Материнская плата Gigabyte Z170X-Designare: свежий взгляд на старое решение
В рамках выставки Computex 2016, которая проходила на Тайване в начале июня, компания Gigabyte анонсировала материнскую плату Gigabyte Z170X-Designare на чипсете Intel Z170. У нас появилась возможность подробно познакомиться с этой новинкой.
Комплектация и упаковка
Плата Gigabyte Z170X-Designare поставляется в достаточно компактной коробке черного цвета, на которой расписаны все преимущества и достоинства данной платы.
Комплектация этой платы довольно скромная. Кроме самой платы в комплект поставки входит инструкция пользователя (только на английском языке), DVD-диск с программным обеспечением и драйверами, четыре SATA-кабеля (все разъемы с защелками, два кабеля имеют угловой разъем с одной стороны), мостик SLI на две видеокарты, заглушка для задней панели платы, коннектор для облегчения подключения проводов от кнопки питания, перезагрузки и пр. к разъемам на плате, а также кабель-переходник для подключения RGB-ленты, наклейки на кабели и два многоразовых жгута для укладки кабелей.
Конфигурация и особенности платы
Сводная таблица характеристик платы Gigabyte Z170X-Designare приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.
| Поддерживаемые процессоры |
Skylake-S |
| Процессорный разъем |
LGA1151 |
| Чипсет |
Intel Z170 |
| Память |
4 × DDR4 |
| Аудиоподсистема |
Realtek ALC1150 |
| Сетевой контроллер |
Intel i219-V |
| Слоты расширения |
1 × PCI Express 3.0×16 (режим работы x16/x8) |
| SATA-разъемы |
6 × SATA 6 Гбит/с (включая четыре порта от двух разъемов SATA Express) |
| USB-порты |
6 × USB 3.0 |
| Разъемы на задней панели |
4 × USB 3.0 |
| Внутренние разъемы |
24-контактный разъем питания ATX |
| Форм-фактор |
ATX (305×244 мм) |
| Средняя цена |
|
| Розничные предложения | L-13934005–10 |
Форм-фактор
Плата Gigabyte Z170X-Designare выполнена в форм-факторе ATX (305×244 мм), а для ее монтажа предусмотрены девять стандартных отверстий.
Чипсет и процессорный разъем
Плата Gigabyte Z170X-Designare основана на чипсете Intel Z170 и поддерживает процессоры Intel Core 6-го поколения с разъемом LGA1151 (кодовое наименование Skylake-S).
Память
Для установки модулей памяти на плате Gigabyte Z170X-Designare предусмотрено четыре DIMM-слота. В руководстве пользователя отмечается, что плата поддерживает небуферизованную память DDR4 (non-EСС), а максимальный объем памяти составляет 64 ГБ (при использовании модулей емкостью по 16 ГБ).
Слоты расширения, разъемы M.2 и U.2
Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате Gigabyte Z170X-Designare имеется три слота с форм-фактором PCI Express x16 и три слота PCI Express 2.0×1. Кроме того, для подключения накопителей имеется один разъем M.2 и разъем U.2.
Первый от процессорного разъема слот с форм-фактором PCI Express x16 переключаемый и поддерживает режимы работы x16 и x8. Второй слот с форм-фактором PCI Express x16 работает только на максимальной скорости x8. Эти два слота реализованы с использованием 16 линий PCIe 3.0 процессора Skylake, которые с использованием мультиплексоров/демультиплексоров группируются либо в один порт PCI Express 3.0×16, либо в два порта PCI Express 3.0×8. То есть если задействуется только один слот с форм-фактором PCI Express 3.0×16 (ближайший к процессорному разъему), то он будет работать на скорости x16, а если одновременно оба слота, то они будут функционировать на скорости x8.
Еще один слот с форм-фактором PCI Express x16 реализован на базе четырех линий PCIe 3.0 чипсета Intel Z170. Фактически, это слот PCI Express 3.0×4, но в форм-факторе PCI Express x16.
Отметим, что плата Gigabyte Z170X-Designare поддерживает технологии Nvidia SLI и AMD CrossFireX и допускает установку двух видеокарт Nvidia или AMD.
Три слота PCI Express 3.0×1 (кстати, они выполнены с закрытыми концами) реализованы через чипсетные линии PCIe 3.0.
Разъем M.2 позволяет устанавливать накопители типоразмера 2242/2260/2280/22110. Этот разъем поддерживает накопители PCIe 3.0×4 и SATA 6 Гбит/с, а для его реализации используется четыре чипсетных порта PCIe 3.0 и один порт SATA 6 Гбит/с.
Также на плате имеется и специализированный разъем U.2, который поддерживает NVMe-накопители. Для реализации разъема U.2 задействуется четыре чипсетных порта PCIe 3.0.
Видеоразъемы
Поскольку процессоры Skylake-S имеют интегрированное графическое ядро, для подключения монитора на задней панели платы имеются один порт DisplayPort 1.2 (максимальное разрешение 4096×2304@60 Гц) и один порт HDMI 1.4 (максимальное разрешение 4096×2160@24 Гц).
Есть на плате и Mini-DisplayPort, который используется в качестве входа. По поводу этого порта в документации указывается, что он пока имеет ограниченную функциональность.
SATA-порты, разъемы SATA Express
Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрено в совокупности шесть портов SATA 6 Гбит/с. Это два отдельных порта SATA 6 Гбит/с и еще четыре порта SATA 6 Гбит/с в составе двух разъемов SATA Express.
Два отдельных порта SATA 6 Гбит/с и четыре порта в составе двух разъема SATA Express реализованы на базе интегрированного в чипсет Intel Z170 контроллера. Эти порты поддерживают возможность создания RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 10.
Отметим, что возможность создания RAID-массива предусмотрена и для PCIe-устройств, одно из которых подключается к разъему M.2 (PCIe 3.0×4), второе к разъему U.2, третье устанавливается в слот PCI Express 3.0×4 (слот с форм-фактором PCI Express x16).
USB-разъемы
Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате предусмотрено шесть портов USB 3.0, шесть портов USB 2.0 и два порта USB 3.1.
Шесть портов USB 3.0 и шесть портов USB 2.0 реализованы на базе чипсета Intel Z170 (напомним, что чипсет поддерживает до 14 портов USB, из которых до 10 портов могут быть USB 3.0). Причем четыре порта USB 3.0 и два порта USB 2.0 вынесены на заднюю панель платы, а для подключения еще двух портов USB 3.0 и четырех портов USB 2.0 на плате предусмотрен один разъем USB 3.0 и два разъема USB 2.0.
Для реализации портов USB 3.1 на плате используются один двухпортовый контроллер Intel Thunderbolt 3.0 (чип Intel DSL6540) (кодовое наименование Intel Alpine Ridge). Напомним, что контроллер Intel Thunderbolt 3.0 может подключаться к чипсету по двум или четырем линиям PCIe 3.0. На плате Gigabyte Z170X-Designare этот контроллер подключается по четырем линиям PCIe 3.0.
Порты USB 3.1 выведены на заднюю панель платы, причем два порта имеют симметричный разъем Type C.
Сетевой интерфейс
Для подключения к сети на плате Gigabyte Z170X-Designare имеется гигабитный сетевой интерфейс на базе PHY-контроллера (контроллер физического уровня) Intel i219-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет). Этот контроллер задействуют для подключения чипсетный порт PCIe. Кроме того, имеется и отдельный гигабитный сетевой контроллер Intel i211-AT.
Как это работает
Прежде чем разобраться с тем, как организовано подключение устройств, контроллеров и разъемов на плате Gigabyte Z170X-Designare, напомним основные особенности чипсета Intel Z170.
Чипсет Intel Z710 обеспечивает до 20 портов (линий) PCIe 3.0, до 10 портов USB 3.0 и до 6 портов SATA 6 Гбит/с. Причем всего может быть не более 26 высокоскоростных портов (PCIe 3.0, USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с). Есть и еще одно ограничение, которое связано с тем, что к 20 чипсетным портам PCIe можно подключить только 16 PCIe устройств (контроллеров, разъемов и слотов). Часть высокоскоростных портов чипсета строго фиксированы, а часть портов переконфигурируемы — они могут быть портами PCIe 3.0/USB 3.0 или портами PCIe 3.0/SATA 6 Гбит/с (называется Flexible I/O).
Схема распределения портов в чипсете Intel Z170 показана на рисунке:
Ну, а теперь вернемся к плате Gigabyte Z170X-Designare. Как мы уже отмечали, на ней реализовано 6 чипсетных портов USB 3.0 и шесть чипсетных портов SATA 6 Гбит/с. Кроме того, еще один порт SATA 6 Гбит/с требуется под разъем M.2, который поддерживает SATA-устройства. То есть с учетом возможностей чипсета Intel Z170 одного SATA-порта не хватает.
