Обзор шести Mini-ITX-матплат на базе Z270 Express: мой любимый размер / Материнские платы

Тестовая лаборатория 3DNews еще три года назад наглядно показала, что ведущие тайваньские производители всерьез взялись за создание Mini-ITX-устройств, подходящих геймерам и оверклокерам. Сегодня мы в этом еще раз убедимся, ведь сравнительное тестирование посвящено выбору материнской платы для небольшого, но мощного игрового компьютера с современным процессором Intel Kaby Lake и полноценной дискретной видеокартой. К тому же в продаже полно интересных миниатюрных корпусов, все большую популярность получают мощные блоки питания форм-фактора SFX, а некоторые производители выпускают специальные укороченные версии 3D-ускорителей. Дело остается за малым: определиться со списком комплектующих и собрать свой игровой компьютер мечты.

Формат Mini-ITX не так популярен, как те же mATX и ATX, но и здесь есть чем «поживиться». Я обратился за помощью в компьютерный магазин «Регард» и взял все Mini-ITX-платы на базе чипсета Z270 Express, какие были на тот момент в продаже. Все шесть устройств вполне подходят для обозначенной в статье задачи — создания производительного, но компактного игрового системного блока. Осталось выявить сильные и слабые стороны каждого из участников тестирования.

⇡#Особенности материнских плат mini-ITX

На самом деле существует два форм-фактора материнских плат, которые соответствуют типоразмеру 170 × 170 мм. В этом тесте мы рассматриваем варианты на базе стандарта Mini-ITX. Такие платы располагают полноценным портом PCI Express x16 и слотами DIMM для установки двух модулей оперативной памяти. Но существует и форм-фактор Thin Mini-ITX — платы на его основе подходят для сборки еще более компактных UCFF-компьютеров (Ultra-Compact Form Factor), так как платформа в сборе имеет толщину всего 25 мм. В них используются два разъема SO-DIMM для установки ноутбучной ОЗУ и нет PCI Express x16. Для сборки по-настоящему производительной игровой системы с применением высокочастотной памяти и дискретной видеокарты уровня GeForce GTX 1080 или даже GeForce GTX 1080 Ti такие модели, конечно, не подходят.


Вариант №1		Вариант №2

Форм-фактор материнской платы регламентирует ее монтажные параметры — размер, расположение монтажных отверстий, разъемов для плат расширения и площадки портов ввода-вывода. В остальном производители материнских плат вольны действовать так, как им захочется. Как правило, платы форм-фактора Mini-ITX имеют два разъема DIMM и один разъем PCI Express x16. Наиболее популярным считается первый вариант разводки компонентов. Он лучше подходит для сборки игрового компьютера, так как процессорное гнездо максимально удалено от разъема PCI Express x16, следовательно, габаритный кулер не помешает установке видеокарты. Второй вариант тоже все еще встречается в продаже, но в сегодняшнем тестировании плат с подобной разводкой нет. Скажу больше: все шесть устройств, о которых пойдет речь далее, обладают схожими чертами, что неудивительно при использовании форм-фактора Mini-ITX. И все же у каждой платы есть свои особенности.

Существуют и другие варианты компоновки основных и второстепенных элементов. Например, инженерам компании ASRock даже удалось вместить обладающий большими габаритами разъем LGA2011-v3 при создании модели X99E-ITX/ac.

Игровая система на базе материнской платы ASUS Z170I Pro Gaming, собранная в корпусе NZXT Manta

Системные платы форм-фактора Mini-ITX не поддерживают массивы видеокарт AMD и NVIDIA, так как оснащены только одним PEG-портом. Разъем для накопителей (в том числе Intel Optane) M.2, к которому подведено четыре линии PCI Express 3.0, есть во всех решениях на базе 200-й логики. Получается, что Z270 Express интересен только из-за разгона и высокочастотной оперативной памяти. Во всех остальных случаях платы на младшей логике H270 Express будут обладать абсолютно одинаковой функциональностью, но стоить при этом меньше. Материнки на базе чипсета Z170 Express также совместимы с процессорами Kaby Lake и предусматривают возможность разгона. Причины, почему все же стоит предпочесть плату на более современной 200-й логике, описаны в этой статье.

Встроенный контроллер памяти процессоров Skylake и Kaby Lake поддерживает до 64 Гбайт ОЗУ DDR4, но так как у Mini-ITX-плат всего два порта DIMM, то максимальный объем ОЗУ — 32 Гбайт.

⇡#Технические характеристики и комплектация

Все шесть устройств имеют схожие характеристики и функциональность. Например, у каждой платы есть беспроводной модуль Wi-Fi и Bluetooth. Различия заключаются в разном числе таких портов, как M.2, SATA 6 Гбит/с, RJ-45 и USB. Полный список характеристик рассматриваемых материнских плат приведен в таблице.

	ASRock Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac	ASRock Z270M-ITX/ac	ASUS ROG Strix Z270I Gaming	GIGABYTE GA-Z270N-Gaming 5	GIGABYTE GA-Z270N-WIFI	MSI Z270I GAMING PRO CARBON AC
Процессор	Intel Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron шестого и седьмого поколений в исполнении LGA1151 (Skylake-S и Kaby Lake-S)
Чипсет	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express
Подсистема памяти	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-3733 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4266 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-3800 (OC)
Слоты расширения	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0
Интерфейсы накопителей	1 × M.2 (Socket 3, 2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с 1 × SATA Express 10 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2230/2242/2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 6 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2242/2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 1 × M.2 (Socket 3, 2242/2260/2280) с поддержкой PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 6 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2242/2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с
Интерфейсы накопителей	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10
Локальная сеть	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с 1 × Intel I211V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с 1 × Intel I211V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с
Беспроводная сеть	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.0	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.0	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.1	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.2	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.2	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.2
Аудиоподсистема	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC892 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD
Интерфейсы на задней панели	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 1 × Thunderbolt 3 6 × USB 3.0 Type A 1 × S/PDIF Opt out 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DVI-D 2 × HDMI 2 × RJ-45 6 × USB 3.0 Type A 2 × USB 2.0 Type A 3 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 3 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.0 Type C 4 × USB 2.0 Type A 5 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 4 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.1 Type A 1 × USB 3.1 Type C 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DVI-D 2 × HDMI 2 × RJ-45 4 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.0 Type C 1 × S/PDIF Opt out 5 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 2 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.1 Type A 1 × USB 3.1 Type C 2 × USB 2.0 Type A 1 × S/PDIF Opt out 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA
Форм-фактор	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм
Цена	~12 500 руб.	~8 500 руб.	~13 000 руб.	~12 500 руб.	~9 500 руб.	~12 500 руб.

Все испытанные модели упакованы в небольшие картонные коробки. Комплект поставки в большинстве случаев стандартный — заглушка на I/O-панель, SATA-кабели, антенны для беспроводного модуля связи, макулатура (руководство пользователя, наклейки, рекламные брошюры, подставки под пивные стаканы), а также диск с драйверами и программным обеспечением. Несколько выделяется комплектация ASUS ROG Strix Z270I Gaming, у которой, помимо перечисленного, присутствует парочка действительно полезных вещей: удлинители для подключения органов управления корпуса и RGB-ленты. Стоит отметить и MSI Z270I GAMING PRO CARBON AC, у которой в коробке также нашелся 800-мм удлинитель со сплиттером для подключения двух светодиодных лент.

⇡#ASRock Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac

Модельный ряд материнских плат ASRock включает впечатляющее количество разнообразных серий. В том числе и серию Fatal1ty, названную в честь прославленного американского киберспортсмена Джонатан Уэнделл и появившуюся в ассортименте компании еще семь лет назад.

ASRock Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac

Я уже отметил, что все шесть устройств имеют схожую компоновку основных элементов, поэтому при анализе разводки интерфейсов только и остается обращать внимание на всевозможные мелочи. Например, у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac все три четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов расположены на одной (верхней) стороне. Если использовать плату в корпусе формата Slim Desktop (Fractal Design Node 202, SilverStone RVZ02, Lian Li PC-O5X) такая компоновка может быть неудобна. Например, при установке пары 120-мм вентиляторов для дополнительного обдува графического адаптера в Fractal Design Node 202 потребуется смотреть в сторону моделей, у которых провода не короче 20 сантиметров. Или же подсоединять их при помощи переходника, подключаемого к MOLEX-разъему блока питания. К сожалению, эта модель не умеет управлять оборотами вентиляторов без ШИМ.

Зато на печатной плате удачно распаяны внутренние интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0. Такое расположение удобно как в случае применения корпуса форм-фактора Slim Desktop, так и Mini-Tower (Fractal Design Define Nano S, NZXT Manta, Phanteks Enthoo Evolv ITX). Помимо перечисленных интерфейсов стоит отметить возможность подключения 3,5-мм звуковых гнезд на передней или верхней панели корпуса.

Разъем PCI Express x16 дополнительно армирован. Данная технология применяется в пяти материнских платах из шести рассмотренных. Производитель отмечает, что контакты PEG-порта и слотов DIMM получили золотое напыление. Подсветки у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac не предусмотрено, нет и разъема для подключения RGB-ленты.

За проводное соединение отвечает гигабитный контроллер Intel I219V — частый гость во многих Z270-платах дороже 10 000 рублей. За беспроводное соединение ответственен модуль Intel Wireless-AC 7265NGW. В платах GIGABYTE и MSI, рассмотренных в этом материале, используется встроенная карта Intel Wireless-AC 8265NGW, она тоже устанавливается в отдельный слот M.2 (Key E). Модули обеспечивают беспроводное соединение IEEE 802.11a/b/g/n/ac с максимальной пропускной способностью до 867 Мбит/с. Различия кроются не только в поддержке той или иной версии Bluetooth (у Wireless-AC 7265NGW — Bluetooth 4.0, у Wireless-AC 8265NGW — Bluetooth 4.2), но и в методе пространственного кодирования сигнала MU-MIMO, который поддерживает более современная версия беспроводного адаптера Intel.

Оборотная сторона ASRock Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac

Компоновка элементов у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac достаточно плотная, много места занимает радиатор охлаждения чипсета. Между ним и гнездами DIMM распаяно четыре порта SATA 6 Гбит/с — не очень удачное решение, так как даже не самый большой процессорный кулер перекроет минимум две колодки. В итоге нехватка места привела к тому, что слот M.2 для установки твердотельного накопителя «перебрался» на обратную сторону печатной платы — это распространенное решение для mini-ITX-плат. Поддерживаются SSD форматов 2260 и 2280. При использовании M.2 в режиме SATA отключается разъем SATA3_0.

SSD крепится прямо под чипсетом. С учетом того, что современные NVMe-накопители под серьезной нагрузкой греются порой до 70-80 градусов Цельсия (а старые так и вовсе до 100 градусов Цельсия), получилось не самое удачное решение. Например, в корпусе Slim Desktop будет использоваться процессорное охлаждение типа Down Flow. Следовательно, при наличии SSD на обратной стороне он не будет дополнительно обдуваться. В таких условиях NVMe-накопитель может перегреваться, что приведет к падению его производительности. А еще учитывайте, что не все SSD с дополнительным охлаждением (например, Team TForce Cardea) поместятся в проем между корпусом и платой.

Рассматриваемая плата — единственная в тесте, в которой используется интерфейс SATA Express. Интерфейс мертв, ходовых моделей в продаже нет, да и необходимость в них при наличии M.2 с четырьмя линиями PCI Express 3.0 отпадает. Так что использовать SATA Express в 100% случаев будут в качестве двух простых SATA 6 Гбит/с.

Самый примечательный порт, расположенный на I/O-панели, — это Thunderbolt 3. Он же выступает в роли USB 3.1 Type-C, и к нему можно подключить дисплей. Интерфейс реализован при помощи контроллеров Intel JHL6240 и Texas Instruments TPS65982. В остальном набор портов ввода-вывода достаточно стандартный для плат на базе Z270 Express. Отмечу только, что рядом с SMA-коннекторами, к которым подключаются антенны от беспроводного модуля Intel, расположена клавиша сброса настроек BIOS.

В основе звуковой подсистемы лежит чип Realtek ALC1220. Аудиосоставляющая устройства усовершенствована согласно всем современным канонам: печатная плата экранирована от остальных компонентов непроводящим ток слоем текстолита; в состав тракта включены японские конденсаторы Nichicon и операционный усилитель TI NE5532; левый и правый каналы разведены в разных слоях PCB.

Подсистема питания Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac насчитывает восемь фаз. Каждый канал состоит из дросселя, выдерживающего нагрузку до 60 А, и полевого транзистора TI 87350D. Шесть фаз предназначены для центрального процессора, еще две — для встроенной графики. Управление питанием CPU осуществляется ШИМ-контроллером IR35201. Он распаян на обратной стороне печатной платы.

Цепочка из шести полевых транзисторов, отведенная для работы вычислительной части процессора, охлаждается достаточно массивным радиатором красного цвета. Однако с крупными кулерами выступающая часть пассивного охлаждения никак не контактирует. При использовании Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac в корпусе типоразмера Mini Tower подойдут «башни» как с 120- так и с 140-мм вентиляторами.

Ключевая особенность пассивной СО — это применение тепловой трубки. Что ж, под нагрузкой, без применения дополнительного обдува, охлаждение отлично справляется со своей задачей. Дроссели прогреваются всего до 68 градусов Цельсия, что очень важно для условий, в которых обычно используются материнские платы форм-фактора Mini-ITX.

Работа в номинальном режиме

Качественный конвертер и эффективное охлаждение делают свое дело. Под нагрузкой в LinX 0.7.0 просадок частоты процессора не наблюдается. При этом в режиме «По умолчанию» Core i7-7700K работает не на стандартной частоте 4400 МГц при загрузке всех четырех ядер, но на частоте 4544 МГц — множитель выставлен на значении х45, а параметр BCLK увеличен с 100 до 100,9 МГц. Сразу скажу: подобной, если так можно выразиться, хитростью пользуются не только инженеры ASRock.

ASRock_UEFI

asrock_1_f_b1.png

Смотреть все изображения (24)

asrock_1_f_b2.png

asrock_1_f_b3.png

asrock_1_f_b4.png

Смотреть все
изображения (24)

Как правило, в платах, базирующихся на одной платформе (в нашем случае — LGA1151), изготовители используют схожие прошивки BIOS. В зависимости от модели меняется лишь функциональность. Например, производитель дает возможность пользователю более гибко менять напряжения процессора, памяти и чипсета. В Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac используется точно такой же BIOS, как и в Z270 Extreme4. Поэтому лишний раз повторяться я не буду.

Особо выделю некоторые функции, напрямую связанные с чипами Kaby Lake. Во-первых, во всех Z270-платах есть пункт, позволяющий понизить множитель процессора при выполнении им AVX-инструкции. Именно этот набор команд сильнее всего нагружает CPU. У ASRock данная опция называется AVX Ratio Offset. Во-вторых, появилась функция BCLK Aware Adaptive Voltage. С ее помощью при изменении частоты BCLK корректируется напряжение процессора, что исключает подачу завышенных напряжений при работе CPU на высокой частоте тактового генератора.

	Мин./макс. значение, В	Шаг, В
CPU Core Voltage	0,9/1,5	0,005
DRAM Voltage	1,1/1,5	0,05
DRAM Activating Power Supply	2,5/2,7	0,2
CPU VCCIO Voltage	0,85/1,2	0,01
VCCST Voltage	0,9/1,2	0,05
VCPLL Voltage	1,1/1,5	0,01
CPU System Agent Voltage	0,95/1,35	0,05
PLL Termination Voltage	0,9/1,185	0,015
CPU Graphics Voltage	0,9/1,51	0,005
PCH Core Voltage	0,9/1,2	0,01
Internal PLL Voltage	0,9/1,2	0,015
CPU Load-line Calibration (уровни)	5	—

ASRock UEFI располагает всем необходимым для разгона процессора и памяти. Напряжение CPU задается в двух режимах: явном Fixed Mode и подстраиваемом Offset Mode. Во втором случае пользователь может регулировать вольтаж относительно номинала в диапазоне от -100 до +200 мВ с шагом 5 мВ.

В случае с Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac мы можем следить за температурой центрального процессора и за температурой материнской платы.

Проверка функции автоматического разгона

Прошивка предусматривает несколько режимов автоматического увеличения частоты: от, в общем-то, будничного разгона чипа до 4,6 ГГц и до серьезных 5,0 ГГц (с понижением частоты до 4,7 ГГц при исполнении векторного набора команд). К сожалению, ни один из режимов не работает так, как задумано. В большинстве случаев наблюдаются просадки, и мы имеем дело с весьма занятной ситуацией: в номинальном режиме система работает быстрее, чем в разогнанном.

Ручной разгон

Ничего удивительного в том, что функция автоматического разгона не работает должным образом, нет. Самостоятельный разгон чаще всего дает лучший результат. Например, в случае с Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac достаточно было добавить 150 мВ в режиме Offset Mode и выставить четвертый уровень Load Line Calibration, чтобы Core i7-7700K стабильно заработал на частоте 4,8 ГГц даже под нагрузкой в виде программы LinX 0.7.0.

Разгон по частоте тактового генератора

Увеличение частоты тактового генератора материнских плат на чипсете Z270 Express не всегда применяется на практике. К сожалению, в случае с чипсетами 200-й серии и платформой LGA1151 разгоняются исключительно процессоры с разблокированным множителем, а потому наличия свободного коэффициента умножения вполне достаточно для оверклокинга чипа в домашних условиях. Тем не менее я получил вполне достойный результат — 300 МГц по шине.