Обзор и тестирование материнских плат LGA-1151 на чипсете Intel Z170. Часть 1 – THG.RU

Обзор и тест матплат LGA-1151 на Intel Z170 | Введение

Несмотря на то, что все основные производители материнских плат, представили готовые к производству образцы еще два месяца назад на выставке Computex, реальность такова, что большинство из них до сих пор далеки от финальной версии.

Некоторые производители связывают это с длинной чередой обновлений ядра прошивки чипсета Intel. На это ядро большинство компаний добавляют свои надстройки, включая графический интерфейс, который позволяет нам легко разгонять компоненты ПК (или с большим трудом, в зависимости от дизайна оболочки). Как бы там ни было, за последние две недели мы получили много разнообразных образцов материнских плат, однако прошивки для большинства из них были готовы всего несколько дней назад. Это немного поздновато для обзора, который нужно опубликовать вслед за тестом новых процессоров.

Также не будем забывать про оперативную память, ведь ее разгон является важной частью анализа возможностей плат для энтузиастов. Лучшая память позволяет материнской плате подобраться как можно ближе к максимальной скорости передачи данных ОЗУ. Несмотря на постоянные улучшения в технологиях памяти, мы выбрали один набор для первого обзора в серии и, скорее всего, будем использовать его до последней тестируемой платформы. Так мы сможем сравнивать конкурирующие матплаты без необходимости повторного тестирования старых образцов.

Двухканальные комплекты легче разогнать до их заявленной максимальной скорости, чем четырехканальные, так что мы не удивились, когда различные производители памяти начали заявлять очень высокие частоты для Skylake. Фирма G.Skill первой предложила набор DDR4-3400 из двух модулей по 8 Гбайт. Затем компания представила конфигурацию 4 x 4 Гбайт DDR4-3466, которую мы раскритиковали за множители, коэффициенты для контроллера и результаты разгона двух модулей в сравнении с разгоном четырех.

Позже свою память DDR4-3400 показала Corsair. Когда мы уже разработали запасной план, компания G.Skill уведомила, что выслала нам комплект памяти 4 x 4 Гбайт DDR4-3600. Комплект от Corsair пришел первым. Выбирая из двух производителей, мы решили использовать память G.Skill с более высокой частотой для тестирования системных плат, а по Corsair сделать отдельный обзор.

Итак, железо готово к тестированию, и мы можем подробнее рассмотреть характеристики самой платформы. К счастью, в плане CPU наши коллеги уже позаботились об этом. Первым хочется отметить тот факт, что пропускная способность шины DMI по сравнение с Z97 лишь удвоилась, несмотря на большее количество линий PCIe 3.0 в PCH. Согласно внутренним документам, всего четыре линии PCIe 3.0 могут полностью забить канал между чипсетом Z170 и центральным процессором, так что не следует рассчитывать, что вы беспрепятственно сможете использовать несколько SSD с PCIe-подключением, SATA-E, RAID-карты, дополнительные графические карты и тому подобное. Этот чипсет не предназначен для серверов хранения данных, и если рассматривать набор микросхем Z170 не просто как концентратор с четырех на двадцать полос PCIe с парочкой дополнительных встроенных контроллеров, то можно без проблем держать пропускную способность под контролем.

Не будем забывать про описанные выше ограничения и рассмотрим возможности первых трех системных плат.

Технические характеристики

Перед отправкой розничного экземпляра Z170 Extreme6 ASRock прислала нам в качестве пробной платформы для разгона предпроизводственный образец платы Z170 Extreme7+, вместе с процессорами. Как и в случае с памятью, еще один производитель предложил свою модель первым, но прислал последним. Мы бы могли потратить не один день, выясняя какой процессор использовать для разгона, но, к счастью, оба образца Core i7-6700K показали практические идентичные результаты разгона ядра, памяти, энергопотребления и тепловыделения.