Также имеется контроллер Intel Thunderbolt 3.0, под который требуется четыре порта PCIe 3.0, разъем M.2, под который требуется еще четыре порта PCIe 3.0, разъем U.2 — это еще четыре порта PCIe 3.0 и разъем SATA Express (еще два порта PCIe 3.0). Добавим к этому два сетевых контроллера, под которые требуется еще два порта PCIe. Кроме того, учтем наличие слота PCI Express 3.0×4 и трех слотов PCI Express 3.0×1. Понятно, что при таком количестве разъемов, слотов и контроллеров что-то с чем-то должно разделяться.
Вообще, раньше компания Gigabyte всегда в руководстве пользователя прилагала блок-схему платы, на которой было сразу видно, что с чем разделяется и как подключаются все контроллеры к чипсету. Однако в варианте платы Gigabyte Z170X-Designare такой блок-схемы нет, но вместо нее есть аж три таблицы на трех страницах, которые описывают разделение между слотом PCI Express x4, разъемом U.2, разъемом M.2 с одной стороны и портами SATA и разъемами SATA Express с другой стороны.
Первая таблица описывает случай, когда занят только слот PCI Express 3.0×4, или только разъем U.2, или только разъем M.2. Соответственно, для каждого варианта рассматривается состояние портов SATA и разъемов SATA Express.
Вторая таблица описывает случай, когда заняты слот PCI Express 3.0×4 и разъем U.2, или слот PCI Express 3.0×4 и разъем .2, или разъемы U.2 и M.2.
Ну, а в третьей таблице рассматривается вариант, когда заняты одновременно слот PCI Express 3.0×4, разъем U.2 и разъем M.2.
Кроме того, оговаривается, что если слот PCI Express 3.0×4 используется в режиме x4 или x2, то третий слот PCI Express x1 (PCIEx1_3) будет недоступен.
Проанализировав все эти таблицы, мы выяснили следующее. Слот PCI Express 3.0×4 разделяется с первым разъемом SATA Express (порты SATA#0 и SATA#1). Разъем M.2 разделяется со вторым разъемом SATA Express (порты SATA#4 и SATA#5). Разъем U.2 разделяется с двумя отдельными портами SATA (SATA#2 и SATA#3).
Получается, что на слот PCI Express 3.0×4, разъемы M.2 и U.2, два разъема SATA Express и два отдельных порта SATA в совокупности потребуется не более 12 высокоскоростных портов ввода/вывода и не более 12 чипсетных портов PCIe 3.0. С учетом контроллера Intel Thunderbolt 3.0, двух сетевых контроллеров и трех слотов PCI Express x1, один из которых разделяем со слотом PCI Express 3.0×4 (то есть под него не требуется отдельного порта PCIe 3.0), получим, что всего потребуется не более 20 чипсетных портов PCIe, а с учетом шести портов USB 3.0, будет задействовано не более 26 высокоскоростных портов ввода/вывода.
В качестве примера того, как может быть реализована одновременная работа всех слотов, разъемов и портов, приведем возможную блок-схему платы. Но еще раз оговоримся, что в руководстве пользователя нет блок-схемы и мы лишь приводим один из возможных вариантов, который просто демонстрирует, как это может быть реализовано. Предполагаемая блок-схема платы Gigabyte Z170X-Designare показана на рисунке.
Данная схема соответствует таблицам разделения между слотом PCI Express x4, разъемом U.2, разъемом M.2 с одной стороны и портами SATA и разъемами SATA Express с другой стороны, которые приводятся в руководстве пользователя. На схеме номерами #x указаны номера высокоскоростных портов чипсета Intel Z170 (см. схему распределения портов в чипсете Intel Z170).
Вообще, нужно отметить, что схема разделения высокоскоростных портов ввода/вывода, реализованная на плате Gigabyte Z170X-Designare, довольно интересная. Все порты SATA переконфигурируемы с портами PCIe. И данная схема позволяет одновременно задействовать слот PCI Express 3.0×4, разъем M.2 в режиме PCIe 3.0×4 и разъем U.2. Почему это важно? Да просто используя указанные разъемы можно установить на плату сразу три NVMe SSD накопителя и объединить их в RAID-массив по технологии Intel RST 14.0.
Дополнительные особенности
Естественно, что на плате Gigabyte Z170X-Designare имеются различные дополнительные функции.
Начнем с того, что на плате есть кнопки включения питания и перезагрузки, что очень удобно, когда плата устанавливается не в корпус ПК, а в открытый стенд. Имеется и традиционный для топовых решений индикатор POST-кодов. Есть отдельная кнопка Clear CMOS для сброса настроек UEFI BIOS и выполняющая ту же роль перемычка Clear CMOS.
