Обзор материнской платы ASRock X99E-ITX/ac: Haswell-E в сжатом окружении

⇡#Разгон

Разгон на ASRock X99E-ITX/ac – не слишком тривиальная задача. С одной стороны, эта плата имеет UEFI BIOS с оверклокерскими функциями и оснащена усиленной версией процессорного разъёма OC Socket. Но с другой – есть масса причин, по которым разгон на ней может оказаться не столь результативным, как на полноразмерных платформах. Совершенно очевидно, что в недостаточно просторных Mini-ITX-корпусах процессоры семейства Haswell-E с 140-ваттным тепловым пакетом могут быстро столкнуться с перегревом. Да и предложенный для X99E-ITX/ac комплектный кулер – далеко не самый эффективный вариант для отвода тепла.

Поэтому рассматривать X99E-ITX/ac как радикальную оверклокерскую платформу не стоит. Не проектировали её такой и разработчики, на что, в частности, указывает лишь шестиканальная схема питания CPU и отсутствие в BIOS Setup предустановленных профилей настроек для разгона до частоты, превышающей 4,0 ГГц.

Признаки того, что отвод тепла от процессора является узким местом в системе на базе ASRock X99E-ITX/ac, проявляются даже при эксплуатации этой платы в номинальном режиме. Мы провели простой эксперимент: проверили, как покажет себя рассматриваемая платформа при работе с восьмиядерным процессором Core i7-5960X в штатном режиме на открытом стенде. В тестовой системе был использован оверклокерский комплект DDR4-3200-памяти Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2B3200C16R и видеокарта NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. Для отвода тепла от процессора в процессе экспериментов использовался комплектный кулер Dynatron R24, способный, согласно спецификации, рассеивать до 160 Вт.

Так вот, при максимальной процессорной нагрузке, которая создавалась утилитой LinX 0.6.5, ситуация с нагревом CPU уже получилась достаточно тревожной.

Снимок экрана говорит сам за себя. Даже в номинальном режиме, когда процессорное напряжение не поднимается выше 1,05 В, а максимальная частота ограничена величиной 3,3 ГГц, температура процессора подбирается к 83 градусам, несмотря на то, что вентилятор процессорного кулера выходит на предельную скорость – 7500 оборотов в минуту.

Если же попытаться активировать имеющийся конфигурационный профиль с разгоном процессора до 4,0 ГГц, то уже приходится столкнуться с температурным троттлингом. Данный профиль увеличивает напряжение питания CPU до 1,18 В, и его температура под предельной нагрузкой легко выходит за максимально разрешённые для Haswell-E 105 градусов.

Впрочем, система стабильность не теряет – тесты в LinX 0.6.5 проходят без проблем. Правда, частота процессора при этом систематически проседает вплоть дo 3,1-3,5 ГГц, и итоговая производительность почти не отличается от быстродействия в номинале.

Поэтому разгонять на ASRock X99E-ITX/ac нужно вручную. Причём стараясь минимально повышать напряжения и непрерывно следя за температурным режимом. Ведь именно он в данном случае выступает главным препятствием, затрудняющим оверклокинг. В процессе дальнейших практических экспериментов нам всё-таки удалось добиться стабильности системы при работе процессора на частоте 4,0 ГГц. Но для того, чтобы система не перегревалась, напряжение на CPU повышалось лишь до 1,1 В.

И, надо сказать, это не такой уж и плохой результат. По сравнению с номинальным режимом работы Core i7-5960X прирост частоты составил более 20 процентов. Да и на ATX-платах с воздушным охлаждением такие CPU обычно разгоняются не намного сильнее – примерно до 4,2 ГГц. То есть, несмотря на свой малый размер и не слишком впечатляющий кулер, ASRock X99E-ITX/ac всё-таки позволяет строить системы, которые можно условно считать оверклокерскими. Правда, при этом нужно учитывать крикливую натуру 60-мм вентилятора Dynatron R24: при разгоне с её проявлениями придётся сталкиваться то и дело.

Попутно нужно отметить, что вместе с процессором разогналась и память. Несмотря на то, что официально Core i7-5960X совместим лишь с DDR4-2133 SDRAM, мы не встретили никаких проблем при использовании модулей памяти в режиме DDR4-3200 с таймингами 16-18-18-36. Любопытно, что использование быстрых модулей DDR4 SDRAM на ASRock X99E-ITX/ac не потребовало ни увеличения частоты BCLK выше стандартных 100 МГц, ни изменения настройки CPU System Agent Voltage Offset.

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Производительность системы, построенной на базе материнской платы ASRock X99E-ITX/ac, – вопрос далеко не праздный. И дело не только в том, что Mini-ITX-платформа накладывает ограничения на разгон процессора. В своей компактной LGA2011-v3-плате разработчики ASRock пожертвовали половиной каналов памяти, и процессоры на X99E-ITX/ac могут работать лишь с двухканальной подсистемой памяти, в то время как на всех других материнках они пользуются четырёхканальным массивом памяти. Насколько страшна такая жертва и может ли ASRock X99E-ITX/ac после этого соревноваться в производительности с полноразмерными LGA2011-v3-платформами – именно тот вопрос, который волновал нас сильнее всего. Ответу на него мы и посвятили наше тестирование, в котором сравнили похожие по характеристикам системы на базе ASRock X99E-ITX/ac и полноразмерной флагманской платы под Haswell-E, ASUS X99-Deluxe. При этом, чтобы получить результаты, в полной мере отвечающие интересам энтузиастов, сравнение производительности было выполнено с процессором Core i7-5960X Extreme Edition, работающим на повышенной до 4,0 ГГц частоте с настройками, подробно описанными в разделе про разгон.

Тестовые системы были сформированы из следующего набора комплектующих:

• Процессор: Intel Core i7-5960X Extreme Edition (Haswell-E, 8 ядер + HT, 3,0-3,5 ГГц, 20 Мбайт L3), разогнан до 4,0 ГГц.
• Процессорные кулеры: Dynatron R24;
• Noctua NH-U14S.
• Материнские платы:
• ASRock X99E-ITX/ac (LGA2011-v3, Intel X99);
• ASUS X99-Deluxe (LGA2011-v3, Intel X99).
• Память:
• 2 × 8 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2B3000C15R);
• 4 x 4 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M4A3000C15).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
• Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
• Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

• Intel Chipset Driver 10.1.1.8;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
• NVIDIA GeForce 361.75 Driver.

⇡#Описание использовавшихся для измерения производительности инструментов:

Бенчмарки:

• AIDA64 Cache & Memory Benchmark 4.1.643-x64 – измерение скорости операций с оперативной памятью.
• BAPCo SYSmark 2014 ver 1.5 – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом – создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео) и Data/Financial Analysis (статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой финансовой модели).

Приложения:

• Adobe Photoshop CC 2015 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom 6.1 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.
• Adobe Premiere Pro CC 2015 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.75a – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• WinRAR 5.30 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
• x265 1.7+357 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.

Игры:

• Grand Theft Auto V. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
• Thief. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Texture Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Depth-of-field Quality = High, Texture Filtering Quality = 8x Anisotropic, SSAA = High, Screenspace Reflections = On, Parallax Occlusion Mapping = On, FXAA = On, Contact Hardening Shadows = On, Tessellation = On, Image-based Reflection = On.
• Total War: Attila. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Maximum Quality.

⇡#Производительность

Синтетические тесты подсистемы памяти

В первую очередь давайте обратимся к результатам синтетических тестов подсистемы памяти: по ним можно увидеть, насколько катастрофичным может стать уполовинивание числа каналов памяти.

Производительность подсистемы памяти на ASRock X99E-ITX/ac ожидаемо ниже, чем на полноценной LGA2011-v3-материнке. Однако как видно из результатов, четыре канала обеспечивают вдвое более высокую пропускную способность лишь при записи и при копировании. Чтение же из памяти в двухканальном режиме выполняется всего лишь на 25 процентов медленнее, чем в четырёхканальном. А латентность от числа задействованных каналов DDR4 SDRAM вообще практически не зависит. Всё это объясняет, почему в реальных приложениях четырёхканальный режим DDR4 может мало отличаться от двухканального.

Комплексные бенчмарки

SYSmark 2014 хорошо показывает средневзвешенное положение дел в реальных распространённых приложениях. Как видите, от того, что на ASRock X99E-ITX/ac используется лишь два канала памяти процессора Haswell-E из четырёх возможных, быстродействие снижается менее чем на процент.

Ресурсоёмкие приложения

В то время как в большинстве случаев ASRock X99E-ITX/ac выдаёт почти такую же производительность, как и ASUS X99-Deluxe, можно найти примеры ресурсоёмких приложений, где быстрая многоканальная память очень нужна. Например, в Photoshop и Premiere Pro полноразмерная плата позволяет получить примерно на 10 процентов более высокую производительность.

Игры

В игровой производительности то, что у ASRock X99E-ITX/ac подсистема памяти работает в урезанном режиме, практически не проявляется. Оно и понятно: здесь в первую очередь важна скорость графической подсистемы. Так что с точки зрения геймеров наличие на X99E-ITX/ac лишь двух слотов DDR4 DIMM крупным недостатком не является. Гораздо хуже то, что на базе этой платы невозможно собрать систему из пары графических акселераторов, но таковы уж ограничения форм-фактора Mini-ITX.

⇡#Энергопотребление

Нередко дополнительным плюсом компактных платформ становится их лучшая энергоэффективность. И у ASRock X99E-ITX/ac есть все шансы отличиться в этом отношении. Она имеет более простую, чем полноразмерные LGA2011-v3-платы, конструкцию: помимо чипсета на ней использован лишь единичный контроллер USB 3.1. К тому же на ней существенно меньше слотов, упрощена подсистема памяти, да и конвертер питания процессора выполнен по сравнительно простой шестифазной схеме.

Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На следующем ниже графике приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается. Во время измерений нагрузка создавалась утилитой LinX 0.6.5 с объёмом задачи, задействующим всю доступную оперативную память.

Как и ожидалось, в состоянии простоя система на ASRock X99E-ITX/ac оказывается заметно экономичнее полноразмерной конфигурации на флагманской плате. Однако стоит отметить, что процессор Core i7-5960X, используемый в тестовой системе, гораздо прожорливее представителей поколения Skylake. Поэтому об энергоэффективности ASRock X99E-ITX/ac можно говорить лишь условно.

При росте процессорной нагрузки потребление платформ различного форм-фактора сближается. Однако небольшое преимущество ASRock X99E-ITX/ac в экономичности всё же сохраняется.

⇡#Выводы

Компания ASRock нередко удивляет нас своими оригинальными разработками. И уж в чём точно нельзя упрекнуть рассмотренную в этом обзоре плату X99E-ITX/ac, так это в неоригинальности. Ведь её разработчики смогли продемонстрировать, что форм-фактор Mini-ITX не является серьёзным препятствием даже при построении современной высокопроизводительной системы. Выполненная в компактном формате ASRock X99E-ITX/ac может стать основой весьма могучей сборки, в которую при желании можно установить самые лучшие компоненты премиального уровня, например 18-ядерный процессор Xeon E5-2699 v3, графический ускоритель NVIDIA GeForce GTX Titan X, 32 Гбайт высокоскоростной DDR4 SDRAM, твердотельный накопитель с интерфейсом PCI Express 3.0 x4 и т.п. К этому стоит добавить то, что и сама платформа ASRock X99E-ITX/ac основывается на флагманском наборе системной логики Intel X99 и предлагает большой набор актуальных внешних интерфейсов, включая, кстати, и USB 3.1.

Однако есть и другая сторона. Несмотря на все приложенные разработчиками ASRock усилия, их LGA2011-v3 Mini-ITX-плата всё-таки принципиально хуже полноразмерных платформ. Из-за скромных габаритов X99E-ITX/ac не только не позволяет строить системы с несколькими графическими ускорителями, но и оснащена лишь двумя гнёздами для модулей DIMM, что выливается в ограничения как в максимальном объёме памяти, так и в числе используемых каналов.

И это, к сожалению, – отнюдь не пустяковые недостатки. Платформа LGA2011-v3 должна предоставлять энтузиастам предельные возможности и максимальный потенциал. Но ASRock X99E-ITX/ac существенную часть функций премиального уровня отключает, взамен предлагая компактность. Очень сомнительно, что энтузиасты высокой производительности окажутся готовы на такие жертвы ради миниатюризации. Поэтому X99E-ITX/ac и остаётся лишь смелым единичным экспериментом: другие производители плат по пути ASRock идти не захотели.

Конечно, у ASRock X99E-ITX/ac наверняка найдутся и убеждённые приверженцы. Действительно, реальное тестирование показывает, что плата эта не так уж и сильно проигрывает полноразмерным конкурентам. Использование процессоров Haswell-E с двухканальной памятью в большинстве приложений не приводит к заметному снижению производительности. Фактически падение быстродействия в очень многих реальных задачах не превышает единиц процентов, а в ряде случаев вообще незаметно. В свете же появления в магазинах моделей DDR4 SDRAM объёмом по 16 Гбайт сам собой решился вопрос и с максимальным объёмом памяти: 32 Гбайт для современной системы более чем достаточно.

Но помимо уменьшенного числа слотов DIMM и PCIe, есть у ASRock X99E-ITX/ac и ещё один очень неприятный изъян – сложность организации нормального теплоотвода от процессора. Стандартные системы охлаждения с этой платой несовместимы, а то, что предлагает сам производитель, вряд ли можно назвать продуманным решением как минимум из-за удручающей шумности. В результате, хотя у X99E-ITX/ac есть все необходимые инструменты для разгона процессора, пользоваться ими совершенно не хочется.

В итоге лучший эпитет для описания ASRock X99E-ITX/ac — «самобытная миниатюрная платформа». Тестировать её было увлекательно, и эта модель, безусловно, вызовет интерес у энтузиастов компактных систем, но для использования в составе персонального компьютера для массового пользователя она, конечно, не предназначена.