Материнская плата Gigabyte Z170X-Gaming 7

Материнские платы компании Gigabyte попадают к нам на тестирование, увы, очень редко. Но с выходом нового чипсета Intel Z170 удача нам улыбнулась: мы получили одну из новых топовых плат Gigabyte на базе этого чипсета. Модель Gigabyte Z170X-Gaming 7 относится в игровой серии G1-Gaming.

Комплектация и упаковка

Плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 поставляется в небольшой коробке черного цвета, на которой вкратце описаны все ее основные преимущества.

Наклеенный на коробке рекламный стикер игры World of Warships позволяет получить в этой игре эксклюзивный корабль. Подобные стикеры мы уже видели на коробках плат Asus.

Комплект поставки мы бы назвали скромным. Кроме самой платы поставляется 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 и заглушка для задней панели платы.

Правда, заглушка здесь не совсем обычная: она имеет внутреннюю светодиодную подсветку, которая подключается к специальному разъему на плате. А с помощью фирменного программного обеспечения можно еще и настраивать цвет и режим работы подсветки.

Есть еще и комплект затычек для неиспользуемых портов на задней панели платы, а также так называемый G Connector. G Connector — это то же самое, что у Asus называется Q-connector: специальная насадка, вставляемая в разъем Front Panel на материнской плате и облегчающая подключение всех проводков от передней панели корпуса (кнопка питания, кнопка перезагрузки, индикатор активности накопителя и т. д.)

Конфигурация и особенности платы

Сводная таблица характеристик платы Gigabyte Z170X-Gaming 7 приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.

Форм-фактор

Плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 выполнена в форм-факторе ATX (305×244 мм), и для ее монтажа в корпус предусмотрены девять стандартных отверстий.

Чипсет и процессорный разъем

Плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 основана на новом чипсете Intel Z170 и поддерживает только процессоры Intel Core 6-го поколения (кодовое наименованием Skylake-S) с разъемом LGA1151.

Память

Для установки модулей памяти на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 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). Естественно, поддерживается и память с XMP-профилями.

Слоты расширения

Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 имеется три слота с форм-фактором PCI Express x16, три слота PCI Express 3.0 x1 и два разъема M.2, которые позволяют устанавливать накопители типоразмера 2242/2260/2280.

Два первых (от процессорного разъема) слота с форм-фактором PCI Express x16 реализованы с использованием 16 линий PCI Express 3.0 процессора Skylake, которые, с применением мультиплексоров/демультиплексоров, группируются либо в один порт PCI Express 3.0 x16, либо в два порта PCI Express 3.0 x8. То есть если задействуется только один слот с форм-фактором PCI Express 3.0 x16 (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 PCI Express 3.0 чипсета Intel Z170. Фактически, это слот PCI Express 3.0 x4, но в форм-факторе PCI Express x16.

Отметим, что упомянутые слоты с форм-фактором PCI Express 3.0 x16 имеют металлический кожух, который, по заявлению представителей компании, способствует увеличению жесткости этих слотов. Аналогичные металлические кожухи есть и на платах компании MSI, причем и Gigabyte, и MSI преподносят это нововведение как свое фирменное ноу-хау.

Плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 поддерживает технологии Nvidia SLI и AMD CrossFireX и допускает установку двух видеокарт Nvidia и до трех видеокарт AMD.

Три слота PCI Express 3.0 x1 реализованы на базе чипсетных портов PCIe 3.0.

Разъемы M.2 поддерживают устройства PCIe 3.0 x4 и SATA. Для их реализации используются чипсетные порты PCIe 3.0 и SATA 6 Гбит/с.

Видеоразъемы

Поскольку процессоры Skylake-S имеют интегрированное графическое ядро, для подключения монитора на задней панели платы имеются видеоразъемы HDMI 2.0 (реализованный через чип MegaChips MCDP2800) и DisplayPort 1.2. К ним можно одновременно подключить два монитора. Заметим, что пока еще плат с видеовыходом HDMI 2.0 на рынке не так много (в основном используется HDMI 1.4).

