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[教学] [XS][翻译]P67A-UD7最深度分析

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本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 17:42 编辑

原文:http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?t=263543
人工翻译,大家大概看看就好,还是有很多深度分析值得学习的。


随着Intel发布Sandy Bridge的时间迫近,我们又多了很多可以期待的新产品和技术。P67芯片组和LGA1155主板将会成为高端超频玩家、游戏玩家以及其它需要高性能电脑的用户的选择。Sandy Bridge将取代LGA1156处理器,并且芯片组将继续沿袭与P55一样的Platform Controller Hub(PCH)单芯片设计,而取代传统的南北桥(IOH、ICH)设计。

Sandy Bridge处理器集成内存控制器(IMC)(主板支持DDR3-1066到DDR3-2133),以及新的集成图形核心(IGP),16条PCIE通道,以及其它新功能,例如CPU内部集成电源控制单元(PCU)、内部时钟发生器(Intelnal Clock Generator)和大量的高速缓存。同时,在Sandy Bridge平台上,超频的模式将会被改变,因为系统总线与周边设备的总线是同一个时钟发生器(DMI总线),所以处理器的外频(bclk)不可以超太多,只能通过倍频来超频。Sandy Bridge平台支持的Turbo 2.0技术,在超频时不再像之前Nehalem那样要关闭而是要打开,并且供电限制变得非常重要,这些都会影响你的超频。

Sandy Bridge平台如要运行SLI模式,需要一个额外的芯片,因为P67芯片组原生只支持一张卡使用16条PCIE通道,想实现双路16X SLI,必须要有额外的芯片支持。技嘉主板解决了所有的这些问题,今天我们就一起来看看它的新旗舰——GA-P67A-UD7 rev 1.0.

在供电设计上,笔者会非常深入探究模拟供电与数字供电的优劣;BIOS介绍部分包括新的BIOS设置介绍(包括功耗和电流)以及未来的EFI BIOS的采用;这张主板的USB3.0和SATA6gbps可以给你提供最大的扩展能力,如果你插满了所有的SATA接口和USB接口,你可以启用USB3.0 Turbo模式来增加带宽(当然这个要占用更多的PCIE通道)。笔者还拆下这张主板的散热系统,单独测试它对热量的传导和消散的能力。笔者最后还要分析NF200芯片与P67 PCH芯片各自提供的PCIE总线的好处。接下来就跟着笔者一起来看这张主板吧!

本文从深入的角度作分析,由于Sandy Bridge未正式发布,笔者不能透露任何测试数据或者处理器的细节,只能介绍这张主板的大致情况、功能,最重要的是深度分析主板上的每个部分是如何工作的。


导航:
1. 简介
2. 包装与附件
3. 主板的基本介绍
4. 供电系统介绍
5. NF200芯片SLI实现方式
6. PCH芯片组和其它周边设备
7. 板载芯片和BIOS功能
8. 主板散热系统
9. 结论与分析
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

包装与附件

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 11:44 编辑

当我收到这个主板的包裹时我为技嘉修改了包装和设计风格大吃一惊,黑色和金色混合的设计。


包装盒背面介绍了基本功能,以及条形码:


包装盒与之前的技嘉旗舰主板一样,前边做了一个封面:


这张主板包含了很多功能,真是难以想象他们在这些设计上花了多少功夫。主板不仅仅是芯片和走线,现在它更像一门艺术!(可能只是我太喜欢它们了。。。)
主板的附件,包括了四条SATA线,以及eSATA转SATA转接线,eSATA托架级电源线,主板说明书以及驱动光盘,2路/3路SLI桥和背板。



附件内还有一张告示,以多国语言警示用户1156和1155接口的CPU不能通用。


还有别忘了这张主板使用二倍铜PCB,8层PCB加上两层铜连接层用于供电以及接地,它是第三代超耐久技术之一,华硕也同样使用了这个技术。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

主板布局和总体设计

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 13:28 编辑

主板采用几乎全黑的设计,这是一些机箱改造爱好者梦寐以求的颜色。试想一个黑化的机箱,加上黑金镶嵌的主板,黑色的包线和金色的接头、黑色的电源、显卡以及金色的内存和拥有金色太空管的水冷系统是什么样一个效果。


黑色的PCB在早些年就已经开始被采用,现在技嘉提供了一种光滑亚光的表面设计,就好像额外的一层PCB一样。我对许多黑化PCB都有成见因为近看它们是棕色的!因为铜走线层在PCB表层下方。在这张主板上方有一个小小的1号,说明这是8层PCB的第一层,所以在主板背部也有个八号说明是第八层PCB。我相信技嘉不仅仅是把这张主板的外表黑化,他们使用另一层PCB来使得这张主板真正的黑化,没有棕色!


