Материнская плата Gigabyte Z97X-UD3H: недорогая модель на чипсете Intel Z97
Несмотря на тот факт, что активность компании Gigabyte на российском рынке близка к нулю, ее продукцию пока еще можно встретить в розничной сети. А потому мы решили протестировать несколько новых материнских плат этой компании на чипсетах Intel 9-й серии. И начнем мы с модели Gigabyte Z97X-UD3H на чипсете Intel Z97.
Комплектация и упаковка
Платы Gigabyte Z97X-UD3H поставляется в компактной картонной коробке черного цвета, на которой расписаны все ее достоинства и даже приводится краткая спецификация. Комплект поставки минимальный: кроме самой платы имеется лишь инструкция пользователя, DVD-диск с программным обеспечением и драйверами, четыре SATA-кабеля (все разъемы с защелками, а два кабеля имеют угловой разъем с одной стороны), мостик SLI и заглушка задней панели платы.
Конфигурация и особенности платы
Сводная таблица характеристик платы Gigabyte Z97X-UD3H приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.
Поддерживаемые процессоры Haswell, Haswell Refresh, Broadwell
Процессорный разъем LGA1150
Чипсет Intel Z97
Память 4 × DDR3 (до 32 ГБ)
Аудиоподсистема Realtek ALC1150
Сетевой контроллер Intel I217-V
Слоты расширения 1 × PCI Express 3.0×16/x81 × PCI Express 3.0×8 (в форм-факторе PCI Express x16)1 × PCI Express 2.0×4 (в форм-факторе PCI Express x16)3 × PCI Express 2.0×11 × PCI1 × M.2 (PCIe 2242/2260/2280)
SATA-разъемы 6 × SATA 6 Гбит/с (чипсет)1 × SATA Express
USB-разъемы 6 × USB 3.08 × USB 2.0
Разъемы на задней панели 1 × HDMI1 × DVI-D1 × VGA (D-Sub)1 × S/PDIF (оптический, выход)4 × USB 3.04 × USB 2.01 × RJ-455 × аудиоразъемов типа миниджек2 × PS/2
Внутренние разъемы 24-контактный разъем питания ATX8-контактный разъем питания ATX 12 В6 × SATA 6 Гбит/с1 × SATA Express5 × разъемов для подключения 4-контактных вентиляторов1 × разъем для подключения портов USB 3.02 × разъема для подключения портов USB 2.0
Форм-фактор ATX (305×225 мм)
Форм-фактор Плата Gigabyte Z97X-UD3H выполнена в форм-факторе ATX (305 × 225 мм), для ее монтажа в корпус предусмотрены семь отверстий.
Чипсет и процессорный разъем Плата Gigabyte Z97X-UD3H основана на новом топовом чипсете Intel Z97 и поддерживает процессоры Intel Core четвертого поколения (кодовое наименование Haswell), обновленные процессоры Intel Core четвертого поколения (кодовое наименование Haswell Refresh) и будет поддерживать процессоры Intel Core пятого поколения (кодовое наименование Broadwell).
Память
Для установки модулей памяти на плате предусмотрено четыре DIMM-слота, что позволяет устанавливать по два DDR3-модуля на каждый из двух каналов памяти с максимальным объемом до 32 ГБ (при использовании 8-гигабайтных модулей). Слоты, относящиеся к разным каналам, помечены разным цветом, что удобно при установке модулей памяти. Отметим также, что плата поддерживает память с XMP-профилями.
Слоты расширения Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате Gigabyte Z97X-UD3H имеется три слота с форм-фактором PCI Express x16, три слота PCI Express 2.0×1 и один слот PCI.
2 слота с форм-фактором PCI Express x16 выполнены с использованием 16 линий PCI Express 3.0 процессора Haswell. Первый слот, ближайший к процессору, может работать в режимах x16 и x8, а второй слот — только в режиме x8. Для переключения режимов работы первого слота применяются мультиплексоры/демультиплексоры ASMedia ASM1480. Если задействуется только первый слот, то он будет работать на скорости x16, а если одновременно оба слота, то они будут функционировать на скорости x8.
При установке двух дискретных видеокарт поддерживаются технологии Nvidia SLI и AMD CrossFire.
Третий слот с форм-фактором PCI Express x16 всегда функционирует на скорости x4 и реализован с использованием четырех линий PCI Express 2.0 чипсета Intel Z97 (по сути, это слот PCI Express 2.0×4 в форм-факторе PCI Express x16). Три слота PCI Express 2.0×1 также реализованы с использованием трех линий PCI Express 2.0 чипсета Intel Z97.
