Поддержка pci express 3.0 что

Возвращение легенды

Как мы уже неоднократно отмечали, что анонс процессоров семейства Broadwell-E, который состоялся в самом конце мая, стал формальным поводом для выпуска новых моделей и обновления «старых» материнских плат на чипсете Intel X99. Одну их таких новых моделей, а именно Asus Strix X99 Gaming, мы уже рассматривали. А в этой статье мы познакомимся в платой Asus X99-Deluxe II, которая является обновленной моделью платы Asus X99-Deluxe.

Комплектация и упаковка

Плата Asus X99-Deluxe II поставляется в достаточно компактной коробке черного цвета с ручкой, на которой методом ламинации нанесено название платы и логотипы поддерживаемых технологий.

Кроме самой платы в комплект поставки входит инструкция пользователя (только на английском языке), DVD-диск с программным обеспечением и драйверами, восемь SATA-кабелей (все разъемы с защелками, четыре кабеля имеют угловой разъем с одной стороны), мостик SLI на три видеокарты, заглушка задней панели платы, антенна для Wi-Fi модуля, традиционный Asus Q-коннектор для облегчения подключения проводов от кнопки питания, перезагрузки и т. д., а так же три термодатчика, плата Hyper M.2×4, которая представляет собой переходник с разъема PCI Express x4 на разъем M.2, а также скоба для вертикальной фиксации накопителя с разъемом M.2.

Имеется в комплекте и отдельная плата (Fan Extension Card), позволяющая подключить три дополнительных вентилятора и три термодатчика.

Кроме того, в комплектацию входит и отдельная карта Thunderbolt (Asus ThunderboltEx 3) с интерфейсом PCIe x4, с которой прилагается кабель-переходник Mini-DP-DP и специальный кабель для подключения карты.

Есть в комплектации кабель RGB LED extension, который предназначен для подключения к плате RGB-ленты (такая нынче мода).

Одним словом, комплектация этой платы очень богатая и в полной мере соответствует понятию топового решения. Попутно отметим, что комплектация обновленной модели Asus X99-Deluxe II стала немного разнообразнее. Так, раньше в комплекте не было карты Thunderbolt (соответственно, и переходника Mini-DP-DP) и прилагался лишь один термодатчик вместо трех. Не было и кабеля RGB LED extension. Правда, количество SATA-кабелей уменьшилось. Раньше их было десять, а теперь только восемь. Но это, конечно же, мелочь.

Конфигурация и особенности платы

Сводная таблица характеристик платы Asus X99-Deluxe II приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.

Форм-фактор

Плата Asus X99-Deluxe II выполнена в форм-факторе ATX (305×244 мм). То есть данная плата может быть установлена в корпус, поддерживающий платы с форм-фактором ATX или большие по размеру. Для монтажа платы предусмотрены девять стандартных отверстий.

Чипсет и процессорный разъем

Плата Asus Х99-Deluxe II основана на топовом чипсете Intel Х99 и поддерживает только процессоры c кодовым наименованием Haswell-E и Broadwell-E с разъемом LGA 2011-v3.

Разъем LGA2011-v3, реализованный на плате Asus Х99-Deluxe II, точно такой же, как на плате Asus Х99-Deluxe и на других платах Asus с чипсетом Intel X99. Напомним, что на платах Asus с чипсетом Intel X99 используется фирменный разъем Asus O.C. Socket, который немного отличается от обычного разъема LGA 2011-v3

В фирменном разъеме Asus больше контактов, чем в стандартном разъеме LGA 2011-v3. Эти дополнительные контакты в разъеме позволяют задействовать недокументированные (зарезервированные для отладочных целей) контакты процессора. Часть этих недокументированных контактов - это дополнительные линии питания процессора. И если их задействовать, то можно улучшить стабильность напряжения питания на процессоре и исключить его проседание при стрессовой загрузке.

Память

Для установки модулей памяти на плате Asus X99-Deluxe II предусмотрено восемь DIMM-слотов, что позволяет устанавливать по два DDR4-модуля на каждый из четырех каналов памяти с максимальным объемом до 128 ГБ (при использовании 16-гигабайтных модулей памяти). Отметим также, что плата поддерживает память с XMP-профилями.

Слоты расширения, разъемы M.2 и U.2

Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате Asus Х99-Deluxe II имеется пять слотов с форм-фактором PCI Express x16 и один слот PCI Express 2.0×1. Отметим, что на плате Asus Х99-Deluxe также имеется пять слотов с форм-фактором PCI Express x16, правда, вместо слота PCI Express 2.0 реализован слот PCI Express 2.0×4. Однако организация слотов на плате Asus Х99-Deluxe II совершенно иная, нежели на плате Asus Х99-Deluxe.

Со слотом PCI Express 2.0×1 все просто - он реализован с использованием одной чипсетной линии PCIe 2.0.

Второй (если считать от процессорного разъема) слот в форм-фактором PCI Express x16 также реализован с использованием чипсетных линий PCIe 2.0, причем используется 4 линии PCIe 2.0, то есть это слот PCI Express 2.0×4, но в формфакторе PCI Express x16.

Остальные (первый, третий, четвертый и пятый) слоты с форм-фактором PCI Express x16 реализованы на базе процессорных линий PCIe 3.0, а режим работы этих слотов зависит от того, какой процессор устанавливается на плате. Напомним, что процессоры Haswell-E и Broadwell-E существуют в вариантах с 40 и 28 линиями линиями PCIe 3.0.

Итак, сначала рассмотрим ситуацию, когда устанавливается процессор с 40 линиями PCIe 3.0 (Модели Core i7–6950X, Core i7–6900K, Core i7–6850K, Core i7–5960X, Core i7–5930K). В этом случае, режим работы слотов следующий: первый (от процессорного разъема) слот может работать в режимах x16 и x8. Третий слот также переключаемый и может работать в режимах x16 и x8. Четвертый и пятый слоты могут работать на максимальной скорости x8.

Для переключения режимов работы слотов используются переключатели линий PCIe 3.0 ASMedia ASM1480.

Если устанавливается процессор с 28 линиями PCIe 3.0 то в этом случае, режим работы слотов следующий: первый слот может работать в режимах x16 и x8. Третий и четвертый слоты могут работать на максимальной скорости x8. А пятый слот в этом случае вообще превращается в слот PCI Express 2.0×1 и уже реализован не на процессорной линии PCIe 3.0, а на чипсетной. Но об этом мы расскажем далее.

Вообще, нужно отметить, что в инструкции пользователя, которую можно скачать с сайта, описание режимов работы слотов отнюдь не очевидное.

С одной стороны в таблице спецификации указывается, что для процессора с 40 линиями PCIe 3.0 поддерживаются следующие режимы работы слотов: x16, x16/x16, x16/x16/x8 и x8/x8/x8/x8. То есть при использовании только первого слота он работает в режиме x16, при использовании первого и третьего слотов они работают в режиме x16/x16, при использовании первого, третьего и четвертого слотов, они работают в режиме x16/x16/x8, а при использовании всех четырех слотов, ни работают в режиме x8/x8/x8/x8.

Для процессора с 28 линиями PCIe 3.0 в таблице спецификации указывается, что поддерживаются следующие режимы работы слотов: x16, x16/x8 и x8/x8/x8.

Однако в руководстве пользователя приводится также таблица работы слотов, из которой следует, что для процессора с 40 линиями PCIe 3.0 возможные режимы следующие: x16, x16/x16, x16/x16/x8 и x8/x8/x8, то есть максимально можно установить лишь три PCIe-устройства.

Для процессора с 28 линиями PCIe 3.0 из таблицы работы слотов следует, что видеокарты можно установить в следующих режимах: x16, x16/x8 и x8/x8/x8.

Как видим, данные, приводимые в таблице, не соответствуют данным спецификации.

