Обзор материнской платы MSI Z170A Tomahawk: между прошлым и будущим

Краткая справка: Tomahawk — семейство американских дозвуковых крылатых ракет стратегического и тактического назначения. Примечательны высокой точностью и низкой высотой полета. Приняты на вооружение в 1983 году. Стоимость одной ракеты оценивается в $1,59 млн.

⇡#Предисловие

В ассортименте компании MSI есть отдельная серия материнских плат Arsenal GAMING, в которой на данный момент насчитывается аж семь моделей разных классов и стоимости, объединенных названиями военной тематики: томагавк, мортира, базука и граната.

Главная "фишка" всей серии — сочетание игровой направленности и сравнительно доступной цены. Иначе говоря, в MSI решили создать базовую основу для игровых платформ без лишних контроллеров, сделать её интересной с дизайнерской дочки зрения и одновременно недорогой. По крайней мере героиня сегодняшнего тестирования – MSI Z170A Tomahawk — получилась именно такой.

Помимо уже обозначенных нами особенностей, Z170A Tomahawk оснащена контроллерами и разъёмами, которые сейчас редко встречаются на современных материнских платах, что делает её своеобразной связующей нитью между прошлым и будущим. Впрочем, обо всём по порядку.

⇡#Обзор материнской платы MSI Z170A Tomahawk (MS-7970)

⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость

* По данным «Яндекс.Маркета» на 24.05.2016.

Комплектация

Из аксессуаров в комплект поставки MSI Z170A Tomahawk входят сразу шесть SATA-кабелей с защёлками и заглушка на заднюю панель.

Очевидно, что ни SLI-мостиков, ни разных бонусов в комплектации такой платы ждать не приходится. Зато с ней поставляются инструкция по эксплуатации, памятки и наклейки для SATA-кабелей (которые кто-то до меня уже использовал), а также компакт-диск с драйверами и утилитами.

Наш экземпляр MSI Z170A Tomahawk выпущен в Китае и относится к версии 1.1. Купить эту модель можно по цене от девяти с половиной тысяч рублей и выше, что для плат с чипсетом Intel Z170 Express является весьма низкой ценой. В зарубежных онлайн-магазинах она продаётся за 149 долларов США. Гарантия – три года.

⇡#Особенности конструкции

MSI Z170A Tomahawk выполнена на четырёхслойном тёмном текстолите, который расцвечен красными слотами PCI Express и оперативной памяти, а также полосами на радиаторах чипсета и силовых цепей питания процессора. Компоновка платы классическая и, в силу малого количества дополнительных контроллеров, весьма свободная. Тесноты, присущей флагманским материнским платам последнего поколения, здесь нет и в помине.

Обратная сторона также ничем особенным не выделяется, но можно обратить внимание на усилительную пластину процессорного разъёма, символическое описание достоинств продукта и полоску текстолита, отделяющую аудиотракт от остальной PCB. Добавим, что габариты платы равны 304 × 224 мм.

Расположение основных элементов MSI Z170A Tomahawk можно изучить по следующей схеме.

Задняя панель выглядит сравнительно пустой, что подчёркивает среднебюджетный класс продукта. Здесь выведены (слева направо): два порта USB 2.0 вместе с комбинированным разъёмом PS/2; видеовыход DVI-D; два порта USB 3.1 (Gen 2) и выход HDMI; кнопка Clear CMOS; два порта USB 3.0 и сетевой порт RJ-45; панель с пятью аудиовыходами и выходом S/P-DIF.

Чтобы изучить печатную плату «томагавка», необходимо снять все три радиатора, закреплённые винтами.

В основе платы лежит флагманский для процессоров Skylake чипсет Intel Z170 Express, который охлаждается пассивным алюминиевым радиатором.

Все возможности подключения и контроллеры платы приведены на схеме.

Теперь расскажем о каждом из них последовательно.

Процессорный разъём здесь совершенно обычный, без позолоты и отверстия для термодатчика.

Разумеется, плата позволяет установить все вышедшие процессоры с ядром Skylake конструктива LGA1151.

