【vol.14】2010年4月【每月焦點】H55/H57主機板 省電高效能新選擇
2013-03-14 09:44
H55/H57主機板 省電高效能新選擇
文.圖/JC
支援Intel新一代Core系列處理器的H55/H57主機板,有強大的運算效能之外也兼具省電能力,也因繪圖核心直接整合到處理器,大幅度強化圖形性能,並支援雙通道DDR3記憶體,同時搭載USB 3.0以及 DisplayPort介面等特點,本文從Intel Core-i5/i3新系列處理器談起,並作H55/H57系列主機板實測,讓您體驗超頻高速繪圖運算的魅力。
內建顯示的Intel Core-i5/i3新系列處理器
在Intel提出Tick-Tock模型,以製程與微架構設計交互更新的概念後,後續推出的產品大致就遵循這個模式。而隨著處理器製程全面進入45nm技術之後,接下來就是依照規畫進入新的Nehalem微架構,並以此推出新的桌上型處理器。Nehalem微架構將原本的Core微架構做了改良,最重要是它將傳統位於北橋晶片的記憶體控制器整合進處理器,並將Hyeper-Threading技術再加進來。
在2009年下半年,Intel推出新的H55晶片組及LGA 1156接腳的Core i7/i5(Lynnfield)系列,主要是鎖定高效能及主流級市場。依照過去的傳統,在搭配額外顯示卡的主流級晶片組產品外,Intel還會推出整合顯示功能的產品,以滿足如辦公室環境或是一般家用市場的需求。
現在Intel正式推出的整合繪圖功能主流級處理器,研發代號為Clarkdale,正式名稱為Core i5-6XX系列及Core i3-5xx系列,後來也推出更低價的Pentium系列。Clarkdale是一款多晶片單一封裝的設計,即運算核心與繪圖核心是二個個別的晶片,再封裝於同一個包裝當中。
隨著Nehalem微架構引入後,接下來就是提升原有的45nm製程,即更精密的32nm製程。而Clarkdale運算核心晶片便是採用全新的32nm製程,比較特別是Intel首度引入新製程時,就大規模運用在主流產品。目前的32nm製程,採用第二代High-K金屬閘極,閘極高度更僅為0.9nm。在相同的微架構設計,採用更精密的製程,晶片的面積可以縮小,同時在功耗的改進下,處理器核心的頻率也可以再向上提升。
2010年初推出的Core i5及i3系列產品中,全部都是雙核心的設計,並且支援Hyper-Threading技術(Pentium系列除外),當然它一樣整合雙通道的DDR3記憶體控制器。除了Core i3系列外,內建顯示的新Core i5-6xx系列全部皆支援TurboBoost自動加速技術,這項之前僅有高階產品才擁有的技術,現在中階、入門級產品也可以享用。TurboBoost在設定的功耗之內,會隨著運算需求的提升,自動提升工作頻率以擁有更好的效能。
新的Clarkdale雖然還是採用Nehalem微架構設計,不過做了小幅的修改,加入了新的指令集,其中有六個新指令是為AES(先進加密標準)而設計,因此稱為AES-NI(先進加密標準新指令)。由於現在許多網路通訊與資料保密時,都會採用AES處理,在處理器加入AESNI後,對於這類工作就可以更快速的處理,不過Core i3/Pentium目前並不支援AES-NI。
至於與運算核心封裝在一起,稱為Intel HD Graphics繪圖處理器,目前採用45nm製程,它可提供平順的高畫質(HD)視訊播放能力,並完全支援Windows 7作業系統,也可以輕鬆應付一般的3D遊戲而不需要額外的顯示卡。在Core i5/i3產品當中,除了Core i5-661之外,其工作頻率都是733MHz,而Core i5-661則是高達900MHz。由於繪圖處理器採用45nm製程,雖然電晶體數(1.77億顆)比運算核心(3.82億顆)少,但是晶片面積為114mm2,比運算核心的81mm2還大許多,它運作時的功耗也有影響,Core i5-661(87W)就比其它的同樣Clarkdale的73W來得高。
