поддержкой ATI CrossFire (один слот работает от 16 линий, второй – от восьми). Наконец, есть поддержка памяти DDR2 на частотах выше DDR2-1200. Gigabyte утверждает, что Ultra Durable 3 также позволяет достичь частот DDR2-1366, но с большей частью модулей памяти это получить сложно.

Звуковая карта совместима с HD-звуком и основана на кодеке Realtek ALC889A с оптическим и коаксиальным цифровыми выходами. Gigabyte обеспечивает два дополнительных порта SATA/300, которые даёт дополнительный контроллер накопителей, также предоставляющий канал UltraATA/133 для двух наследственных приводов. Наконец, есть даже контроллер дисковода, который позволит не забыть про старые добрые 3,5″ дискеты.

Итоги?

Для тестов мы использовали процессоры Core 2 Duo E7200 и Core 2 Extreme QX6850. После установки эффективного Core 2 Duo E7200 мы обнаружили, что новая материнская плата EP45-UD3P действительно даёт небольшую экономию энергии после включения функции DES, но энергосбережение минимальное: 1,7% при пиковой нагрузке и 2,25% в режиме бездействия по сравнению с выключенной DES. Функция Intel SpeedStep при этом была активна. Среднее энергопотребление во время тестового прогона SYSmark 2007 Preview и в режиме бездействия соответствовало другим материнским платам, но было чуть выше, чем у Gigabyte EP45-DS3R, сравнимой материнской платы без функции Ultra Durable 3. Соотношение производительности на ватт тоже оказалось вполне обыденным для типичной материнской платы.

Снижение температуры

Нажмите на картинку для увеличения.

Мы смогли измерить меньшую температуру печатной платы, но улучшение не такое существенное, как мы надеялись получить, судя по заверениям Gigabyte. Производитель утверждает, что материнские платы Ultra Durable 3 могут снижать температуру на 50°C, но мы это подтвердить не можем. Чтобы найти отличия между EP45-DS3R и новой EP45-UD3P, мы использовали разогнанный до 3,33 ГГц процессор Core 2 Extreme QX6850 с напряжением 1,4 В. Поскольку у нас не было инфракрасной камеры, мы решили измерять температуру платы на нижней стороне материнской платы в области сокета CPU и стабилизаторов напряжения. Мы использовали нижнюю сторону, поскольку на неё не влияет кулер и его воздушный поток.

Разница в температурах между платой DS3R и UD3P с технологией Ultra Durable 3 составила 21°C под нагрузкой, после 30-минутного прогона Prime95. Мы обнаружили, что самая высокая температура 90°C наблюдается у EP45-DS3R в области стабилизаторов напряжения, а у EP45-UD3P максимум составил 69°C. Вполне очевидно, что разница ощутимая. Однако она, по всей видимости, связана и с тем фактом, что у материнской платы Ultra Durable 3 есть радиаторы на элементах стабилизатора напряжения, а у обычной DS3R их нет. После удаления радиаторов максимальная температура увеличилась до 86°C, то есть материнская плата с технологией Ultra Durable 3 даёт преимущество всего 4°C по охлаждению.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Тестовая конфигурация и методика тестирования

Чтобы определить, даёт ли технология Ultra Durable 3 и дополнительная медь какие-либо преимущества, мы протестировали EP45-UD3P с материнскими платами P45, тест эффективности которых мы провели больше месяца назад.

Нажмите на картинку для увеличения.

Результаты тестов

SYSmark 2007 Preview

На следующих диаграммах приведены результаты производительности SYSmark 2007 Preview. Они не так важны для оценки Ultra Durable 3 у материнской платы EP45-UD3P, но они хорошо показывают, насколько ничтожны отличия в производительности между разными материнскими платами на P45.

Энергопотребление, эффективность DES

Энергопотребление системы в режиме бездействия.

Несмотря на заявления Gigabyte о возможной экономии энергии, плата EP45-UD3P не показала никакой разницы. Если бы мы оценивали щепетильно, то могли бы написать о фактическом увеличении энергопотребления на 2 Вт у материнской платы по сравнению с EP45-DS3R и другими моделями, у которых нет дополнительной меди.

Энергопотребление системы под нагрузкой.

Всё выглядит иначе, если мы посмотрим на результаты пикового энергопотребления. В данном отношении материнская плата UD3P хорошо показывает себя, хотя она не может обойти EP45-DS3R, всё ещё потребляющую меньше энергии под нагрузкой.

Изменение энергопотребления системы в режиме бездействия.

В данном тесте мы сравнили энергопотребление в режиме бездействия без технологии энергосбережения Gigabyte DES по сравнению с её работой в автоматическом режиме. Мы также привели результаты других продуктов, где есть схожие механизмы энергосбережения. Результаты показывают действительное снижение энергопотребления после включения соответствующей опции. Технология Intel Enhanced SpeedStep, которая снижает тактовую частоту и напряжение в режиме бездействия, была во всех случаях включена, поскольку она является функцией процессора.

Изменение энергопотребления системы под нагрузкой.