SATA-порты, разъемы SATA Express

Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрено в совокупности восемь портов SATA 6 Гбит/с. Это два отдельных порта SATA 6 Гбит/с и еще шесть портов SATA 6 Гбит/с в составе трех разъемов SATA Express.

Два отдельных порта SATA 6 Гбит/с реализованы на базе контроллера ASMedia ASM1061 (для этих портов поддерживается только режим AHCI).

Еще шесть портов в составе трех разъемов 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 чипсет Intel Z170 поддерживает технологию Intel RST для PCIe-устройств. Так, в документации на плату отмечается, что если два накопителя подключаются к двум разъемам M.2 (PCIe 3.0 x4), то их можно объединить в RAID-массив уровня 0 или 1.

USB-разъемы

Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате в совокупности предусмотрено девять портов USB 3.0, четыре порта USB 2.0 и два порта USB 3.1.

Пять портов USB 3.0 и четыре порта 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 все пять портов USB 3.0 вынесены на заднюю панель платы, а для подключения четырех портов USB 2.0 на плате предусмотрено два соответствующих разъема.

Еще четыре порта USB 3.0 реализованы через хаб USB 3.0 Renesas µPD720210. Этот хаб задействует один чипсетный порт USB 3.0 на входе и дает четыре порта USB 3.0 на выходе. Для подключения всех четырех портов USB 3.0, реализованных через хаб Renesas, на плате предусмотрено два разъема.

Ну а теперь самое интересное. Для реализации двух портов USB 3.1 на плате используется двухпортовый контроллер Alpine Ridge, который подключается к четырем чипсетным портам PCIe 3.0. Напомним, что на сегодняшний день лишь две компании производят контроллеры USB 3.1: Intel и ASMedia. Контроллеры Intel Alpine Ridge более дорогие, но и более функциональные: помимо поддержки USB 3.1 они поддерживают интерфейс Thunderbolt 3. А вот контроллер ASMedia ASM1142 поддерживает только USB 3.1, но и стоит дешевле. Контроллеры Intel Alpine Ridge подключаются к четырем линиям PCIe 3.0, а контроллеры ASMedia ASM1142 — к двум или одной линии PCIe 3.0.

Первоначально дорогие контроллеры Intel Alpine Ridge для своих материнских плат закупала только компания Gigabyte, а Asus, ASRock и MSI устанавливали контроллеры ASMedia ASM1142. Однако после того, как компания Intel снизила закупочную стоимость своих контроллеров (по некоторым данным, с 10 до 6 долларов), их стали закупать и другие производители материнских плат. Но на сегодняшний момент контроллеры Alpine Ridge можно встретить лишь на платах Gigabyte.

У Gigabyte Z170X-Gaming 7 два порта USB 3.1 выведены на заднюю панель платы, причем один порт имеет обычный разъем Type A, а другой — симметричный разъем Type C.

Сетевой интерфейс

Для подключения к сети на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 имеется два гигабитных сетевых интерфейса: один на базе сетевого контроллера Killer E2400 компании Rivet Networks, а второй — на базе сетевого контроллера PHY-уровня Intel i219-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет). Оба эти контроллера задействуют для подключения по одному чипсетному порту PCIe.

Как это работает

Разобраться с тем, как работает плата Gigabyte Z170X-Gaming 7, оказалось очень нетривиальной задачей. Раньше компания Gigabyte всегда в руководстве пользователя приводила блок-схему платы, но к Gigabyte Z170X-Gaming 7 такой блок-схемы не прилагается, а потому понять, что с чем разделяется, не так-то просто.