關於搭配新處理器的系統晶片組與主機板,於後文更詳細的介紹。接下來則是以Core i5-660與Core i3-530做簡單的效能測試,讓大家對於新處理器的效能有個參考數據,同時也在以下列出目前Clarkdale產品的簡單規格表,特別是Core-i5、i3與新款Pentium產品中部分規格的差異,如是否支援VT-d等功能都可以看到。
若是扣除一些比較特別的功能支援,像AES-NI、VT-d、TXT…等特別的功能外,Core-i3系列在效能部分因為沒有Turbo Boost,頻率也較低一些,所以較Core i5弱一點,而效能的差異就是讓使用者以不同的價位做為代價。不管是Core i5-6XX或是i3-5XX系列,因有內建顯示功能,並擁有雙運算核心,對許多人來說是非常好的選擇。
採用H55/H57晶片組的新主機板
為大家介紹了整合繪圖功能的新款Intel Core i5/i3(Clarkdale)處理器後,接下來要為大家介紹搭配的新系統晶片組,以及目前主機板廠已推出採用新系統晶片組的主機板產品。
前文提到Clarkdale除了運算核心採用Nehalem微架構及最新的32nm半導體製程之外,最重要就是整合顯示晶片於同一個封裝內,也就是使用者購買此系列處理器時就擁有顯示功能。新的處理器同樣採用LGA1156封裝,但是搭配與之前Lynnfield系列處理器同時推出的P55晶片組,會無法將顯示輸出,因此就要有新的晶片組來支援,目前已有H55/H57/Q57三款晶片組可以使用。
既然採用相同的腳位設計,Clarkdale其實還是可在P55上順利運作,只是顯示功能無法輸出。同樣的道理,之前推出的Lynnfield系列亦能安裝在H55/H57/Q57上,只是主機板上原本的顯示輸出就變成無作用。以實用的角度來看,H55/H57/Q57的主機板,似乎比P55有更大的使用彈性!
對許多應用環境,例如一般辦公室的使用者,通常不需要太高速的顯示卡,內建的顯示功能已經非常足夠,所以H55/H57/Q57搭配雙核心的Clarkdale是最新的好選擇。其中Q57是以針對企業管理,即支援Core vPro技術的晶片組,需要搭配支援的處理器,這類主機板在一般零售市場並不容易買到,H55/H57才是市場的大宗,因此本次介紹就是以H55/H57為主。
H55、H57、Q57與P55都屬於5系列的晶片組,基本功能都相同,它們都可以使用LGA1156的處理器,包括Lynnfield及Clarkdale。由於傳統北橋晶片內的記憶體控制器、繪圖處理器都整合至中央處理器當中,傳統南、北橋二顆晶片組成系統晶片組的設計已不復見,現在5系列的晶片組僅剩單晶片設計,大部分都是南橋晶片的功能。
為了將Clarkdale內建的繪回處理器顯示訊輸出,H55/H57/Q57具有Flexible Display Interface(FDI)介面,此介面與繪圖處理器連接而將顯示功能輸出。經過FDI介面之後,這三款系統晶片組支援目前最常見的輸出介面,從傳統的VGA、DVI到新一代的HDMI及DisplayPort皆可,不過就目前看到的主機板產品,大都提供前三種連接埠,畢竟它們是目前市場中最容易搭配顯示器的介面。
在HDMI與DVI輸出部分,還支援HDCP功能,搭配支援的顯示器時,就可播放HDCP保護的視訊內容,如藍光光碟。在顯示輸出上,使用者可以連接二台顯示器,以便擁有多重顯示及更大的顯示桌面。
Clarkdale處理器雖然已經整合繪圖處理器,但是它仍內建了PCI Express 2.0 x16的匯流排,未來使用者若覺得顯示效能不敷使用時,就更換中央處理器,亦能加入效能較高的顯示卡來使用。目前全系列Clarkdale處理器內的PCI Express Gen.2匯流排,除了可以用單支PCIe X16模式外,亦支援二組x8模式,即可以搭配二片顯示卡做串接運算。
然而我們也發現在這次報導中,部分產品雖然提供二支PCIe X16,卻是提供PCIe X16+PCIe X4的組合方式,第二支的PCIe X4似乎是從晶片組這裡而來,雖然如此仍可提供雙顯卡串接模式。另外,要留意是雙顯卡串接模式,使用Clarkdale時目前僅支援AMD ATI Crossfire,若要使用SLI時,需要搭配Lynnfield系列處理器。
至於H55與H57這二種功能幾乎一樣的晶片組,有什麼差別嗎?它們之間的差異主要有三,USB連接埠數(12 vs. 14)、PCIe(6 vs. 8)控制器數量,以及H57支援磁碟陣列功能,基本上若沒有太多的要求,H55就非常夠用。H55/H57/Q57比P55多一個稱為Quiet System Technology(SQT)靜音系統技術,它在系統晶片組中加入了四個風扇轉速偵測與轉速控制器,以精確控制風扇達到低噪音的目的,不過要使用此功能,還需要一些韌體上的支援。
主機板產品介紹
這次取得主機板廠新推出採用H55/H57的產品作測試,雖然數量不多,但是能從中看到大致的設計方向,以及提供的功能,以便做為採購的參考。測試時各主機板都是以預設值為主,只有變動SATA模式為AHCI,TurboBoost亦設定為開啟。
Asrock H55M Pro
華擎送測的是採用 Micro-ATX尺寸設計的H55M Pro,從過去市場上販售的產品習慣,內建顯示功能的主機板大都設成小板子。若以Clarkdale的表現,加上系統晶片組的功能齊全,不僅適合做為辦公室的系統,亦可做為多媒體或家庭劇院PC。
由於LGA1156設計時的功耗設定不算高,加上新處理器本身功耗低,因此H55M Pro在電源電路部分不若高階產器那樣誇張與複雜,像是仍提供4+1相的設計,加上採用全固態電容,提供穩定與充足的電流供處理器使用。此款產品設計符合 EuP規範,即符合歐盟的低關機功耗規定,搭配符合規範的電源供應器,關機功耗在1W以下。
在處理器腳座旁,可以看到它在散熱片固定部分做了貼心的設計,除了標準的LGA1156規格的散熱片之外,亦可安裝原本市場大宗的LGA775版本。由於二者規格不同,孔位距離只差一點點,有些主機板廠在設計時,擔心相鄰孔位強度不足而不敢設計進去,然而H55M Pro在使用時一切安好,然而使用LGA775散熱片時還是要稍為留意,部分散熱產品並不適用。
在主機板後方可以看到H55M Pro同時具有 VGA、DVI與HDMI三種輸出連接埠,方便連接各種不同輸入規格的顯示器。在此部分可以看到它有一個特別的連接埠設計,即USB+eSATA的組合式連接埠,讓使用者依照需求來使用。
H55M Pro雖然是小板子設計,但是擴充能力部分並未減少太多,二支PCIe X16,再加上PCIe X1及PCI擴充槽,相當不錯,加上內建有1394控制器,網路、音效一應俱全。
ASUS P7H57D-V EVO
華碩送測的是採用H57晶片組P7H57D-V EVO,從功能設計來看,它是針對主流級市場而來。首先它採用標準 ATX,再來就是把華碩在 P55系列中開發的多種設計移植過來,包括TurboV超頻、MemOK!記憶體設定、多相式交換電源設計等,再加上整合額外的功能,算是高階等級的主機板,也可以運用Clarkdale與Lynnfield處理器,是相當吸引人的產品。
在處理器電源部分它採用8+3相的設計,其中3相是供應內建記憶體控制器之用,此外還加T.Probe監控功能晶片,讓此部分的元件能夠在較低溫度下工作,以擁有較穩定且長壽的好處。再加上EPU省電節能引擎設計,讓電路以最佳效率做電源轉換,減少耗損。
當 H57搭配內建顯示功能的處理器時,就能直接擁有顯示功能,這時主機板上的三種輸出,分別為VGA、DVI及HDMI就能方便連接不同輸入端子的顯示器,最多可同時使用二台顯示器。除了內建顯示功能之外,P7H57D-V EVO仍有二支PCIe X16插槽,加上ATX較大的電路板面積之故,另外還有三支PCIe X1及二支PCI擴充槽,以方便擴充沒有的功能。此二支PCIe X16插槽中,第二支提供PCIe X8的傳輸模式,即可使用PCIe X8+X8方式來運作雙顯示卡。
在內建功能部分,除了H57本身提供具有磁碟陣列的6個SATA、1394、USB、網路及音效功能之外,它還提供二個額外的功能,第一個是高速的USB 3.0。USB 3.0目前開始出現,市場上也有一些支援的裝置,但是當未整合至Intel的系統晶片組當中,需要額外的控制器才能擁有十倍於USB 2.0的高速連接能力!P7H57D-V EVO採用NEC USB 3.0控制器,提供二個高速的連接埠。
另外一個高速的功能則是SATA 6Gb/s,這也是新的規格,同樣尚未整合至Intel晶片組中。華碩採用Marvell的SATA 6Gb控制器(88SE9123),而且為了發揮最大的效能,以避免被PCIe X1的頻寬限制,特別組合PCIe X4的頻寬再經過PLX PCIe晶片來提供足夠的頻寬來讓SATA 6Gb使用。除此之外,它還另外採用Mavrell 88E111磁碟控制器,提供eSATA及IDE的連接埠功能。
Gigabyte GA-H57M-USB3
當Intel新晶片組推出之後,技嘉也推出相關的產品,包含H55/H57二種晶片組都有,像這次送來的GA-H57M-USB3以及GA-H55M-USB3二款產品幾乎是完全相同,差異點就如同前文所說的,後者USB埠數較少,晶片組本身亦沒有磁碟陣列功能,因此就以GA-H57M-USB3做為介紹的產品。
採用Micro-ATX尺寸設計的GA-H57M-USB3,是一款擁有齊全功能的小板子,很適合辦公室、家庭或是組裝家庭劇院電腦採用。在電路板上可以看到它採用低等效串聯電阻的全固態電容、亞鐵芯電感、低阻抗抗電晶體,加上2盎司電路板設計,提供耐用的主機板設計。
GA-H57M-USB3可以搭配具有顯示功能的Clarkdale系列處理器使用,特別提供高達四種輸出連接埠,除了常見的VGA、DVI、HDMI之外,還有目前較少產品配置的DisplayPort!是本次送測產品中唯一提供此連接埠的主機板。受到顯示輸出的限制,最多仍只能連接二台顯示器,同時也有搭配的問題,使用前務必詳閱使用手冊。
在內建的功能與擴充能力部分,這款產品也提供不錯的設計,首先是擴充槽部分,它擁有二支PCIe X16及二支PCI插槽,以便擴充如高階顯示卡。要留意的是第二支PCIe X16插槽,是由晶片組拉過來,僅支援PCIe X4傳輸模式,但是仍可和第一支組成雙顯示卡系統。由於H57擁有14個連接埠,因此內部還有八個連接埠可透過排線提供。
除了網路與1394外,這款產品還內建新興的USB 3.0,採用NEC USB 3.0控制晶片來提供,因與二個USB 2.0連接埠共用,整個系統仍為14個連接埠。另外它也加了一個額外的GIGABYTE SATA2磁碟控制器,提供IDE和二組SATA連接埠,也支援磁碟陣列功能。音效部分雖然也是HD Audio規格,並採用Realtek瑞昱的音訊CODEC晶片,但是它還支援Dolby Home Theather的認證,可將音訊轉換成6.1或7.1聲道的輸出。
MSI H55M-ED55
微星H55M-ED55採用 MicroATX小板子尺寸設計,與過往整合顯示功能的產品類似,現今的小板子已經整合大部分所需功能,對一般使用者甚至玩家都夠用。處理器電源部分採用四相交換式電壓調整設計,有微星獨有的 DrMOS設計,有動態調整供電相數設計,並在幾個重要元件上加上熱導管及散熱片,擁有省電、高效率及長壽命等特性。它還特別設了相位數顯示LED,以方便看到運作狀態。
在搭配Clarkdale系列處理器時,H55M-ED55就擁有三種視訊輸出方式,即標準VGA、DVI及HDMI三種,並支援雙顯示器的配置。在主機板上還提供二支PCIe X16的插槽,以方便使用效能更佳的顯示卡,可以支援雙顯示卡協同運作。
受限於主機板尺寸較小,除了二支PCIe X16插槽之外,H55M-ED55還有一支 PCIe X1及一支32位元PCI插槽以便擴充其它功能,然而它已經具有大部分功能,使用擴充槽的機會並不算大。至於後方的連接埠部分,則很方便齊全,除了前文提到三種視訊輸出埠之外,7.1聲道、六組USB、一組eSATA與乙太網路,還有一個S/PDIF光纖輸出。
比較特別的設計在於電源連接器旁的數個開關,雖然 H55並不像 P55那樣以高效能為訴求,但是微星仍為它加入不少超頻的設定,除了在BIOS中提供可儲存六組設定值,以及方便的調整設定外,這些開關也有其方便性。除了一個是電源開關外,按下OC Genie按鈕,可讓系統在關機重新動後自動找到超頻的最佳設定,再按一次則在重新開機後恢復預設值。至於「+」「-」則是可以用1MHz的間隔調整基頻(BCLK,Base Clock),使用也很方便。