Есть и кнопка OC (OverClocking), которая предназначена для разгона системы. В качестве примера укажем, что процессор Intel Core i7–6700K (максимальная частота в режиме Turbo Boost составляет 4,2 ГГц) разгоняется до частоты 4,4 ГГц. Казалось бы, выполнен разгон всего на 200 МГц, что составляет менее 5%, это настолько мало, что в этом просто нет смысла. С одной стороны, это действительно так. Однако стоит учесть одно обстоятельство: при стрессовой загрузке процессора Intel Core i7–6700K тестом, например, Stress CPU из пакета AIDA64 без разгона частота процессора не поднимается выше 4,0 ГГц. А при разгоне она составляет в тех же условиях 4,4 ГГц, то есть реально процессор разгоняется по частоте на 10%. Хотя, конечно же, если разгонять процессор в ручном режиме, то можно добиться более высоких результатов.
Есть у данной платы и еще одна новомодная «фишка». Речь идет о реализации RGB-подсветки с использованием панелей из светодиодов. С обратной стороны платы у передней и задней кромок расположен ряд светодиодов, которые подсвечивают плату. Кроме того, с лицевой стороны платы по передней кромке и по границе аудиотракта в текстолите имеется полупрозрачная полоса, которая подсвечивается уже упоминавшимися светодиодами.
В UEFI BIOS есть возможность задать цвет подсветки и выбрать схему работы. Что касается цвета, то тут практически нет ограничений. Стандартная схема управления цветом позволяет задать каждый из основных цветов (R, G, B) в 256 градациях, то есть всего 16,7 млн цветов. Но это в теории. На практике создается ощущение, что реальных цветов существенно меньше, да и выбранный цвет может сильно отличаться от того, который будет реально наблюдаться.
Схем подсветки предусмотрено четыре: режим постоянного свечения (Still Mode), пульсирующий режим (Pulse Mode), когда интенсивность свечения синусоидально меняется, ритмический режим (Beat Mode) мигания, когда происходят пульсации разной интенсивности и продолжительности, а также режим Auto, когда цвет подсветки меняется в пульсирующем режиме. Правда, как выяснилось в ходе тестирования, пока еще управление подсветкой на плате не реализовано в полном объеме. Так, режим Beat Mode попросту не работает.
Управлять подсветкой можно не только через UEFI BIOS, но и через специальную утилиту Ambient LED. Возможности по настройке с использованием данной утилиты немного отличаются (хотя режим Beat Mode и тут не работает). Так, можно задавать еще и временной интервал изменения цветовой схемы.
Есть и такая возможность, как подключение светодиодной RGB-ленты (RGB-strip) к плате через специальный разъем. Сама RGB-лента в комплект не входит, но речь идет о стандартной светодиодной ленте с питанием 12 В. Купить ее не проблема. А вот кабель для подключения светодиодной ленты к плате в комплекте имеется.
Собственно, такая опция, как подключение RGB-ленты — это, что называется, тренд сезона. Такая возможность реализована на большинстве новых плат (если, конечно, они не относятся к категории бюджетных решений).
И еще одна особенность платы Gigabyte Z170X-Designare, о которой стоит упомянуть, это усиление слотов PCI Express x16. То есть все слоты PCI Express x16 имеют металлический кожух. Причем такое усиление слотов можно также отнести к новомодным трендам сезона. Все производители материнских плат взяли на вооружение этот прием и обязательно указывают в описании платы насколько прочнее стал слот PCI Express x16. На сайте компании Gigabyte приводятся такие данные: в поперечном направлении слот PCI Express x16 стал прочнее в 1,7 раза, а в продольном направлении — аж в 3,2 раза. Компания Asus для поперечного направления указывает усиление в 1,8 раза. Смешно? Ну… что называется, без комментариев.
Система питания
Как и большинство плат, модель Gigabyte Z170X-Designare имеет 24-контактный и 8-контактный разъемы для подключения блока питания.
Регулятор напряжения питания процессора на плате является 11-канальным и основан на 7-фазном (4+3) PWM-контроллере Intersil ISL95856. По всей видимости, 4 фазы PWM-контроллера используются для формирования 8 каналов питания вычислительных ядер процессора, а еще 3 фазы — для графического ядра и системного агента.