Кроме того, указывается, что плата поддерживает технологию Nvidia SLI только для трех или двух видеокарт (могут быть две двухпроцессорные карты). Аналогично, технология AMD CrossFireX поддерживается только для трех или двух видеокарт (могут быть две двухпроцессорные карты).

В случае процессоров с 40 линиями PCIe 3.0 третий слот (PCIE x16_3) разделяем с разъемом M.2 и одним из разъемов U.2 (U.2_2), а пятый слот (PCIE x16_5) разделяем с еще одним разъемом U.2 (U.2_1).

По умолчанию, слот PCIE x16_3 работает в режиме x16 и, соответственно, M.2 и U.2_2 недоступны. Если же слот PCIE x16_3 переводится в режим работы x8, то доступны будут и M.2 и U.2_2 (на каждый из них требуется по 4 линии PCIe 3.0).

Слот PCIE x16_5 по умолчанию работает в режиме x8 и при этом порт U.2_1 недоступен. Если же слот PCIE x16_5 переводится в режим работы x4, то разъем U.2_1 будет доступен.

В случае процессора с 28 линиями с документации на плату указывается противоречивая и явно ошибочная информация. С одной стороны, в таблице спецификации указано, что третий слот PCIE x16_3 разделяем с разъемом M.2 и одним из портов U.2 (U.2_2) и работает режиме x8 по умолчанию. Далее указано, что слот PCIE x16_4 разделяем с разъемом U.2_1.

С другой стороны, в отдельной таблице руководства пользователя вообще приводится очень странная информация, что слот PCIE x16_3 разделяем с портами USB 3.1 и разъемом SATA Express.

Причем ни информация, приводимая в таблице спецификации, ни информация, приводимая в отдельной таблице по режимам функционирования слотов PCIe x16, не является правильной.

Теперь посмотрим, как все это реализовано на самом деле. Прежде всего, напомним, что процессор с 40 линиями PCIe 3.0 группирует эти линии по трем портам: два порта х16 и один порт x8. Процессор с 28 линиями PCIe 3.0 также группирует эти линии по трем портам: один порт х16, один порт x8 и один порт x4. Это, конечно же, не означает, что, скажем, в случае процессора с 40 линиями PCIe 3.0 нельзя реализовать 5 слотов PCIe 3.0×8, однако это потребует использование на плате дополнительной логики. То есть два слота PCIe 3.0×16 и один слот PCIe 3.0×8 можно реализовать без всякой дополнительной логики, а вот другие комбинации возможны лишь при использовании дополнительной логики.

Итак, согласно технической информации, предоставленной нам компанией Asus, при использовании процессора с 40 линиями PCIe 3.0 три порта (2×16 и 1×8) делятся следующим образом: один порт x16 используется для слотов PCIE x16_1 и PCIE x16_4, которые, c использованием дополнительного коммутатора разделяемы друг с другом. Если слот PCIE x16_1 работает в режиме x16, то слот PCIE x16_4 недоступен, а если слот PCIE x16_1 работает в режиме x8, то слот PCIE x16_4 также работает в режиме x8.

Следующий порт процессора из 16 линий PCIe 3.0 приходится на слот PCIE x16_3 и разъемы U.2_2 и M.2, которые разделяемы друг с другом с использованием дополнительного коммутатора. Если слот PCIE x16_3 работает в режиме x16, то разъемы U.2_2 и M.2 будут недоступны, а если он работает в режиме x8, то будут доступны также разъемы U.2_2 и M.2.

Далее, порт процессора из 8 линий PCIe 3.0 приходится на слот PCIE x16_5 и разъем U.2_1, которые разделяемы друг с другом с использованием дополнительного коммутатора. Если слот PCIE x16_5 работает в режиме x8, то разъем U.2_1 будут недоступен, а если он работает в режиме x4, то будет доступен также разъем U.2_1.

Схема работы слотов, предоставленная компанией Asus, для случае процессора с 40 линиями PCIe 3.0 представлена далее.

При использовании процессора с 28 линиями PCIe 3.0 три порта (1×16, 1×8, 1×4) делятся следующим образом: один порт x16 используется для слотов PCIE x16_1 и PCIE x16_4, которые разделяются друг с другом c использованием дополнительного коммутатора. Если слот PCIE x16_1 работает в режиме x16, то слот PCIE x16_4 недоступен, а если слот PCIE x16_1 работает в режиме x8, то слот PCIE x16_4 также работает в режиме x8.

Порт процессора из 8 линий PCIe 3.0 приходится на слот PCIE x16_3 и разъемы U.2_2 и M.2, которые разделяемы друг с другом с использованием дополнительного коммутатора. Если слот PCIE x16_3 работает в режиме x8, то разъемы U.2_2 и M.2 будут недоступны, а если слот не используется, то будут доступны разъемы U.2_2 и M.2.

Далее, порт процессора из 4 линий PCIe 3.0 приходится на разъем U.2_1. А вот слот PCIE x16_5 в этом случае вообще выбывает из игры. Точнее говоря, в этом случае он превращается в слот PCIe 2.0×1, но об это чуть позже.

Схема работы слотов для случае процессора с 28 линиями PCIe 3.0 представлена далее.

Нельзя сказать, что блок-схемы, предоставленные Asus, очень понятные и детальные. Поэтому мы решили дополнить их своими, более детальными схемами:

Организация процессорных линий PCIe 3.0 при установке процессора с 40 линиями PCIe 3.0

Организация процессорных линий PCIe 3.0 при установке процессора с 28 линиями PCIe 3.0

SATA-порты и разъемы SATA Express

Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрено в совокупности десять портов SATA 6 Гбит/с. Это восемь отдельных портов SATA 6 Гбит/с и еще два порта SATA 6 Гбит/с в составе разъема SATA Express. Все порты SATA 6 Гбит/с реализованы на базе интегрированного в чипсет Intel X99 контроллера. Шесть из десяти портов SATA 6 Гбит/с поддерживают возможность создания RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 10 (ограничение чипсета).

Четыре порта, которые не поддерживают возможность создания RAID-массивов, легко отличить от всех остальных. Это два порта в составе разъема SATA Express и еще два отдельных порта, которые выполнены вертикально.

Отметим, что в каждом разъеме SATA Express кроме двух портов SATA 6 Гбит/с задействуется еще и два порта PCI Express 2.0.

USB-разъемы

Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате предусмотрено восемь портов USB 3.0, шесть портов USB 2.0 и четыре порта USB 3.1. Отметим, что сам чипсет Intel X99 поддерживает только до 14 портов USB из которых до 6 портов могут быть портами USB 3.0. Поэтому для реализации такого количества USB-портов применяется дополнительные USB-хабы и контроллеры.

Четыре порта USB 3.0 реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера (эти порты подключаются через два разъема на плате. Шесть портов USB 2.0 также реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера. Причем два порта USB 2.0 выведено на заднюю панель платы, а для подключения остальных портов на плате предусмотрено два разъема (по два порта на разъем).

Еще четыре порта USB 3.0, выведенные на заднюю панель платы, реализованы на базе USB-хаба ASMedia ASM1074, который подключается к одному чипсетному порту USB 3.0 и дает на выходе четыре порта USB 3.0.

Для реализации четырех портов USB 3.1 используются два двухпортовых контроллера ASMedia ASM1142, каждый из которых подключается к чипсету по двум линиям PCIe 2.0.

Сетевой интерфейс

Для подключения к сегменту локальной сети на плате Asus X99-Deluxe II реализовано два гигабитных сетевых интерфейса. Первый реализован на базе PHY-контроллера (контроллер физического уровня) Intel I218-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет), а второй - на базе сетевого контроллера Intel I211-AT.

Кроме того, на плате установлен модуль беспроводной связи Asus Wi-Fi Go!, который поддерживает стандарты 802.11a/b/g/n/ac и, соответственно, является двухдиапазонным (2,4 и 5 ГГц). Данный модуль имеет три антенны и обеспечивает максимальную скорость передачи данных 1300 Мбит/с. Также модуль Asus Wi-Fi Go! имеет и встроенный чип Bluetooth V4.0.