下面近看这张主板:
处理器部分有24相供电,MOSFET在散热器底下,同样有24个电感。注意LGA1156散热器可以直接使用在这个主板上,如果你 使用LGA1366的散热器你只需要花几块钱买个扣具就行了。


接下来看内存插槽,说明书说它支持DDR3-2133,每条插槽支持单条4GB的内存,可以组双通道,内存插槽同样是黑色的。


这里是SATA接口部分,与黑色PCB完美融合


PCIE插槽由NVIDIA NF200芯片支持,可实现3路SLI/CrossFireX。在第一条PCIE 16X插槽上方还有一条PCIE 1X,但是NF200的散热片较高,所以这条插槽不能插太长的卡。此外主板还有4条PCIE 16X/8X插槽,还有两条PCIE插槽。


我想指出一些新的东西,首先是这两个USB3.0前置接线槽,它们比USB2.0接线槽宽许多,还多了许多针脚


背板有10个USB接口,其中六个蓝色的是USB3.0


PCB上标有个8号,说明是8层PCB,它在主板的背面,在对应的主板正面也可以找到一个1,说明是第一层PCB。我猜想这一层是黑色的表层PCB,所以它看起来有点发棕色,但是主板正面是没有棕色的,只有黑色。


板载便捷开关是一个很好的想法,它们也同样被采用在这张主板上。那个大的按钮是电源开关,小的蓝色的是reset开关,还有个小的黑色是清CMOS开关,在你超频失败时可以使用。


与之前的主板一样,主板在四个位置有对应的相位LED灯,它们需要在Dynamic Energy Saver软件启用时才会亮。


CPU供电相位灯有六个,代表着六路PWM信号。内存旁边有两相供电,也有两个相位灯,分别对应内存的普通电压和高电压。


上图是ACPI LED,可以告诉用户目前系统处于哪个power state(S0、S1、S3、S4/S5),然后下图是CPU VTT指示灯,显示Uncore电压是处于普通模式还是加压模式下。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

供电系统介绍

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 15:44 编辑


现在进入我最感兴趣的话题,供电系统。由于Sandy Bridge不再需要讨论“我需要超多高的外频?”,而是更多去讨论“我处理器的倍频能超多高?”,Sandy Bridge处理器的超频大多数是由倍频决定。所以自然地主板需要把供电做到他们能做得最好。



Sandy Bridge采用了新的电压控制标准,也就是Voltage Regulator Down 12(VRD12),这是Intel的新供电设计标准。其中一项主要的改变就是增加了SVID。

那么,什么是SVID?

SVID也就是Serial Voltage Identification,串行电压识别。在过去Intel使用DVID(Dynamic Voltage Identification),以及简单的旧的VID(默电)。让我向你稍微解释一下这些事情,DVID是处理器的动态电压控制协议,当你改变处理器的频率时电压也同样需要改变,在这种情况下DVID就会设置一个预先决定的电压值,就像C1E状态下会降低VID一样。DVID是一种以电压对应频率的方式,也是一种了解处理器需要多少电压才能工作的方式。在BIOS里你可以设置DVID增减,在负载大的时候,在默认VID的基础上加压。所以举个例子,DVID设为0.250v加上VID为1.2v,你的处理器满载实际电压就为1.45v。

当使用SVID时需要在以上情况加一点东西,SVID是一个连接处理器供电管理模块(PWM)和主板的供电管理模块的方式,它很简单但是很强大。SVID以超高速的方式控制VID表、故障响应和电源状态。SVID可以使得PWM芯片(ISL6366)与处理器连接,直接找到处理器不同频率下的最佳电压。因此我们可以得到一个超频时拥有建议电压的超级智能系统,然后它每时每刻都在采纳这个最佳电压的建议。例如,在不锁倍频的处理器上超倍频是一种常见的手段,还有Turbo Boost也是一样。如果你想设置的倍频系统认为太高跑不上去怎么办?你要不断的尝试最佳电压,然后经过数个小时的稳定性测试你终于得到了一个稳定的状态。SVID就是一种你给处理器要设定多高的频率时,然后它会自动给你判断处理器需要的电压(简单的说就是不需要摸体质了!),它在几秒钟后就可以给你尝试出你超频的最佳电压。