Система охлаждения
Для охлаждения различных тепловыделяющих компонентов на плате Gigabyte Z170X-Designare предусмотрено в совокупности три небольших радиатора. Один отдельный радиатор установлен на чипсете. Еще два радиатора расположены по двум смежным сторонам процессорного разъема и закрывают MOSFET-транзисторы регулятора напряжения питания процессора.
Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено четыре четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов (включая и вентилятор кулера процессора), а также один специализированный четырехконтактный разъем для подключения помпы водяного охлаждения.
Аудиоподсистема
Аудиоподсистема Gigabyte Z170X-Designare основана на аудиокодеке Realtek ALC1150. Все элементы аудиотракта изолированы на уровне слоев PCB от прочих компонентов платы и выделены в отдельную зону.
Для тестирования выходного звукового тракта, предназначенного для подключения наушников или внешней акустики, мы использовали внешнюю звуковую карту Creative E-MU 0204 USB в сочетании с утилитой Right Mark Audio Analyzer 6.3.0. Тестирование проводилось для режима стерео, 24-бит/44,1 кГц. Результаты тестирования аудиотракта на плате Gigabyte Z170X-Designare оказались довольно скромненькие. И хотя общая оценка — «Хорошо», многие тесты выдают посредственные оценки.
Полный отчет с результатами тестирования в программе RMAA 6.3.0 вынесен на отдельную страницу, далее приведен краткий отчет.
| Неравномерность АЧХ (в диапазоне 40 Гц — 15 кГц), дБ |
+0,03, −0,14 |
Очень хорошо |
| Уровень шума, дБ (А) |
−77,5 |
Посредственно |
| Динамический диапазон, дБ (А) |
77,9 |
Посредственно |
| Гармонические искажения, % |
0,011 |
Очень хорошо |
| Гармонические искажения + шум, дБ (A) |
−72,5 |
Посредственно |
| Интермодуляционные искажения + шум, % |
0,031 |
Хорошо |
| Взаимопроникновение каналов, дБ |
−72,2 |
Хорошо |
| Интермодуляции на 10 кГц, % |
0,031 |
Хорошо |
| Общая оценка |
Хорошо |
UEFI BIOS
UEFI BIOS платы Gigabyte Z170X-Designare вполне типичен в плане возможностей по разгону и настройке системы. Интерфейс имеет шесть вкладок, а все возможности по разгону системы сгруппированы на вкладке M.I. T.
На этой вкладке можно выбрать пресет для разгона процессора с разблокированным коэффициентом умножения. В частности, для процессора Core i7–6700K предлагается пресет по разгону до частоты 4,6 ГГц.
Для ручного разгона процессора предусмотрена возможность изменения базовой частоты BCLK (CPU Base Clock) и, конечно же, коэффициента умножения (CPU Clock Ratio).
Есть и возможность тонкой настройки технологии Turbo Boost с ограничением по мощности.
Конечно же, можно задавать различные напряжения питания и настраивать внутренний регулятор напряжения питания.
Имеются и стандартные настройки памяти. Можно менять коэффициент умножения, задавать тайминги и пр.
Еще одна очень полезная возможность, реализованная в UEFI BIOS платы — настройка скоростных режимов всех вентиляторов.
Выводы
Подведем итог. В целом, Gigabyte Z170X-Designare — хорошая плата, которая имеет ряд интересных особенностей. И сейчас мы говорим, конечно же, не о настраиваемой подсветке и не о усилении слотов, а о возможности построения на базе этой платы очень производительной системы хранения данных. Напомним, что за счет реализованной схемы разделения высокоскоростных портов чипсета имеется возможность установить на плату три NVMe SSD-накопителя: один в слот PCI Express 3.0×4, второй в разъем M.2 (PCIe 3.0×4) и третий подключить к разъему U.2 (PCIe 3.0×4). Далеко не каждая плата даже на чипсете Intel Z170 позволяет реализовать такой вариант подключения накопителей, хотя, конечно, не все пользователи могут позволить себе такую подсистему хранения данных, и не всем такая подсистема нужна. Возможно, кого-то заинтересует моддинговая направленность Gigabyte Z170X-Designare. Разноцветные огоньки, возможность подключения световой гирлянды — как выясняется, это очень круто. На момент публикации статьи средняя розничная стоимость платы составляла порядка 17 тысяч рублей, это уровень самых дорогих плат даже на топовом чипсете Intel Z170 (исключая единичные экстремально дорогие модели).
В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор материнской платы Gigabyte Z170X-Designare:
Эта модель на сайте производителя
Плата предоставлена на тестирование производителем
Полный текст статьи читайте на iXBT