Поскольку чипсет Intel Z97 не имеет нативной поддержки шины PCI, для реализации слота PCI используется мост PICe—PCI ITE IT8892E, который задействует один чипсетный порт PCI Express 2.0.
Видеоразъемы Поскольку процессоры Haswell имеют интегрированное графическое ядро, а чипсет Intel Z97 поддерживает возможность использования процессорной графики, для подключения монитора на задней панели платы имеется разъем HDMI 1.4 (максимальное разрешение 4096×2160@24 Гц), разъем DVI-D (максимальное разрешение 1920×1200@60 Гц) и VGA (D-Sub, максимальное разрешение 1920×1200@60 Гц).
SATA-порты, разъемы SATA Express и разъем M.2
Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрены шесть портов SATA 6 Гбит/с, которые реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера. Причем из этих шести портов два порта SATA 6 Гбит/с входят в состав разъема SATA Express (естественно, они могут использоваться не только в составе разъема SATA Express, но и отдельно). Все шесть портов SATA 6 Гбит/с, реализованные на базе чипсета, поддерживают возможность создания RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 10.
Отметим, что в разъеме SATA Express, кроме двух портов SATA 6 Гбит/с, задействуется еще и два порта PСI Express 2.0.
Также на плате Gigabyte Z97X-UD3H имеется и разъем M.2 (PCIe x2), поддержка которого реализована на уровне чипсета Intel Z97. Этот разъем имеет ключ типа M (Socket 3) и поддерживает установку только PCIe-накопителей типоразмера 2242/2260/2280. Для реализации разъема M.2 задействуется два порта PСI Express 2.0.
USB-разъемы
Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате Gigabyte Z97X-UD3H предусмотрено шесть портов USB 3.0 и восемь портов USB 2.0. Причем четыре порта USB 2.0 и четыре порта USB 3.0 выведены на заднюю панель платы, а для подключения оставшихся портов на плате имеются соответствующие разъемы (один разъем для подключения портов USB 3.0 и два разъема для подключения портов USB 2.0).
Все порты USB реализованы на базе чипсета Intel Z97. Напомним, что всего чипсет Intel Z97 поддерживает до 14 портов USB, из которых до 6 портов могут быть портами USB 3.0.
Сетевой интерфейс Для подключения к сегменту локальной сети на плате Gigabyte Z97X-UD3H реализован гигабитный интерфейс на базе PHY-контроллера (контроллер физического уровня) Intel i217-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет).
Как это работает Если посчитать количество контроллеров, разъемов и слотов, использующих порты PCI Express 2.0 чипсета Intel Z97, то получится следующая картина. На слот PCI Express 2.0×4 и три слота PCI Express 2.0×1 требуется в совокупности семь линий PCI Express 2.0. Еще один порт PCI Express 2.0 задействует сетевой контроллер. Кроме того, мост ITE IT8892E также задействует один порт PCI Express 2.0. Ну и по две линии требуется под M.2 и разъем SATA Express.
В результате получаем, что для того, чтобы все это работало одновременно, требуется 13 линий PCI Express 2.0. Однако в чипсете Intel Z97 общее количество линий PCI Express 2.0 не может превышать восьми (от шести до восьми с учетом технологии Flexible IO). Ну, а поскольку никаких коммутаторов портов PCI Express 2.0 на плате нет, то понятно, что что-то с чем-то должно разделяться.
Нехватка линий PCI Express 2.0 на плате Gigabyte Z97X-UD3H решается следующим образом. Во-первых, слот PCI Express 2.0×4 и три слота PCI Express 2.0×1 разделяемы друг с другом, и на все эти слоты задействуется в совокупности только четыре линии PCI Express 2.0. То есть если используется слот PCI Express 2.0×4, то все три слота PCI Express 2.0×1 будут недоступны. Ну, а если используется хотя бы один слот PCI Express 2.0×1, то будет недоступен слот PCI Express 2.0×4 (причем даже в режиме x2).
Во-вторых, разъем M.2, разъем SATA Express и два порта SATA 6 Гбит/с (входящие в состав разъема SATA Express) также выполнены разделяемыми друг с другом. То есть может использоваться либо разъем M.2, либо разъем SATA Express, либо два порта SATA 6 Гбит/с. Таким образом, для разъема M.2 и разъема SATA Express в совокупности требуется только две линии PCI Express 2.0.
С учетом вышеизложенного получаем, что для реализации всех разъемов и контроллеров на плате Gigabyte Z97X-UD3H достаточно восьми линий PCI Express 2.0.