精明的超频玩家会告诉你每个处理器都有一个sweet spot,如果你加压太多或者降压太多,性能都会下降。这是因为电压不是唯一决定处理器表现的因素,电流也同样重要。现在用户没办法去了解需要多大的电流来满足处理器,而只有电压,当有了SVID时,这种情况就改变了。

模拟信号PWM(Pulse Width Modulator,脉宽调制器,ISL6366)


Interstil ISL 6366是一个新的相位控制芯片,它可以输出六路PWM信号。同时ISL6366也是一个支援VRD12的模拟信号PWM,意味着它需要确定和遵循Intel的某些规范来给Sandy Bridge平台供电,最重要的是它要支持SVID。

PWM芯片是整个供电系统的大脑,也是一个智能的小芯片。模拟信号PWM的好处是它们有着极快的响应速度,不需要固件支持,没有模拟-数字信号转变,不需要处理错误,有着高开关频率,所以它们至始至终都是可以信任的。ISL 6366芯片控制着MOSFET驱动芯片。

24相供电用六路PWM信号输出意味着每路供电有四个MOSFET驱动芯片,四个铁素体电感和一串电容。每一级电压都被修正为最纯净的电压信号,而且它们的转换率很高,达到90%以上。这种设计提高了供电系统的转换效能同时避免了对处理器供电的损失。

技嘉使用Interstil芯片的原因是它们在模拟PWM供电中有着很高的声誉。



接下来看驱动MOSFET(DrMOS),这些芯片的作用是把12V转换成1-2v的供电,在相同功率下以输出更高的电流。

技嘉所用的DrMOS是Vishay Siliconix的SiC769CD,每颗这样的MOSFET可以输出35-40安培的电流,在1MHz的开关频率下可以输出35A。随着供电负载变化,由开关频率从300KHz增加到1MHz以上时,电流也随之线性增加。温度在电力输出上也占着重要地位,这种DrMOS在20-50度时工作效率最佳。它在150度的时候会自动停止工作,在温度降到135度时又会恢复工作。从主板的散热系统来看,技嘉对温度问题很重视,这堆了许多的DrMOS和电感的优势是巨大的,它可以很有效的降低每个元件分担的电流,从而降低温度、波纹,在高压下依然保持稳定,且能输出非常高的电流和电压。技嘉的这种设计目前还没被别的厂商模仿,除了技嘉的主板外我还没见过24相供电的主板。这个DrMOS集成了一个上桥MOSFET、下桥MOSFET和驱动芯片,把它们全部封装在一起。

假设每相供电都供30A的电流(还不是最大),电压在1.9v,这24相供电就可以产生1368W的功率,且这些电功率都是稳定可靠且纯净的。
DrMOS+铁素体电感的进步:技嘉称这种设计可以让MOSFET的温度比前一代低16度、铁素体电感低27度!



在PWM芯片旁边我们可以看到一个ITE的IT2875e相位切换芯片。这个芯片用来控制供电相数的开关,有些人问了我一些关于相数自动切换的很好的问题,我现在来一一解答:
问题1:如果主板把12相供电打开,12相关闭,那么在一个时刻只有12相供电在工作,所以实际上CPU只给了12相供电?
回答:不完全是,它实际上是这么工作的:你需要在Dynamic Energy Saver中启用Dual Power Switching(双电源切换),然后重新启动后主板会自动切换12相电源的互相开关,如果不这样,那就不切换,只有12相供电在工作。

问题2:如果这个主板有关闭供电相数的“档位”,我如何知道所有的供电相数都在工作,或者那些相数的供电被切换?
回答:在默认设置下,相数会在开机的时候就自动切换。在开机的时候只有少数部分的供电被使用,在全负载时24相供电都被使用。它并不是那么简单的,如果系统侦测到超频,那么这个切换就不再进行,所有的供电都在同时被激活,就如你在DES软件或者相位灯上看到的一样。


