Материнская плата Gigabyte TRX40 Aorus Master как образец платформы для Ryzen Threadripper третьего поколения

Компания AMD провела 2019 год очень плодотворно, представив огромное количество новых продуктов, построенных на микроархитектуре Zen 2. Но самый впечатляющий из анонсов, по крайней мере в десктопном сегменте, оказался припасён на конец года. В конце ноября на рынок пришли процессоры Ryzen Threadripper третьего поколения, способные удивить любого энтузиаста как количеством вычислительных ядер, так и тем уровнем производительности, который они могут предложить. Но особенно приятным оказалось то, что AMD не стала заламывать цены: 32-ядерный AMD Ryzen Threadripper 3970X и 24-ядерный Threadripper 3960X вполне могут позволить себе приобрести в том числе и индивидуальные пользователи, занимающиеся созданием и обработкой цифрового контента на профессиональном или даже любительском уровне и нуждающиеся в значительных вычислительных мощностях.

Впрочем, справедливости ради нужно напомнить, что новые Ryzen Threadripper третьего поколения – не первые CPU такого рода. Их предшественники тоже могли похвастать как развитыми возможностями многоядерности, так и сравнительно невысокой удельной стоимостью одного ядра. Но AMD Ryzen Threadripper 3970X и Threadripper 3960X – всё же предложения немного иного рода. В отличие от предшественников они получили значительно более удобную в использовании однородную топологию UMA. К тому же, попутно с переводом процессоров на новую микроархитектуру Zen2, AMD провела усовершенствование всей своей настольной HEDT-платформы, заменив прошлый чипсет X399 более новым набором системной логики TRX40. Ключевым нововведением в нём выступает существенное увеличение пропускной способности соединения с процессором: для этих целей теперь используется шина PCI Express 4.0 x8, и это открывает возможности для построения ещё более комплексных и богатых возможностями систем.

Однако не обошлось без побочных эффектов: внедрение нового набора логики привело к утрате совместимости между процессорами Ryzen Threadripper прошлых и текущего поколений. Новые 24- и 32-ядерные CPU требуют применения новых материнских плат, построенных исключительно на базе TRX40. И это существенно ограничивает возможные варианты при сборке высокопроизводительных конфигураций. Но говорить, что производители материнских плат оставили энтузиастов в беде, было бы несправедливо: к настоящему моменту анонсирована уже как минимум дюжина материнок, готовых принять Ryzen Threadripper 3970X или Threadripper 3960X. С одной из таких плат, предложенной компанией Gigabyte, мы и познакомимся в этом обзоре.

⇡#Набор системной логики AMD TRX40: что нового

Одним из наиболее важных усовершенствований платформы, которое AMD внедрила одновременно с переводом производства процессоров на 7-нм технологию, стало повсеместное применение шины PCI Express 4.0 с вдвое более высокой по сравнению с привычной PCI Express 3.0 пропускной способностью. Сначала поддержка скоростной шины появилась в потребительской экосистеме X570 и в процессорах Ryzen 3000, а теперь она пришла и в продукты более высокого уровня – в Ryzen Threadripper и набор системной логики TRX40. При этом в случае HEDT-платформы AMD дополнительно поработала и над тем, чтобы пропускная способность соединения между процессором и чипсетом выросла не вдвое, а еще больше – в четыре раза (c 3,94 до 15,75 Гбайт/с).

Достигается это тем, что связь между этими компонентами системы обеспечивается не четырьмя, как раньше, а восемью линиями PCI Express. В результате, материнские платы на базе TRX40 предлагают действительно скоростные подключения для носителей информации, которые завязаны не только не только напрямую на процессор, но и на чипсет. Соединение между набором логики и процессором больше не является узким местом.

Поскольку в TRX40 оказалось сконцентрировано большое число скоростных интерфейсов, производство этих микросхем возложено на GlobalFoundries, где для этой цели применяется 12-нм технология. В результате, как и в случае X570, в чипсет получилось заложить поддержку 16 линий PCI Express 4.0, которые можно использовать для подключения дополнительных устройств. Эти линии при необходимости могут быть переведены в режим SATA для поддержки старых накопителей, но в общей сложности системы на базе новых Ryzen Threadripper могут предложить пользователю 72 линии PCI Express 4.0 – 56 процессорных и 16 чипсетных.

Другим важным улучшением TRX40, если сравнивать его с X399, стало увеличение числа 10 Гбит/с портов USB 3.2 Gen2. На уровне чипсета теперь предлагается восемь таких портов, в то время как ранее в X399 их было лишь два. Помимо этого, в TRX40 реализовано четыре порта USB 2.0, которые могут подойти для устройств, не требовательных к пропускной способности. Любопытно, что AMD при этом вообще отказалась от добавления в свой новый набор системной логики 5-Гбит/с портов USB 3.2 Gen1. Реализация таких портов на новых материнских платах для Ryzen Threadripper третьего поколения возможна только путём применения дополнительных контроллеров.

После выхода процессоров Ryzen третьего поколения мы уже знаем, что наборы системной логики AMD, в которых появляется поддержка шины PCI Express 4.0, получают непривычно высокое тепловыделение. TRX40 не стал исключением, и для него заявляется тепловой пакет 15 Вт, что даже выше расчётного тепловыделения Socket AM4-набора системной логики X570. Это означает, что в новых платах для процессоров Ryzen Threadripper всегда будет применяться активное охлаждение чипсета, без которого вполне удавалось обходиться ранее.

Как уже говорилось, внедрение нового набора логики отразилось на совместимости между HEDT-системами прошлого и нового поколений. Хотя новые AMD Ryzen Threadripper 3970X и Threadripper 3960X и сохранили старый форм-фактор и LGA-исполнение c 4096 контактами, со своими предшественниками они не совместимы. Физически матрица контактов не изменилась, но внедрение PCI Express 4.0 потребовало перемены назначения некоторых выводов. В результате, новые Ryzen Threadripper не могут работать в X399-платах, а платы на базе TRX40 не имеют совместимости с процессорами Ryzen Threadripper первых двух поколений.

При этом AMD по какой-то неведомой причине не стала менять размеры и конфигурацию самого гнезда Socket SP3 (sTR4) и даже сохранила расположение «ключей» на рамке сокета. Получилось так, что механически процессоры разных поколений взаимозаменяемы, а несовместимость существует лишь на логическом и электрическом уровне. Но AMD обещает, что установка Ryzen Threadripper в материнскую плату неправильного поколения не должна приводить ни к каким печальным последствиям. Система просто не будет стартовать, но ни процессор, ни плата из строя не выйдут.

⇡#Технические характеристики

Среди производителей материнских плат самый богатый ассортимент предложений для процессоров Ryzen Threadripper третьего поколения подготовила компания Gigabyte. В то время как большинство её конкурентов ограничилось лишь одной-двумя моделями, Gigabyte сделала сразу четыре платы разного уровня. Для этого обзора мы получили от производителя материнскую плату TRX40 Aorus Master, и это – вариант среднего уровня.

Наиболее навороченная плата Gigabyte, TRX40 Aorus Xtreme, может похвастать двумя 10-гигабитными сетевыми контроллерами, четырьмя слотами M.2 с поддержкой PCI Express 4.0 x4-накопителей и схемой питания процессора с 16 честными каналами. Героиня этого обзора, TRX40 Aorus Master – плата попроще, но тем не менее, она сохраняет многие признаки продукта тяжёлой весовой категории. Она выполнена в E-ATX-форм-факторе, снабжена четырьмя слотами PCI Express x16 и имеет на борту 5-гигабитный сетевой контроллер Aquantia и даже беспроводную сеть стандарта Wi-Fi 6. Но самое главное что она, как и старшая модель, оборудована мощной схемой питания с 16-фазным дизайном. Заострять на этом внимание приходится потому, что новые процессоры имеют просто «убийственный» тепловой пакет на уровне 280 Вт, и для того, чтобы обеспечить такой CPU качественным питанием, силовая схема на материнской плате должна быть спроектирована очень и очень тщательно и с большим запасом прочности.

Рекомендованная стоимость Gigabyte TRX40 Aorus Master установлена производителем в $500, но платы для Ryzen Threadripper не могут быть дешёвыми. Здесь роль играет и их непростой электрический дизайн, и весьма развитые возможности расширения, и то, что вся эта платформа имеет некий налёт премиальности, ведь рекомендованные цены Ryzen Threadripper 3970X и Threadripper 3960X составляют $1400 и $2000. К тому же нельзя не признать, что на фоне других плат для флагманских процессоров AMD рассматриваемая TRX40 Aorus Master не кажется такой уж дорогостоящей. Просто для примера: наиболее бюджетные платы под Ryzen Threadripper третьего поколения стоят $400, а верхняя граница цены простирается вплоть до $850.

⇡#Упаковка и комплектация

Несмотря на то, что речь идёт о недешёвой и богатой возможностями материнской плате, Gigabyte TRX40 Aorus Master поставляется в относительно небольшой коробке, размеры которой мало отличаются от размеров коробок плат средней ценовой категории.

Информативность упаковки находится на приемлемом уровне. На оборотной стороне приведён как краткий список характеристик, так и информация об основных преимуществах платы. К ним в Gigabyte отнесли мощное питание процессора, продуманное охлаждение силовой схемы, четыре слота PCI Express x16 с поддержкой четвёртой версии протокола, сетевой контроллер с пропускной способностью 5 Гбит/с и беспроводную связь стандарта Wi-Fi 6.

С платой поставляется порядочное число различных аксессуаров:

• четыре SATA-кабеля;
• одна Wi-Fi-антенна с коэффициентом усиления 4 дБи;
• модуль G-Connector для простого подключения светодиодов и кнопок корпуса;
• один кабель для подключения адресуемых светодиодных лент;
• один кабель для подключения светодиодных RGB-лент;
• один датчик звукового давления;
• два хомута-липучки Velcro для кабелей;
• два выносных термодатчика;
• винты и стойки для крепления M.2-накопителей;
• набор наклеек для украшения корпуса.

В то же время по комплекту поставки понятно, что в иерархии Gigabyte рассматриваемая материнская плата к числу флагманских решений всё-таки не относится. Наиболее дорогие платы этого производителя обычно снабжаются заметно более обширным перечнем добавок.

⇡#Дизайн и возможности

Gigabyte TRX40 Aorus Master – первая материнская плата под новые Ryzen Threadripper, которая попала в нашу лабораторию. Причём произошло это ещё до того, как мы получили возможность подробно познакомиться с многоядерными и пятичиплетными процессорами на микроархитектре Zen 2 в деле. Поэтому интерес к плате Gigabyte у нас был особый. Во-первых, было очень любопытно, каким образом разработчикам удалось вместить на стандартном куске текстолита все те многочисленные слоты, контроллеры и разъёмы, которые может обслужить современный Ryzen Threadripper в паре с набором системной логики TRX40. Во-вторых, вызывало большой интерес и то, как может выглядеть и как должна охлаждаться схема питания процессора, способная удовлетворить потребности процессоров, потребляющих под 300 Вт даже в номинальном режиме.

И надо сказать, Gigabyte TRX40 Aorus Master смогла дать убедительные ответы на все подобные вопросы. Но в первую очередь она очень ярко показала, что создание материнских плат для Ryzen Threadripper требует серьёзной инженерной работы, и в итоге дизайн у таких плат получается довольно-таки нестандартным. Например, рассматриваемая плата Gigabyte оказалась выполнена в увеличенном форм-факторе полу-E-ATX (269 мм по ширине против обычных 244 мм), но даже несмотря на это, массивное процессорное гнездо Socket sTR4, восемь слотов DIMM и конвертер питания всё равно заняли всю еёверхнюю половину. При этом размеры силовой схемы получились столь значительными, что она заняла пространство вдоль всей верхней грани платы, а её система охлаждения при этом отхватила некоторое количество места в том числе и в задней части платы.

Тем не менее, иметь дело с TRX40 Aorus Master оказалось вполне удобно. Хотя слоты памяти на этой плате пододвинуты достаточно близко к процессорному разъёму, а с боков к тому же зажаты между первым слотом PCIe x16 и радиатором схемы питания, никаких проблем со сборкой системы на основе Gigabyte TRX40 Aorus Master не возникает, по крайней мере, если использовать для охлаждения процессора СЖО, а не какой-нибудь исполинский воздушный кулер. Более того, все основные коннекторы и внутренние порты на этой плате расположились вдоль правого и нижнего края, и доступ к ним не затрудняется даже в полностью собранной системе.

Многих наверняка порадует и то, что Gigabyte TRX40 Aorus Master почти полностью обходится без светящихся элементов оформления. Единственный предусмотренный дизайном RGB-компонент – небольшой и очень скромный «глаз» в кожухе задней панели, который совершенно не нарушает выбранный для TRX40 Aorus Master строгий визуальный стиль. Впрочем, сторонники буйства красок без труда смогут заставить систему с этой платой сиять всеми цветами радуги. Ведь конструкторы предусмотрели на ней сразу четыре точки для подключения внешних светодиодных лент: две – для адресуемых и две – для обычных 5050 RGB LED.

Для установки плат расширения на Gigabyte TRX40 Aorus Master предлагается сразу четыре слота PCIe x16. Все они подключены к процессорным линиям PCI Express, причём на первый и третий слоты жёстко выделено по 16 линий PCI Express 4.0, а на второй и четвёртый – по 8 линий. Но при этом нужно иметь в виду, что из-за взаимного расположения установить в них получится лишь три карты с двухслотовыми системами охлаждения. Что, впрочем, и так более чем достаточно, особенно, если помнить о том, что железо под маркой Aorus нацеливается в первую очередь на геймеров.

Оставшиеся в процессоре восемь линий PCI Express 4.0 отданы на два разъёма M.2, которые находятся под первым и третьим слотами PCIe x16. Под набором системной логики на Gigabyte TRX40 Aorus Master есть и ещё один, третий M.2-слот, но за его работу отвечает уже микросхема TRX40. Расположение всех слотов M.2 не очень удачно в плане охлаждения, но не забывайте, что на платах под Ryzen Threadripper не так много свободного места. Кроме того, для накопителей на TRX40 Aorus Master предусмотрены радиаторы, представляющее собой достаточно толстые алюминиевые пластины с развитым профилем, поэтому перегрев производительным моделям NVMe SSD грозить не должен, даже если они будут находиться непосредственно под графическим ускорителем.

Да и вообще, к охлаждению различных компонентов на рассматриваемой плате в Gigabyte подошли очень ответственно. Например, на чипсете установлен довольно крупный радиатор, оснащённый 50-мм центробежным вентилятором. Причём, чаще всего этот вентилятор избыточен: температура чипсета редко превышает 50 градусов даже при пассивном охлаждении, а включение вентилятора происходит только при превышении этой отметки.

Но больше всего впечатляет то, как охлаждается схема питания. Греющиеся силовые компоненты на RX40 Aorus Master расставлены в один ряд вдоль верхней кромки платы, и все они закрыты единым радиатором с тепловой трубкой и тонкими алюминиевыми наборными рёбрами. Причём, тепловая трубка при этом продолжается дальше, проходя вдоль заднего края платы вниз, где на неё нанизан ещё один подобный радиатор в районе кожуха задней панели и массивный алюминиевый брусок ниже него.

Всё это позволяет эффективно бороться с высокими рабочими температурами силовых каскадов, но для страховки инженеры Gigabyte добавили ещё и вентилятор, который, по замыслу, должен продувать второй из радиаторов в районе кожуха задней панели.

Но кажется, лучше бы они этого не делали. Дело в том, что этот вентилятор имеет диаметр 30 мм и скорость вращения до 10 тысяч оборотов в минуту. Даже на максимальных оборотах, на которые он выходит по достижению схемой питания температуры в 100 градусов, его эффективность можно поставить под сомнение. А вот шумовой фон он создаёт даже в том случае, когда нагрузка невелика, потому что минимальная скорость вращения этой малютки – 5 тысяч оборотов в минуту.

Возникает вполне естественный вопрос, а действительно ли Gigabyte TRX40 Aorus Master нуждается в столь изощрённой системе охлаждения VRM? И мы можем ответить на него утвердительно. Конвертер питания платы и правда заметно греется во время работы. Например, во время испытаний TRX40 Aorus Master с 24-ядерным Ryzen Threadripper 3970X при включении функции Precision Boost Override потребление процессора могло доходить до 320-380 Вт, при которых температура VRM достигала 80 градусов.

Откуда берётся такой нагрев, понять нетрудно, если внимательно посмотреть на то, как устроена схема питания. Столь мощных цепей питания в потребительских материнских платах мы ещё не встречали, ведь в Gigabyte TRX40 Aorus Master конвертер собран по схеме с 19 независимыми каналами.

Из них 16 каналов выделено собственно на процессор, а ещё три канала питают процессорный SoC. И речь при этом идёт про совершенно честные фазы: никаких удвоителей и никакого запараллеливания элементов в этой схеме нет. Процессорные фазы управляются ШИМ-контроллером серверного уровня Infineon XDPE132G5C, при этом в каждом канале установлен 70-амперный силовой каскад Infineon TDA21472.

Что касается процессорного SoC, то за его питание отвечает отдельный ШИМ-контроллер International Rectifier IR35204 с тремя фазами, что в конечном итоге позволяет TRX40 Aorus Master при необходимости подавать на процессор пиковые токи до 1330 А.

Нет никаких сомнений в том, что новые Ryzen Threadripper – самые прожорливые потребительские процессоры, но такими продвинутыми схемами питания обладают очень редкие платы, даже если смотреть исключительно на платформу Socket sTR4. Фактически, посоперничать с Gigabyte TRX40 Aorus Master по электрической мощности могут разве только её старшие собратья Aorus Xtreme и Designare, а также MSI TRX40 Creator.

Кроме схемы питания, в плюсы Gigabyte TRX40 Aorus Master можно записать и хорошие средства для того, чтобы эту плату можно было использовать для экспериментов. Она оснащена двумя микросхемами BIOS, между которыми можно переключаться при помощи аппаратного переключателя. При этом одна из микросхем BIOS установлена в «кроватке», что предполагает возможность её простой замены. Более того, в случае проблем прошивку можно обновить полностью автономно: при этом не требуется чтобы система стартовала.

Разработчики не поскупились и добавили на плату полноценный индикатор POST-кодов, а также аппаратные кнопки Power On и Reset, что добавляет комфорта в использовании TRX40 Aorus Master на открытом стенде. Кстати, при таком сценарии удобно также и то, что снизу плата закрыта алюминиевым листом с «нанокарбоновым» покрытием, который не только увеличит жёсткость всей сборки, но и послужит дополнительным пассивным элементом системы охлаждения.

Наконец, энтузиастами наверняка будет по достоинству оценено и присутствие на плате точек для контроля основных напряжений при помощи мультиметра.

Как ублажить пользователя, инженеры Gigabyte нашли и в реализации аппаратного мониторинга. Плата оснащена шестью термодатчиками и позволяет подключить два внешних сенсора (есть в комплекте), а также умеет управлять двумя процессорными и шестью корпусными вентиляторами как с трёхконтактным, так и четырёхконтактным подключением. Но это могут многие платы, а вот TRX40 Aorus Master выделяется ещё и тем, что у неё есть уникальный выносной датчик звукового давления, который позволяет измерять и контролировать не только температуры, но и уровень шума, создаваемый работающий системой.

Удивление у потенциальных пользователей TRX40 Aorus Master может вызвать и ещё одна особенность – очень нетипичное интегрированное аудио. Дело в том, что помимо обычного для дорогих плат кодека Realtek ALC1220 в звуковой схеме обнаруживается ещё два чипа Realtek ALC4050H. Причина состоит в том, что набор системной логики TRX40 лишён собственного аудиоинтерфейса, поэтому в платах под Ryzen Threadripper производителям приходится искать какие-то обходные пути. Например, в рассматриваемой плате Gigabyte за работу звука отвечает две подключенных по интерфейсу USB 2.0 интегрированных звуковых карты, как раз и представленные чипами Realtek ALC4050H.

Одна карта обслуживает аналоговые порты на задней панели – для их работы как раз и нужен кодек Realtek ALC1220, а выводы передней панели корпуса обеспечиваются второй звуковой картой, в работе которой непосредственное участие принимает ЦАП ESS SABRE9218, способный прокачать высокоомные наушники.

Не совсем стандартными средствами в TRX40 Aorus Master реализуются и сетевые интерфейсы. Помимо привычного гигабитного контроллера Intel WGI211AT на плату добавлена ещё одна микросхема – AQtion AQC111C фирмы Aquantia. Этот чип способен поддерживать работу проводной сети по стандартной витой паре на скоростях 5 и 2,5 Гбит/с, что делает плату Gigabyte совместимой с сетевой инфраструктурой следующего поколения. Для тех же, кто предпочитает беспроводные соединения, TRX40 Aorus Master предлагает предустановленный модуль Intel Wi-Fi 6 AX200. Этот модуль совместим со стандартом IEEE 802.11ax и в конфигурации 2T2R способен обеспечить скорости передачи данных на уровне 2,4 Гбит/с. Также в нём реализована и поддержка стандарта Bluetooth 5.

Казалось бы, все многочисленные интерфейсные выводы должны были забить заднюю панель Gigabyte TRX40 Aorus Master под завязку. Но на самом деле нет, она наоборот получилась достаточно свободной. В Gigabyte решили пожертвовать некоторым количеством USB-портов, и в результате на задней панели нашлось даже место для выхлопа вентилятора, продувающего радиатор VRM.

Впрочем, мы совсем не хотим сказать, что портов USB осталось слишком мало, ведь в общей сложности на заднюю панель попало семь USB 3.2 Gen2 Type-A, один USB 3.2 Gen2 Type-C и два USB 2.0. Кроме то, по соседству с ними расположились два сетевых разъёма RJ-45 (гигабитный и пятигигабитный), два антенных коннектора Wi-Fi, пять аналоговых аудио-гнёзд, оптический S/PDIF-выход и две кнопки: для сброса настроек BIOS и для автономного обновления прошивки. Стоит отметить, что заглушка задней панели I/O Shield предустановлена на плате заранее, что упрощает сборку системы в корпусе.