Однако если с количеством портов PCI Express 2.0 все понятно, то с количеством высокоскоростных портов ввода/вывода пока еще не все ясно.
Напомним, что в чипсете Intel Z97 может быть суммарно только 18 высокоскоростных портов ввода/вывода (PCI Express 2.0, SATA, USB 3.0), а технология Flexible IO позволяет часть из них переконструировать. Причем 14 высокоскоростных портов ввода/вывода (четыре порта USB 3.0, шесть портов PCI Express 2.0 и четыре порта SATA 6 Гбит/с) строго фиксированы, а еще четыре порта можно переконфигурировать: два из них могут работать либо как USB 3.0, либо как PCI Express 2.0, а два других — как PCI Express 2.0 или SATA 6 Гбит/с. При этом общее количество портов PCI Express 2.0 не может превышать восьми.
Если посчитать количество высокоскоростных портов ввода/вывода на плате Gigabyte Z97X-UD3H, то, на первый взгляд, их получится 20. Это 6 портов USB 3.0, 6 портов SATA 6 Гбит/с и 8 портов PCI Express 2.0. И как раз для того, чтобы выполнить правило 18 высокоскоростных портов ввода/вывода, два порта SATA 6 Гбит/с, входящие в состав разъема SATA Express, разделяемы со слотом M.2. То есть если используется слот M.2, то количество доступных портов SATA 6 Гбит/с будет только четыре, а общее количество высокоскоростных портов ввода/вывода составит 18 (8 портов PCI Express 2.0, 6 портов USB 3.0 и 4 порта SATA 6 Гбит/с). Ну, а если используются порты SATA 6 Гбит/с, входящие в разъем SATA Express, то слот M.2 будет недоступен и задействованными будут только 6 портов PCI Express 2.0, а общее количество высокоскоростных портов ввода/вывода опять составит 18 (6 портов PCI Express 2.0, 6 портов USB 3.0 и 6 порта SATA 6 Гбит/с). Ну, а если задействован разъем SATA Express, то блокируются разъем M.2 и недоступны будут два порта SATA 6 Гбит/с. И в этом случае все зависит от того, какое именно устройство (PCIe или SATA) подключается к разъему SATA Express, но важно, что в этом разъеме будут задействованы либо два порта PCI Express 2.0, либо два порта SATA 6 Гбит/с, ну, а общее количество высокоскоростных портов ввода/вывода опять-таки будет ровно 18.
Схема подключения всех контроллеров слотов и разъемов к чипсету Intel Z97 показана на рисунке.
Дополнительные особенности
Среди дополнительных особенностей платы Gigabyte Z97X-UD3H можно отметить разве что наличие двух микросхем UEFI BIOS (как и на всех платах Gigabyte), а также наличие двух устаревших разъемов PS/2 для подключения мыши и клавиатуры. Имеется перемычка CLRTC, которая предназначена для сброса настроек UEFI BIOS (Clear CMOS). Еще одна особенность платы состоит в том, что на ней имеется разъем для подключения устаревшего COM-порта.
Больше на Gigabyte Z97X-UD3H отметить ничего. Тут нет кнопок питания и перезагрузки, отсутствует индикатор POST-кодов и прочее. То есть данная плата предполагает стандартную установку в корпус ПК, а эксперименты с платой на столе, для которых актуальны различные кнопки и индикаторы, конечно, возможны, но это не очень удобно.
Система питания Для подключения блока питания на плате Gigabyte Z97X-UD3H предназначены 24-контактный и 8-контактный разъемы. Регулятор напряжения питания процессора является 8-канальным и основан на 4-фазном PWM-контроллере Intersil ISL9582.
Сами каналы питания построены с применением дискретных MOSFET-транзисторов.
Система охлаждения
Для охлаждения MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора на плате имеется два отдельных радиатора. Также имеется радиатор, установленный на чипсете.
Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено два четырехконтактных (с PWM-управлением скоростью вращения) разъема для подключения вентиляторов кулера процессора и еще три четырехконтактных разъема для подключения дополнительных корпусных вентиляторов.
Скоростной режим работы всех подключенных вентиляторов можно настраивать в UEFI BIOS или в прилагаемой фирменной утилите.
Аудиоподсистема Аудиоподсистема материнской платы Gigabyte Z97X-UD3H основана на популярном 8-канальном (7.1) HDA-аудиокодеке Realtek ALC1150. На задней панели платы предусмотрено пять аудиоразъемов типа миниджек (3,5 мм) и один оптический разъем S/PDIF (выход). Все элементы аудиотракта выделены в отдельную зону и изолированы на уровне PCB от других элементов материнской платы.
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. По результатам тестирования аудиотракт на плате Gigabyte Z97X-UD3H получил оценку «Хорошо». Нужно отметить, что для кодека Realtek ALC1150 это довольно посредственный результат.
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, −0,12
Очень хорошо
Уровень шума, дБ (А) −76,1
Посредственно
Динамический диапазон, дБ (А) 76,3
Посредственно
Гармонические искажения, % 0,019
Хорошо
Гармонические искажения + шум, дБ (A) −70,1
Посредственно
Интермодуляционные искажения + шум, % 0,033
Хорошо
Взаимопроникновение каналов, дБ −75,3
Очень хорошо
Интермодуляции на 10 кГц, % 0,037
Хорошо
Общая оценка Хорошо
UEFI BIOS и разгонные возможности На плате Gigabyte Z97X-UD3H используется очень удобная версия UEFI BIOS, которая, к тому же, допускает возможность смены интерфейса. Причем переключение между интерфейсами производится нажатием клавиши F2.
Если же говорить о возможностях по настройке системы через UEFI BIOS, то они достаточно стандартны.
Начнем с того, что в UEFI BIOS имеется возможность настраивать скоростной режим подключенных вентиляторов.
Кроме выбора одного из трех возможных скоростных режимов (Normal, Silent и Full Speed) можно также произвести самостоятельную настройку скоростного режима. В ручном режиме настройка скорости вентилятора довольно нетривиальна. Фактически, предлагается задать угол наклона прямой, отражающей зависимость скорости вращения вентилятора от температуры процессора, но задается этот угол наклона в непонятных единицах PWM value/°C в диапазоне от 0,75 до 2,5.
Не самый лучший способ настройки скоростного режима, особенно, если учесть что у других производителей предусмотрена возможность настройки скоростного режима путем редактирования по нескольким точкам графика зависимости скорости вращения вентилятора от температуры процессора.
Ну, а теперь рассмотрим возможности UEFI BIOS, предназначенные для разгона на примере разблокированного процессора Intel Core i7–4770K. Сразу оговоримся, что в нашем случае речь идет об UEFI BIOS версии F7 (последняя версия на момент тестирования). Причем эту версию мы прошивали с использованием утилиты Q-Flash, а в продажу плата Gigabyte Z97X-UD3H поступает с более старой версией UEFI BIOS.
Если выбран классический интерфейса UEFI BIOS, то разгон процессора производится на вкладке M.I. T./Advanсed Frequency Settings.
На этой вкладке можно менять опорную частоту тактового генератора BCLK с шагом 0,01 МГц. Для изменения опорной частоты предназначен параметр CPU Base Clock, значение которого определяет опорную частоту для ядер процессора (Host Clock Value). То есть тактовая частота ядер процессора (CPU Frequency) получается умножением CPU Base Clock на коэффициент умножения (Gear Ratio).
Для параметра CPU Base Clock можно выбрать конкретное значение частоты или же установить значение Auto. В случае выбора значения Auto (это значение по умолчанию), CPU Base Clock составляет 100 МГц.
Отметим, что на вкладке Advanсed Frequency Settings отображаются также такие параметры, как Host/PCIe Clock Frequency, Processor Base Clock (Gear Ratio) и Host Clock Value. Эти параметры нельзя менять непосредственно и их значение зависит от значений параметра CPU Base Clock.
Параметр Processor Base Clock (Gear Ratio) представляет собой частотный множитель для частоты BCLK, который может принимать значения 1.00, 1.25, 1.66 и 2.50. Параметр Host/PCIe Clock Frequency задает значение опорной частоты для элементов Uncore Logic (контроллеры PEG и DMI). Значение опорной частоты для ядер процессора (Host Clock Value) получается простым произведением Host/PCIe Clock Frequency на частотный множитель Processor Base Clock (Gear Ratio).
Если устанавливать значение параметра CPU Base Clock вручную, то одновременно с изменением CPU Base Clock будет меняться и частота Host Clock Value, и частота Host/PCIe Clock Frequency. Однако при таком изменении частоты CPU Base Clock будет также срабатывать частотный множитель. К примеру, если установить CPU Base Clock равным 125 МГц, то частотный множитель Processor Base Clock (Gear Ratio) автоматически примет значение 1,25. При этом Host Clock Value составит 125 МГц, а Host/PCIe Clock Frequency — 100 МГц.
Кроме описанных возможностей по разгону на вкладке Advanсed Frequency Settings имеется еще два параметра: Performance Upgrade и CPU Upgrade, которые позволяют производить быстрый разгон системы. Параметр Performance Upgrade предполагает пятиступенчатый разгон процессора и памяти (20%, 40%, 60%, 80%, 100%), а параметр CPU Upgrade — пятиступенчатый разгон только процессора.
Также в UEFI BIOS платы имеется возможность настраивать режим Intel Turbo Boost (вкладка Advanced CPU Core Settings). Можно задавать коэффициент умножения для каждого случая числа загруженных ядер процессора в диапазоне от 8 до 80.
Также имеется возможность настраивать режима Intel Turbo Boost по максимальному энергопотреблению и току. И задавать коэффициент умножения Uncore Ratio (коэффициент умножения кольцевой шины и кэша L3).
Что касается памяти, то в UEFI BIOS можно задать либо активировать XMP-профиль, либо задать частоту памяти (за счет установки коэффициента умножения) вплоть до значения 2933 МГц (при опорной частоте 100 МГц).
Ну и естественно, в UEFI BIOS имеется возможность частоту интегрированного в процессор графического ядра, настроить режим работы интегрированного в процессор регулятора напряжения питания (IVR), настроить режим работы внешнего регулятора напряжения питания, а также задавать напряжения питания памяти и чипсета.
При разгоне нашего экземпляра процессора Intel Core i7–4770K на плате Gigabyte Z97X-UD3H выяснились следующие особенности. Если разгон производить путем изменения коэффициента умножения, что процессор можно разогнать до частоты 4,8 ГГц (типичный результат для нашего образца). Однако напряжение питания ядер процессора (Core Voltage), которое в этом случае устанавливается автоматически, оказывается сильно завышенным. В частности, при частоте 4,8 ГГц напряжение питания составляет 1,499 В, хотя на этой частоте процессор может работать и при напряжении питания 1,2 В. Отметим, что на других платах при такой частоте устанавливается меньшее значение напряжения питания.
В результате такого завышенного напряжения питания процессор сильно нагревается. К примеру, при загрузке процессора тестом Stress CPU (пакет AIDA64) температура ядер процессора превышает 90 °C в случае применения вполне приличного воздушного кулера Thermaltake Contac 30. И это при том, что тест Stress CPU не создает действительно серьезной нагрузки на процессор.
Ну, а если использовать тест Stress FPU, который дает более интенсивную нагрузку на процессор, то начинается режим троттлинга и реальная частота процессора опускается до 2,6 ГГц.
В принципе, если повторить этот эксперимент на других платах, то при загрузке процессора тестом Stress FPU также будет наблюдаться троттлинг (подразумевается, что везде используется один и тот же наш конкретный кулер). Однако реальная частота процессора в остальных случаях упадет не так сильно. Так что чрезмерно завышенное напряжение питания ядер процессора при разгоне имеет свои негативные последствия. Поэтому мы рекомендуем на данной плате устанавливать напряжение питания ядер процессора вручную.
Выводы Итак, давайте подведем итог. На наш взгляд, Gigabyte Z97X-UD3H — это нормальная плата без каких-то излишеств и наворотов. Есть у нее, конечно, и мелкие недочеты. Например, как уже отмечалось, при разгоне процессора устанавливается завышенное напряжение питания ядер процессора. Впрочем, это мелочь.
Единственное, что не очень понятно — это позиционирование данной платы: на какую целевую аудиторию она ориентирована? Дело в том, что на плате довольно странный набор портов и разъемов. С одной стороны, два слота PCI Express 3.0×16 и новые разъемы M.2 и SATA Express. С другой стороны, целый арсенал уже устаревших разъемов, таких как слот PCI, два разъема PS/2, разъем для подключения COM-порта, да и устаревший разъем VGA. При таком арсенале разъемов и слотов довольно сложно позиционировать эту плату. С одной стороны, плата ориентирована на продвинутых домашних пользователей, которым нужен производительный, функциональный ПК. Но в этом случае наличие устаревших разъемов вызывает недоумение. Если же ориентироваться на устаревшие разъемы и позиционировать данную плату для корпоративного сектора, где эти разъемы все еще востребованы, то не очень понятно, зачем нужно было выпускать такую плату на дорогом чипсете Intel Z97. Да и наличие новых разъемов в данном случае не актуально. Одним словом, с разъемами тут полный зоопарк.
Эта модель на сайте производителя (русское зеркало)
Полный текст статьи читайте на iXBT