模拟信号与数字信号的普及教育:

模拟供电:在过去我们使用上下桥MOSFET,还有一个驱动芯片来控制电流的浮动,现在许多厂商都改用DrMOS了,这样一来电压的响应几乎就是瞬时的,有大量的DrMOS帮助,我们就可以把电压控制和调节得和数字供电一样精细。大量的模拟相数供电的好处就是可以支持超大的功率输出,不需要固件控制,不需要处理错误,且有良好的波纹抑制、极快的开关频率。但是,更高的开关频率会造成更高的温度,在过去我们不可能在主板上堆出72个元件(上下桥MOSFET加驱动芯片×24相供电)。模拟供电的另一个好处就是我们可以通过增加相数来增加供电能力,而数字供电由于受到单一控制器的限制,这点就很难做到。供电系统设计中最重要的要素是,电力输出、效率、波纹抑制、以及拥有加极高的电压的能力。

数字供电:数字供电比模拟供电更复杂,首先你需要一个模拟信号转数字信号的转换器,算法处理器,和电压调节驱动芯片。数字供电的开关频率很低,最高不会超过1KHz,我们通常在主板上只需要800Hz即可。数字供电不需要操作高频开关电路,因此它有一些好处,例如温度较低。数字供电解决方案同时也提供了良好的波纹抑制效果、电压调节效果、使用单独一个大的滤波电容,同时也提供了改变开关频率的途径。数字供电存在的问题是转换效率较低,响应延迟更长,因为它的那些集成处理器运算需要时间。数字供电可以在主板上省去不少的空间,因为它只需要一个大电容,所有的相数都集成在一个芯片内。

结论:如果我们在低端产品上选择模拟/数字供电,那么少于12相模拟供电是正确的选择。大规模、高质量的模拟供电和高质量的数字供电系统都有一些共同点,例如优秀的波纹抑制能力和电压调节能力。除了那些共同点之外,以下表格列出了模拟供电与数字供电的各自优势比较:


就如我们看到的,两种供电都挺好,有各自优势。因此剩下的决定权就在主板制造商所使用的电压调节器和控制器上了。技嘉在这个主板的电压调节上下了不少本,因此这意味着我们消费者也要下血本购买这张主板。数字供电其实也是一样的,我们除非砸钱否则不可能得到最好的东西。但是不管怎么说,这个24相供电是其它任何数字供电都难以媲美的。

DrMOS的另一张照片:

下面来看内存部分供电和NF200:


ISL 6322G是一个2相供电控制器,这张主板有两颗这东西。一颗是为了给NF200芯片供电,虽然它只有两相供电,但是它和处理器供电的原理是一样的;每相供电都采用加强型设计,所有总共有5个电感和四个低阻抗的MOSFET用来修正电压和减少波纹,这么做是为了可以减低NF200芯片的电压,降低发热量增加供电效率。以下是NF200芯片的铁素体电感和低阻抗MOSFET



内存供电部分,采用另一颗ISL 6322G控制两相供电,这里有6个低阻抗MOSFET和5个铁素体电感,也同样的是用以减低波纹,保证DDR3内存插槽的供电稳定。我们也需要考虑处理器分担了部分DDR3内存的供电。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

NF200和3路SLI的实现

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 16:15 编辑



NF200的简短历史:

很久以前,NVIDIA制造芯片组,其中有一项强大的功能是支持SLI,虽然当时还处于技术上的不成熟阶段,但是它提出了一个全新的游戏体验概念。NF200用来在非NVIDIA生产的芯片组上支持SLI,在几年前NVIDIA还在生产芯片组的时候,就推出了它。很多想法认为NVIDIA生产这个东西是因为它知道自己即将退出芯片组市场,但依然为他们忠实的客户提供SLI技术支持,同时也为了维持多卡并联市场的份额。在Intel状告NVIDIA制造芯片组侵权一案败诉后,SLI依然可以在NF200的芯片下支持。最终Intel和NVIDIA在北桥芯片组上支持SLI达成协议。然而在P55芯片组上,NF200芯片就成了支持全速双16X SLI的唯一途径。这个技术实际上已经在早于P55的许多主板被采用。由于现在Intel的芯片组只有PCH芯片,没有北桥芯片的情况下,SLI技术需要单独的集成,就像在P55平台一样。而NF200芯片支持32条PCIE通道。