Напомним, что чипсет Intel Z170 имеет 26 высокоскоростных портов ввода/вывода, в качестве которых могут быть порты PCIe 3.0, USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с. Часть портов ввода/вывода строго закреплена за портами USB 3.0, еще часть портов может выступать только в качестве портов PCIe 3.0, но есть и порты двойного назначения, которые можно конфигурировать либо как порты PCIe 3.0, либо как порты SATA 6 Гбит/с, а есть и порты, которые конфигурируются либо как порты PCIe 3.0, либо как порты USB 3.0. С учетом портов двойного назначения, под порты USB 3.0 отводится 10 чипсетных высокоскоростных портов ввода/вывода, под порты SATA 6 Гбит/с — 6 портов и под порты PCIe 3.0 — 20 портов. Есть и еще одно ограничение, которое заключается в том, что одновременно к чипсету можно подключить только 16 устройств (контроллеров, слотов или разъемов) PCIe. Причем одно PCIe устройство может занимать несколько портов PCIe.

Ну а теперь вернемся к плате Gigabyte Z170X-Gaming 7. Как мы уже отмечали, на ней реализовано шесть чипсетных портов USB 3.0 (пять отдельных портов и еще один порт используется под USB 3.0 хаб). Кроме того, реализовано шесть чипсетных портов SATA 6 Гбит/с (в составе трех разъемов SATA Express). Еще два порта SATA 6 Гбит/с требуется под два разъема M.2, который поддерживает SATA устройства. То есть с учетом возможностей чипсета Intel Z170 двух SATA-портов не хватает.

Теперь давайте посчитаем количество задействованных портов PCIe. Три слота PCI Express 3.0 x1, два сетевых контроллера, контроллер ASMedia ASM1061 и контроллер USB 3.1, подключенный к четырем порта PCIe 3.0, это уже десять занятых портов PCIe. Причем как следует из документации на плату, эти контроллеры и слоты ни с чем не разделяются, то есть могут быть доступны одновременно. На плате есть еще слот PCI Express 3.0 x4, два разъема M.2 и три разъема SATA Express. В руководстве пользователя оговаривается, что слот PCI Express 3.0 x4 разделяем по линиям PCIe 3.0 с одним из разъемов M.2, то есть в совокупности на слот Express 3.0 x4 и один из разъемов М.2 требуется четыре порта PCIe 3.0. Как видим, всего на плате реализовано 12 PCIe устройств, которые могут работать одновременно. Однако, для реализации этих 12 устройств требуется 22 порта PCIe, в то время, как в наличии имеется лишь 20 портов PCIe.

В руководстве пользователя приводятся таблицы, в которых показано, как разделяются между собой каждый из двух разъемов M.2 c тремя разъемами SATA Express. В принципе, эти таблицы объясняют, каким образом происходит разделение по линиям SATA и по линиям PCIe и как, используя только 10 портов PCIe, можно реализовать два разъема M.2 и три разъема SATA Express. Что бы не быть голословными, приведем эту таблицу без изменений:

Поясним, что в руководстве пользователя приводится еще и таблица для режима RAID, но в данном случае нам достаточно только одной таблицы для режима AHCI. M2D и M2H — это названия двух разъемов M.2. В качестве примера рассмотрим ситуацию, когда в разъемы M2H и M2D устанавливаются SSD-накопители PCIe x4. В этом случае один разъем SATA Express с портами SATA3_2 и SATA3_3 будет недоступен, накопитель PCIe x4, устанавливаемый в разъем M2D, будет работать в режиме x2, разъем SATA Express с портами SATA3_4 и SATA3_5 будет доступен и в режиме SATA, и в режиме PCIe, а разъем SATA Express с портами SATA3_0 и SATA3_1 будет доступен только в режиме PCIe. На все потребуется ровно 10 портов PCIe и 2 порта SATA.

Аналогичным образом можно проанализировать все комбинации использования разъемов M.2 и SATA Express. Главное, что в любой ситуации требуется не более 10 портов PCIe.

Изобразить схему подключения всех контроллеров и портов к чипсету Intel Z170 в данном случае очень непросто. Первоначально мы запросили блок-схему платы у компании Gigabyte, но нам ее, сославшись на сложность этой блок-схемы, не предоставили. Когда же мы в качестве аргумента сказали, что все производители предоставляют нам блок-схемы своих плат, из Gigabyte все-таки прислали блок-схему Z170X-Gaming 7. Мы приводим ее здесь как есть, без каких-либо исправлений. Конечно, в этой схеме полно ошибок, и для понимания того, что, как и с чем разделяется, она не годится.

