Обзор и тестирование материнской платы ASUS WS Z390 PRO13.07.2019 09:36

Оглавление

Вступление

Материнская плата для рабочей станции — звучит странно и непонятно. ASUS давно ведет отдельную линейку системных плат с названием WS (Workstation), что в простонародье называется «Рабочей станцией».

Однако модель ASUS WS Z390 PRO относится к наиболее свежей реинкарнации на чипсете Intel Z390. Что же в ней особенного, почему она получила собственное название — сейчас и разберемся…

Технические характеристики

На этот раз в ASUS уделили внимание современным портам USB и расщедрились аж на восемь USB 3.1 портов, а как они расположены, вы сейчас узнаете.

На плате на задней панели расположено:

• Type A — 4х USB 2.0 + 5х USB 3.1 Type A;
• Type-C — 1x USB 3.1 (Через переходник либо 2х USB 3.1 Type A либо один Type C).

Через дополнительные разъемы на плате:

• Type A — 2х USB 2.0 + 2х USB 3.0;
• Type A/C — 1x USB 3.1 (разъем для передней панели корпуса через спец переходник).

Комплект поставки

• Материнская плата;
• 6 кабелей SATA;
• 1 USB 2.0 кабель на заднюю панель корпуса;
• Кабель-удлинитель для RGB лент;
• Мостики SLI: 4-way, 3-way, 2-way;
• 1 COM кабель на заднюю панель корпуса;
• Комплекты ASUS Q-Shield и Q-Connect;
• 2 набора крепления для SSD;
• Один переходник центровка для установки процессора;
• Диск с драйверами и программным обеспечением;
• Инструкция.

На задней панели вы найдете: звуковые порты, включая оптический, и видеовыход HDMI 2.0, пару 1 Гбит LAN портов, 4х USB 2.0 + 5х USB 3.1, один Type-C USB 3.1. А также кнопку для функции BIOS FlashBack.

О дизайне PCB

Кажется невероятным, но исходя из возможностей чипсета Z390, четыре слота PCIe просто не могут существовать, но ASUS не зря называет плату WS и тем самым дает понять, что слотов будет в избытке.

Добавьте сюда специфичные U.2 порты в количестве двух штук и пару М.2 в самом длинном варианте и на выходе получается настоящая Workstation.

А теперь кроме шуток, как же реализовано все это на текстолите?

Четыре слота PCIe 3.0 действительно физически поддерживают максимально четыре видеокарты в конфигурации 8х+8х+8х+8х. Два верхних PCIe подключаются к процессору откуда получают 16 линий. Нижняя пара берет свое начало из PCH и проходит через специальный мост PLX 8747, но так ли это на самом деле? Вспомним, что чипсет поддерживает до 24 линий PCIe, но одновременно могут быть задействованы только 20 PCIe линий.

Кроме того, если подключается гигабитный контроллер PHY-уровня, то доступно может быть только 19 PCIe линий. К тому же конфигурации PCI Express (PCIe) описывают доступные конфигурации каналов PCIe, которые можно использовать для привязки каналов PCH PCIe к устройствам PCIe. Конфигурации PCI Express: x1, x2, x4. Правда, их можно объединять. Таким образом, скорее всего, 16х PCIe для нижних слотов берутся у PCH, а оставшийся единственный PCIe 4x слот не просто так имеет пояснение в документации, что максимальная пропускная способность до 4х.

Но пересмотрев и изучив более подробно печатную плату, я пришел к другим выводам. Все четыре PCIe 16x слота подключены к процессору через PLX 8747. Этот хаб имеет 5 портов подключений, иными словами поддерживает пять соединений между источниками линий PCIe. Обычно его используют как мост для подключения от одного процессора к двум видеокартам с входящими линиями PCIe 16x (16x CPU через PLX 8747 превращаются в пару 16х слотов). Если нужно подключить три видеокарты, то схема будет следующей: 16х CPU преобразуются в 8х+8х+16х; соответственно четыре видеокарты — 8х+8х+8х+8х. Всего в максимальном варианте подключений получается как раз пять точек соприкосновений. Единственный PCIe 4x подключен таки к PCH.

Далее по U.2, SATA и М.2 портам. Все они сосуществуют совместно, но одновременное их использование невозможно, потому что при использовании SSD (неважно SATA или NVMe) в верхнем М.2 выключается SATA 5 и 6. Если же во втором М.2 установлен SATA SSD, то отключается SATA 1 и 2. Нижний U.2 делит ресурсы с нижним М.2 и одновременная работа невозможна, а верхний U.2 является независимым ни от кого.

Силовая схема питания требует подробного разбора, так как ASUS использует свой алгоритм общения ШИМ-контроллера и фаз, называя их двойными.