Обзор и тест матплат LGA-1151 на Intel Z170 | ASRock Z170 Extreme6

ASRock Z170 Extreme6 имеет черную печатную плату с множеством пластиковых накладок и минимальным количеством золотых вставок. Как и большинство материнских плат для энтузиастов Extreme6 имеет неприметную кнопку CLR_CMOS, с помощью которой оверклокеры смогут вернуть исходные настройки системы без необходимости вскрытия корпуса. Также панель ввода/вывода может похвастаться шестью портами USB 3.0 и двумя 3.1 (тип А и тип В) вместо USB 2.0 или VGA. ASRock сохраняет порт PS/2, поскольку некоторые пользователи до сих пор предпочитают древние клавиатуры и мыши. Если вам очень нужен выход VGA, например, для диагностики, то можно использовать адаптер под разъем DisplayPort.

Если вам нужно подключить много дисплеев, системная плата ASRock Z170 Extreme6 позволит это сделать с помощью трех слотов по шестнадцать линий и трех открытых слотов 1х. Последние позволяют устанавливать длинные видеокарты в короткий слот с меньшим числом линий PCIe.

Верхний слот x16 получает все доступные на процессоре линии, а четыре переключателя по две линии позволяют отдать восемь линий на второй слот “x16” для работы в режиме x8/x8. Третий слот x16 работает с четырьмя линиями из PCH Z170. Для SLI его использовать нельзя, но режиму AMD CrossFire ничего не мешает.

ASRock Z170 Extreme6 имеет один слот M.2 – это одна из причин отсутствия каких-либо ограничений по линиям PCIe. Этот слот по-прежнему крадет одну линию PCIe у одного из соединений SATA-E или, если вы используете M.2-карту на базе SATA, один порт SATA. ASRock пытается компенсировать потенциальные недостатки, добавляя контроллер ASM1061 для подключения еще двух накопителей SATA 6 Гбит/с.

ASRock Z170 Extreme6 является наименее дорогой платой в сегодняшней выборке моделей, но это не значит, что она дешевая. ASRock оснащает ее дружественным к разгону 12-фазным стабилизатором напряжения процессора, цифровым дисплеем с загрузочными кодами, кнопками питания и перезагрузки для облегчения тестирования платы вне корпуса. Как и большинство других плат ASRock, ASRock Z170 Extreme6 имеет два съемных ПЗУ с прошивкой и перемычку для выбора активного чипа. Также на плате мы нашли шесть 4-контактных разъемов для подключения вентиляторов с пятью независимыми схемами управления.

Единственный разъем USB 3.0 для передней панели находится над слотом верхней карты и не мешает другим компонентам. Разъемы SATA/SATA-E направлены параллельно поверхности платы, и кабели будут находиться под длинным хвостом карты расширения. Конфликтовать могут только разъемы для кабелей передней панели и видеокарта в третьем слоте x16, хотя проблему можно решить, если немного подрезать штекеры. Кроме того возможны трудности с подключением аудиокабеля передней панели, поскольку разъем находится довольно далеко в нижнем заднем углу. Но это, прежде всего, проблема конструкции корпуса, так как системные платы разрабатываются так еще со времени появления стандарта ATX.

Хотя системная плата ASRock Z170 Extreme6 поддерживает восемь накопителей SATA, в комплекте поставки есть только четыре кабеля SATA. Также в коробке вы найдете специальный кабель питания SATA на два накопителя, который можно включать/выключать через программу HDD Saver. Дополнительно в комплекте имеется мост SLI и адаптер USB 3.1 для размещения порта на передней панели корпуса.

Адаптер устанавливается в пустой отсек 5,25” и подключается к контроллеру ASM1142 с помощью имеющего в комплекте кабеля SATA-E. Немного разочаровывает тот факт, что используя кабель SATA-E для доступа к PCIe, пользователь впустую “тратит” два совмещенных порта SATA.

ПО и прошивка

Утилита ASRock A-Tuning включает несколько профилей разгона от 4,4 ГГц при 1,28 В до 4,8 ГГц при 1,39 В, которые дублируют настройки прошивки. По сути, она и управляет этими настройками прошивки и, следовательно, требует перезагрузки для вступления изменений в силу. С помощью функций Advanced Turbo можно установить две настройки OC Gear: 4,2-4,6 ГГц при напряжении до 1,28 В и 4,2-4,7 ГГц при 1,375 В. Наконец, настройки и тест стабильности платы вернули разгон на уровень 4,3 ГГц при 1,28 В, учитывая возможности нашего процессора.

Ручные регулировки доступны в меню OC Tweaker и соответствуют диапазону поддерживаемого железа. Эти регулировки также есть в прошивке, а результаты изменений легко найти под вкладкой System Info в программе A-Tuning.

Нажатие на вкладку System Browser в меню System Info утилиты А-Tuning выводит изображение платы ASRock Z170 Extreme6, выделяя установленные устройства желтым цветом. Это особенно удобно, когда необходимо выяснить, было ли устройство обнаружено, но не настроено должным образом, что иногда случается при разгоне.

В меню A-Tuning Fan-Tastic Tuning можно выставить специальные профили для четырех вентиляторов на корпусе и двух вентиляторов на кулере процессора. Также есть приложение для технической онлайн-поддержки и активация автозапуска программы при загрузке Windows.

Прошивка системной платы ASRock Z170 Extreme6 открывается в базовом GUI с таким элементами, как System Browser на базе прошивки (по аналогии с программной версией), Instant Flash для обновления прошивки с USB-накопителя, Internet Flash для загрузки прошивки с сервера ASRock без участия ОС, автоматический разгон EZ OC, включение режима RAID, включение XMP и настройкой приоритета источников загрузки.

Для ручного разгона нужно нажать клавишу F6, войдя в режим расширенных настроек, в котором меню OC Tweaker открывает подменю с ручными регулировками частоты, напряжения и таймингов. Также есть настройки “Optimized CPU OC” (оптимальный разгона CPU), описанные выше.

Секция CPU в меню OC Tweaker обеспечивает доступ к тактовой частоте, коэффициентам, форме сигнала и питанию. С помощью этих регулировок нам удалось разогнать Core i7-6700K до 4,6 ГГц при напряжении ядра 1,30 В.

ASRock Z170 Extreme6 предлагает больше параметров настройки памяти, чем мы могли себе представить, вплоть до четвертичных таймингов. К счастью, вы можете запрограммировать лишь некоторые из них, а остальное сделает сама матплата. Данный экземпляр материнской платы разогнал нашу ОЗУ до DDR4-3500 при напряжении 1,35 В.

Регулировки напряжения вынесены в отдельное меню. В нем мы нашли параметр Load-Line Calibration Level-2, необходимый для стабильной работы ядра при напряжении 1.30 В во время длительного стресс-теста Prime95, задействующего сразу восемь потоков. Стабилизатор напряжения памяти крадет 25 мВ, так что для теста ОЗУ при напряжении 1,35 В нужно выставить в настройках платы значение 1,330 В.

Обзор и тест матплат LGA-1151 на Intel Z170 | MSI Z170A Gaming M7

MSI называет порты USB 3.0 на плате по аналогии с Apple, то есть USB-3.1 Gen 1. Оба названия считаются приемлемыми, хотя новое имя, кажется, призвано запутать покупателей и убедить их, что они получат больше, чем заплатили. Если оперировать традиционными названиями, то задняя панель MSI Z170A Gaming M7 включает два порта USB 3.1 (тип А и тип С – 10 Гбит/с), пару разъемов USB 3.0, выделенных таким же цветом, три порта USB 2.0, два выхода HDMI, выход DisplayPort, GbE, кнопку CLR_CMOS и традиционные пять аналоговых и один оптический аудиоразъемы.

Аналоговые аудиоразъемы позолочены, чтобы контактны не окислялись. Сетевой порт подсвечивается изнутри, как и кнопка CLR_CMOS при включении. Вы наверняка заметили, что один из портов USB 2.0 расположен вертикально, так MSI хочет выделить поддержку функции USB-Flashback. USB Flashback – это независимая от процессора и ОЗУ функция обновления прошивки. Она пригодится в том случае, когда вы пытаетесь установить новую модель CPU, для которой сначала нужно обновить BIOS.

MSI заключает два слота PCIe с 16-ю линиями от процессора в алюминиевые рамки на пластиковой подложке. Это может помочь предотвратить потерю контакта в середине слота. Однако такое решение не защищает слот от тяжелых видеокарт, и он по-прежнему может оторваться от платы при неаккуратном обращении или при перевозке полностью собранной системы. Перевернув плату, мы нашли только по одной дополнительной точке крепления на каждый слот.

Как и у других моделей системных плат в сегодняшнем обзоре, два слота по 16 линий работают в режимах x16-x0 либо x8-x8 с помощью автоматических переключателей, которые обнаруживают вторую карту. Третий слот x16 связан с четырьмя линиями в PCH Z170. Он поддерживает тройной режим CrossFire, но не SLI.

Все четыре слота PCIe x1 имеют открытый торец, но их использование переводит слот на четыре линии в режим x1. Это ограничение вряд ли вас обеспокоит, если вы используете несколько однослотовых видеокарт для подключения мониторов в режиме 2D.

MSI Z170A Gaming M7 – это топовая плата в сегодняшнем сравнении, как по цене, так и по набору функций. Она имеет два слота M.2 PCIe x4. Хотя оба слота поддерживают подключение по линиям PCIe 3.0×4, общая пропускная способность ограничена интерфейсом DMI на чипсете (32 Гбит/с). Также возможен режим SATA, но он тоже ограничивается DMI при подключении других PCH-поддерживаемых устройств. Корни этих ограничений ведут к Intel, и MSI в данном случае мало что может сделать.

Два разъема USB 3.0 для передней панели расположены вдоль переднего края. Один обращен вверх и находится над всеми картами, а другой “смотрит” вперед за верхнюю карту. Если вам нравиться, можете называть их USB 3.1 Gen 1, однако их пропускная способность по-прежнему ограничивается стандартом USB 3.0 – 5 Гбит/с.

Красная кнопка на плате называется Game Boost. Она позволяет выбирать один из восьми профилей разгона. Хотя доступны 11 профилей в диапазоне от 4,3 ГГц при 1,25 В (уровень 1) до 5 ГГц при 1,45 В (уровень 11), MSI пропускает уровни 3, 5, 7 и 9. Также предусмотрена кнопка Flashback для обновления прошивки через USB, кнопка “медленного режима” для сброса процессора до более стабильной частоты при использовании охлаждения на жидком азоте (чтобы избежать “холодной ошибки” при небольших нагрузках), а также включатель функции MSI Gaming Hotkey, которая позволяет назначать макросы и горячие клавиши на клавиатуре.

MSI немного подвинула аудиоразъем для передней панели вперед, но, скорее всего, этого не достаточно, чтобы избежать проблем с короткими кабелями, которые встречаются в некоторых корпусах. В комплекте поставки вы найдете фирменные наклейки, четыре кабеля SATA и гибкий мост SLI.

ПО и прошивка

MSI Command Center, как и раньше, предлагает программный разгон, управление питанием и вентиляторами и даже помогает определить фактический предел установки BCLK в прошивке (поскольку прошивка допускает наличие неработающих уровней BCLK). Настройки разгона в Command Center и в прошивке связаны друг с другом.

Расширенное меню настройки напряжений в Command Center предлагает настройку CPU Ring Ratio, которая не относится к питанию. Параметры Core Voltage подтвердились в CPU-Z.

MSI исправила меню настройки ОЗУ, хотя в данном случае имеются проблемы. Когда установка какого-либо параметра не поддерживается, программа дает сбой.

Меню Real-time Onboard Temperature Sensors Control (контроль встроенных датчиков температуры в реальном времени) отображает схему системы.

