Материнская плата MSI Z170A Gaming M5

Одновременно с анонсом новых процессоров Intel 6-го поколения для настольных ПК (Skylake-S) и чипсета Intel Z170 компания MSI, в числе прочих производителей, анонсировала свои материнские платы на новом чипсете. В новой линейке плат MSI используется и новая схема их сегментации. Если ранее отдельно существовали серии Overclocking (топовая серия), Gaming (платы, оптимальные по сочетанию цены и функциональных возможностей) и Classic (серия начального уровня), то теперь отдельной серии Overclocking (OC) нет, зато серия Gaming расширилась и включает в себя три модельных ряда: Enthusiast (топовые решения), Performance (решения чуть скромнее и в плане комплектации, и в плане функциональных возможностей) и Arsenal (недорогие игровые платы начального уровня). Каждый модельный ряд имеет при этом свой собственный логотип. Определить принадлежность платы можно по коробке, на которой присутствует логотип и название модельного ряда.

В этой статье мы рассмотрим одну из новинок компании — плату MSI Z170A Gaming M5, которая относится к модельному ряду Enthusiast, то есть является топовым решением в серии MSI Gaming.

Комплектация и упаковка

Плата MSI Z170A Gaming M5 поставляется в компактной коробке бордового цвета, на которой вкратце описаны все ее основные преимущества.

Комплект поставки очень скромный. Кроме самой платы в коробке есть 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.

Конфигурация и особенности платы

Сводная таблица характеристик платы MSI Z170A Gaming M5 приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.

Форм-фактор

Плата MSI Z170A Gaming M5 выполнена в форм-факторе ATX (305×244 мм), для ее монтажа в корпус предусмотрены девять стандартных отверстий.

Чипсет и процессорный разъем

Плата MSI Z170A Gaming M5 основана на новом чипсете Intel Z170 и поддерживает только процессоры Intel Core 6-го поколения с разъемом LGA1151 (кодовое наименованием Skylake-S).

Память

Для установки модулей памяти на плате MSI Z170A Gaming M5 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 MSI Z170A Gaming M5 имеется три слота с форм-фактором PCI Express x16, четыре 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 ASMedia ASM1480, 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 x16 (ближайший к процессорному разъему), то он будет работать на скорости x16, а если одновременно оба слота, то они будут функционировать на скорости x8. Отметим, что упомянутые слоты PCI Express x16 имеют металлический кожух, который, по заявлению представителей компании, способствует увеличению жесткости этих слотов. Вряд ли это имеет практическое значение, поскольку жалоб на то, что слоты ломаются при установке/извлечении видеокарты, мы что-то не припомним.

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 плата MSI Z170A Gaming M5 поддерживает технологии Nvidia SLI и AMD CrossFireX и допускает установку двух видеокарт Nvidia и до трех видеокарт AMD.

Четыре слота PCI Express 3.0 x1 (все слоты с закрытыми концами) 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.

Видеоразъемы

Поскольку процессоры Skylake-S имеют интегрированное графическое ядро, для подключения монитора на задней панели платы имеются видеоразъемы HDMI (максимальное разрешение 4096×2160@24 Гц) и DVI-D (максимальное разрешение 1920×1200@60 Гц). К данным видеовыходам можно одновременно подключить два монитора.

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.

Все порты реализованы на базе интегрированного в чипсет Intel Z170 контроллера и 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 MSI Z170A Gaming M5 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 предусмотрено шесть портов USB 3.0, шесть портов USB 2.0 и два порта USB 3.1.

Порты USB 3.0 и 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). 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 двух портов USB 3.1 на плате используются двухпортовый контроллер ASMedia ASM1142, который подключен к двум чипсетным линиям PCIe 3.0. Напомним, что на платах с чипсетом Intel Z170 контроллер ASMedia ASM1142 подключается к одной или двум линиям PCIe 3.0, и о целесообразности подключения именно к двум линиям PCIe 3.0 мы уже писали. Именно такой способ подключения позволяет реализовать весь скоростной потенциал интерфейса USB 3.1.

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 MSI Z170A Gaming M5 имеется гигабитный сетевой интерфейс на базе сетевого контроллера Killer E2400 компании Rivet Networks. Этот контроллер задействует для подключения чипсетный порт PCIe.

Как это работает

Что бы понять, как работает плата MSI Z170A Gaming M5 и что у нее с чем разделяется, напомним об ограничениях чипсета Intel Z170.

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 можно сконфигурировать только 16 портов PCIe 3.0.

Ну а теперь вернемся к плате MSI Z170A Gaming M5. Как мы уже отмечали, на ней реализовано шесть чипсетных портов USB 3.0 и шесть чипсетных портов SATA 6 Гбит/с. Кроме того, 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.

Далее, если посчитать, сколько требуется портов PCIe, то получим, что для реализации все слотов, разъемов и контроллеров нужно 23 порта PCIe, в то время, как одновременно можно задействовать лишь 16 портов PCIe. Действительно, под слот PCI Express 3.0 x4 и четыре слота PCI Express 3.0 x1 требуется в совокупности 8 портов PCIe 3.0. Два разъема M.2 — это еще 8 портов PCIe 3.0. Два разъема SATA Express — это еще 4 порта PCIe. Кроме того, сетевой контроллер и контроллер USB 3.1 в совокупности требуют еще 3 порта PCIe. Как видим, несмотря на тот факт, что на плате вроде как и много всего, работать все это одновременно не может и что-то должно с чем-то разделяться.

В руководстве пользователя приводится блок-схема платы MSI Z170A Gaming M5, однако, она довольно странная и ошибочная (там, к примеру, вообще забыт сетевой контроллер) и ответа на вопрос: как это работает, она не дает.

Внимательно изучив документацию к плате, мы выяснили следующее. Во-первых, три (из четырех) слота PCI Express 3.0 x1 и слот PCI Express 3.0 x4 (в форм-факторе PCI Express x16) выполнены разделяемыми друг с другом и в совокупности на эти четыре слота требуется лишь четыре чипсетных порта PCIe 3.0. Работает это следующим образом. Если используется хотя бы один из трех слотов PCI Express 3.0 x1, то слот PCI Express 3.0 x4 будет доступен только в режиме x1. Если же слот PCI Express 3.0 x4 используется в режиме x4, то три слота PCI Express 3.0 x1 будут недоступны.

Еще более интересная ситуация с двумя разъемами M.2, двумя разъемами SATA Express и портами SATA. Все эти разъемы и порты разделяемы, причем на все эти разъемы используется не более 8 чипсетных портов PCIe 3.0 и не более 6 портов SATA 6 Гбит/с, но так, что бы в совокупности было задействовано не более 12 высокоскоростных портов чипсета (то есть в сумме количество PCIe 3.0 и SATA 6 Гбит/с не должно превышать 12). Стоит особенно подчеркнуть, что ограничение в 12 высокоскоростных портов чипсета является в данном случае не единственным. Вообще, схема разделения разъемов M.2, SATA Express и портов SATA реализована на плате MSI Z170A Gaming M5 не самым оптимальным образом. Понять логику этой схемы разделения довольно сложно и при подключении устройств всегда нужно использовать справочную таблицу.

В руководстве пользователя приводится следующая таблица возможных вариантов использования разъемом M.2, SATA Express и портов SATA:

В данной таблице:

• M.2_1 — первый (если считать от процессорного разъема) разъем M.2;
• M.2_2 — второй разъем M.2;
• SATA Express_1 — нижний разъем SATA Express;
• SATA Express_2 — верхний разъем SATA Express;
• SATA_1/SATA_2 — отдельные порты SATA 6 Гбит/с;
• PCIe x4 — работа разъема M.2 в режиме PCIe 3.0 x4;
• PCIe x2 — работа разъема SATA Express в режиме PCIe 3.0 x2;
• SATA — работа разъема M.2 или порта SATA в режиме SATA 6 Гбит/с, а также работа разъема SATA Express в режиме 2 × SATA 6 Гбит/с.

Если внимательно посмотреть на эту таблицу, то становится понятно, что далеко не все режимы, которые удовлетворяют ограничению в 12 высокоскоростных портов чипсета (но не более 8 чипсетных портов PCIe 3.0 и не более 6 портов SATA 6 Гбит/с), в данном случае реализованы. К примеру, нет варианта, когда оба разъема M.2 работают в режиме SATA, а оба разъема SATA Express — в режиме PCIe x2. В этом варианте можно было бы задействовать еще и два отдельных порта SATA.

Вообще, можно заметить, что, во-первых, разъем M.2_2 полностью разделяем с разъемом SATA Express_2 (и по портам SATA, и по портам PCIe 3.0). То есть если используется разъем M.2_2 (в режиме PCIe или SATA), то разъем SATA Express_2 будет вообще недоступен. И наоборот: если используется разъем SATA Express_2, то блокируется разъем M.2_2. Во-вторых, разъем M.2_1 разделяем по SATA-портам с портами SATA_1 и SATA_2. То есть если задействуются порты SATA_1 и SATA_2, то разъем M.2_1 будет доступен только в режиме PCIe x4.

Одним словом, схема разделения указанных портов и разъемов получилась очень сложной и неоптимальной. А ведь можно было сделать все проще! К примеру, можно было использовать разъемы M.2 без поддержки SATA. Кроме того, интерфейс SATA Express так и не получил (и уже вряд ли получит) широкого распространения, так что вполне можно было бы обойтись без него, используя на плате шесть отдельных SATA-портов. А так на плате вроде как много всего, но при более детальном рассмотрении не все оказывается так просто, и есть масса ограничений на возможность использования всех этих разъемов.

Блок-схема платы MSI Z170A Gaming M5 показана на рисунке.

C учетом описанных ограничений и разделения слотов PCI Express 3.0 x4 и трех слотов PCI Express 3.0 x1, получаем, что всего на плате MSI Z170A Gaming M5 одновременно задействуется не более 26 высокоскоростных портов чипсета Intel Z170 и при этом не более 6 портов USB 3.0, не более 6 портов SATA 6 Гбит/с и не более 16 портов PCIe 3.0.

Дополнительные особенности

Если говорить о дополнительных особенностях платы MSI Z170A Gaming M5, то их практически нет. Есть лишь индикатор POST-кодов, а вот кнопки включения, перезагрузки и Clear CMOS не предусмотрены. (правда, вместо кнопки Clear CMOS есть аналогичная перемычка). Единственный реализованный на плате переключатель — это LN2, который используется для экстремального разгона процессора с использованием жидкого азота.

Однако пара интересных особенностей у платы все же есть. Во-первых, на текстолите имеется шесть контактных площадок для измерения напряжений, которые используются любителями разгона для точного контроля параметров. Нельзя сказать, что эти контактные площадки очень удобные, но это лучше, чем ничего. Во-вторых, компания MSI говорит об особой технологии DDR4 Boost, смысл которой заключается в том, что все цепи питания и сигнальные цепи памяти DDR4 изолированы на уровне PCB от других цепей платы. Предполагается, что при такой разводке можно обеспечить более высокий уровень разгона памяти.

Система питания

Как и большинство плат, модель MSI Z170A Gaming M5 имеет 24-контактный и 8-контактный разъемы для подключения блока питания.

Регулятор напряжения питания процессора на плате является 12-канальным и основан на 7-фазном (4+3) PWM-контроллере Intersil ISL95856. Каждый канал питания построен на базе пары MOSFET-транзисторов Nikos PK632BA и Nikos PK616BA.

Система охлаждения

Для охлаждения различных тепловыделяющих компонентов на плате MSI Z170A Gaming M5 предусмотрено в совокупности три радиатора. Один отдельный радиатор установлен на чипсете, а еще два расположены по сторонам от процессорного разъема и отводят тепло от MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора.

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.

Аудиоподсистема

Аудиоподсистема платы MSI Z170A Gaming M5 основана на аудиокодеке Realtek ALC1150, который закрыт металлическим кожухом. Все элементы аудиотракта изолированы на уровне слоев PCB от прочих компонентов платы и выделены в отдельную зону. Для наушников имеется два усилителя с поддержкой наушников с импедансом 600 Ом. Маркетинговое название аудиоподсистемы на этой плате — Audio Boost 3.

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 MSI Z170A Gaming M5 получил оценку «Очень 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.

В принципе, сравнивая UEFI BIOS на материнских платах MSI на базе чипсетов Intel 9/8-й серий с UEFI BIOS на плате MSI Z170A Gaming M5, можно сказать, что изменений немного. По интерфейсу и структуре UEFI BIOS практически не изменился.

UEFI BIOS имеет два интерфейса: упрощенный (EZ Mode) и расширенный (Advanced Mode). В режиме EZ Mode можно лишь просмотреть информацию о системе, а детальную настройку можно производить лишь в режиме Advanced Mode.

В режиме Advanced Mode на главном экране выводится основная информация о плате, процессоре и оперативной памяти, а также данные о температуре. Есть меню выбора загрузочного устройства и кнопки Game Boost и XMP для быстрого разгона процессорв и активации XMP профиля памяти. С главного экрана можно попасть в шесть подразделов: Settings, OC, M-Flash, OC-Profile, Hardware Monitor и Board Explorer.

Подраздел Board Explorer является исключительно информативным. В этом подразделе представлено графическое изображение платы, и при наведении курсора мышки на определенные элементы отображается название этого элемента и его назначение.

Подраздел M-Flash используется для сохранения и обновления UEFI BIOS с флэш-накопителя.

OC Profile позволяет сохранить и загрузить до шести профилей разгона во флэш-памяти, а также работать с файлами профилей на внешних накопителях.

Подраздел Settings включает в себя еще пять отдельных групп настроек:

• System Status — установка даты и времени, просмотр подключенных по SATA устройств и информации DMI;
• Advanced — основная группа с настройками системы, управление контроллерами графики, SATA и USB, отключение сети и звука, настройка фирменных технологий Intel, управление питанием, настройка специальных функций Microsoft Windows 8/8.1;
• Boot — выбор порядка опроса загрузочных устройств, установка опций загрузки системы, включение режима Go2BIOS (автоматический вход в BIOS при удержании кнопки включения ПК);
• Security — установка паролей администратора и пользователя, настройка функции U-Key;
• Save & Exit — запись изменений, выход, сброс настроек, загрузка с выбранного устройства или в EFI Shell.

Подраздел Hardware Monitor предназначен для контроля температуры процессора процессора и системы, скорости вращения подключенных вентиляторов и напряжений. Кроме того, в этом же подразделе можно настроить скоростной режим вентиляторов по четырем точкам на графике зависимости скорости вращения от температуры процессора или системы. Причем производимые изменения сразу же вступают в силу.

Ну и самый интересный подраздел — OC, в котором собраны все настройки для разгона системы.

Для процессоров K-серии с разблокированным коэффициентом умножения имеется возможность менять частоту тактового генератора BCLK (CPU Base Clock), коэффициент умножения ядер процессора, коэффициент умножения графического ядра и кольцевой шины и т. д. Собственно, все как обычно.

Для разгона процессора необходимо активировать технологию Intel Turbo Boost. Коэффициент умножения (CPU Ratio) можно задавать как для всех ядер одновременно, так и для каждого ядра в отдельности, но для этого нужно дополнительно для пункта OC Explore Mode установить значение Expert.

Кроме перечисленных возможностей по разгону процессора, в подразделе OC можно настроить работу модулей памяти. Максимальная частота памяти DDR4 составляет 4133 МГц при частоте BCLK 100 МГц.

Естественно, имеется возможность настроить тайминги памяти.

Конечно, можно задать напряжение питания процессора и памяти, а также настроить режим работы регулятора напряжения питания.

Выводы

Подведем итог. Плата вполне функциональная, каких-либо недостатков и «глюков» мы не выявили. Тем не менее, стоит иметь в виду, что кажущееся обилие слотов и разъемов в данном варианте обманчиво: использовать одновременно все, что есть на плате, не получится (многие разъемы и порты разделяются друг с другом). Это, конечно, дает определенную гибкость в конфигурировании, но может привести и к неприятным сюрпризам, когда купленный накопитель попросту не заработает с этой платой по причине того, что разъем, к которому его подключают, уже заблокирован, поскольку разделяем с другим разъемом.

В принципе, плату MSI Z170A Gaming M5, которая, напомним, относится к топовой серии Gaming Enthusiast, можно рассматривать как решение для тех энтузиастов, которые ограничены в средствах. Эта плата вполне подойдет для создания производительных компьютеров с широкими функциональными возможностями, для мощных игровых ПК. Кроме того, она предоставляет стандартные возможности для разгона системы.

Эта модель на сайте производителя

Источник: ixbt.com