Обзор и тестирование материнской платы ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha07.05.2020 09:09

Оглавление

Вступление

Платформа AMD TRX40, предназначенная для процессоров в конструктиве Socket TRX4, наверняка осталась бы без внимания обычных пользователей, если бы интерес со стороны энтузиастов, отчетливо понимающих, для чего она была создана.

Действительно, вывести на рынок односокетные решения с поддержкой 64 и более потоков — дерзкая затея. Рассмотреть подробно ее поможет материнская плата ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha. А свои мысли по поводу перспектив Threadripper я озвучу в конце обзора.

Технические характеристики

Начнем с рассказа о том, какие порты USB доступны на задней панели, а какие — через дополнительные косички и разъемы.

На задней панели расположено:

• Type A — 4 х USB 3.0 + 6 x USB 3.1;
• Type-C — 2 x USB 3.1.

Через дополнительные разъемы на плате доступно:

• Type A — 4 x USB 2.0 + 4 х USB 3.0 + 2 х USB 3.1.

Комплект поставки

• Материнская плата;
• Восемь кабелей SATA;
• Три выносных датчика температуры;
• Два удлинителя для RGB лент (адресуемой и нет);
• ROG Dimm.2 адаптер для пары SSD;
• Набор винтов для М.2;
• Q-Connector;
• Различная атрибутика ROG (наклейки и прочее);
• Антенна Wi-Fi;
• Отвертка;
• Fan Extension Card II и набор кабелей к ней;
• USB с драйверами и программным обеспечением;
• Инструкция;
• Бланк регистрации продукта.

Дизайн PCB

Данная материнская плата рассчитана на корпуса, вмещающие форм-фактор E-ATX. Это произошло из-за желания разместить на текстолите не только массивную систему питания, но и дополнительные контроллеры, а также слот Dimm.2.

Для установки оперативной памяти предназначено восемь слотов Dimm и четыре усиленных PCIe x16. Интересно, что на плате выведено аж восемь портов SATA, что является редкостью по современным нормам.

Системная плата поддерживает только третье поколение Ryzen, предлагая пользователю 72 линии PCI Express 4.0 (56 от процессора и 16 от чипсета). Таким образом, уместив пять слотов М.2 и восемь портов SATA разработчикам ASUS все же пришлось идти на компромиссы.

Через адаптер Dimm.2 всегда можно подключить пару SSD по интерфейсу PCIe 4.0 со скоростью х4. Ресурсы Dimm.2 эксклюзивные и не пересекаются с другими портами и слотами.

А вот оставшиеся три разъема М.2 получили некоторые ограничения. Так, верхний М.2 обладает 100% свободой и к нему можно подключить только PCIe 4.0 4x SSD. Чуть ниже расположен второй слот М.2. Когда он работает с устройствами PCIe, самый нижний слот PCIe 16x переходит в режим 4х.

И, наконец, последний М.2, который прячется на обратной стороне печатной платы, позволяет работать с PCIe SSD, но тогда выключаются два порта (Е1, Е4) SATA.

Следует заметить, что на плате установлен Wi-Fi адаптер (AX класса!) и он также подключен через еще один М.2 слот c PCIe 1x линией и ключом Е в разъеме. Иными словами, этот слот рассчитан только на устройства Wi-Fi.

Питание подается через три разъема 6+8+8 pin (8 pin усиленные, оба коннектора с целостными пинами).

Помимо основного питания предусмотрено вспомогательное, которое надо задействовать в случае установки нескольких видеокарт.

Производитель рекомендует подключать минимум 8+4 pin, а как только в системе оказывается процессор Ryzen Threadripper 3960Х и выше, на дисплее при прохождении POST показывается совет использовать комбинацию минимум из 8+8.

Отметим полный набор диагностики, состоящий из POST и разноцветных светодиодов, и панель измерения напряжений со специальной микросхемой, благодаря которой выдаваемые напряжения имеют очень точные показатели непосредственно из CPU/NB и прочего.

Большинство функций сосредоточено в правом нижнем углу — это единственное свободное место на печатной плате.

Все четыре слота PCIe могут быть задействованы одновременно.