Дополнительные особенности

У платы много дополнительных особенностей, начиная с традиционных кнопок включения питания, перезагрузки и Clear CMOS на текстолите. Кроме того, есть и индикатор POST-кодов.

На плате имеется две микросхемы BIOS и переключатель, который позволяет активировать режим работы с обеими микросхемами или же использовать только одну из них. Правда, не очень понятно, зачем это нужно.

Также имеется переключатель, позволяющий устанавливать коэффициент усиления (2,5x или 6x) для аудиотракта при подключении наушников или динамиков.

Есть две интересные кнопки: Eco и OC. Кнопка Eco активизирует режим энергосбережения (снижает энергопотребление в зависимости от уровня загрузки процессора), а кнопка OC предназначена для автоматического разгона системы. Отметим, что для работы этих кнопок необходимо дополнительно установить утилиту EasyTune, причем вместо того, чтобы нажимать кнопки на плате, можно воспользоваться кнопками в утилите.

Мы, конечно же, проверили работу этих кнопок. Для того чтобы оценить эффект от использования режима Eco, мы воспользовались программно-аппаратным комплексом, вставляемым в разрыв цепей питания между материнской платой и блоком питания. Результат измерения следующий: при 100%-ной загрузке процессора Intel Core i7-6700K с использованием стресс-теста Stress FPU утилиты AIDA64 энергопотребление процессора без активирования режима Eco составляет 83 Вт, а при активированном режиме Eco уменьшается до 61 Вт, то есть становится на 22 Вт меньше (экономия, как нетрудно посчитать, составляет 26,5%). Достигается такая экономия за счет уменьшения напряжения питания ядер процессора. При этом частота ядер процессора, а также количество активных ядер не изменяются. Что касается режима OC, то процессор Intel Core i7-6700K разгоняется всего на 200 МГц, то есть до 4,4 ГГц. Результат, конечно, очень скромный, но учитывая, что для этого нужно лишь нажать кнопку или кликнуть по соответствующей иконке в программе EasyTune, в общем-то, и это неплохо.

Ну а для любителей разгона на плате предусмотрена контактная площадка для измерения напряжений в контрольных точках.

Система питания

Как и большинство плат, модель Gigabyte Z170X Gaming 7 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.

Система охлаждения

Для охлаждения различных тепловыделяющих компонентов на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 предусмотрено в совокупности два радиатора. Один из них установлен на чипсете, а второй, составной, отводит тепло от MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора. Этот второй радиатор состоит из двух частей, соединенных тепловой трубкой в форме буквы «Г» и расположенных вокруг процессорного разъема.

Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено пять четырехконтактных разъемов для подключения вентиляторов (включая и вентилятор кулера процессора). Традиционно, скорость любого корпусного вентилятора и вентилятора кулера процессора можно настраивать через UEFI BIOS или через фирменную утилиту Gigabyte.

Аудиоподсистема

Аудиоподсистема платы основана на специализированном звуковом процессоре Creative SoundCore3D в сочетании со встроенным усилителем для наушников и операционным усилителем, причем последний можно поменять. На плате установлен операционный усилитель TI Burr Brown OPA2134, который, как утверждается в презентационных материалах Gigabyte, является универсальным и подходит для воспроизведения любой музыки. Его можно поменять на усилитель TI Mouser LM4562NA, который «заточен» под музыку типа поп и оркестровую музыку. Напомним, что в топовых игровых решениях Gigabyte второй усилитель входит в комплект, но в варианте платы Gigabyte Z170X-Gaming 7 его в комплекте нет, и где его можно купить отдельно — не очень понятно. 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. По результатам тестирования аудиотракт на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 получил оценку «Хорошо».

Полный отчет с результатами тестирования в программе RMAA 6.3.0 вынесен на отдельную страницу, далее приведен краткий отчет.