Как это работает

Если посчитать количество контроллеров, разъемов и слотов, использующих линии (порты) PCIe 2.0 чипсета Intel X99, то получится следующая картина. На слот PCI Express 2.0×4 (PCIE x16_2) требуется четыре порта PCIe 2.0. Еще порт PCIe 2.0 требуется под слот PCI Express 2.0×1. Далее, три порта PCIe 2.0 задействуют три сетевых контроллера (Intel I218-V, Intel I211-AT и беспроводной контроллер Asus Wi-Fi Go!). Кроме того, два контроллера ASMedia ASM1142 (USB 3.1) - это еще четыре порта PCIe 2.0. Наконец, разъем SATA Express - это еще два порта PCIe 2.0. В результате получаем, что всего требуется 14 портов PCIe 2.0. Причем это лишь в том случае, если устанавливается процессор с 40 портами PCIe 3.0. Если же устанавливается процессор с 28 портами PCIe 3.0, то добавляется еще слота PCI Express 2.0×1 (PCIE x16_5) и требуется уже 15 портов PCIe 2.0.

Но в чипсете Intel X99 общее количество портов PCIe 2.0 не может превышать восьми, причем суммарно может быть не более 22 высокоскоростных порта ввода/вывода (PCIe 2.0, SATA 6 Гбит/с, USB 3.0).

Из 22 высокоскоростных портов ввода/вывода 18 портов строго фиксировано: это четыре порта USB 3.0, шесть портов PCIe 2.0 и восемь портов SATA 6 Гбит/с. А вот еще четыре порта можно переконфигурировать: два из них могут работать либо как USB 3.0, либо как PCIe 2.0, а еще два других - как PCIe 2.0 или SATA 6 Гбит/с.

Теперь, с учетом сказанного, давайте попробуем разобраться, как удалось реализовать такое большое количество высокоскоростных портов на плате Asus X99-Deluxe II.

Прежде всего, для увеличения портов PCI Express 2.0 на плате применяется дополнительный коммутатор ASMedia ASM1187e на восемь портов PCIe 2.0. То есть используя на входе один порт PCIe 2.0, коммутатор ASMedia ASM1187e предоставляет на выходе еще семь портов PCIe 2.0.

Далее, в руководстве пользователя говорится, что слот PCI Express 2.0×4 (PCIE x16_2), два порта USB 3.1 на базе контроллера ASMedia ASM1142, разъем SATA Express и два порта USB 3.0 выполнены разделяемыми, правда, четкого описания того, что, как и с чем разделяется, не приводится.

Есть таблица, в которой указаны режимы работы слота PCIE x16_2 одновременно с портами USB 3.0, USB 3.1 и разъемом SATA Express. Приведем эту таблицы «as is». В таблицах под USB3_34 понимается третий и четвертый USB 3.0 порты, под USB3.1_EA34 - третий и четвертый порты USB 3.1 c разъемом Type A.

Итак, режимы разделения между слотом PCIE x16_2, портами USB 3.0, USB 3.1 и разъемом SATA Express выглядят следующим образом:

Таким образом, если слот PCIE x16_2 используется в режиме x4, то два порта USB 3.1 будут недоступны, разъем SATA Express будет работать только в режиме SATA, а два порта USB 3.0 будут работать в режиме USB 2.0.

Если слот PCIE x16_2 не используется, то доступны два порта USB 3.1, два порта USB 3.0 и разъем SATA Express может использоваться в режимах и SATA, и PCIe.

В случае, когда для слота PCIE x16_2 установлен режим x2 и он используется, разъем SATA Express будет доступен в режиме SATA, два порта USB 3.1 буду доступны, а два порта USB 3.0 будут работать в режиме USB 2.0.

Есть и еще один странный режим, когда для слота PCIE x16_2 установлен режим x2, но он не используется. В этом случае будут доступны порты USB 3.0 и USB 3.1, а разъем SATA Express будет доступен в режиме SATA.

Отметим, что в UEFI BIOS платы предусмотрен именно такой режим настройки слота PCIE x16_2. Единственное отличие в том, что под режимом x2 понимается режим Auto (режим по умолчанию).

Приведем также блок-схему (для случая процессора с 40 линиями PCIe 3.0), которую по нашей просьбе предоставила нам компания Asus:

Для варианта процессора с 28 линиями PCIe 3.0 схема выглядит точно также, но к коммутатору ASMedia ASM1187e подключен еще слот PCE Express 2.0×1. Это пятый слот с форм-фактором PCI Express x16 (PCIE x16_5), который в варианте процессора с 28 линиями PCIe 3.0 не может быть реализован с использованием процессорный линий PCIe 3.0.

Нетрудно заметить, что на данной блок-схеме разъем PCI Express ни с чем не разделяется. Более того, если посчитать по этой схеме количество используемых одновременно портов PCIe 2.0, то их получится 10, в то время, как в чипсете их только 8. Создается впечатление, что данная схема некорректная.

Как на самом деле, схема правильная (если не считать опечатки относительно портов USB 3.0), но просто она не очень удачно нарисована и требует пояснения. Поэтому сначала приведем такую же, но перерисованную в более наглядном виде схему.

Далее, при подсчете портов PCIe 2.0 нужно учесть, что четыре высокоскоростных переконфигурируемых порта, обозначенные на схеме 2 x PCIe/2 x USB 3.0 и 2 x PCIe/2 x SATA (они выделены красным цветом) не могут быть одновременно портами PCIe. То есть если два порта 2 x PCIe/2 x USB 3.0 конфигурируются как два порта PCIe, то два порта 2 x PCIe/2 x SATA конфигурируются как два порта SATA. Если же два порта 2 x PCIe/2 x SATA конфигурируются как два порта PCIe, то два порта 2 x PCIe/2 x USB 3.0 конфигурируются, как два порта USB 3.0. С учетом этого условия в чипсете задействуется от 6 до 8 портов PCIe, от 3 до 5 портов USB 3.0, от 8 до 10 портов SATA и суммарно не более 21 высокоскоростных порта.

Дополнительные особенности

Если говорить о дополнительных особенностях платы Asus X99-Deluxe II, то стоит отметить наличие кнопки включения питания и перезагрузки на самой плате. Кроме того, имеется кнопка ClearCMOS, а также индикатор POST-кодов. Традиционной кнопки DirectKey теперь нет, но вместо неё есть перемычка с таким же названием.

Имеется и традиционная для плат Asus кнопка MemOK для запуска системы в случае установки «необычных» модулей памяти. Кроме того, есть и традиционный переключатель EZ XMP, который позволяет загружать XMP-профили памяти.

Есть и еще переключатель: SLI/CFX, который предназначен для конфигурации режимов SLI и CrossFire (запретить, установить режим для двух карт, установить режим для трех карт).

Есть на плате и перемычка CPU_OV (Over Voltage), которая позволяет увеличивать напряжение на процессоре. То есть это, конечно, не означает, что, не установив перемычку в определенное положение, мы не сможем вообще менять напряжение питания процессора, однако если установить перемычку в положение разгона процессора, то диапазон возможного изменения напряжения будет больше.

Все описанные переключатели, перемычки и кнопки присутствовали и на плате Asus X99-Deluxe. Причем был даже еще один трехпозиционный переключатель TPU (Turbo Processing Unit) для автоматического разгона системы и традиционный переключатель EPU (Energy Processing Unit).

Теперь посмотрим, что появилось нового из дополнительных особенностей на плате Asus X99-Delux II. Прежде всего, это специальный четырехконтактный разъем с питанием 12 В для подключения светодиодной RGB-ленты (RGB-strip). Сама RGB-лента в комплект не входит, но речь идет о стандартной светодиодной ленте с питанием 12 В. А вот кабель для подключения светодиодной ленты к плате имеется в комплекте.

Еще одна новая дополнительная особенность платы - это реализация фирменной подсветки Asus Aura RGB. Во-первых, задняя панель платы с портами ввода/вывода имеет небольшой пластиковый кожух со встроенной подсветкой. Во-вторых, радиатор чипсета также подсвечивается. Кроме того, четыре слота с форм-фактором PCI Express x16 имеют пластиковые полупрозрачные замки, которые также светятся.

Естественно, работу всех светодиодов на плате можно настраивать. Можно задавать цвет свечения и выбирать различные схемы свечения. Всего предусмотрено 10 различных вариантов схем свечения. К примеру, можно выбрать схему, когда цвет подсветки будет меняться в зависимости от температуры процессора, а можно реализовать цветомузыкальную схему, когда цвет меняется в такт музыки.

Отметим также, что четыре слота с форм-фактором PCI Express x16 получили усиленное крепление (Asus SafeSlot). Смысл заключается в том, что слот PCI Express x16 имеет теперь с боков дополнительный металлический кожух. Такое усиление слотов PCI Express x16 применяется на всех обновленных и новых моделях плат компании Asus, да и на платах других производителей. Есть ли в это какой-то практический смысл - вопрос, конечно, интересный.

Еще одна новая дополнительная особенность платы Asus X99-Deluxe II -это реализация технологии Key Express. На плате имеется специальный микропроцессор, который управляет клавиатурой. Для этого достаточно подключить клавиатуру к специальному порту USB 2.0 на задней панели платы (это самый нижний порт). После этого с помощью фирменной утилиты можно назначать макросы функциональным клавишам F1-F10, настраивать горячие клавиши для запуска любых приложений, включать компьютер и даже перепрошивать BIOS!

Система питания

Как и большинство плат, модель Asus X99-Deluxe II имеет 24-контактный и 8-контактный разъемы для подключения блока питания. Имеется и дополнительный четырехконтактный разъем питания.

Регулятор напряжения питания процессора на плате является 8-канальным и основан на PWM-контроллере Digi+ VRM c маркировкой ASP1257. Сами каналы питания построены с использованием DrMOS микросхем International Rectifier IR3550, которые объединяют в себе по два MOSFET-транзистора и управляющий MOSFET-драйвер. Отметим, что регулятор напряжения питания процессора на плате Asus X99-Deluxe II точно такой же, как и на плате Asus X99-Deluxe.

Система охлаждения

Для охлаждения чипов DrMOS регулятора напряжения питания процессора на плате имеется два радиатора, соединенные тепловой трубкой, которые расположены рядом с процессорным разъемом. Собственно, DrMOS-чипы накрывает только один радиатор, а второй используется просто как дополнение к первому.

Кроме того, есть и еще один составной радиатор, который состоит из двух частей, связанных тепловой трубкой. Один радиатор закрывает чипсет, а второй опять-таки является дополнением к первому.

Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено два четырехконтактных разъема (CPU_FAN, CPU_OPT) для подключения вентиляторов кулера процессора и три четырехконтактных разъема для подключения дополнительных корпусных вентиляторов. Помимо этого имеется четырехконтактный разъема для подключения помпы водяного охлаждения. Один из трех четырехконтактных разъемов для подключения дополнительных корпусных вентиляторов называется High Amp Fan и поддерживает вентиляторы с током до 3 А.

Кроме того, если такого количества окажется недостаточным, то в комплекте к плате поставляется и дополнительная карта Fan Extension Card, которая позволяет подключить еще три дополнительных вентилятора и три термодатчика. Отметим, что управлять вентиляторами, подключенными к плате Fan Extension Card можно через настройки UEFI BIOS.

Также стоит отметить, что на плате имеется семь встроенных термодатчиков и скоростной режим каждого вентилятора можно привязывать к показаниям одного их этих термодатчиков.

Аудиоподсистема

Аудиоподсистема платы Asus X99-Deluxe II называется Crystal Sound 3 (на плате Asus X99-Deluxe использовалась аудиоподсистема Crystal Sound 2). В чем разница между Crystal Sound 3 и Crystal Sound 2, на самом деле, не очень понятно. Если обратиться к описаниям Crystal Sound 3 и Crystal Sound 2 на сайте Asus, то единственно, что отличается, это наличие в Crystal Sound 3 дополнительного предрегулятора питания, который уменьшает помехи на входе аудиосхемы. А вот все остальные особенности Crystal Sound 3 и Crystal Sound 2, судя по описанию, одинаковые.

Аудиотракт основан на HDA-аудиокодеке Realtek ALC1150. На задней панели платы предусмотрено пять аудиоразъемов типа миниджек (3,5 мм) и один оптический разъем S/PDIF (выход). Все элементы аудиотракта изолированы на уровне PCB от других элементов платы.

Для тестирования выходного звукового тракта, предназначенного для подключения наушников или внешней акустики, мы использовали внешнюю звуковую карту Creative E-MU 0204 USB в сочетании с утилитой Right Mark Audio Analyzer 6.3.0. Тестирование проводилось для режима стерео, 24-бит/44,1 кГц. По результатам тестирования аудиотракт на плате Asus X99-Deluxe II получил оценку «Очень хорошо». Полный отчет с результатами тестирования в программе RMAA 6.3.0 вынесен на отдельную страницу, далее приведен краткий отчет.

Сравнение с платой Asus X99-Deluxe

Мы уже вкратце описывали разницу между платами Asus X99-Deluxe II и Asus X99-Deluxe. В частности, были описанные те дополнительные особенности, которые есть на плате Asus X99-Deluxe II и нет на Asus X99-Deluxe. Но отличаются эти платы не только своими дополнительными особенностями. У них различный набор портов и различная организация слотов. Так, на плате Asus X99-Deluxe нет двух разъемов U.2, нет портов USB 3.1, но зато больше портов USB 3.0 и разъемов SATA. Для того чтобы наглядно продемонстрировать разницу между платами Asus X99-Deluxe II и Asus X99-Deluxe, сведем их технические характеристики в одну таблицу.

PCI Express 3.0: новый стандарт производительности и функциональности

Введение

Закон Мура гласит, что количество транзисторов на кристалле кремния, который выгодно производить, удваивается каждые пару лет. Но не нужно думать, что скорость процессора тоже удваивается каждые пару лет. Подобное заблуждение встречается у многих, и пользователи часто ожидают масштабирования производительности ПК по экспоненте.

Впрочем, как вы наверняка заметили, топовые процессоры на рынке застряли на уровне между 3 и 4 ГГц уже лет шесть. И компьютерной индустрии пришлось искать новые способы увеличения производительности вычислений. Наиболее важный из этих способов заключается в поддержании баланса между компонентами платформы, которые используют шину PCI Express – открытый стандарт, который позволяет скоростным видеокартам, картам расширения и другим комплектующим обмениваться информацией. И интерфейс PCI Express не менее важен для масштабирования производительности, чем многоядерные процессоры. Если двуядерные, четырёхъядерные и шестиядерные процессоры можно нагрузить только с помощью приложений, оптимизированных под многопоточность, любая программа, установленная на вашем компьютере, так или иначе взаимодействует с компонентами, подключёнными через PCI Express.

Многие журналисты и специалисты ожидали, что материнские платы и чипсеты с поддержкой интерфейса PCI Express 3.0 следующего поколения появятся в первом квартале 2010. К сожалению, проблемы с обратной совместимостью отсрочили выход PCI Express 3.0, и сегодня прошло уже полгода, но мы до сих пор ждём официальной информации по поводу публикации нового стандарта.

Впрочем, мы пообщались с группой PCI-SIG (Special Interest Group, которая отвечает за стандарты PCI и PCI Express), что позволило нам получить некоторые ответы.