以下是NF200的工作方式:NF200拥有8条5GT/s的通道总线,也就是16x5GT/s的带宽,所以我们可以利用它通过32条2.5GT/s的PCIE总线,刚好实现双路16x SLI。但是它实际上并没有增加PCIE通道,它只是把已有的PCIE通道分隔开,增加带宽而已。它可以保证设备可以满足大带宽。虽然我们在这张主板上有32条PCIE通道,但是技嘉说这张主板只支持3路SLI,很可能是因为4路SLI每路只有8x的带宽但是性能增加非常有限。这张主板同样支持AMD CrossFireX,等效于SLI技术。

在这张主板上,处理器提供的所有PCIE通道都直接接入NF200芯片。在许多X58和P55主板,只有一部分的PCIE带宽接入NF200芯片,这是因为USB3和SATA6G要占用高速PCIE带宽,但是这张主板是个例外。新的P67芯片组采用第二条PCIE总线直接连接所有的这些设备,它们有独自的时钟发生器,还有独自的8条PCIE通道开关。PCH芯片与CPU通信采用20GB/S的DMI总线。NF200芯片通过两个开关连接到四条PCIE插槽。

许多人对双16X和16X/8X SLI的好处有不同看法,无论NF200在LGA1155主板上是否需要。这张主板可能会在采用NF200实现SLI模式下表现异常,因为由处理器提供的所有PCIE通道只供PCIE插槽。


这张主板有两个PCIE时钟发生器,是一样的型号:ISC9DB403DGLF。由这个时钟发生器的规格可知它提供的时钟频率范围在50-100MHz,为PCIE时钟所使用。我稍后在PCH芯片介绍中说第二个时钟发生器的作用。与两个时钟发生器对应的,主板上有两个为SLI准备的PCIE开关,如果第三条插槽被占用,那么它的速度由16x降到8x。这张主板配备了两组ASMT开关,用来切换NF200芯片提供的16x通道,如果运行SLI时把速度降到8x。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

PCH芯片组

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 17:00 编辑

随着LGA1156主板的发布我们有了一种新的芯片组,代替传统的南北桥,我们把它称为“platform controller hub”,用来与PCIE总线通信。本节集中介绍PCH芯片的作用。由于LGA1155处理器会直接对显卡控制主PCIE总线,第二条PCIE总线就为外设准备,PCH芯片就用以控制这个PCIE总线,信息流通过PCH芯片走DMI总线传给CPU。


所有的外设都需要PCIE总线,以下列出了它们各自占用的PCIE带宽:
USB3.0(NEC) x2
Realtek (LAN) x2
Marvell SATA6Gx2
iTE PCI Ports (1x) x1
PCI-E x1 (x1)
总共加起来就是要占用8条PCIE带宽。

所以我们在8个地方需要开关,在这些设备不使用的时候带宽省出来给别的设备使用。技嘉使用9个ASMT ASM1440和2个P13L开关,两个ASMT开关用来控制NF200,其它7个用来控制除了LAN之外的其它占用PCIE带宽的设备。这个ASMT开关,实际上是一个多路复用器/解多工器,我们通俗的叫PCIE开关而已。网卡则使用P13L开关,与技嘉的X58主板一样。还有一个ASMT开关是用来打开USB3.0 Turbo模式。


前面已经提到主板上有两颗ICS 9DB403DGLF 时钟发生器,一个是为CPU提供的PCIE接口提供,另一个是为上边列出的所有的PCIE设备。PCIE时钟频率会采用在处于同一通道的所有的外设上,这实际上是一个非常好的设计,结果就是你的周边设备不会干扰SLI的性能,反之亦然。


主板上还有两条传统的PCI插槽,由于SandyBridge是一个面向主流级的产品而不是发烧级的,因此PCI插槽是必须的。许多人都有PCI设备例如声卡、PCI显卡,它们都用得好好的,不需要因为PCIE新标准而被替换。技嘉允许两个PCI插槽使用这些设备,这两个设备由iTE IT8892E PCIE桥接芯片实现,它需要占用PCIE 1x的带宽。NF200也是一个PCIE桥接芯片,所以我们可以说这两个东西的作用是一回事。