Приложение MSI Gaming App имеют функцию быстрого разгона (4,3ГГц при 1,25 В), утилиту Eye Rest с настройками яркости и контрастности монитора, настройки клавиатуры/мыши и функцию управления светодиодами платы, включая подсветку сетевого порта.

Live Update 6 обеспечивает безопасный способ сохранения обновленных файлов для последующей установки.

Вместо Creative фирма MSI выбрала решение Nahimic Audio для дополнительных настроек звука. Среди них есть параметры шумоподавления и 3D-звука. MSI так понравились результаты, что она даже продемонстрировала их на Computex.

В пакете Premium MSI увеличивает период доступа к сервису XSplit Gamecaster на год.

MSI Click BIOS 5 открывает упрощенное меню, содержащее ссылки к базовым регулировкам, режиму XMP, утилитам мониторинга и обновления прошивки.

На плате MSI Z170A Gaming M7 наш Core i7-6700K разогнался до 4545 МГц при напряжении 1,30 В. Последние 55 МГц оказались недоступны из-за кратковременного падения напряжения под высокой нагрузкой процессора, поскольку параметров компенсации напряжения в прошивке не достаточно. Хотя кому вообще нужны дополнительные 55 мегагерц?

Максимальная стабильная частота нашего комплекта памяти DDR4-3600 была понижена до уровня чуть ниже 3200 МТ/с. Чтобы удерживать фактическое напряжение выше 1,34 В на MSI Z170A Gaming M7 нужно установить параметр 1,35 В. Исправления данного недочета можно ждать в грядущих обновлениях прошивки.

MSI Z170A Gaming M7 имеет больше настроек таймингов памяти, чем нам нужно. Но, как и многие конкуренты, производитель предусмотрел возможность их автоматической корректировки при разгоне.

Мы не смогли найти соответствующую настройку компенсации Vdroop для нашего процессора, но, возможно, CPU-Z просто неправильно считал уровень напряжения. Лучше всего работали автоматические настройки, на них наш процессор перешагнул барьер 4545 МГц.

MSI Z170A Gaming M7 предлагает пять регулируемых профилей работы вентиляторов для пяти разъемов, а также схему Board Explorer, показывающую обнаруженные в системе устройства.

Обзор и тест матплат LGA-1151 на Intel Z170 | Supermicro CZ170-SQ

Supermicro делает ставку на свою репутацию в качестве производителя серверных систем, и плата Supermicro CZ170-SQ имеет шильдик Server Quality. На панели разъемов есть порт USB 3.1 типа С, два порта USB 3.0, два порта USB 2.0, разъем PS/2, выход HDMI, DisplayPort, DVI-D, аналоговые/цифровой аудиовыходы и гигабитный порт Ethernet.

Как и конкуренты, материнская плата Supermicro CZ170-SQ умеет переносить восемь из шестнадцати линий PCIe 3.0 верхнего слота на второй слот x16, когда в нем обнаружена карта. Также плата имеет третий слот длиной x16 с четырьмя линиями. Но сходства по слотам на этом заканчиваются, поскольку третий слот забирает четыре линии у второго. Это означает, что вам доступны конфигурации слотов x16-x0-х0, х8-х8-х0 или х8-x4-x4. Это может быть проблемой для тех, кто хочет использовать две видеокарты в SLI и третью карту в третьем красном слоте, поскольку SLI не работает при подключении к слоту на четыре линии.

Supermicro также подводит четыре линии из PCH Z170 к слоту x4 между вторым и третьим слотом для видеокарт. Если установить связки SLI из двух карт в первом и втором красных слотах, то, скорее всего, кулер второй карты будет блокировать доступ к единственному слоту с четырьмя линиями PCIe, которые есть на PCH. Два других слота длиной x4 работают в режиме x1, хотя все три коротких слота поддерживают установку полноразмерных карт расширения.