PCI Express 3.0: планы

Эл Янс (Al Yanes), президент и председатель PCI-SIG, и Рамин Нешати (Ramin Neshati), председатель PCI-SIG Serial Communications Workgroup, поделились текущими планами по поводу внедрения PCI Express 3.0.

23 июня 2010 вышла версия 0.71 спецификации PCI Express 3.0. Янс утверждал, что версия 0.71 должна устранить все проблемы с обратной совместимостью, которые привели к первоначальной задержке. Нешати отметил, что основная проблема с совместимостью заключалась в функции "DC wandering", которую он объяснил так, что устройства PCI Express 2.0 и более ранние "не давали нужных нуликов и единичек", чтобы соответствовать интерфейсу PCI Express 3.0.

Сегодня, когда проблемы с обратной совместимостью решены, PCI-SIG готова представить базовую версию 0.9 "позднее этим летом". И за этой базовой версией ожидается уже версия 1.0 в четвёртом квартале этого года.

Конечно, самый интригующий вопрос заключается в том, когда материнские платы PCI Express 3.0 появятся на прилавках магазинов. Нешати отметил, что он ожидает появления первых продуктов в первом квартале 2011 года (треугольник "FYI" на картинке с планом).

Нешати добавил, что между версиями 0.9 и 1.0 не должно произойти изменений на уровне кристалла кремния (то есть все изменения будут затрагивать только программное обеспечение и прошивку), так что некоторые продукты должны выйти на рынок ещё до появления финальной спецификации 1.0. И продукты уже могут сертифицироваться для списка PCI-SIG "Integrator’s List" (треугольник "IL"), который является вариантом логотипа соответствия PCI-SIG.

Нешати в шутку назвал третий квартал 2011 как дату "Fry’s and Buy" (вероятно, ссылаясь на сайты Frys.com, Buy.com или Best Buy). То есть в этот период мы должны ожидать появление большого количества продуктов с поддержкой PCI Express 3.0 в розничных магазинах и в интернет-магазинах.

PCI Express 3.0: разработан для скорости

Для конечных пользователей основное отличие между PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0 будет заключаться в значительном увеличении максимальной пропускной способности. У PCI Express 2.0 сигнальная скорость передачи составляет 5 GT/s, то есть пропускная способность равняется 500 Мбайт/с для каждой линии. Таким образом, основной графический слот PCI Express 2.0, который обычно использует 16 линий, обеспечивает двунаправленную пропускную способность до 8 Гбайт/с.

У PCI Express 3.0 мы получим удвоение этих показателей. PCI Express 3.0 использует сигнальную скорость 8 GT/s, что даёт пропускную способность 1 Гбайт/с на линию. Таким образом, основной слот для видеокарты получит пропускную способность до 16 Гбайт/с.

На первый взгляд увеличение сигнальной скорости с 5 GT/s до 8 GT/s не кажется удвоением. Однако стандарт PCI Express 2.0 использует схему кодирования 8b/10b, где 8 бит данных передаются в виде 10-битных символов для алгоритма устранения ошибок. В итоге мы получаем 20% избыточность, то есть снижение полезной пропускной способности.

PCI Express 3.0 переходит на намного более эффективную схему кодирования 128b/130b, устраняя 20% избыточность. Поэтому 8 GT/s – это уже не "теоретическая" скорость; это фактическая скорость, сравнимая по производительности с сигнальной скоростью 10 GT/s, если бы использовался принцип кодирования 8b/10b.

Мы поинтересовались у Янса насчёт устройств, которые потребуют повышение в скорости. Он ответил, что они будут включать "коммутаторы PLX, контроллеры Ethernet 40 Гбит/с, InfiniBand, твёрдотельные устройства, которые становятся всё популярнее, и, конечно, видеокарты". Он добавил "Мы не исчерпали инновации, они появляются не статически, это непрерывный поток", они открывают путь для дальнейших улучшений в будущих версиях интерфейса PCI Express.

Анализ: где мы будем использовать PCI Express 3.0?

Накопители

AMD уже интегрировала поддержку SATA 6 Гбит/с в свою 8-ю линейку чипсетов, да и производители материнских плат добавляют контроллеры USB 3.0. Intel в этой области немного отстаёт, поскольку не поддерживает в чипсетах USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с (у нас в лаборатории уже появились предварительные образцы материнских плат на P67, и у них присутствует поддержка SATA 6 Гбит/с, но USB 3.0 в этом поколении мы не получим). Впрочем, как мы уже неоднократно видели в противостоянии AMD и Intel, инновации AMD часто вдохновляют Intel. Учитывая скорости интерфейса накопителей следующего поколения и периферии, пока нет необходимости переносить любую из технологий на PCI Express 3.0. И для USB 3.0 (5 Гбит/с), и для SATA 6 Гбит/с (пока ещё не появилось накопителей, которые бы подошли к пределам этого интерфейса) будет достаточно одной линии PCI Express второго поколения.

Конечно, когда дело касается накопителей, то взаимодействие между приводами и контроллерами – это только часть вопроса. Представьте себе массив из нескольких SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с у чипсета, когда массив RAID 0 потенциально может нагрузить одну линию PCI Express второго поколения, которую большинство производителей материнских плат используют для подключения контроллера. Так что определиться с тем, могут ли интерфейсы USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с действительно требовать поддержки PCI Express 3.0, можно после несложных подсчётов.

Как мы уже упоминали, интерфейс USB 3.0 даёт максимальную скорость 5 Гбит/с. Но и как стандарт PCI Express 2.1, USB 3.0 использует кодирование 8b/10b, то есть фактическая пиковая скорость составляет 4 Гбит/с. Поделите биты на восемь, чтобы преобразовать в байты, и вы получите пиковую пропускную способность 500 Мбайт/с – как раз такую же, что и у одной линии нынешнего стандарта PCI Express 2.1. SATA 6 Гбит/с работает со скоростью 6 Гбит/с, но здесь тоже используется схема кодирования 8b/10b, в результате которой теоретические 6 Гбит/с превращаются в фактические 4,8 Гбит/с. Опять же, преобразуйте это значение в байты, и вы получите 600 Мбайт/с или на 20% больше, чем может обеспечить линия PCI Express 2.0.

Впрочем, проблема кроется в том, что даже самые быстрые SSD сегодня не могут полностью загрузить подключение SATA 3 Гбит/с. Периферия и близко не подходит к нагрузке интерфейса USB 3.0, то же самое можно сказать и про последнее поколение SATA 6 Гбит/с. По крайней мере, сегодня интерфейс PCI Express 3.0 не является необходимым для активного его продвижения на рынке платформ. Но будем надеяться, что по мере перехода Intel на производство флэш-памяти NAND третьего поколения, тактовые частоты будут возрастать, и мы получим устройства, способные превысить уровень 3 Гбит/с у портов SATA второго поколения.

Видеокарты

Мы проводили собственные исследования влияния пропускной способности PCI Express на производительность видеокарт – после выхода на рынок PCI Express 2.0, в начале 2010 года, а также и совсем недавно. Как мы обнаружили, очень сложно нагрузить пропускную способность x16, которая на данный момент доступна у материнских плат PCI Express 2.1. Вам потребуется конфигурация на нескольких GPU или экстремальная high-end видеокарта на одном GPU, чтобы вы смогли обнаружить разницу между подключениями x8 и x16.

Мы попросили AMD и Nvidia прокомментировать потребность в PCI Express 3.0 - потребуется ли эта скоростная шина для раскрытия всего потенциала производительности видеокарт следующего поколения? Представитель AMD сообщил нам, что пока не может давать комментарии.

Представитель Nvidia оказался более сговорчивым: "Nvidia играла одну из ключевых ролей в индустрии при разработке PCI Express 3.0, который должен в два раза увеличить пропускную работу стандарта текущего поколения (2.0). Когда происходят подобные существенные увеличения пропускной способности, то появляются приложения, которые могут их использовать. От нового стандарта выиграют потребители и профессионалы, благодаря увеличенной производительности графики и вычислений в ноутбуках, настольных ПК, рабочих станциях и серверах, где есть GPU".

Возможно, ключевой можно назвать фразу "появятся приложения, которые могут их использовать". Похоже, в мире графики ничего не уменьшается. Дисплеи становятся больше, высокое разрешение выходит на смену стандартному разрешению, текстуры в играх становятся всё более детализованными и интригующими. Сегодня мы не считаем, что даже у новейших топовых видеокарт есть потребность в использовании интерфейса PCI Express 3.0 с 16 линиями. Но энтузиасты из года в год наблюдают повторение истории: прогресс технологии прокладывает путь для новых способов задействовать "более толстые трубы". Возможно, мы получим взрывной рост приложений, которые сделают вычисления на GPU более массовыми. Или, возможно, падение производительности, которое наблюдается при выходе за пределы памяти видеокарты, когда начинается подкачка из системной памяти, будет уже не таким ощутимым у массовых и low-end продуктов. В любом случае, нам предстоит увидеть инновации, которые PCI Express 3.0 позволит реализовать AMD и Nvidia.

Подключения компонентов материнской платы

AMD и Intel всегда очень неохотно делятся информацией по поводу интерфейсов, которые они используют для связи компонентов чипсета или логических "кирпичиков" в северном/южном мостах. Мы знаем скорость, с которой работают эти интерфейсы, а также и то, что они разрабатываются так, чтобы, по возможности, не создавать "узких мест". Иногда мы знаем, кто произвёл определённую часть системной логики, например, AMD использовала в SB600 контроллер SATA на основе разработки Silicon Logic. Но технологии, используемые для наведения мостиков между компонентами, часто остаются "белыми пятнами". PCI Express 3.0, конечно, кажется весьма привлекательным решением, наподобие интерфейса A-Link, который использует AMD.

Недавнее появление контроллеров USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с на большом количестве материнских плат тоже позволяет оценить ситуацию. Поскольку чипсет Intel X58 не предоставляет "родную" поддержку ни одной из двух технологий, компаниям, таким как Gigabyte, приходится интегрировать на материнские платы контроллеры, используя для их подключения доступные линии.

У материнской платы Gigabyte EX58-UD5 нет поддержки ни USB 3.0, ни SATA 6 Гбит/с. Однако у неё есть слот x4 PCI Express.

Gigabyte заменила материнскую плату EX58-UD5 новой моделью X58A-UD5, которая имеет поддержку двух портов USB 3.0 и двух портов SATA 6 Гбит/с. Где Gigabyte нашла пропускную способность, чтобы поддержать две этих технологии? Компания взяла под одной линии PCI Express 2.0 для каждого контроллера, урезав возможности по установке карт расширения, но вместе с тем обогатив функциональность материнской платы.

Помимо добавления USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с, единственное заметное отличие между двумя материнскими платами касается удаления слота x4.

Позволит ли интерфейс PCI Express 3.0, как стандарты до него, добавлять на материнские платы будущие технологии и контроллеры, которые не будут присутствовать в текущих поколениях чипсетов в интегрированном виде? Как нам кажется, так и будет.

CUDA и параллельные вычисления

Мы вступаем в эпоху настольных суперкомпьютеров. В наших системах работают графические процессоры с интенсивной параллельной обработкой данных, а также блоки питания и материнские платы, способные поддерживать одновременную работу до четырёх видеокарт. Технология Nvidia CUDA позволяет преобразовать видеокарту в инструмент для программистов по расчётам не только в играх, но и в научных сферах, и в инженерных приложениях. Интерфейс программирования уже прекрасно зарекомендовал себя при разработке разнообразных решений для корпоративного сектора, включая обработку изображений в медицине, математику, работы по разведыванию месторождений нефти и газа.

Мы поинтересовались мнением программиста OpenGL Терри Велша (Terry Welsh) из компании Really Slick Screensavers насчёт PCI Express 3.0 и вычислений на GPU. Терри сообщил нам, что "PCI Express получил хороший рывок, и мне нравится, что разработчики удваивают пропускную способность когда захотят - как с версией 3.0. Однако в проектах, над которыми мне приходится работать, я не ожидаю увидеть какую-либо разницу. Большая часть моей работы связана с авиасимуляторами, но они, как правило, упираются в память и производительность ввода/вывода жёсткого диска; графическая шина не является "узким местом" вообще. Но я могу с лёгкостью предвидеть, что шина PCI Express 3.0 обусловит существенное продвижение вперёд для сферы вычислений на GPU; для людей, которые выполняют научную работу с большими массивами данных".

Возможность удвоить скорость передачи данных при работе с нагрузками, интенсивно использующими математику, безусловно, мотивирует разработки CUDA и Fusion. И в этом заключается одна из самых обещающих сфер для грядущего интерфейса PCI Express 3.0.

Любой геймер с чипсетом Intel P55 может рассказать о преимуществах и недостатках Intel P55 по сравнению с чипсетом Intel X58. Преимущество: большинство материнских плат на чипсете P55 стоят более разумно, чем модели на Intel X58 (в целом, конечно). Недостаток: у P55 минимальные возможности по подключению PCI Express, основная задача возложена на процессоры Intel Clarkdale и Lynnfield, которые обладают 16 линиями PCIe второго поколения в самом CPU. Между тем, X58 может похвастаться 36 линиями PCI Express 2.0.

Для покупателей P55, которые желают использовать две видеокарты, их придётся подключать через x8 линий каждую. Если вы захотите добавить к платформе Intel P55 третью видеокарту, то придётся использовать линии чипсета - но они, к сожалению, ограничены скоростью первого поколения, да и чипсет может выделить, максимум, четыре линии для слота расширения.

Когда мы поинтересовались у Эла Янса из PCI-SIG тем, сколько линий можно ожидать в чипсетах с поддержкой PCI Express 3.0 от AMD и Intel, то он ответил, что это "частная информация", которую он "не может раскрыть". Конечно, мы не ожидали получить ответ, но вопрос всё равно задать стоило. Впрочем, вряд ли AMD и Intel, которые входят в состав PCI-SIG Board of Directors, стали бы инвестировать время и деньги в PCI Express 3.0, если бы они планировали использовать новый стандарт PCI Express просто как средство снижения числа линий. Как нам кажется, в будущем чипсеты AMD и Intel будут по-прежнему сегментироваться так, как мы наблюдаем сегодня, у high-end платформ будет достаточно возможностей для подключения пары видеокарт с полным интерфейсом x16, а у чипсетов для массового рынка число линий будет урезано.

Представьте себе чипсет, подобный Intel P55, но с 16 доступными линиями PCI Express 3.0. Поскольку эти 16 линий работают в два раза быстрее PCI Express 2.0, то мы получим эквивалент 32 линиям старого стандарта. В такой ситуации от Intel будет зависеть, пожелает ли она сделать чипсет совместимым с конфигурациями 3-way и 4-way GPU. К сожалению, как мы уже знаем, чипсеты следующего поколения Intel P67 и X68 будут ограничены поддержкой PCIe 2.0 (а процессоры Sandy Bridge будут точно так же ограничены поддержкой 16 линий на кристалле).

Помимо параллельных вычислений CUDA/Fusion, мы также видим рост возможностей систем для массового рынка благодаря повышению скорости связи компонентов PCI Express 3.0 - здесь, как нам кажется, тоже скрыт немалый потенциал. Вне всякого сомнения, PCI Express 3.0 улучшит возможности недорогих материнских плат, которые в предыдущем поколении были доступны только high-end платформам. А high-end платформы, получившие в своё распоряжение PCI Express 3.0, позволят нам поставить новые рекорды по производительности благодаря инновациям в графике, подсистеме хранения данных и сетевых технологиях, которые смогут использовать доступную пропускную способность шины.