Система питания процессора сравнительно простая — она реализована по схеме 3+5.

За управление питанием процессора отвечает ШИМ-контроллер ISL95856 производства компании Intersil.

Класс силовых элементов здесь пониже, чем у флагманских плат MSI, – Military Class 4 [катушки DARK CHOKE с повышенной энергоэффективностью и улучшенным температурным режимом работы плюс твердотельные конденсаторы DARK CAP с алюминиевым сердечником, низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) и десятилетним сроком службы].

Налицо экономия на системе питания центрального процессора и её ключевых элементах. В форумах нам встречались сообщения о писке этих дросселей, но на нашем экземпляре MSI Z170A Tomahawk данной проблемы мы не выявили при любых нагрузках и частотах.

Питание платы обеспечивается через стандартные 24-контактный и 8-контактный разъёмы, расположенные в привычных местах на текстолите.

Производитель заявляет о встроенной в материнскую плату защите от скачков напряжения и коротких замыканий. Рядом с 24-контактным разъёмом имеется красный светодиодный индикатор, сигнализирующий о перегрузке по току и срабатывании данной защиты. Добавим, что разъёмы повёрнуты защёлками наружу.

Удешевление платы не коснулось количества слотов оперативной памяти и её суммарного максимального объёма — 64 Гбайт. MSI Z170A Tomahawk имеет четыре слота DIMM для оперативной памяти стандарта DDR4 с защёлками с одной стороны (правой).

В спецификациях указана поддержка оверклокерских модулей с частотами 3600(O.C.) / 3200(O.C.) / 3000(O.C.) / 2800(O.C.) / 2600(O.C.) и обычных DDR4 с частотами 2400/2133 МГц. Также поддерживаются XMP (Extreme Memory Profile) и даже модули с коррекцией ошибок (ECC). При активации XMP на плате загорается красный светодиод.

ШИМ-контроллер памяти двухканальный.

MSI Z170A Tomahawk оснащена двумя разъёмами PCI Express 3.0 красного цвета.

Верхний разъём получает шестнадцать линий от процессора, а нижний – всего четыре от чипсета, поэтому организовать NVIDIA SLI-конфигурацию на данной плате не получится. AMD CrossFireX будет работать в режиме х16/х4. Кроме этого, на плате установлены три слота PCI Express x1 и два слота PCI под старую периферию, от которой отказались ещё далеко не все. За их работу на плате отвечает контроллер ASM1083.

Обеспечение работы видеовыходов платы возложено на контроллер PTN3360DBS производства NXP Semiconductors, распаянный в зоне выходов.

MSI Z170A Tomahawk получила шесть разъёмов SATA III с пропускной способностью до 6 Гбит/с.

Все они подключены к чипсету Intel Z170 Express, дополнительных контроллеров для накопителей на плате нет. MSI Z170A Tomahawk позволяет создавать массивы накопителей уровня RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10, также плата поддерживает технологии Intel Rapid Storage, Intel Smart Connect, Intel Smart Response, NCQ, AHCI и Hot Plug.

Для накопителей на плате есть также один высокоскоростной разъём M.2 (Key M) с пропускной способностью до 32 Гбит/с и поддержкой SSD-модулей, работающих по протоколу NVMe.

В разъем можно установить платы расширения длиной 4,2, 6 и 8 см (то есть вплоть до стандарта 2280 включительно). Отметим, что если задействовать этот разъём, то будут недоступны сразу два порта SATA (5-й и 6-й) — линий PCI-E на всех не хватает. Есть на плате и ещё один разъём M.2 (Key E), предназначенный для подключения беспроводного адаптера. У данной версии платы адаптера в комплекте нет, зато в ассортименте MSI есть плата Z170A Tomahawk AC, в комплект поставки которой входит беспроводной модуль Wi-Fi 802.11ac + Bluetooth 4.2 с антеннами.

Сетевой контроллер здесь также проще, чем на более дорогих моделях MSI. Вместо Intel I219-V «Томагавку» достался Realtek RTL8111H. Тем не менее и этой плате полагается традиционно геймерская возможность управления сетевым трафиком с помощью приложения MSI GAMING LAN Manager, которое поможет эффективно распределить ресурсы сети между всеми её потребителями.

Реализацию USB на MSI Z170A Tomahawk можно назвать математическим термином «необходимо и достаточно». За счет возможностей чипсета Intel Z170 Express здесь реализованы шесть портов USB 3.1 Gen 1, ранее известных как USB 3.0, и 4 порта USB 2.0/1.1. Два порта USB 3.1 Gen 2 на задней панели платы реализованы с помощью контроллера ASMedia ASM1142. Они могут обеспечивать передачу данных со скоростью до 10 Гбит/с.

Ощутимо упрощен на MSI Z170A Tomahawk и звуковой тракт, реализованный за счет 7.1-канального HD-аудиокодека Realtek ALC892.

Фирменная концепция Audio Boost 3 включает в себя следующие составляющие:

В их числе позолоченные аудиоразъёмы, высококачественные звуковые конденсаторы Chemi-Con, выделенный фронтальный аудиовыход для подключения наушников, разнесенные по разным слоям текстолита каналы и система шумоподавления. Отдельно отметим изоляцию звукового тракта на плате от PCB полосой без токопроводящих слоёв.

Функции мониторинга, управления вентиляторами и комбинированным разъёмом PS/2 на плате возложены на контроллер Nuvoton NCT6793D-M.

Разъёмы на нижней кромке текстолита платы приведены на следующем фото, где мы отметим коннектор для кабеля параллельного порта — помните такой здоровенный порт LPT, через который подключались старые принтеры?

Всего к MSI Z170A Tomahawk можно подключить пять вентиляторов — как с поддержкой ШИМ-управления, так и без него.

BIOS на плате один, 128-битный. Его можно вернуть к первоначальным настройкам либо кнопкой на задней панели, либо перемычкой, расположенной у батарейки.

В систему охлаждения платы входят три небольших алюминиевых радиатора. Тепловых трубок здесь нет. Радиатор чипсета контактирует с кристаллом через термопасту, а радиаторы на силовых цепях имеют термопрокладки.

Удобно, что даже на такой недорогой модели платы MSI закрепляет радиаторы винтами, а не неудобными пластиковыми защёлками.

Напоследок приведём ссылку на инструкцию по эксплуатации — и перейдём к знакомству с BIOS платы MSI Z170A Tomahawk.

⇡#Возможности UEFI BIOS

Материнская плата оснащена 128 Мбит AMI UEFI BIOS с интерфейсом на восьми языках, включая русский, и графической оболочкой CLICK BIOS 5. Перед тестированием платы мы прошили последнюю доступную на момент подготовки статьи версию BIOS 1.51 beta от 29 марта 2016 года.

Традиционно плата MSI стартует с BIOS в упрощённом режиме EZ Mode — в нем выводятся основные параметры системы и возможна их базовая настройка.

Как вы уже знаете по предыдущей статье про плату MSI, переход в режим Advanced Mode с тонкой настройкой всех параметров осуществляется по нажатии клавиши F7.

Далее конфигурация разделов и подразделов точно такая же, как и у протестированной неделей ранее MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition, поэтому мы просто приведём снимки BIOS и акцентируем ваше внимание на отличиях или особенностях.

Напряжения на MSI Z170A Tomahawk можно изменять в следующих диапазонах.

Изменение BCLK на данной модели доступно в диапазоне от 98 до 341 МГц с шагом от 0,01 МГц, а множитель процессора можно варьировать в пределах от 8 до 83.

Несмотря на бюджетность платы, она позволяет изменять огромное количество таймингов оперативной памяти.

А вот возможности по стабилизации напряжения процессора при его разгоне весьма скудны и представлены одним-единственным режимом работы.

Управление всеми пятью вентиляторами и мониторинг температур возможен через встроенную в BIOS утилиту Hardware Monitor.

Не забыт в BIOS и фирменный Board Explorer – панель, с помощью которой можно изучить основные компоненты и контроллеры на плате.

Добавим, что при выходе из BIOS и сохранении параметров отображается окно с изменёнными в процессе регулировки настройками, что очень удобно. Претензий к стабильности работы BIOS материнской платы MSI Z170A Tomahawk у нас нет.

⇡#Разгон и стабильность

Проверка стабильности, оверклокерского потенциала и производительности материнской платы MSI Z170A Tomahawk была проведена в закрытом корпусе системного блока при комнатной температуре около 24-25 градусов Цельсия. Конфигурация была собрана из следующих компонентов:

• системная плата: MSI Z170A Tomahawk (Intel Z170 Express, LGA1151, BIOS 1.51 от 29.03.2016);
• процессор: Intel Core i7-6700K 4,0-4,2 ГГц (Skylake-S, R0, 1,25 В, 4 × 256 Kбайт L2, 8 Мбайт L3);
• система охлаждения CPU: Thermalright TRUE Spirit 140 (1 TY-140 1260 об/мин);
• термоинтерфейс: ARCTIC MX-4 (8,5 Вт/(м∙К);
• видеокарта: Gigabyte GeForce GTX 950 OC 2 Гбайт 1102-1279/6612 МГц;
• оперативная память: DDR4 4 × 4 Гбайт Corsair Vengeance LPX 2800 МГц (CMK16GX4M4A2800C16) (XMP 2800 МГц/16-18-18-36_2T/1,2 В или 3000 МГц/16-18-18-36_2T/1,35 В);
• системный диск: Intel SSD 730 480 Гбайт (SATA-III, BIOS vL2010400);
• диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
• архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
• звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
• корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка – три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 1020 об/мин; задняя – два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя – штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
• панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
• блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1500 Вт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор;
• монитор: 27-дюймовый Samsung S27A850D (DVI-I, 2560 × 1440, 60 Гц).

Все тесты проводились в операционной системе Microsoft Windows 10 Корпоративная со всеми критическими обновлениями и с установкой драйверов Intel Chipset Drivers 10.1.1.14 WHQL, Intel Management Engine Interface (MEI) 11.0.4.1186 WHQL, GeForce 364.51 WHQL и сетевых драйверов Intel версии 20.7.1. Стабильность системы при разгоне мы проверяли несколькими специализированными утилитами во главе со стресс-тестом LinX 0.6.5 AVX, а мониторинг осуществлялся с помощью HWiNFO64 версии 5.23-2835.

Перед тестированием приведём спецификации платы MSI Z170A Tomahawk, полученные при помощи утилиты AIDA64 Extreme.

Проверку платы мы начали при полностью автоматических настройках BIOS. Процессор запустился в штатном режиме на частотах от 4,0 до 4,2 ГГц, а частота памяти была ограничена отметкой 2133 МГц.

Тест Linpack, как и предполагалось, был пройдён без ошибок, однако сразу же обратили на себя внимание высокие для его номинального режима работы — температуры процессора, достигавшие 68 градусов Цельсия по наиболее горячему ядру.

Причина столь высоких температур лежала на поверхности и заключалась в завышении платой напряжения на ядре процессора, достигавшем, по данным мониторинга, аж 1,328 В! Зафиксировав вручную напряжение на отметке 1,2 В, мы получили сразу на 10 градусов Цельсия более низкие температуры при той же стабильности и производительности.

Далее мы перешли к разгону. На BCLK 100 МГц при множителе 46, напряжении 1,305 В и единственном возможном для «Томагавка» уровне стабилизации (Mode 1) плата легко и непринуждённо взяла 4600 МГц.

Температуры процессора не превысили отметку 70 градусов Цельсия по наиболее горячему ядру, и, казалось бы, всё отлично и можно разгонять дальше. Однако ни при каких манипуляциях с настройками BIOS и повышении напряжения на ядре вплоть до 1,37 В нам не удалось добиться стабильности на MSI Z170A Tomahawk при 4700 МГц.

Тест регулярно завершался ошибкой, сколько бы попыток мы ни делали и какие бы ещё параметры ни изменяли. Причина, на наш взгляд, заключается в слабой для такого разгона системе питания процессора и отсутствии дополнительных уровней стабилизации его напряжения.

Кстати, внимательный читатель наверняка заметит ещё одну проблему MSI Z170A Tomahawk – низкую частоту памяти DDR4. На приведённых выше скриншотах частота памяти составляет всего 2133 МГц. К сожалению, при активации любого из профилей XMP, прошитых в память, система намертво зависала ещё при старте, и реанимировать её можно было только сбросом настроек BIOS. Причём такие сбои наблюдались как с четырьмя, так и с двумя модулями нашего комплекта Corsair Vengeance LPX. В результате после ручной настройки нам удалось добиться стабильности работы памяти на частоте 2666 МГц с таймингами 15-15-15-28 CR1. Напомним, что флагманская MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition с этим же комплектом памяти могла работать на частоте 3333 МГц (3341 МГц – по данным мониторинга) с основными таймингами 16-16-16-36 CR2. Очевидно, что удешевление и экономия для MSI Z170A Tomahawk не прошли бесследно.

Поскольку большего от платы добиться не удалось, а также учитывая тот факт, что разгон по BCLK на плате данного класса имеет минимальную практическую ценность, мы сразу решили перейти к тестам производительности и сравнению результатов с показателями топовой версии платы MSI.

Производительность

Как мы и обещали в предыдущей статье, новые материнские платы с LGA1151 мы будем сравнивать с флагманской MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition. Вот и сегодня производительность MSI Z170A Tomahawk оценим в сравнении с этой, безусловно, одной из лучших плат с чипсетом Intel Z170 Express. Как говорится, есть на что ориентироваться и к чему стремиться.

Поскольку на «Томагавке» мы не выжали максимум из нашего процессора и оперативной памяти, то разница в производительности с MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition оказалась довольно заметной.

MSI Z170A Tomahawk Intel Core i7-6700K @4,6 ГГц DDR4 4 × 4 Гбайт 2,666 ГГц 15-15-15-28 CR1	MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition Intel Core i7-6700K @4,7 ГГц DDR4 4 × 4 Гбайт 3,0 ГГц 15-15-15-30 CR1
AIDA64 Extreme 5 memtest
WinRAR 5.31
7-zip 15.14
y-cruncher 0.6.9 Build 9464
TrueCrypt 7.2
Corona 1.3 Benchmark
CINEBENCH R15 x64

Отставание MSI Z170A Tomahawk от MSI Z170A XPower Gaming Titanium Edition очевидно во всех бенчмарках. Оно варьируется от трёх до шести процентов — в зависимости от степени нагрузки и «отзывчивости» теста к пропускной способности памяти.

⇡#Заключение

На наш взгляд, название статьи довольно точно описывает нынешнее позиционирование материнской платы MSI Z170A Tomahawk. С одной стороны, она имеет пусть и минимальный, но всё же набор современных контроллеров, таких как USB 3.1, два разных M.2 или шесть SATA 3, а также поддерживает базовые функции оверклокинга и фирменные программные новшества MSI. Но, с другой стороны, Z170A Tomahawk наделили «портами из прошлого» PCI, LPT и COM, установили, прямо сказать, очень уж простой звуковой контроллер начального уровня Realtek ALC892, сеть Realtek RTL8111H и слабенькую систему питания процессора с Military Class 4.

В результате получилась скромная плата без притязаний на выдающиеся оверклокерские достижения и стабильную работу с высокоскоростной памятью, которая при этом стоит как минимум в два с половиной раза дешевле своих старших сестёр на Intel Z170 Express. Так что если нет необходимости в максимальной производительности, создании SLI-системы или высокоскоростного RAID 0 из пары Ultra M.2-накопителей и вы не готовы потратить 20 тысяч рублей на модели с полным арсеналом всего перечисленного, то MSI Z170A Tomahawk отлично впишется в недорогой системный блок для игрового компьютера начального уровня.