USB 3.0, Turbo, 3XPower, and ON/OFF Charge:

下面让我们看一些印象深刻的东西,技嘉的USB3.0的实现方式。随着新的USB3.0的规格的到来,技嘉对USB做了一些改变,而且做得挺好。USB3设备需要额外的供电,技嘉给出了一个非常漂亮的解决方案:3倍电力供应。技嘉的USB3.0系统设计像一个树形结构,在顶端是两颗NEC D720200 USB控制器,每个控制器有单独的BIOS(下图的8针芯片就是),它们提供USB3.0接口,每个控制器被一个hub连接(VIA VL810)。


VIA的VL810是第一个USB3.0转接器,它可以在不干扰其它USB3.0接口带宽的情况下,实现一拖四接口。每个VL810芯片也有它自己的BIOS,这张主板有两个这样的转接器。背板上所有的蓝色USB接口都是USB3接口,还有两个USB3接线槽可以前置USB3接口。所以在USB接口的控制上总共就有4个BIOS芯片!


下边说说3倍USB电力和ON/OFF charge。每个USB接口被低内阻保险丝保护,这些保险丝可以为USB接口提供更多的电力。这个实现方式非常简单,把高内阻的保险丝换成低内阻的,问题是价格。USB2.0标准的供电输出至少每个接口在500mv,技嘉把这个电压加到1500mv。对USB3来说标准输出是至少900mv,技嘉提高到2700mv。技嘉还有一个技术叫做ON/OFF charge,它可以使我们在电脑关闭或者休眠模式下使用USB接口对移动设备进行充电。

USB3.0 Turbo


USB3.0 Turbo模式可以让我们为NEC USB3.0控制器增加额外的PCIE带宽,这个带宽是从处理器的PCIE带宽中得到的,所以开启这个功能后,USB3.0的性能可在所有接口都被占用的情况下提升10%。这里有个免责声明,USB Turbo模式会吃掉一些PCIE插槽带宽。

SATA接口


(左数四个黑色为原生SATA3GBps,两个白色为原生SATA6GBps,最右边两个为Marvell SATA6GBps)
在SATA6G接口上,由于P67 PCH标准支持是2个SATA6G接口,另外还支持4个SATA3G接口。然而我们在使用SATA6GBps设备时候优先使用两个白色的接口(P67原生),因为最右边两个Marvell提供的是属于外接芯片,所以会稍微有些延迟。这张主板还有别的SATA6GBps接口,例如背部的两个eSATA接口是采用Marvell SE9128芯片支持。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

板载芯片和BIOS功能

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 12:39 编辑



我想花一点时间来介绍这个ITE IT8728F Super I/O芯片,我曾经在别的主板上说过这个监控芯片在电压数据读取上非常精确。它与P67芯片采用LPC总线通讯。它在软件中对电压的读数误差只有1-3%,所以根本不需要在主板上做电压测量点。希望它在这张主板上有同样的精确度,因为它没有理由做不到。比起其它厂商例如华邦的芯片,华硕使用华邦的IO芯片至今已有8年,但是对电压的读取都没有这个ITE芯片准确。技嘉今后应该也会继续使用ITE的芯片。我还想提一下这个Super I/O芯片对PS/2键鼠的控制,技嘉提供一个PS/2接口既可以接键盘又可以接鼠标,就是归功于这个ITE芯片。当然现在我手上还没有CPU,所以无法向大家展示电压读数。




双BIOS在大多数的技嘉主板都有采用,它是个很好的功能。在主BIOS无法启动时(例如不合理的超频设定)备份BIOS会马上工作,它会主动恢复主BIOS设置,并且会在更新BIOS出现意外的时候自动恢复。刷新BIOS可以在BIOS中通过U盘刷新,不需要进WINDOWS。技嘉设定备份BIOS不可以被用户刷写,所以它永远不会坏。此外还有两件事我需要提一下:一是这张主板支持大于3TB的无分区硬盘启动,在之前的BIOS是不能的。二是技嘉有一个软件叫Smart 6,其中有个功能是把BIOS密码、日期时间保存在主BIOS和备份BIOS中,用户可自行设定密码,就算有人恶意刷坏你的主BIOS企图通过备份BIOS恢复消除密码,他们也同样无法得逞。