Увеличить пропускную способность производители SSD решили при помощи шины PCI Express. И подобные попытки велись довольно-таки давно. В 2014 году тестовая лаборатория знакомила читателей с моделью . Производитель поступил очень хитро. Вместе с накопителем форм-фактора M.2 в комплект поставки входила карта-переходник HHHL (Half-Height, Half-Length) под слот PCI Express x2 2.0. Для 2014 года M6e оказался очень быстрым. И мы это отметили.

На этом прогресс как таковой несколько замедлился. Наращивать обороты начали, когда за дело взялись по-настоящему крупные игроки — Intel и Samsung. То есть корпорации с внушительными производственными мощностями и неограниченными средствами на разработку. Вовремя подоспел протокол NVMe (Non-Volatile Memory Express). Его сертифицировали специально для сверхбыстрых запоминающих устройств. Во второй половине 2015 года сначала Intel выкатила потребительскую линейку с интерфейсом PCI Express x4 3.0. Затем почин поддержала Samsung с серией 950 Pro. Шина PCI Express 3.0 и протокол NVMe — отныне неотъемлемые части любого сверхскоростного твердотельного накопителя.

Шина PCI Express 3.0 появилась давно. Еще процессоры Ivy Bridge 2012 года выпуска получили встроенный контроллер на 16 линий. Но только дополнительными полосами PCI Express 3.0 оснастили и чипсеты. Например, топовая логика Z170 Express имеет 20 линий, которые производитель материнской платы волен распределять, как он посчитает нужным. Сегодня не редкость встретить современную материнскую плату под Skylake сразу с несколькими портами PCI Express и M.2. Для решений на чипсетах Z170/H170 Express он стал стандартном де-факто, иногда встречается на платах под процессоры Haswell/Haswell-E.

В итоге в современный компьютер можно установить сразу несколько накопителей различных форм-факторов: SATA, SATA Express, M.2, mSATA и PCI Express (PEG). Табличка ниже поможет сориентироваться с пропускной способностью каждого интерфейса.

Накопитель Kingston HyperX Predator по своей структуре очень схож с . Только в нем используется не интерфейс PCI Express x2 2.0, но PCI Express x4 2.0. Samsung 950 Pro, в свою очередь, использует PCI Express x4 3.0. Но оба устройства реализованы в виде дискретной карты расширения форм-фактора M.2.

Интерфейс M.2 — новые горизонты для десктопов

Как оказалось, M.2 идеально подходит для накопителей с интерфейсом PCI Express. Впервые этот форм-фактор использовали в ноутбуках. Мотив прост: небольшая плата расширения занимает гораздо меньше места, нежели классический 2,5-дюймовый SATA-накопитель. Теперь этот тип запоминающих устройств прочно обосновался и в настольных компьютерах.

Разъем M.2 не так прост, как того, возможно, хотелось бы. Слот, в который вставляется накопитель, всегда имеет одну перегородку — «защиту от дурака». Форм-фактор M.2 подразумевает наличие двух типов ключей: «B» (Socket 2) и «M» (Socket 3). Так конструкторы разделили слоты, к которым подводилось разное количество полос PCI Express. Коннектор M.2 B-типа имеет две линии. У накопителей для этого слота прорезь расположена на месте контактов 12-19 (с левой стороны). К порту M.2 M-типа подведено четыре линии PCI Express. У накопителей защитная прорезь находится в районе контактов 59-66 (с правой стороны).

Интересно, что некоторые производители компьютерного оборудования откровенно наплевательски отнеслись к стандарту M.2. А потому в продаже появились полноформатные разъемы (Socket 3), к которым, тем не менее, подводилось всего две линии PCI Express. Раздувать из этого скандал никто не стал. Просто в продаже со временем появились накопители сразу с двумя ключами В- и M-типа. Обычно такая разводка используется в SSD форм-фактора M.2 с интерфейсом SATA. Kingston HyperX Predator и Samsung 950 Pro, так как оба девайса работают с четырьмя линиями PCI Express, оснащены ключом М-типа.

Вторая конструктивная особенность современных SSD форм-фактора M.2 — длина печатной платы. Существует пять типов: 30 мм, 42 мм, 60 мм, 80 мм и 110 мм. Ширина всегда одинаковая (22 мм). Kingston HyperX Predator, и Samsung 950 Pro базируются на форм-факторе M.2 2280 — это самый ходовой типоразмер на сегодняшний день. Число «22», как мы уже выяснили, говорит о ширине, а «80» — о длине.

Поэтому перед покупкой М.2-накопителя необходимо узнать две вещи: какого типа разъем на материнской плате; какой длины SSD можно установить.

Технические характеристики, особенности конструкции

Пора более детально познакомиться с участниками сегодняшнего тестирования. В рамках своих линеек и Kingston, и Samsung представили по две модели с приблизительно схожими объемами. В нашей тестовой лаборатории гостили топовые версии на 480 Гбайт и 512 Гбайт соответственно. Пожалуй, на этом сходства у устройств заканчиваются. Интересно, что HyperX Predator имеет вдвое больший ресурс записи, нежели 950 Pro. Тем не менее Samsung дает на свою продукцию 5 лет гарантии. Против трех от Kingston. А вообще уже давно , что SSD надежны.

Вообще HyperX Predator в продаже можно найти в двух вариантах. Ко мне приехала модель с серийником SHPM2280P2H/480G. Непосредственно вместе с накопителем идет плата-переходник формата HHHL с разъемом PCI Express x4 2.0. Как у . Такой вариант удобен для систем без порта M.2. Можно взять модель и без переходника. Сэкономите пару тысяч рублей.

Как я уже говорил, HyperX Predator работает через интерфейс PCI Express x4 2.0. Накопитель использует классический AHCI-протокол, поэтому без проблем определится любой более-менее современной материнской платой. Никаких драйверов не предусмотрено. Учтите, что в аппаратный RAID-массив заключить два или несколько «предаторов» нельзя.

Основа HyperX Predator — контроллер Marvell 88SS9293. Не самая «свежая» модификация. У того же Marvell есть разработка под названием 88SS1093. Она поддерживает и протокол NVMe, и шину PCI Express 3.0. Возможно, со временем именно за счет этого контроллера и эволюционирует линейка HyperX Predator.

Объем буфера разный для каждой модели. В случае с SHPM2280P2H/480G распаяно два чипа DDR3-1600 по 512 Мбайт. Микросхемы памяти (восемь штук) произвела Toshiba. 19-нанометровую NAND MLC редкостью назвать нельзя, она используется во многих твердотельных накопителях.

Производитель позиционирует свой продукт как решение для геймеров. Возможно, поэтому HyperX Predator не поддерживает аппаратного шифрования и функции защиты целостности данных при сбое питания. Из заявленных 480 Гбайт пользователю доступно лишь 447 Гбайт. По факту должно быть 512 Гбайт. Недостающий объем скрыт, он зарезервирован под замену вышедших из строя ячеек. Об этом свидетельствует приличный ресурс записи в размере 882 Тбайт.

С Samsung 950 Pro произошла обратная ситуация. Продается только сам накопитель, без каких-либо переходников. Видимо, производитель рассчитывает, что продукт будут покупать исключительно под современные машины (читай — Skylake). В любом случае HHHL-плату всегда можно приобрести отдельно.

Используя четыре линии PCI Express 3.0, 950 Pro работает через протокол NVMe. Операционные системы Windows 8.1/10 поддерживают его по умолчанию, Windows 7 — нет. В любом случае для корректной работы необходимо установить специальный драйвер. Его можно скачать с официального сайта компании.

Корейский производитель имеет огромное преимущество перед остальными компаниями. Производственные мощности Samsung при сборке систем хранения данных позволяют полностью отказаться от закупки сторонних компонентов устройства. Контроллеры свои, память своя, разработка своя. Следовательно, корейцы могут более гибко управлять процессом производства и устанавливать необходимые цены. Samsung производит память любого типа. Есть у нее 16-нанометровые планарные микросхемы. В 950 Pro используются трехмерные чипы MLC V-NAND. Они относятся ко второму поколению, в котором используется 32 слоя. В скором будущем корейцы представят 48-слойный дизайн.

Обратите внимание, как сильно разнится заявленный уровень производительности у версий объемом 256 Гбайт и 512 Гбайт. И вот почему. На каждой версии 950 Pro распаяно по два чипа. У младшей модели интегрировано восемь 128-гигабитных кристаллов, у старшей — 16. В итоге младшая модель не может похвастать таким уровнем параллелизма, как старшая. Контроллер ведь 8-канальный. Вот и работает 256-гигабайтная версия заметно медленнее 512-гигабайтной. Я уверен, что в Samsung поступили так специально. Чтобы энтузиасты покупали именно более дорогую старшую модель. Доказать это очень просто. Вот младшая версия объемом 128 Гбайт практически не уступает в скоростных характеристиках более емким собратьям. Все из-за использования чипов с 86-гигабитной структурой.

Контроллер UBX используется и в твердотельных накопителях серверного класса. В его основе лежат три ядра Cortex-R4 (архитектура ARM). Скорость работы — 500 МГц. Пока мощнее контроллера у Samsung нет. В помощь на плате распаян чип памяти LPDDR3-1600 объемом 512 Мбайт.

Из 512 заявленных гигабайт пользователю доступно только 476 Гбайт. Скрытую память SSD задействует для подстраховки, а также работы служебных функций контроллера.

Устройство Samsung хоть и относится к потребительскому классу твердотельных накопителей, но поддерживает шифрование AES-256 (Class 0). А еще в 950 Pro реализована технология Dynamic Thermal Guard. Как видно из названия, она защищает накопитель от перегрева.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i5-6600K
• Процессорный кулер:
• Материнская плата: ASUS Z170 PRO GAMING
• Оперативная память: GeIL EVO POTENZA GPR416GB3000C16QC
• Накопитель: Kingston HyperX Predator, Samsung 950 Pro
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Периферия: , ROCCAT ARVO, ROCCAT SAVU
• Операционная система: Windows 8.1 х64

Для тестирования M.2-накопителей использовалась материнская плата ASUS Z170 PRO GAMING. Она оснащена полноценным разъемом M-типа и позволяет устанавливать различные SSD вплоть до формата 22110. К слоту подведено четыре линии PCI Express 3.0. Значит Z170 PRO GAMING полностью соответствует критериям использования 950 Pro.

Скорости линейной записи и чтения поражают. Какие-либо комментарии здесь излишни. Я еще не встречал такой прыти от пользовательских SSD. Лишь замечу, что оба устройства подтвердили заявленный уровень производительности. Да, 950 Pro быстрее HyperX Predator, но об этом стало известно еще после прочтения параграфа «Технические характеристики».

Для большей наглядности давайте сравним HyperX Predator и 950 Pro с Intel SSD 750 (еще одним NVMe-накопителем с PCI Express x4 3.0) и 850 Pro — абсолютно заслуженным флагманом среди SATA-устройств.

Что ж, 950 Pro оказался безоговорочным лидером, а HyperX Predator на равных борется с интеловским SSD. Понятно, что линейные чтение и запись — это самые примитивные типы нагрузки, и все же вызывает восторг тот факт, что PCI Express-накопитель оказывается в три раза быстрее SATA-флагмана!

Случайные операции — это, как говорится, совершенно другая история. Но и здесь 950 Pro оказывается молодцом. Почти 52 Мбайт/с для чтения — лучший результат. В операции записи кореец смиренно уступил SSD 750 от Intel. Тяжело состязаться в этом режиме с накопителем, у которого 18-канальный контроллер. А вот решение Kingston «скатилось» до уровня 850 Pro. Результат все равно хороший, но SATA-флагман буквально наступает на пятки. Подобный регресс (на фоне великолепных показателей в линейных операциях) связан с работой контроллера, который использует четырехкратное чередование устройств на каждый канал.

CrystalDiskMark демонстрирует схожие результаты. При увеличении глубины очереди 950 Pro вновь серьезно отрывается от 850 Pro, но в операции записи HyperX Predator с ним выравнивается. Опять же на производительности сказываются особенности работы контроллера Marvell.

Смешанная нагрузка — тяжелый паттерн для любого твердотельного накопителя. При последовательных только чтении или только записи оба SSD выдают свой максимум. Стоит накопителю слегка переориентировать работу, как производительность моментально падает. Чем сильнее операции записи превалируют над чтением, тем хуже становится результат.

Рассмотрим производительность испытуемых образцов в приложениях, симулирующих повседневную (и не очень) деятельность пользователя. В PCMark 7 лучшим вновь оказался 950 Pro. В некоторых паттернах этот накопитель вновь оказывается в три раза быстрее 850 Pro. А вот HyperX Predator не во всех режимах опережает SATA-устройство. Например, игры 850 Pro запускает чуточку быстрее.

Если же M.2-накопители нагрузить серьезными серверными задачами, то они откровенно сдуваются. Все же подобный тип устройств разработан для более простых задач.

Оба накопителя прилично греются. «На ощупь» мне показалось, что проблема не такая и серьезная, но когда я включил тепловизор, то просто, извиняюсь за сленг, офигел. Больше всего поразил 950 Pro, под нагрузкой (случайная запись 4-килобайтных данных на протяжении десяти минут) он нагрелся свыше 100 градусов Цельсия. HyperX Predator назвать холодным язык тоже не поворачивается. Температура оказалась ниже, чем у «прошки», но это все равно горячо! Отмечу, что накопители тестировались на открытом стенде. Температура помещения в момент испытаний составляла 25 градусов Цельсия.

Это наводит на определенные мысли. Во-первых, вряд ли HyperX Predator и 950 Pro подойдут для установки в ноутбук. Представляете, как накопитель может разогреться в еще более тесном пространстве? Во-вторых, необходим хорошо вентилируемый корпус. Еще лучше направить прямо на SSD вентилятор. Вариант типа «колхозинг»: примастачить к плате какой-нибудь импровизированный радиатор. Еще один способ избежать перегрева: использовать HHHL-плату, которая будет забирать на себя часть тепла.

Неприятный момент, но ожидаемый. Не просто так Intel оснастила модель SSD 750 габаритным алюминиевым радиатором. В Samsung утверждают, что активация технологии Dynamic Thermal Guard — это вполне нормальный процесс.

В заключение

Интерфейс PCI Express x4 вдохнул новую жизнь в твердотельные накопители. HyperX Predator и 950 Pro обладают очень высокими скоростями. Конкретно модель Samsung — однозначный рекордсмен среди SSD потребительского класса. Так что все самые производительные решения в скором времени будут ассоциироваться именно с форм-фактором M.2 и интерфейсом PCI Express x4 3.0. Что станет с твердотельными накопителями SATA? Думаю, что пока решения уровня HyperX Predator и 950 Pro серьезно не подешевеют, то ничего особенного. Во-первых, большинство пользователей устраивает уровень быстродействия подобных решений. Во-вторых, они стоят заметно дешевле. Один гигабайт памяти 512-гигабайтной версии 950 Pro стоит порядка 53 рублей. Один гигабайт модели 850 Pro аналогичного объема — 38 рублей. Один гигабайт модели 850 EVO — 28 рублей.

Несколько странно, что в рознице HyperX Predator стоит дороже 950 Pro. Меня это удивило. Накопитель Kingston в плане производительности проигрывает устройству от Samsung. Да, HyperX Predator вышел раньше 950 Pro, но сейчас с таким ценником он неконкурентоспособен.

Накопитель Samsung быстр даже на фоне HyperX Predator. Вы только что познакомились с самым производительным решением на потребительском рынке. Как выясняется, 950 Pro дешевле некоторых своих конкурентов.