Мы повторили тест энергопотребления системы при пиковой нагрузке на процессор и были удивлены: Gigabyte DES даёт экономию энергии всего 1,7% при работе процессора под пиковой нагрузкой. Asus EPU6 даже привела к небольшому увеличению энергопотребления, и только MSI P45 Diamond с функцией динамического отключения фаз DrMOS дала ощутимую экономию. Опять же, функция Ultra Durable 3 не дала никакого преимущества.

Производительность на ватт

Среднее энергопотребление, Вт.

Среднее энергопотребление во время полного тестового прогона SYSmark 2007 Preview составило 100 Вт для системы на основе материнской платы EP45-UD3P с технологией Ultra Durable 3. Результат не представляет собой ничего интересного.

Затраченная энергия, Вт-ч.

Затраченная на полный прогон SYSmark 2007 Preview энергия составила 131 Вт-ч, средний результат.

Эффективность: баллы на ватт.

Если посмотреть на результаты производительности SYSmark 2007 Preview и поделить их на затраченную энергию в ватт-часах, то мы получим эффективность. Новая материнская плата Gigabyte с функцией Ultra Durable 3 показала себя так же хорошо, как и EP45-DS3R, у которой меди обычное количество.

Снижение напряжения питания памяти

Обсудив ситуацию с Gigabyte, нам порекомендовали протестировать конфигурацию с высокоскоростной памятью DDR2, поскольку плата Ultra Durable 3 должна нормально поддерживать память DDR2 на высоких частотах, причём при меньшем напряжении, чем DS3R. Мы решили проверить сей факт и взяли два DIMM Corsair XM2X1024-10000C5D, которые мы запустили в режиме DDR2-1200 с задержками CL5-5-5-18.

Gigabyte утверждала, что добавление меди в материнские платы Ultra Durable 3 позволяет снизить напряжение памяти на 0,2 В. Мы выставили FSB на 300 МГц и выбрали режим памяти DDR2-1200. Все другие настройки напряжения, за исключением памяти, оставались штатными. Затем мы решили найти минимальное напряжение памяти, которое обеспечит стабильную работу теста Prime95 на протяжении, как минимум, 30 минут.

Нам пришлось поднять напряжение до 2,2 В на материнской плате EP45-DS3R, и мы начали с такого же напряжения на плате UD3P Ultra Durable 3. Минимальным стабильным напряжением памяти оказалось 2,16 В, то есть разница составляет 0,04 В. Немного, но, по крайней мере, хоть что-то.

Пиковые температуры материнской платы

Как мы обнаружили, в области стабилизаторов напряжения плата Gigabyte EP45-UD3P достигает пиковой температуры 69°C, но мы измеряли температуру на нижней стороне платы, чтобы на неё не влиял кулер CPU и его воздушный поток. Мы измерили температуру после 30-минутного прогона Prime95, полезного инструмента для нагрузки процессора. Core 2 Extreme QX6850 мы смогли разогнать до 3,33 ГГц при напряжении 1,4 В, обеспечив при этом высокую нагрузку на стабилизаторы напряжения материнской платы.

У Gigabyte EP45-DS3R, которая не использует технологию Ultra Durable 3 с дополнительной медью, пиковая температура оказалась 90°C, то есть существенно выше. Но большая часть этой разницы связана с радиаторами UD3P на компонентах стабилизаторов напряжения. Если их снять, то пиковая температура UD3 возрастёт с 69 до 86°C, что является по-прежнему хорошим результатом, демонстрирующим небольшое позитивное влияние дополнительной меди.

Заключение

На данный момент мы можем подтвердить, что EP45-UD3P с технологией Ultra Durable 3 является такой же эффективной по энергопотреблению, что и другие современные платы. Она обеспечивает такую же производительность, что и сравнимые продукты на том же чипсете P45. Однако технология Ultra Durable 3, которая предусматривать использование существенно большего количества меди для внутренних слоёв печатной платы, а также и более качественные компоненты, не приводит к разнице по производительности или эффективности энергопотребления. Обычная материнская плата Gigabyte EP45-DS3R оказалась ничуть не хуже.

Крошечные преимущества…

Впрочем, надо сказать, что материнская плата Ultra Durable 3 работала существенно холоднее после установки “прожорливого” четырёхъядерного процессора Core 2 Extreme QX6850, который работал с разгоном до 3,33 ГГц и повышенным напряжением 1,4 В. Если мы сравним температуру поверхности с нижней стороны с платой Gigabyte EP45-DS3R, то разница составит 21 °C (69°C против 90°C у обычной платы). Поскольку материнская плата DS3R не имеет радиаторов для элементов стабилизатора напряжения, то разница весьма ощутимая. Но, как можно видеть по результатам материнской платы Ultra Durable 3 без радиаторов, она связана именно с радиаторами охлаждения. В любом случае преимущество есть, особенно если вы будете заниматься хардкорным разгоном.

… но плата всё равно хорошая

Впечатлены вы или нет тем, как Gigabyte сфокусировалась на улучшении характеристик печатной платы и компонентов, EP45-UD3P всё равно остаётся одной из лучших материнских плат на P45 среди тех, которые когда-либо поступали в нашу лабораторию. Она послужит прекрасной платформой для разгона. Нам понравилось, что Gigabyte сконцентрировала внимание на функциях нижнего уровня. Технология Ultra Durable 3 может и не дать такого преимущества, как надеялась Gigabyte, но ничего плохого технология в себе не несёт.