Кроме того, два верхних слота x16 расположены ближе друг к другу, чем у конкурентов. То есть вы не сможете использовать две толстые графические карты в режиме SLI. Обычные двухслотовые карты сюда станут, но мы рекомендуем использовать графические ускорители с кулерами, выводящими воздух из корпуса, поскольку расстояние между ними будет довольно маленьким.

Если перенести средний слот для видеокарты на одну позицию вверх, то и нижний слот можно переместить вверх, обеспечивая доступ к разъему USB 3.0 в нижней части платы, когда используется двухслотовые видеокарты. Даже если разъем будет перекрыт картой, есть еще один разъем USB 3.0 для передней панели, который находится на передней кромке платы Supermicro CZ170-SQ.

Слот PCIe 3.0 x4 M.2 находится над верхним слотом PCIe, облегчая доступ к накопителю, когда система полностью собрана. Этот слот не совместим с SATA.

В верхнем переднем углу находятся кнопки CLR_CMOS, питания и восстановления BIOS (которая заставляет плату читать и загружать прошивку с флэш-накопителя USB). Они облегчают использование платы вне корпуса.

Supermicro CZ170-SQ пытается решить проблему с короткими кабелями для аудиоразъема передней панели, немного перемещая разъем в правом нижнем углу. Однако некоторые корпуса имеют слишком короткие кабели, которые все равно могут не дотянуться до разъема. Мы постоянно повторяем, что это, прежде всего, проблема производителей корпусов.

Supermicro прислала образец Supermicro CZ170-SQ без кабелей и диска. Однако, судя по инструкции, только их и не хватает на нашей фотографии. По данным компании в комплект поставки входит шесть кабелей SATA, то есть на два кабеля больше, чем у соперников.

Прошивка

С прошивкой Supermicro CZ170-SQ, которую мы использовали, было немного трудно работать, отчасти потому, что плата имеет мало автоматических корректировок пользовательских настроек, а также из-за того, что заводские настройки разгона не позволяют делать дополнительную регулировку. Например, в варианте разгона на уровне 4 ГГц используется напряжение ядра процессора от 1,40 до 1,50 вольт, которое вызывает предупреждение о перегрузке по току при работе теста Prime95. Это напряжение нельзя понизить без ручного отключения разгона на 4 ГГц. Заводской разгон до 5 ГГц вообще использует напряжение до 1,7 В! Чтобы решить эти проблемы, Supermicro разработала новую прошивку, но мы вручную подобрали работающие настройки, прежде чем она стала доступной.

Сделав на память несколько скриншотов разгона до 5 ГГц, мы смогли вручную настроить процессор на частоту 4,6 ГГц при напряжении ядра процессора 1,3 В. Как оказалось, ключевые параметры находились в подменю Core/IA VR Domain, где параметр VR Current Limit был увеличен до 1022, а VR Voltage до 7999 (интересно, что это за цифры такие). Без этих изменений любое увеличение напряжения ядра вызывало сброс частоты процессора до 3,6 ГГц при обработке восьми потоков теста Prime95.

Supermicro CZ170-SQ неправильно настроила профиль памяти XMP-3600, выставив несколько таймингов на 0, и не дала изменять их, пока был включен режим XMP. Настроить память вручную можно было только в “полном” ручном режиме. Тайминги остались от предыдущего режима, но XMP выставила их так, что они не работали при любой скорости передачи данных. Единственным вариантом было начать настройку с базовых таймингов в режиме DDR4-2133 С15.

Любые ручные изменения таймингов переводят все тайминги в режим ручной правки, что, в свою очередь, приводит к тому, что плата не перезагружается при любых установленных скоростях памяти. Безболезненно можно менять только скорость передачи данных и напряжение, оставив базовые тайминги в изначально установленных значениях 15-15-15-35.

Удивительно, но плата разогнала память до 3051 МТ/с при CAS 15. Это обеспечивает Supermicro CZ170-SQ большой запас для последующего тюнинга, как только инженеры SuperMicro исправят прошивку.

Во второй части – результаты тестов и заключение.