С некоторых пор ASUS делает фазы питания парно-параллельными. Поэтому правильнее считать, что на WS Z390 PRO четыре двойных фазы. Еще одна двойная фаза питания VCCGT предназначена для графического ядра процессора.

Остальные второстепенные напряжения подаются через несколько фаз, расположенных под сокетом (VCCSA, VCCIO и т.п.).

В итоге основными (4+1)*2 фазами управляет ШИМ-контроллер ASP1400CTB. Ранее ASUS использовала несколько вариаций перемаркированных ШИМ-контроллеров: ASP1400B, ASP1400BT, ASP1400BTC. Теперь к ним добавился новый тип — ASP 1400CTB.

У всех идентичные геометрические характеристики и по 52 pin выводов. Но я на 100% уверен, что это разные ШИМ-контроллеры с различными характеристиками. Визуально они похожи на продукцию Richtek, точнее на модель RT8877C.

Питание на плату подается по трем 8+8+6 pin коннекторам. Последний рекомендуют использовать в связке с тремя и более видеокартами.

ASP 1400CTB управляет 10 DR.MOS микросхемами ON Semiconductor NCP302045 с максимальным током отдачи 45 А. На процессор можно подать суммарно до 360 А Vcore и 90 A VCCGT при идеальных условиях (температура 25°C). При нагреве КПД снижается, но производитель публично не дает данных.

Зато мы точно знаем, что максимальное тепловыделение одной сборки, состоящей из одной микросхемы NCP302045, при самых неблагоприятных условиях (температура выше 100°C, максимальная отдача 45 А), составляет 10.5 Вт.

Об интересном

Аппаратные кнопки и дополнительные возможности

Для диагностики совместно с полноценным POST-индикатором используются цветные светодиоды. Последовательность слева-направо: инициализация при прохождении POST CPU, оперативной памяти, видеокарты, загрузочной области.

Все светодиоды имеют разные цвета для быстрого определения типа проблемы. Кроме того, на плате есть светодиод HDD, который срабатывает по портам SATA.

Снизу рядом с POST-индикатором установлена кнопка включения и перезагрузки. Над SATA портами кнопка сброса BIOS, а переключатель функции Mem_ok!_II расположен у светодиодов диагностики.

Он используется при первой установки памяти, или во время поиска максимальной частоты с минимальными таймингами. Функция позволяет плате автоматически подобрать частоту, тайминги и субтайминги для успешного старта системы.

Система охлаждения

На всей системе питания установлено четыре радиатора, нижняя пара соединена между собой тепловой трубкой.

Система питания нагревает радиаторы неравномерно из-за разного количества используемых фаз. Вертикальный радиатор обычно на 10–12 градусов горячее горизонтального. Их бы объединить тепловой трубкой, но увы. Оба радиатора цельнометаллические, с толстой термопрокладкой.

Сама конструкция не предусматривает внешнее крепление выносного вентилятора. Тепло радиаторы отводят через термопрокладки и крепятся жестко винтами.

Радиатор PCH имеет оригинальную форму. Так как ему суждено охлаждать и PCH и PLX мост, то в пространстве между сокетом и видеокартой отвели небольшой хвост с развитым оребрением.

Суммарное тепловыделение двух чипов около 14–15 Вт. Без принудительного охлаждения температура поднималась до 55–60°C.

М.2 слоты оснащены собственными радиаторами.

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация

• Материнская плата: ASUS WS Z390 PRO (Intel Z390, LGA 1151);
• Процессор: Intel Core i9–9900K;
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 4 модуля x 8 Гбайт;
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti;
• Накопители:
  • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10×64.

Температура VRM замерялась внешним термометром с выносными датчиками после теста LinX.

Режимы работы и разгон

Как всегда, начнем с простого — посмотрим на штатный режим работы, но предварительно отвечу на частый вопрос о настройках BIOS ASUS (не ROG серии) для штатного режима функционирования процессора. Это важное пояснение, потому что ASUS на материнских платах постоянно в обход желаний пользователей включает турбо-режим. Убрать его можно, однако в BIOS слишком много настроек для восприятия среднестатистического человека. Для начала идем в основное меню Ai Tweaker.

• Выключаем ASUS Multicore Enhancement — Disabled;
• Переводим SVID Behavior — Intel«s Fail Safe;
• Включаем CPU SVID Support — Enabled;
• Заходим в Advanced/CPU Configuration/CPU Power Management Control и активируем CPU C-States;
• Выбираем Package C State Limit — CPU Default.

После этого процессор будет работать с паспортным уровнем TDP и частотами согласно спецификациям Intel.

В принципе у ASUS существует пять положений SVID, которые задают схему работы процессора:

• AUTO режим — тип выбирает материнская плата, удобен для разгона;
• Best-Case Scenario — режим с авторазгоном, аналогичен функции ASUS Multicore Enhancement, когда плата старается максимально поднять напряжение и частоту процессора автоматически;
• Typical Scenario — очень близок к номинальному, но частота вместо 3,6 на всех ядрах будет ближе к 3,8 с небольшим поднятием напряжения;
• Worst-Case Scenario — только после нагрева выше 90°C частота будет падать к номинальным 3,6 ГГц на i9 9900K, типовое напряжение Vcore слегка увеличино;
• Intel«s Fail Safe — 100% соответствие спецификациям Intel.

Но как всегда на любой плате ASUS мы сталкиваемся с принудительным разгоном процессора. Вместо положенных 3.6–5,0 процессор Core i9 9900K зависает на частоте 4,7 ГГц. При этом через полчаса стресс-теста он выделяет до 180 Вт, вместо 95 Вт, и нагревает цепи питания до 63°C. Радиаторы VRM, кстати, прогреваются неравномерно: верхний горизонтальный на 10 градусов холоднее.

Видно, что плата все же проваливается по напряжению, что способствует снижению энергопотребления на 10 Вт относительно ROG плат аналогичного режима и процессора. Напомню, что значения Гфлоп не является самоцелью для этого теста. Процессор действительно потребляет 180 Вт, что характерно для типичных нагрузок кодирования и вычисления. Хотите использовать процессор на штатных частотах, потребуется изизменить настройки в BIOS.

Переведя процессор в номинальный режим, согласно спецификациям Intel, прекрасно видно, как отрабатывается превышение по энергопотреблению на графике. Core i9 9900K на несколько секунд поднимает частоту на всех ядрах до 4,8 ГГц и 125–130 ватт, но постоянная нагрузка и превышение 95 ваттного лимита заставляют материнскую плату откатить частоту до 3,8 ГГц на всех ядрах и уместиться в 95 Вт. При этом нагрев радиаторов системы охлаждения VRM не превышает 53 и 47 градусов.

На частоте 5 ГГц процессор потребляет до 220 ватт. Силовые цепи питания выдерживают данную нагрузку без дополнительного охлаждения, результат — 74°C на открытом стенде. Для этого понадобилось вручную установить максимальный Load-Line (на цифре 8), иначе плата допускала просадку напряжения и тест прекращался.

Надо сказать, что ASUS WS Z390 PRO не отличилась высоким результатам разгона памяти.

Наш комплект совместно с конкретно этим процессором вполне может работать на частоте 4700–4800 МГц и Vdimm 1,45В, но результат был ожидаемо меньшим — всего 4100 МГц.

Возможности BIOS

Перечень основных настроек разгона можно увидеть, кликнув по картинке выше.

На процессор можно подавать 3 типа напряжений: автоматический, адаптивный, условное напряжение (в нем выставляется номинальное напряжение и добавочное для Turbo). Доступные настройки диапазонов напряжений.

Система мониторинга

В разделе мониторинга вы найдете температуры всех основных элементов материнской платы и напряжения. Увы, датчика температуры VRM здесь нет.

На плату установлено шесть 4pin коннекторов для вентиляторов (Два повышенной мощности для помп СВО). И только 5 имеют настройки в BIOS.

В разделе мониторинга и вентиляторов сосредоточены настройки последних. А на заглавной странице можно увидеть текущие параметры: напряжения, обороты подключенных вентиляторов или помпы. 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

Материнская плата ASUS WS Z390 PRO это в первую очередь рабочая лошадка с множеством слотов PCI-e, поддержкой пары М.2 и U.2. На ней установлено два сетевых адаптера 1 Гбит/с, позволяющих объединять их, но было бы логичнее ставить 5 Гбит адаптеры — все-таки середина 2019 года.

Некоторых пользователей может не устроить отсутствие RGB светодиодов подсветки на ней, датчиков потока и прочего, зато инженеры ASUS удосужились поставить аж восемь портов USB 3.1. Увы, средняя стоимость новинки кусается — 25 000 рублей.

Плюсы ASUS WS Z390 PRO:

• Честные четыре слота PCIe (16x+16x или 8х+8х+8х+8х от процессора);
• Поддерживается до двух U.2 устройств (4х PCIe);
• Наличие диагностики (POST и светодиоды);
• Рациональное размещение двух оснащенных радиаторами слотов М.2 на печатной плате;
• Разгон до 200 Вт без внешнего охлаждения VRM, разгон Core i9–9900K до 5 ГГц.

Минусы материнской платы:

• Посредственные результаты разгона;
• Сильное падение напряжения в автоматическом режиме разгона;
• Скромная система мониторинга (мало датчиков температур, отсутствуют показания нагрева VRM).

Может не устроить:

• Отсутствие RGB на плате;
• Умеренно слабая система питания;
• Автоматический разгон без ведома пользователя.

Выражаем благодарность:

• Компании ASUS за предоставленную на тестирование материнскую плату ASUS WS Z390 PRO.

За кадром

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru