Обзор и тестирование материнской платы MSI X399 Gaming Pro Carbon AC

Несомненно, многих интересует вопрос – шестнадцать ядер или десять, AMD или Intel? Но речь сейчас не об этом. Бессмысленно спорить, что платформа Ryzen Threadripper в каком-то смысле опередила время. Пользователи просто не ожидали столь сильного хода от компании AMD. Честные четыре слота PCIe, 64 линии, никаких отключений из-за ограниченного количества линий… Не это ли мечта энтузиастов?
28 ноября 2017, вторник 09:00

Оглавление

Вступление

Несомненно, многих интересует вопрос – шестнадцать ядер или десять, AMD Socket TR4 или Intel LGA 2066? Но речь сейчас не об этом. Бессмысленно спорить, что платформа Ryzen Threadripper в каком-то смысле опередила свое время. Пользователи просто не ожидали столь сильного хода от компании AMD.

Честные четыре слота PCI-e, 64 линии, возможность одновременного использования М.2 SSD, подключенных к шине процессора, а не чипсета, до восьми портов SATA, никаких отключений из-за ограниченного количества линий… Не это ли мечта энтузиастов? Но насколько этому званию соответствует материнская плата MSI X399 Gaming Pro Carbon AC?

Обзор MSI X399 Gaming Pro Carbon AC

Технические характеристики MSI X399 Gaming Pro Carbon AC

Название MSI X399 Gaming Pro Carbon AC
Чипсет AMD X399
Процессор AMD Ryzen Threadripper
Память 4 + 4 слота DDR4 от 2133 до 3600+ МГц
Линии PCIe 4 x PCIe 3.0 (16x/8х/16x/8x);
2 x PCIe 3.0 1x
Несколько видеокарт AMD Crossfire 4x, Nvidia Sli 4x
Накопители 1 x M.2 Mkey 2242-22100 (PCIe 3.0 x4 и SATA);
2 x M.2 Mkey 2242-2280 (PCIe 3.0 x4 и SATA);
8 x SATA 6 Гбит/с
Сеть Intel I211 (1 Гбит/с)
Wi-Fi Intel 8265AC 802.11 a/b/g/n/ac (+Bluetooth 4.2)
Аудио Realtek S1220A Codec
USB 6 x USB 2.0;
12 x USB 3.0;
1 x USB 3.1 Type A;
2 x USB 3.1 Type C

Начнем по порядку – с работы слотов. Все линии исходят из процессора, а их у него 64 штуки. Четыре резервировано для соединения с набором системной логики AMD X399, итого остается 60 штук.

Четыре физических слота PCI-e могут выдержать подключение по схеме 16х+8х+16х+8х. Другими словами, все графические ускорители получат достаточное количество линий чтобы не испытывать в них недостатка. Остается еще 12 линий.

Три слота М.2. также подключены к процессору и полностью забирают все оставшиеся соединения PCIe. Причем у них нет ограничений вида «только PCIe соединение и никаких устройств SATA». На новой платформе AMD процессор способен напрямую работать с SATA SSD, и это очевидное достоинство.

На чипсете висят остальные устройства и контроллеры плюс два слота PCIe 1x. Таким образом только AMD Ryzen Threadripper является полноценной системой, позволяющей подключить очень большое количество устройств без режима отключения других портов или интерфейсов.

Комплект поставки

  • Материнская плата MSI X399 Gaming Pro Carbon AC;
  • Диск с драйверами и программным обеспечением;
  • Инструкция и ее краткая версия;
  • Мостик 2-Way Sli (жесткий, для слотов PCIe 16x+16x);
  • Один Y-образный разветвитель питания GRB лент;
  • Четыре кабеля SATA;
  • Заглушка задней панели;
  • Декоративные накладки;
  • Крепеж вентилятора для системы питания OC Fan Holder;
  • Наклейка на корпус;
  • Наклейки для кабелей SATA;
  • 3D X-Mounting набор винтов;
  • Плата PCI-e 1x Wi-Fi и две антенны + кабель USB для подсоединения Bluetooth.

О дизайне PCB

Задача обеспечить питанием процессор, выделяющий до 180 Вт тепла, по сути не так проста. Инженерам MSI пришлось столкнуться с трудностями размещения VRM, как это некогда было с материнскими платами для многоядерных процессоров Intel. В случае Ryzen Threadripper сделать это оказалось еще сложнее, поскольку AMD советовала и даже рекомендовала располагать слоты оперативной памяти на минимальном расстоянии от сокета.

Даже при первом взгляде видно, насколько близко они расположены по отношению к процессорному разъему. Под зону VRM осталось совсем мало места – только над процессором. А там воткнуть все фазы физически невозможно. Точнее, это надо сделать правильно, оставив место под систему охлаждения. В результате система питания разделилась на две части: первая – процессорная, над сокетом; вторая – вспомогательное напряжение левее 3/4 каналов памяти.

Еще одно спорное место – это первый слот PCIe 16x. Он достаточно близок к сокету и, возможно, при использовании массивного воздушного охлаждения будет мешать установке некоторых видеокарт. Естественно, все три разъема М.2. удалось втиснуть лишь в пространство между слотами PCIe. И они, кстати, все снабжены охлаждением.

Мы не упустили возможность проверить быстродействие платы PCIe с быстрым твердотельным накопителем Samsung 960 Evo. И со внешней платой с 4-8х линиями PCIe, напрямую подключенными к процессору, и через разъемы М.2 получились в среднем такие результаты (используется драйвер Samsung NVMe):

Скорость обмена данными по записи соответствует средним показателям, а по чтению не дотягивает до лучших результатов ~300-400 Мбайт/с.

Устанавливать модули оперативной памяти нужно по вышеприведенной схеме. Отметим, что запустить систему с парой планок DDR4 намного легче, чем с четырьмя. Мне потребовалось трижды поменять местами модули, чтобы получить стабильный запуск материнской платы.

Как правило, один из четырех модулей отказывался опознаваться с ошибкой С0/С1. Но после нахождения благоприятных номеров слотов материнская плата MSI вела себя показательно стабильно.

Режим Game Boost позволяет без внесения настроек в BIOS разгонять процессор на фиксированные величины (подробнее – в разделе о разгоне)

Кнопки включения и перезагрузки снабжены подсветкой и корпусами, вдобавок прикрыты пластиковым кожухом.

Быстро оценить проблему при старте помогут светодиодные индикаторы процессора, памяти и видеокарты. Рядом установлен привычный POST-индикатор.

А вот и светодиоды, показывающие активность слотов PCIe.

В зависимости от цвета наглядно показано, с каким числом соединений работает слот: красный – 16х, белый – 8х, 4х или 1х.

Кроме того, подсвечиваются задействованные разъемы Dimm и активирован ли профиль XMP.

Цвет светодиода около коннектора для вентиляторов показывает, какой режим работает: красный – PWM, белый – DC.

Впрочем, стандартный POST-индикатор является основной диагностической единицей в момент старта системы.

О системе питания

Система питания на первый взгляд состоит из десяти фаз, однако это не так. Да, десятка основных фаз сосредоточена над процессорным разъемом.

К питанию процессора подается напряжение с пяти фаз (IR3555), подключены они через удвоители (IR3599), поэтому принято считать как десять.

За их управление отвечает контроллер (IR35201). Всего он поддерживает до восьми фаз в различных конфигурациях (8+0, 7+1, 6+2). Подтверждена совместимость данной модели со спецификациями Intel VR12 Rev 1.7, VR12.5 Rev 1.5, IMVP82 Rev 1.2 и AMD SVI2 REV 1.06. Совместим с I2C.

Вторая часть системы питания поместилась только за слотами оперативной памяти по левую часть печатной платы.

Через ШИМ-контроллер IR 35204 подается вспомогательное напряжение еще по трем фазам. Это двухканальный контроллер для питания VDD и VDDNB. Три фазы представлены как 2 + 1.

По обе стороны процессорного разъема размещено по четыре слота памяти. Обе группы питаются от двухфазной системы, состоящей из контроллера и пары мосфетов.

Питание на материнскую плату подается по двум коннекторам 8 pin.

А для компенсации напряжений к основным PCIe слотам подведен коннектор 6 pin PCIe.

Об интересном

Wi-Fi

Wi-Fi адаптер компания MSI предлагает в качестве дочерней платы, выполненной в формате PCIe 1x. Внутри установлен AC адаптер Intel 8265 с поддержкой Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac. Он работает в двух диапазонах (2.4 / 5 ГГц) на скорости до 867 Мбит/с.

На заднюю панель системной платы выведены аудиоразъемы, кнопка обновления и сброса BIOS, два USB 2.0, USB Type-C и Type-A, и порты USB 3.0.

Кстати, о скорости работы USB 3.1, ее следовало бы проверить…

Чуть-чуть медленнее, чем на Intel Z370, но быстрее, чем с помощью внешних контроллеров VIA, посаженных на исходящую от чипсета одиночную линию.

Для примера приведу замер скорости для порта USB 3.0.

RGB подсветка

RGB подсветка стала стандартом для материнских плат 2017 года. Чем больше режимов и светодиодов, тем лучше. Разработчики MSI поставили на печатную плату два десятка независимо конфигурируемых светодиодов.

Настраиваются они в специальной программе. Их можно как объединить в группы, так и задать индивидуальные режимы.

Дополнительно предусмотрена возможность подключить еще несколько RGB лент через пару разъемов. Один стандарта +12/R/G/B, другой для адресно-управляемых лент.

Система охлаждения

Все охлаждение строго зонировано: система питания – отдельные радиаторы плюс пара датчиков мониторинга; с обратной стороны делители фаз через термопрокладки охлаждаются небольшими алюминиевыми пластинами; PCH охлаждается собственным радиатором.

В его основании встроено несколько светодиодов. Тип термоматериала – липкая субстанция, при отделении от чипсета норовит порваться на несколько частей.

В номинальном режиме работы нагрев PCH средний. Обычно температура не превышает 45-50°C под нагрузкой.

Силовая часть, точнее три четверти от всех мосфетов, охлаждаются высоким радиатором. Из-за близкого расположения к отверстиям крепежа радиатора CPU производить монтаж последнего неудобно.

Еще одно отверстие в радиаторе пришлось сделать для крепления материнской платы к корпусу.

С обратной стороны печатной платы удвоители охлаждаются собственным радиатором.

Тестовый стенд

  • Материнская плата: MSI X399 Gaming Pro Carbon AC (AMD X399, Socket TR4);
  • Процессор: AMD Ryzen Threadripper 1950X;
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: DDR4 Corsair, 4 x 4 Гбайта;
  • Видеокарта: GeForce GTX 1080;
  • Накопитель SSD: Samsung 850 Evo, 250 Гбайт;
  • Накопитель SSD: Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • Жесткий диск: Seagate Desktop SSHD, 4 Тбайт;
  • Блок питания: Corsair AX1500i 1500 Ватт;
  • Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Температура VRM замерялась внешним термометром с выносными датчиками после теста LinX.

Режимы работы и разгон

Процессор AMD Ryzen Threadripper 1950X содержит несколько степеней защиты, а его рабочие частоты лежат в интервале 3.4-4.0 ГГц.

Добавим сюда и некий режим OverBoost, прибавляющий еще до 200 МГц сверху в зависимости от температуры и энергопотребления. Причем эти 200 МГц распространяются не на один поток, а до четырех потоков. В принципе, описание работы новинки у AMD указано не в явном виде и слишком расплывчато. Теоретически при запасе по температуре и с отключенным лимитом энергопотребления XFR должен как-то проявляться, но на деле его воздействие видно только при частичных нагрузках.

В номинальном режиме работы материнская плата MSI X399 Gaming Pro Carbon AC продемонстрировала результаты, полностью совпадающие с рекомендациями AMD.

Максимальная частота процессора поднималась до 4175 МГц, под стопроцентной нагрузкой все ядра просели до 3.4 ГГц. Vcore при этом составлял чуть более 1 В, точнее 1.040 В.

Затем процесс изучения плавно перешел к попыткам разогнать Ryzen Threadripper 1950X, начав сразу со сложного режима 4.1 ГГц. Первая попытка – неудача, процессор с Vcore 1.4 В быстро споткнулся о непонятный лимит, из-за чего частота всех ядер упала до 550 МГц. Следующим шагом было снижение эффективной частоты и напряжения. На частоте 4.0 ГГц при Vcore 1.375 В – аналогичное поведение, 1.35 В – те же 550 МГц в LinX.

В попытках найти стабильную частоту мною были опробованы с десяток комбинаций настроек напряжений и LLC в BIOS, пока внимание не привлекла температура системы питания:

Нагрев без внешнего вентилятора доходил до 118°C. Опустив руки пришлось резко умерить аппетиты и поставить частоту 3.8 ГГц, подбирая рабочее напряжение.

При напряжении 1.275 В и частоте 3.8 ГГц – ошибка через семь минут, температура VRM системной платы близка к 100°C.

При снижении напряжения до 1.25 В и частоте 3.8 ГГц – ошибка через те же семь минут, температура зоны VRM снова близка к 100°C.

После этого пришлось более подробно изучить BIOS материнской платы и установить внешнее охлаждение радиатора системы питания (OC Fan Holder).

А также отключить, точнее притупить бдительность системы сброса частот процессора, активировав Relax EDC throttling в BIOS.

Частота процессора – 3.8 ГГц, напряжение Vcore – 1.208 В, сохраняется полная стабильность, пока настройки BIOS выбраны по умолчанию. Никакие лимиты не отключены; единственное, что пришлось убрать – функции энергосбережения. LLC выставлен в Auto. Попробуем следующий шаг – 3.9 ГГц…

При напряжении 1.3 В процессор уходит в режим троттлинга на десятой минуте теста…

Снижаем напряжение до 1.275 В, и история повторяется. Посмотрите на температуру системы питания! Она вновь поднялась почти до 100°C. Не здесь ли кроется общая нестабильность разгона?

При 1.265В и ниже процессор не был способен работать под нагрузкой. Систематически появлялась ошибка с синим экраном. Не уверен, что всю вину можно переложить на модель MSI, поскольку возможно стендовый экземпляр Ryzen Threadripper очень неудачный.

Но кое-какие выводы сделать можно: при разгоне Ryzen Threadripper 1950X потребляет более 300 Вт, а для этого требуется мощная система питания, которая в свою очередь должна хорошо охлаждаться. И герой обзора не относится к таким. Близко расположенные мосфеты и дроссели не позволили оснастить зону VRM достаточно массивным радиатором. Эксплуатировать MSI X399 Gaming Pro Carbon AC без внешнего охлаждения можно только в штатных режимах работы CPU. А разгон с поднятием напряжения выше 1.25 В уже требует активного охлаждения радиатора.

Для упрощения разгона предусмотрена аппаратная вращающаяся кнопка Game Boost. В инструкции приведен алгоритм, выглядящий так:

Соответственно при нем сохраняются функции энергосбережения.

Возможности BIOS

Помимо настроек работы слотов, портов и прочего наибольший интерес представляет раздел разгона, с него и начнем…

На выбор предоставляется два режима разгона – нормальный и эксперт. В чем их различие – понять не удалось, все функции присутствуют и в том и в другом режиме, а какие именно, мы сейчас и узнаем.

  • CPU Ratio – множитель процессорных ядер с шагом 0.25Х;
  • Core Performance Boost – активация XFR AMD. В выключенном положении процессор не поднимает частоты ядер.

Все ядра постоянно работают под нагрузкой на 3.4 ГГц. Если активировать энергосбережение, то частота ЦП падает до 550 МГц.

  • Downcore Control – позволяет отключать ядра на кристаллах;
  • GameBoost – управление автоматическим разгоном. Либо через BIOS, либо вращающейся кнопкой, расположенной на материнской плате рядом с кнопками включения и перезагрузки;
  • AXM – активация профилей AXM AMD. При отсутствии таковых нормально подтягиваются настройки из прописанного в памяти профиля XMP;
  • Dram Frequency – частота памяти;
  • Memory TryIT! – возможность проверить разогнанную частоту памяти без риска получить полностью не загружающуюся систему;

DigiAll Power – меню с настройками энергопитания процессора и остальных важных частей системы;

  • CPU LCC – компенсация падения напряжения Vcore: Auto, от 01 до 08 (прекрасно работает в авторежиме до 1.25-1.275 В, дальше даже на 08 не может удержать напряжение в заданном интервале);
  • CPU VRM Over temperature protection – настраивает защиту по температуре на системе питания процессора: Auto, от 100 до 125°C с шагом 5°C;
  • VR 12VIN OCP – включение и отключение защиты по силе тока на цепи +12В.

Остальные пункты меню касаются схожих настроек по защите каналов памяти и температуры VRM систем памяти (AB-канал и CD-канал) с максимальной температурой до 150°C.

  • CPU Core Voltage – напряжение для процессора;
  • VDD SoC Voltage – напряжение шины.

Дальше идут напряжения вспомогательных систем. А теперь о диапазонах этих самых напряжений.

CPU Core Voltage от 0.9 В до 1.7 В с шагом 0.125 В
VDD SoC Voltage от 0.9 В до 1.4 В с шагом 0.125 В
CLDO_VDDP от 0.7 В до 1.4 В с шагом 0.005 В
CPU 1P8 от 1.6 В до 2.4 В с шагом 0.1 В
DRAM CH A/B от 1.08 В до 1.5 В с шагом 0.01 В
DRAM CH A/B VPP от 2.4 В до 3.2 В с шагом 0.01 В
DRAM CH A Vref от 0.12 В до 1.235 В с шагом 0.015 В
DRAM CH B Vref от 0.12 В до 1.235 В с шагом 0.015 В
DRAM CH C/D от 1.08 В до 1.5 В с шагом 0.01 В
DRAM CH C/D VPP от 2.4 В до 3.2 В с шагом 0.01 В
DRAM CH C Vref от 0.12 В до 1.235 В с шагом 0.015 В
DRAM CH D Vref от 0.12 В до 1.235 В с шагом 0.015 В
ProM Core от 0.85 В до 1.8 В с шагом 0.01 В
ProM PHY от 2.3 В до 3.2 В с шагом 0.1 В

Раздел опций процессора:

  • SMT – включение аналога Hyper Threading;
  • Global C-State – управление глубиной режимов энергосбережения;
  • Relaxed EDC – включение и выключение расширенного диапазона работы процессора без троттлинга.

Параметры CnQ и SVM, думаю, всем известны и так.

Система мониторинга

На печатной плате расположено шесть разъемов для подключения устройств охлаждения. Два основных – это коннектор процессора и помпы, а также четыре вспомогательных для различного типа вентиляторов. Все они четырехконтактные и управляются по DC/PWM принципу.

CPU Q-Fan Control

Каждый вентилятор можно настроить по нескольким параметрам:

  • Тип подключения;
  • Источник корректировки оборотов (на плате расположено с десяток термодатчиков плюс три выносных);
  • Время отклика на увеличение и уменьшение оборотов в долях секунд.

Также легко на лету переключается тип управления – линейный или «умный» с подстройкой по пользовательским точкам. Если на заданной величине напряжения вентилятор не может поддерживать скорость вращения крыльчатки, то останавливается.

Жестких ограничений по настройкам нет, все вентиляторы привязываются к любым источникам, а их действительно очень много, включая две точки на системе питания. Таким образом нет смысла давать разъяснения для каждого разъема.

Отдельно стоит упомянуть микросхему мониторинга. Она легко распознается программами типа HwInfo и передает множество данных. Например, можно оценить в амперах, ваттах и вольтах электроэнергию, поступающую на преобразователь питания. Что интересно, данные поступают с обоих преобразователей: с IR 35201 и 35204, а также с системы мониторинга Nuvoton NCT6795D.

Заключение

Сложно говорить о потенциале платформы AMD Ryzen Threadripper, протестировав лишь один экземпляр процессора Ryzen Threadripper 1950X и одну материнскую плату. Так что подведем итоги изучения модели MSI.

После детального теста MSI X399 Gaming Pro Carbon AC выявляется одна проблема – это невозможность высокого разгона без дополнительного охлаждения системы питания. С одной стороны, при ее создании использованы очень приличные компоненты, с другой – из-за условий расположения радиатор, ответственный за охлаждение, недостаточно массивен. И это объясняет крепление для вентилятора в комплекте поставки.

Причем обмануть систему нельзя, ведь без него можно рассчитывать лишь на штатный режим работы процессора. По крайней мере, это справедливо для Ryzen Threadripper 1950X с уровнем TDP 180 Вт. При достижении планки 230 Вт зона VRM модели MSI перестает справляться. Удивляет и скромное число настроек в BIOS (особенно после знакомства с решениями на Intel Z370). Нет даже элементарного адаптивного режима для настройки напряжений Vcore.

В остальном конфигурация на базе системной платы MSI X399 Gaming Pro Carbon AC обладает рядом достоинств: это и полноценные четыре слота PCI-e, и три разъема M.2 со скоростями 4х, и прочее. Такая обвязка на фоне Intel LGA 2066 действительно впечатляет и ради нее стоит рассмотреть платформу AMD Ryzen Threadripper.

Rasamaha (Дмитрий Владимирович)

По итогам обзора материнская плата MSI X399 Gaming Pro Carbon AC получает награду:


Выражаем благодарность:

  • Компании MSI за предоставленную на тестирование материнскую плату MSI X399 Gaming Pro Carbon AC.

За кадром