UEFI BIOS

Теперь рассмотрим возможности по настройки системы через UEFI BIOS.

UEFI BIOS на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7 имеет стандартный для плат Gigabyte интерфейс. Это семь вкладок, но самое интересное в плане настройки собрано на вкладке M.I.T.

На этой вкладке (раздел M.I.T. Current Status) можно просмотреть информацию о текущих настройках процессора и памяти.

А раздел Advanced Frequency Settings предназначен для разгона процессора и памяти. Здесь можно поменять частоту BCLK (CPU Base Clock) и коэффициент умножения (CPU Clock Ratio) для процессоров с разблокированным коэффициентом умножения.

Кроме того, можно произвести и более тонкую настройку работы процессора. В частности, можно задавать максимальный коэффициент умножения для каждого случая числа активных ядер и настраивать технологию динамического разгона (Turbo Boost).

Естественно, имеется возможность разгонять память, изменяя ее частоту и тайминги. Можно задавать напряжение питания ядра процессора, памяти и т.д. Одним словом, все как у всех.

Есть также возможность настраивать скоростной режим работы вентиляторов, выбирая один из пресетов или же производя настройку вручную. Однако, значительно более удобно это делать с использованием фирменной утилиты System Information Viewer.

Фирменные утилиты

В комплекте с платой Gigabyte Z170X-Gaming 7 поставляется и ряд фирменных утилит, которые объединены единым программным интерфейсом App Center.

Для настройки и разгона системы предназначена утилита EasyTune. Мы уже рассказывали о возможностях EasyTune в плане активации режимов Eco и OC. Но в этой утилите предусмотрен и еще один интересный режим под названием AutoTuning, активация которого позволяет разгонять процессор в автоматическом режиме.

В нашем случае в режиме AutoTuning процессор Intel Core i7-6700K разгонялся до частоты 4,5 ГГц.

Также утилита EasyTune позволяет разгонять процессор в ручном режиме (Advanced CPU OC). Есть возможность изменять частоту BCLK, коэффициент умножения, напряжение питания ядер процессора и т. д.

Кроме того, в разделе Advanced DDR OC можно активировать XMP-профиль памяти, менять частоту памяти и тайминги.

Еще одна интересная утилита — это Gigabyte System Information Viewer (SIV). Название этой утилиты неудачное и может ввести в заблуждение: дело в том, что утилита предназначена не только для просмотра информации о системе, но и для настройки скоростного режима работы вентиляторов.

Также утилита SIV позволяет задавать пороговые значения напряжений, скоростей вращения вентилятров и температур, по достижении которых пользователь будет получать уведомление. Кроме того, эта утилита позволяет отслеживать (с построением временны́х графиков) показания всех датчиков (напряжений, температуры, скорости вращения вентиляторов).

Выводы

Плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 относится к топовому сегменту, для которого характерна избыточная функциональность. И действительно, на плате много различных разъемов и слотов, самый продвинутый интерфейс USB 3.1, реализованный на базе контроллера Intel. Одним словом, выглядит действительно очень круто. Конечно, у чипсета Intel Z170 есть определенное ограничение по одновременному подключению всевозможных контроллеров, разъемов и слотов, и при превышении этого ограничения эти самые слоты и разъемы приходится разделять друг с другом. Собственно, именно это мы и видим на плате Gigabyte Z170X-Gaming 7. Однако вместо того, чтобы просто полностью разделять, к примеру, разъем M.2 c разъемом SATA Express, у Gigabyte Z170X-Gaming 7 реализована сложная схема коммутации отдельных линий PCIe и SATA, что позволяет максимально полно в пределах возможностей чипсета задействовать все порты и разъемы на плате. Схема разделения получилась очень сложной, и без справочной таблицы в ней не разберешься, но это мелочь — ведь взамен мы получаем максимальную функциональность платы.

Конечно, плата Gigabyte Z170X-Gaming 7 — это не массовый продукт. Скорее, это демонстрация возможностей компании, и демонстрация отнюдь не дешевая.

Источник: ixbt.com