Система питания

Система питания материнской платы ASUS может по праву считаться шедевром, хотя бы из-за ее возможностей по обеспечению максимального тока и занимаемой площади.

Вообще, системы с восемью слотами оперативной памяти очень неудобны для инженеров, разрабатывающих питание, так как места им почти не достается. Приходится вписывать мосфеты вверху платы, а там и охлаждение хромает, и разводка неудобна. Но другого выбора у производителей нет.

Силовые цепи управляются ШИМ-контроллером IoR 35201. Это хорошо себя зарекомендовавший ШИМ-контроллер с развитыми функциями управления фазами. Полный список его характеристик следующий:

• Ultra Low Quiescent Power Dual output 8 phase (8+0/7+1/ 6+2) PWM Controller;
• VR12 Rev 1.7, VR12.5 Rev 1.5, IMVP8 Rev 1.2, AMD SVI2, and Memory VR modes;
• Switching frequency from 194KHz to 2MHz per phase in 56 steps;
• IR Efficiency Shaping Features including Dynamic;
• Phase Control and Automatic Power State Switching;
• Programmable 1-phase or 2-phase operation for Light Loads and Active Diode Emulation for very Light Loads;
• IR Adaptive Transient Algorithm (ATA) on both loops minimizes output bulk capacitors and system cost;
• Auto-Phase Detection with PID Coefficient autoscaling;
• Fault Protection: OVP, UVP, OCP, OTP, CAT_FLT;
• I2C/SMBus/PMBus system interface for reporting of Temperature, Voltage, Current & Power telemetry for both loops;
• Multiple Time Programming (MTP) with integrated charge pump for easy non-volatile programming;
• Compatible with 3.3V tri-state drivers;
• +3.3V supply voltage; -40oC to 85oC ambient operation; -40oC to 125oC junction.

Из всех перечисленных особенностей я бы отметил несколько важных для нас вещей, а именно: настраиваемое количество подсоединенных фаз (от 8+0 до 6+2), плавную регулировку частоты работы каждой фазы (от 194 КГц до 2 МГц), полную поддержку всевозможных защит, передачу телеметрии в комбинированном двухканальном подключении (передача данных происходит по каждому каналу), максимальную температуру до 125°C.

Стабилизатор напряжения материнской платы ROG Zenith II Extreme Alpha включает в себя 16 силовых модулей Infineon TDA21490, каждый из которых рассчитан на ток в 70 А. Схема подключения предусматривает использование двойных интегрированных микросхем с мосфетами и драйверами Infineon TDA21490. Проще говоря, подключены они парами и ШИМ-контроллер управляет восемью параллельными фазами. Это что касается основного напряжения CPU.

Еще четыре фазы задействовано для питания CPU_SoC. Они так же состоят из ШИМ-контроллера IoR 35201 и четырех микросхем Infineon TDA21462 (60 А). Таким образом для питания процессора инженеры ASUS установили суммарно 20 микросхем Dr.MOS.

На четыре канала памяти задействовано четыре фазы питания, на каждую приходится по NCP 302155, выдающему до 55 А.

Об интересном

RGB-подсветка

Подсветка на ASUS ROG разбросана по всему текстолиту: подсвечивается буквально каждый сантиметр, каждый радиатор и каждый разъем. Ее возможностями можно управлять как из BIOS, так и с помощью дополнительной программы ASUS. Причем по традиции POST-индикатор после включения и загрузки ОС можно перевести в режим отображения температуры CPU.

Естественно, все совместимые устройства объединяются и синхронизируются по типажу, цвету и характеру свечения светодиодов.

Аппаратные кнопки и дополнительные возможности

Выше уже упоминалось, что системная плата изобилует всевозможными примочками, типичными для линейки ROG. Это кнопка включения, Flex, дисплей с POST-индикацией и светодиодная индикация, включая обращение к HDD.

Наибольший интерес вызывает дисплей, который используется в нескольких поколениях плат ASUS. Он программируемый — для этого нужно устанавливать ПО ASUS. После POST автоматически показывает температуру CPU, но можно выводить всевозможные данные на вкус пользователя.

Есть и целый набор точек измерения напряжений. Вряд ли в повседневной работе они нужны, поскольку данные, выдаваемые BIOS, отличаются высокой точностью.

Помимо экрана установлены светодиоды. По ним можно быстро одним взглядом оценить проблему на этапах прохождения POST. Слоты памяти, номер микросхемы BIOS, обращение к HDD и прочее — все это присутствует на печатной плате в виде информационных светодиодов.

Есть возможность обновить BIOS без основных компонентов системы, а также сбросить ее настройки всего одним нажатием. К тому же теперь клавиша Reset переименована во Flex, и она программируется на различные действия со стороны пользователя.

Режим SLOW_MODE (для включения минимального множителя процессора при разгоне на жидком азоте) предотвращает падение системы после прохождения тестов и снятия нагрузки на ЦП. А еще есть SAFE Boot и Retry. Кнопка SAFE_MODE для входа в BIOS при попытке стартануть систему с нерабочими параметрами. Retry позволяет повторить попытку материнской платы осуществить старт с неизменным параметрами BIOS.

Далее идет джампер LN2_MODE, понижает действие Cold-boot эффекта. Естественно, по соседству кнопка смены микросхемы BIOS. Чтобы во время разгона с отрицательными температурами не терялся М.2 SSD, расположенный сзади, есть возможность его временно отключить и разморозить систему. А также добавился переключатель, активирующий все вентиляторы на максимальную скорость.

Плата также поддерживает подключение 5050 RGB-лент (простые RGB до двух штук (12V/R/G/B)) и адресуемые ленты (до двух штук).

Из новшеств — разъем под водоблоки. Его распиновка и тип мне неизвестен. Возможно, ASUS договорилась со сторонними производителями и стала поддерживать их системы, чтобы выводить информацию об оборотах помпы, температурах и прочее на свой дисплей.

Система охлаждения

Система охлаждения состоит из нескольких радиаторов и трех вентиляторов. Один обслуживает чипсет, а еще 2 охлаждают радиатор системы питания.

Оба фронтальных разъема М.2 оснащены радиаторами, причем тепло от них должно поглощаться не только SSD, но и переходить от чипсета. Потому что именно он нагревается больше всего. В действительности при отсутствии плотного контакта между радиаторами чипсета и М.2 тепло еда перетекает от чипсета.

Еще пара М.2 вставляется в плату в виде разъема Dimm.2. Внутри у него встроены датчики температуры. Последний, 5 слот М.2. сзади платы будет работать без охлаждения.

Теоретически ASUS могла бы разработать специальный радиатор и для него, либо увеличить размер задней защитной крышки. Но этого не было сделано.

Она лишь распределяет часть тепла на себя от основной системы питания и чипсета. А также служит местом размещения RGB подсветки.

Так как чипсет AMD выделяет до 15 ватт тепла то для него предусмотрен радиатор с вентилятором.

Разобрать его полностью не получилось и со временем внутри скопится пыль, которую сложно будет убрать. В приближении видно, что внутри есть несколько ребер, которые выполняют функцию теплоотвода.

По соседству установлен радиатор системы питания CPU_SoC. Тепловыделение сборок не велико, и даже столь скромного размера хватает.

Радиатор системы питания совмещен с боковой панелью и выполнен из металла. Внутри проложена тепловая трубка. А для придания высокой эффективности дополнительно установлено 2 небольших вентилятора. Они настраиваются совместно через меню BIOS.

К нему же подходят кабеля светодиодной подсветки и интерфейс дисплея.

Еще одно место излучающее тепло — это 10 Гбит сетевой адаптер. Для этого на радиаторе используется вторая термопрокладка. Надо сказать, что у радиатора чипсета будет сложная судьба, так как термопрокладка уже при тестировании начала дубеть и несомненно потеряет часть своих свойств.

Тестовый стенд

Конфигурация:

• Материнская плата: ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha (AMD Socket TRX4, AMD TRX40);
• Процессор: AMD Ryzen Threadripper 3970X;
• Система охлаждения СЖО:
  • Помпа: Laing D5 Vario 4800 об/мин, реальный расход в контуре 700–750 л/ч;
  • Водоблок: EK Supremacy с модифицированным основанием большей площади;
  • Радиатор: Alphacool NexXxoS Monsta 360 мм;
  • Вентиляторы: Scythe Minebea 120 мм 1900 об/мин 129 м³/ч;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4 Kingston, 4×8 Гбайт (парные комплекты Kingston HyperX Predator RGB [HX440C19PB3AK2/16] и Kingston HyperX Predator [HX440C19PB3K2/16]);
• Видеокарта: ASUS Radeon RX 5700 1660;
• Накопители:
  • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: ASUS ROG Thor 1200P, 1200 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10×64;

Для оценки производительности М.2 слотов использовался SSD Kingston A2000 250 ГБ (NVMeTM PCIe Gen 3.0×4 линии);

Режимы работы и разгон

Любой процессор AMD Ryzen принято разгонять двумя способами: первый, просто и не очень эффективный — это повышение множителя на всех ядрах и Vcore. В таком режиме не всегда удается приблизиться даже к 4,2 ГГц и тем более для процессоров Threadripper с их изначальными 280 ваттами и чиплетной компановкой.

Второй способ — «Precision boost overdrive + BCLK + Offset voltage». Когда мы позволяем внутреннему алгоритму использовать больше сверх лимитов относительно заводских характеристик. При этом добавляем Vcore относительно номинального значения. Так мы добиваемся большей частоты на загруженных 2–4 ядрах, и приемлемый разгон на остальных при 100% загрузке.

Вообще, описание в главе энергопотребления и «буста» у AMD предостаточно нюансов и технически сложных моментов, но для примитивного понятия достаточно привести несколько тождественных утверждений AMD.

• Package Power Tracking (PPT): Лимит, доступный для выделения на весь разъем Socket AM4.
• Thermal Design Current (TDC): Максимально допустимая сила тока в режиме типичной нагрузке без срабатывания защит по температуре.
• Electrical Design Current (EDC): Максимально допустимая сила тока в режиме буста без срабатывания защит по температуре.

Вот это три главных параметра, которыми принято управлять для расширения коридора срабатывания защит. Так как средства разгона процессора глубоко интегрированы в прошивку BIOS, то сейчас появился второе меню в материнских платах для управления процессором. Это важное замечание, так как часть настроек не доступно самой плате без свежего образа BIOS.

Для процессора 3970X был выбран самый простой и элегантный способ разгона — увеличивая лимит TDP он самостоятельно разгонялся и выставлял нужное напряжение. В итоге не пришлось возится часами с настройками, а доверить все дело встроенному алгоритму Boost. Даже больше, поэкспериментировав с различными подходами наиболее оптимальным оказался самый простой метод. Сам принцип его работы — автоматически подстраиваться, но изначальный лимит в 280 ватт он не может превзойти. Поэтому плавно увеличиваем его, обращая внимание на запас мощности своей системы охлаждения.

Надо понимать, что финальные частоту при 100% нагрузке на всех ядрах могут отличаться от базовое частоты совсем немного, но основные дивиденды вы получите при частичных нагрузках. Если взять номинальный режим работы 3970Х за 100%, то все манипуляции с разгоном добавили ему от 0 до 10% экстра производительности. И чем меньше используется многозадачность, тем больше выгода от разгона.

Но наша задача не показать вам раскрытый потенциал CPU, а максимально нагрузить VRM платы чтобы прощупать почву на предмет перегрева и на какой нагрузке этот перегрев произойдет.

И в штатном режиме, и в разгоне температура чипсета не поднимается выше 70–74С, VRM не выше 80С, а вот CPU греется от 70 до 80С. Первые два отлично охлаждаются встроенными вентиляторами, а процессор требует для себя очень производительной системы охлаждения. Для его разгона следует смотреть только в сторону СВО, потому как 280 ватт — это вам не шутки.

В разгоне удалось достичь 350 ватт TDP с приемлемой максимальной температурой, впрочем, это никак не повлияло на нагрев чипсета (запуск теста записи одновременно на 3 SSD) и VRM, их вентиляторы просто увеличили обороты. Здесь и кроется нюанс этой платы — 3 встроенных вентилятора ощутимо шумят после определенного времени тестов.

Возможности BIOS

Это раздел оверклокинга с базовыми функциями и напряжениями. В нем доступны некоторые пункты меню с тонкими настройками.

Готовые пресеты для разгона процессора. Первые 2 уровня разгоняют по принципу Precision boost overdrive + Offset voltage. Последний сильно задирает Scalar множитель и не трогает напряжение.

Тонкая настройка питания CPU и множителя для CCX.

Настройки защит материнской платы по питанию и разгону через изменения параметров Precision boost.

Настройка питания процессора, памяти, и т.д.

Установка вспомогательных напряжений.

На процессор можно подавать 2 типа напряжений: автоматический и адаптивный (offset). В дополнение к ним существует ряд второстепенных настроек по напряжениям.

Система мониторинга

Всего на плате есть восемь 4pin разъемов для вентиляторов. Если этого мало (т.к. часть занята 3 встроенными вентиляторами), то подключается плата расширения еще с 6 4 pin разъемами, 3 датчиками температуры и 3 RGB (12+) лентами.

В разделе мониторинга вы найдете температуры всех основных элементов материнской платы и напряжения, включая датчик температуры VRM, температуру на разъеме для внешней термопары (в комплекте не поставляется).

На плату установлено 8 4pin коннекторов для вентиляторов (два повышенной мощности для помп СВО).

В Q-Fan Configuration вкладок больше, а для автоматической настройки нужно воспользоваться режимом Q-Fan Tuning. Плата сама протестирует возможности подключенных вентиляторов, и создаст профили с оптимальными настройками.

Заключение

Вместе с платформой AMD TRX40 с разъемом Socket TRX4 мы наконец-то получили реальную конкуренцию в сегменте HEDT. Теперь Intel не остается ни единого шанса на выживание в классе многоядерных конфигураций.

Компания AMD обошла основного конкурента по всем позициям (правда, в том числе и по стоимости). Увы, это было неизбежно, поскольку тот просто не может предложить такого количества потоков в одном сокете. А тем временем AMD теснит оппонента и на площадке энтузиастов, и в вопросе предоставления большей вычислительной мощности для массивных расчетов.

Фактически AMD TRX40 предоставляет два пути применения. Первый — энтузиасты и пользователи, понимающие, для чего задействовать и как использовать 64 и более потоков. Особенно выигрышно платформа AMD смотрится при кодировании и обработке данных — там, где параллельные вычисления наиболее эффективны. Второй вариант — место в серверной. С таким набором и поддержкой ECC памяти можно смело брать процессоры Threadripper для создания сервера средней величины.

Да и материнская плата ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha буквально кричит об этом: сеть 10 Гбит/с плюс резерв 1 Гбит/с, можно настроить отдельный VLAN на канале Wi-Fi, пять слотов М.2 и восемь портов SATA… А четыре слота PCIe позволят установить как минимум три дочерних платы. В общем, способов применения множество, только не стоит предъявлять высокие требования в играх. Во всех иных аспектах AMD Threadripper будут вне конкуренции.

Плюсы ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha:

• Обновление версии BIOS без «железа», две микросхемы BIOS;
• Сброс BIOS кнопкой с торца задней панели;
• Программируемая кнопка Flex;
• Точки измерения напряжений, позволяющие делать это с высокой точностью;
• Запас мощности системы питания превосходит энергопотребление CPU AMD раза в два;
• Достаточное число USB 3.1 на задней панели;
• Восемь портов SATA и пять разъемов M.2;
• Наличие всех необходимых коннекторов и датчиков температуры;
• Световая индикация POST и дисплей с информацией;
• 10 Гбит/с сетевой контроллер + Wi-Fi AX (реально достигнутые скорости скачивания с роутером RT-AX88U — до 170 Мбайт/с).

Минусы материнской платы:

• Высокая цена.

Может не устроить:

• Один разъем М.2 расположен сзади и лишен охлаждения;
• Всего два свободных разъема Cha_Fan;
• Некоторые ограничения на два М.2.

По итогам обзора материнская плата ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha получает награду:

Выражаем благодарность:

• Компании ASUS за предоставленную на тестирование материнскую плату A ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru