ASRock Z77 OC Formula: когда софт решает / Материнские платы

⇡#Введение

Материнская плата и неизменная участница любого LN2 Show

Справедливо решив, что для конкуренции с родительской компанией ASUS нужна своя собственная «формула», ASRock представила миру модель Z77 OC. В отличие от продуктов, созданных при участии известного киберспортсмена Fatal1ty, к разработке этой платы был привлечен опытный оверклокер NickShih, что не могло пройти бесследно. На материнской плате нет волшебных кнопок, которые сделают вам «быстро» в одно касание, зато есть огромное количество второстепенных таймингов и напряжений, заставляющее время от времени обращаться к инструкции или даже к самому «Гуглу». Кроме этого, в активе ASRock Z77 OC отличный дизайн, качественная система питания и зашитые в BIOS профили разгона от тайваньского оверклокера. Словом, знакомство обещает быть интересным.

⇡#Спецификации материнской платы ASRock Z77 OC Formula

Процессор	Процессоры Intel Core i7 / Core i5 / Core i3 / Pentium / Celeron в исполнении LGA1155
Чипсет	Intel Z77 Express.
Подсистема памяти	4 x DIMM DDR3 (ECC и non-ECC) небуферизованной памяти объемом до 32 Гбайт; двухканальный режим работы памяти; поддержка DDR3 3000+(OC)/2800(OC)/2666(OC)/2400(OC)/ 2133(OC)/1866(OC)/1600/1333/1066 МГц; поддержка XMP (Extreme Memory Profile) 1.3/1.2.
Графический интерфейс	Интегрированное графическое ядро процессора позволяет использовать порт HDMI (1.4a).
Аудиоподсистема	7.1-канальный HD-кодек с поддержкой защиты данных (аудиокодек Realtek ALC898); поддержка Premium Blu-ray audio; поддерживает THX TruStudio.
Сетевой интерфейс	Сетевой контроллер PCIE Gigabit LAN (Broadcom BCM57781, 10/100/1000 Мбит) Поддержка Wake-On-LAN, энергоэффективного Ethernet 802.3az, PXE.
Разъёмы для плат расширения	2 х PCI Express 3.0 x16 слота, режимы работы x16/0 или x8/x8, Gen 3 (PCIE2 и PCIE4); 1 х PCI Express x16 слот, режим работы x4, Gen 2 (PCIE5); 2 x PCI Express x1 слота, Gen 2 (PCIE1 и PCIE3).
Масштабируемость видеоподсистемы	AMD Quad CrossFireX, 3-Way CrossFireX и CrossFireX; NVIDIA Quad SLI и SLI.
Интерфейсы накопителей	Чипсет Intel Z77 Express: 2 x SATA3 (SATA3 0-1), пропускная способность до 6 Гбит/с; 4 x SATA2 (SATA2 2-5), пропускная способность до 3 Гбит/с. Поддержка RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10, Intel Rapid Storage и Intel Smart Response, NCQ, AHCI и Hot Plug. Контроллеры Marvell SE9172 (два): 4 x SATA3 (SATA3 М0-M3), поддержка RAID 0, RAID 1, NCQ, AHCI и Hot Plug, пропускная способность до 6 Гбит/с.
Интерфейс USB	Чипсет Intel Z77 Express: 4 x USB 3.0 (2 на задней панели, 2 порта подключаются к соответствующим разъемам на системной плате); 10 x USB 2.0 (4 на задней панели, 6 портов подключаются к соответствующим разъемам на системной плате). Контроллер Etron EJ188H: 4 x USB 3.0 (на задней панели).
Внутренние разъемы и кнопки на системной плате	1 x разъем USB 3.0; 3 x разъем USB 2.0; 6 x SATA 6 Гбит/с; 4 x SATA 3 Гбит/с; 1 x выход HDMI_SPDIF; 1 x разъем аудио на передней панели; 1 x разъем IR; 1 x разъем CIR; 1 x 4-pin разъемы для вентилятора ЦП; 1 x 3-pin разъемы для дополнительного вентилятора ЦП; 1 x 4-pin разъемы для корпусного вентилятора; 4 x 3-pin разъемы для корпусных вентиляторов (в том числе MOS-Fan); 1 x 24-контактный ATX-разъем; 1 x 8-контактный разъем питания ATX 12 В; 1 x 4-контактный разъем питания ATX 12 В; 1 x 4-контактный (molex) разъем питания PCIe 12 В; 1 x разъем кнопок/светодиодов корпуса; 14 x контактных площадок замера напряжения (V-Probe); 1 x перемычка для сброса CMOS; 1 x кнопка включения питания (Power); 1 x кнопка сброса (Reset); 1 x индикатор POST-кодов; 2 х кнопка Rapid OC; 3 x переключатель PCI-e.
Разъемы и кнопки на задней панели	1 x порт PS/2 для подключения клавиатуры или мыши; 1 x порт HDMI; 1 x порт RJ-45; 6 x порт USB 3.0; 4 x порт USB 2.0; 5 x 3,5-мм аудиоразъемы (minijack); 1 x оптический выход SPDIF-интерфейса; 1 x кнопка Clear CMOS.
Микросхема I/O-контроллера	Nuvoton NCT6776D (основной функционал) + NCT79040 (дополнительные термодатчики).
BIOS	2 x 64Мб AMI UEFI BIOS с графической оболочкой (основная микросхема и микросхема для восстановления).
Фирменные функции и технологии	Formula Drive; Instant Boot; Instant Flash; APP Charger; XFast USB; XFast LAN; XFast RAM; Crashless BIOS; OMG (Online Management Guard); Internet Flash; системный браузер UEFI; Dehumidifier; Interactive UEFI; Lucid Virtu Universal MVP; Hybrid Booster; U-COP; Boot Failure Guard (B.F.G.); Good night LED.
Операционная система	Microsoft Windows 8/7/XP
Форм-фактор; габариты (мм)	EATX (по данным производителя), 305x267

Расположение элементов на плате

⇡#Упаковка и комплектация

Огромная коробка

Покупатель получает плату в огромной (385x338x130 мм) коробке без каких-либо упрощающих переноску функциональных элементов. Таким образом, если заранее не озадачиться поиском столь же огромного пакета, свежеприобретенную материнскую плату придется нести обеими руками, собирая на себе завистливые взгляды тех, кто «в теме».

Внутренняя сторона коробки

Упаковка имеет открывающуюся крышку, сквозь небольшое окно в которой видна часть платы. На всей остальной площади перечислены многочисленные технологии и преимущества.

Защита от неприятностей при транспортировке

Данный экземпляр оказался слишком тщательно защищен при помощи толстой вспененной прокладки, поэтому без вскрытия коробки оценить задумку дизайнеров не удалось. Впрочем, при таком подходе к удароизоляции можно совершенно безбоязненно отправлять плату без дополнительных мер безопасности на другой конец страны даже «Почтой России».

Комплект поставки

Вытащив материнскую плату наружу, можно обнаружить внутри коробку с сопутствующими аксессуарами. Часть из них, представляющая собой набор кабелей, переходников и прочих изделий, убрана в черный тканевый мешочек. Информационно-рекламная составляющая (инструкция и буклеты) расположилась в соседнем отсеке.

Содержимое «черного мешочка»

Полный перечень предметов, получаемых в комплекте с ASRock Z77 OC Formula представлен ниже:

руководства пользователя, наклейка и рекламные листовки;
DVD-диск с программным обеспечением;
заглушка на заднюю панель корпуса;
панель в отсек 3,5″ (крепление для 2,5″ накопителя + 2 порта USB 3.0);
рамка для установки USB 3.0 в задней части корпуса;
шесть кабелей SATA (четыре обычных и два витых);
два переходника питания жестких дисков;
винтики для монтажа жесткого диска и материнской платы;
девять пластиковых ножек для открытого стенда (OC Stands);
SLI-мостик;
термопаста GELID GC-Extreme.

Заглушка в отсек 3,5″

Панель с портами USB 3.0 имеет двойное назначение, на ней присутствуют отверстия для монтажа 2,5″ накопителей.

Передняя сторона материнской платы — обзор материнской платы ASRock Z77 OC Formula

Задняя сторона материнской платы — обзор материнской платы ASRock Z77 OC Formula

Материнская плата ASRock Z77 OC Formula

Перейдем к осмотру платы. С первого же взгляда видно, что она немного шире, чем большинство коллег по платформе. Производитель указывает в качестве форм-фактора EATX, но на деле плата меньше: 305x267 мм. Владельцам тесных корпусов стоит принять это к сведению.

ASRock Twin-Power Cooling

После этого невольно обращаешь внимание на огромный радиатор системы охлаждения VRM, на котором нашли свое место 40-мм вентилятор и штуцеры 3/8″ для подключения системы водяного охлаждения — части технологии Twin-Power Cooling.

Оторвав взор от радиаторов, оценим плату в целом. Красно-черное исполнение серии Fata1ity уступило место стильному черно-желтому. Если бы не область применения и цена каждого экземпляра, эти платы в прозрачных акриловых корпусах отлично смотрелись бы в офисах одного из российских сотовых операторов. Однако удел ASRock Z77 OC Formula — тестовые стенды, а целевая аудитория — оверклокеры, нацеленные на высочайший результат.

Слоты памяти

На плате имеется четыре слота DDR3. Благодаря цветам разъемов можно легко распределить планки по каналам. Всего плата может принять 32 Гб памяти с частотами вплоть до 3000 МГц (естественно, с пометкой «OC»).

Большой радиатор перекрывает два слота ОЗУ

Плата, ориентированная на энтузиастов криогенного охлаждения, с трудом позволила установить на себя GlacialTech Igloo H58. Виной всему те самые штуцеры для подключения к СВО, подпирающие ребра радиатора снизу. При повороте на 90 градусов (вентилятор дует на видеокарту) выясняется, что блокируются сразу два слота памяти. Без снятия системы охлаждения с процессора двухканальную работу памяти не организовать. В общем, столь интересная реализация охлаждения имеет не только плюсы. Если принять во внимание то, сколь малый процент пользователей все же подключит плату к контуру СВО, достоинство почти превращается в недостаток.

Микросхема Super I/O

Помимо собственного небольшого вентилятора к плате можно подключить еще семь. ШИМ-управление поддерживают только первый разъем процессорного кулера и еще один в самом низу платы. Оставшиеся пять колодок имеют по три контакта, но могут управлять скоростью вращения вентиляторов при помощи изменения напряжения. Отвечает за это микросхема Nuvoton NCT6776D. Штатный вентилятор Igloo H58, как обычно, не захотел управляться при помощи широтно-импульсной модуляции, а потому был переключен в трехпиновый разъем CPU_FAN2.


Отдельная микросхема для получения информации от термодатчиков	Контроллер неустаревающего COM-порта

Родственная ей микросхема NCT79040, судя по результатам «прозвонки», снимает информацию с распределенных по материнской плате термодатчиков. По соседству расположилась ST75185C, обеспечивающая поддержку COM-порта.

Полная остановка кулера

По скоростям вращения вентиляторов сделаем небольшое отступление. MOS Fan неожиданно оказался довольно тихим во всем диапазоне оборотов. Fan-tastic tuning, входящая в состав ASRock Formula Drive, позволяет гибко подстроить производительность системы охлаждения под температуру ЦП. Немного озадачивает то, что значения чуть меньше 100% дают бóльшую скорость вращения, а при выборе значения 100% для CPU_FAN2 вентилятор совсем останавливается (Aux1 Fan на скриншоте). Стоит буквально на пару пикселей опустить уровень, и вентилятор «оживает».

Очень жаль, что нельзя привязать скорости вращения вентиляторов к конкретному термодатчику, коих на плате расположилось целых четырнадцать (!) штук.

Слоты PCI-Express

Слотов расширения на плате пять: три PCI-e x16 и два PCI-e x1. Из «полноразмерных» только верхний PCI-Express имеет в своем распоряжении 16 линий для передачи данных. К среднему их подведено восемь, а к нижнему и вовсе четыре. В принципе, больше и не нужно, ведь процессоры в исполнении LGA1155 могут предоставить лишь 16 линий этого интерфейса, которые, при установке дополнительной видеокарты, все равно будут разделены пополам.

PCI-e свитчи NXP L04083B

Для этого неподалеку от верхнего слота разместили четыре свитча NXP L04083B, поддерживающие PCI-e Gen 3. Соответственно, при установке процессора Ivy Bridge, верхние PCI-e x16 будут поддерживать интерфейс третьего поколения. Самый нижний слот обслуживается чипсетом, а потому лишен такой возможности.

Для удобства оверклокеров слоты PCI-e x16 могут быть включены или выключены переключателем в правом верхнем углу платы. Это может пригодиться, например, при последовательном бенчинге single/multi GPU конфигураций. Отключение портов выполнено на уровне логики — питание продолжает поступать к платам расширения. При установке выключателя в положение Off имейте это в виду. Отметим, что возможно использование лишь двух видеоадаптеров от NVIDIA (в первом и втором слотах). На карты AMD подобное ограничение не действует: их можно использовать в количестве до трех штук. Расстояние между первыми двумя PCI-e x16 велико, возможна установка монстров с громоздкими системами охлаждения. А вот третий видеоадаптер имеет немалый шанс упереться во второй.

Аудиоконтроллер Realtek ALC898

От изображения перейдем к звуку. Сердцем системы является Realtek ALC898. Никаких специальных мероприятий по улучшению качества звука производитель не проводил — подобной плате оно, наверное, ни к чему. К тому же есть возможность вывести звук в цифровом виде по оптическому кабелю, переложив обработку на более подходящее устройство.

Дополнительное питание PCI-e

Питание плата получает в четырех точках. Помимо стандартного сочетания из 24-pin ATX и 8-pin CPU, имеется еще одна 4-pin колодка для питания ЦП. Кроме того, в самом низу расположился стандартный четырехконтактный molex, обеспечивающий приток энергии к слотам PCI-Express.

SATA-порты

SATA-портов на плате оказалось целых десять.


Чипсет Intel Z77 Express	Пара SATA 3 контроллеров Marvell 88SE9172

Четыре черных порта SATA 2 и ближайшие к ним два желтых SATA 3 управляются чипсетом Z77. Для обеспечения работоспособности еще четырех желтых SATA 6 Гб/с, рядом с ними расположили контроллеры Marvell 88SE9172. Зачем этой плате столько разъемов, честно говоря, непонятно. Тем не менее размещены они параллельно материнской плате, так что любые платы расширения оставят их доступными. Из-за необычной ширины платы в тесных корпусах могут возникнуть проблемы с подключением накопителей. В ряде более просторных и продуманных корпусов могут быть перекрыты отверстия для кабель-менеджмента.

Контроллер USB 3.0 Etrontech EJ188H

Обновив линейку чипсетов для платформы Ivy Bridge, Intel поосторожничала и не стала добавлять поддержку большего количества «синих» USB. Для того чтобы не возник дефицит, применен дополнительный контроллер Etrontech EJ188H, четыре порта от которого выведены на заднюю панель материнской платы. Установив идущую в комплекте заглушку в 3,5″ отсек, к двум чипсетным USB 3.0 можно добавить еще два порта. В случае если это испортит общий внешний вид, заглушка может быть переоборудована для установки в щель одного из слотов расширения задней части корпуса. Таким образом, объединенные силы Z77 Express и EJ188H предоставят в распоряжение пользователя 18 портов USB: десять версии 2.0 и восемь — 3.0 (при условии задействования и внутренних разъемов).

Сетевой контроллер Broadcom BCM57781

Сеть реализована на базе чипа Broadcom BCM57781. Таким образом, на поддержку интерфейсов передачи данных уходят четыре линии PCI-e из восьми доступных.

PLX PEX 8605

Оставшиеся распределяются между двумя слотами PCI-e x1 и слотом PCI-e x4 при помощи коммутатора PLX PEX 8605.

Так как плата позиционируется в качестве решения для оверклокеров (а наличие комплектных «ножек» явно указывает на ее применение в составе открытых тестовых стендов), нелишним будет обратить внимание на дополнительный кнопочно-информационный функционал.

Кнопки перезагрузки и включения

В нижней части разместились джампер выбора активной микросхемы BIOS, а также кнопки сброса и запуска. Кнопки в меру большие и удобные, со встроенными светодиодами. К сожалению, в выключенном или спящем состоянии плата не подает признаков жизнедеятельности, то есть ни один из светодиодов не горит. Во включенном состоянии их также можно погасить, для этого в BIOS есть опция Good Night Led. Обратной стороной удобного размещения кнопок является их перекрытие нижней видеокартой, если таковая будет использоваться.

V-Probe, кнопки RapidOC и индикатор POST-кодов

В верхнем правом углу, помимо уже упомянутых «выключателей PCI-e», разместился индикатор POST-кодов и две кнопки, помеченные как «–» и «+». Их функционал опирается на программу Rapid OC, позволяя пользователю изменять множитель и напряжение ЦП, просто нажав на них. Здесь же расположилась сдвоенная колодка V-Porbe, на которой можно замерить следующие напряжения:

DMI_COMP;
XCLK_RCMP;
DMI;
PCH2;
PCH;
1.8V_PLL;
VCCM;
VCCSA;
VTT2;
VTT1;
VCORE.

Внутренние колодки разъемов

Внутренние разъемы интерфейсов, исключая устаревший COM и редкие выводы для инфракрасных приемопередатчиков, вполне стандартны для любой материнской платы. Слева направо представлены: контакты подключения передней аудиопанели, выводы COM-порта, пины инфракрасных интерфейсов, три колодки USB 2.0 и разъемы подключения кнопок/индикаторов корпуса. Среди них укрылись molex дополнительного питания для PCI-e и пара колодок для подключения вентиляторов.

Задняя панель разъемов

На заднюю панель ASRock Z77 OC Formula вынесены: пара USB 3.0 и комбинированный PS/2, кнопка clr CMOS, порт HDMI, еще четыре USB 3.0, сетевой порт, квартет USB 2.0, оптический аудиовыход и пять mini-jack'ов. Очень жаль, что видеовыход всего один, не у всех для бенчинга припасены мониторы с HDMI.

Позолоченные контакты сокета

Из интересных особенностей платы отметим четыре медных слоя удвоенной толщины, а также позолоченные контакты сокета и слотов оперативной памяти.

Количество слоев печатной платы

В завершение внешнего обзора рассмотрим красивое окошко, в котором можно увидеть все восемь слоев печатной платы. Для наглядности они даже пронумерованы. Удвоенная медь, очевидно, убрана для наглядности.

⇡#Подсистема питания

Преобразователь питания ЦП

Преобразователь питания ASRock Z77 OC Formula спроектирован с запасом по мощности, с учетом условий, в которых происходит получение лучших в мире результатов разгона. В нем нашли применение сразу несколько технологий, влияющих на качество выходного тока, стабильность напряжения, а также энергетическую эффективность и долговечность.

Театр начинается с вешалки, а подсистема питания — с разъемов. Hi-Density Power Connector — контакты особой формы, призванные сократить потери мощности (на величину до 23%) и снизить температуру.

Вместо традиционных транзисторов на плате используются так называемые NexFET (маркировка CSD87350Q5D), разработанные компанией Texas Instruments. Помимо экономии занимаемой площади, в числе их достоинств улучшенный отвод тепла через верхнюю и нижнюю стенки, а также возможность пропускать через себя до 40 ампер тока.

Эффективность DSM

Кроме того, по сравнению с обычными транзисторами «двухэтажные» Dual-Stack MOSFET обладают меньшим сопротивлением переключения, а значит большей эффективностью. Отдельно отметим, что применены они и в преобразователе питания оперативной памяти, что очень хорошо.

Дроссели Premium Alloy Choke способствуют более качественному сглаживанию пульсаций и обладают повышенной живучестью. Конденсаторы, кстати, тоже Premium. Все без исключения твердотельные, японские, золотые — загляденье.

На пути от блока питания к процессору используются три типа конденсаторов, что позволяет эффективно отфильтровать ток. Весьма интересным выглядит то, что для фаз питания процессорных ядер применены конденсаторы емкостью 560 мкФ, а для всех остальных (iGPU, VTT, VCSA и оперативной памяти) — 820 мкФ.

ШИМ-контроллер преобразователя питания ЦП CHL8328

Перейдем к непосредственному осмотру системы питания процессора. Производитель указывает ее как 12+4-фазную, но на самом деле все обстоит несколько иначе. Прежде всего, PWM-контроллер CHL8328 от CHiL Semiconductor поддерживает управление лишь восемью фазами.

Пары фаз питания IGPU и Vcore (используются драйверы-удвоители IR3598)

Очевидно, что указанное количество фаз получено при помощи драйверов-удвоителей, в роли которых выступают IR3598.

12+2+1+1 фаза питания ЦП

К тому же, осмотр показывает, что 12+4 на самом деле должны быть записаны как 12+2+1+1. Двенадцать фаз отвечают за напряжение Vcore, еще две — за Vigpu. Это зона ответственности упомянутого выше CHL8328.

Дополнительные PWM-контроллеры преобразователя питания ЦП

Кроме него под сокетом находятся еще два ШИМ-контроллера с маркировками, не дающими определить производителя и характеристики. Они, судя по всему, отвечают за формирование напряжений VCSA (левый) и VTT (правый). Немного правее нашел свое место более простой RB8120B, управляющий напряжением CPU PLL, но он в нашем раскладе по фазам не участвует.

Преобразователь питания ОЗУ

Оперативную память тоже не обделили. В наличии целых четыре фазы питания! Точнее, на первый взгляд они выглядят как четыре, но с обратной стороны материнской платы можно увидеть, что они соединены по две, да и техасских транзисторов наличествует всего на две фазы. Впрочем, напряжение на выходе получается стабильным, так что о тонкостях реализации переживать не стоит.

PWM-контроллер преобразователя питания оперативной памяти

Контролирует все очередной ШИМ со странной маркировкой. NexFET′ы здесь обходятся без охлаждения.


Радиаторы платы

Преобразователь питания ЦП, напротив, охлаждается очень тщательно. Основной радиатор весьма велик. Для его крепления с обратной стороны материнской платы расположили L-образную пластину, играющую также роль теплорассеивателя для части транзисторов. Вес радиатора впечатляет — 450 граммов. Сказываются наличие вентилятора и возможность подключения к СВО. Пластина весит скромные 21,6 г, но этого хватает.

Радиатор чипсета Z77 гораздо меньше по весу (87,3 г) и размеру. Следует отметить, что именно правый нижний угол материнской платы (не чипсет) в большей степени был подвержен нагреву. Это хорошо видно на скриншоте с данными термодатчиков.

Следующая страница →