提示:此主板每个BIOS ROM是32Mbit的Award BIOS,而不是之前的16Mbit,所以如果未来改用EFI,大家可以同样通过像刷BIOS那样搞定。所以华硕现在是使用了EFI而技嘉是使用BIOS支持EFI,我喜欢技嘉给大家的一个选择余地,因为目前我们还不知道EFI对超频的稳定性如何。

BIOS设定前瞻:
1. 用户可以在CPU Turbo模式下设定功率限制,以设定热功耗的上限,让大家超频时不再担心发热问题。
2. 用户可以设定从供电系统通过处理器的最大电流,电流是直接影响输出功率的一大因素,P=UI大家都懂的,所以我们可以通过设定功耗和电流上限来限制电压。
3. 电压的精确度可到0.00625V一步进
4. Turbo USB3.0会在BIOS中可选。
5. ACPI LED可以在BIOS里开关。
6. 电压控制包括三级防掉压系统、CPU核心电压、DVID(数字VID)、QPI/VTT电压、System Agent电压(还不知道是什么)、PCH核心电压、CPU PLL、内存电压、以及内存ref和termination电压。
7. 可以对每个核心的Turbo倍频分别控制。

诊断灯:
诊断灯是主板上一个非常有用的功能,它可以让你知道主板启动到哪个步骤了。如果启动出错,这个诊断灯会停在某个数字,用户可以从说明书上找到这个数字对应的错误并针对性解决,这些数字对应的含义遵循AWARD BIOS的标准。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

散热系统

本帖最后由 royalk 于 2010-12-13 17:28 编辑



我非常喜欢这个新的散热设计,不仅是因为它对于传统的鳍片散热器来说是一个突破,它还显得非常别致。主板有四块散热主体部分,通过3根热管连接,底部还打磨了,为了更好的与热源接触。
(以下散热器介绍的文字描述我就不翻译了,大家看图就明白)











散热器在背部使用10颗螺丝固定



以下对这个散热器做个简单的测试,使用10W 10欧姆的电阻作为发热源:

测试1:热量的消散


这个测试告诉我们该散热器的热量消散速度,包括从散热器底部到散热器顶部、散热器一个部分到另一个部分,热源放在NF200芯片散热片位置,同时两路探头分别放在这个散热片的顶部和底部,用温差来衡量它的垂直导热能力,另一路探头则放置在PCH芯片散热片位置,用来衡量它的水平导热能力。这里采用了两个10W的电阻,如果没有散热片,它们热到没法碰,它们采用12V供电,没有电流限制。并且用扎带和硅脂固定接触在一起。


测试结果:

从一开始NF200底部热源加热,NF200顶部温差就差了3度,随着底部逐步加热到50度,顶部温度差距到了10度左右,散热能力不错;同时在PCH端,我们也可以看到在热源加热后温差也达到了10度。

测试2:热量的传递
我们再在MOSFET散热片上加上3个10W的电阻,这样总共就产生了50W的热量。从实际出发,NF200芯片大约功耗在12W,24个DrMOS全开,由datasheet中查到每个在通电电流5安培(总共120A,实际已经大于处理器的超频时候的供电发热量一点)的时候功耗算1W,PCH再算个14W(实际应该没那么多),那么刚好就是50W左右。我们再加上一个静音风扇来模拟机箱风道。


测试结果


在90秒之后,NF200底座散热器温度上升到50度并且不再上升,DrMOS部位甚至还不到50度,铜铝散热片导热非常快,PCH部位温度也只比之前高了几度而已。打开模拟机箱风道的风扇之后,整体温度还有所降低,全部都不超过50度。所以这个散热系统是相当不错的。
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royalk  楼主| 发表于 2010-12-13 11:21 | 只看该作者

结论与分析

本帖最后由 royalk 于 2010-12-14 11:40 编辑


LGA1155平台提供了许多超频和发烧级应用,继承了原有的优势,同时也扩展了新的功能,技嘉的产品在这个平台上表现也很棒:优秀的SLI设计和外设不占用SLI带宽、以及树形USB3设备结构、SATA6G SSD和SLI和谐共存不互相影响。


其它主板未必有这些功能因为PCIE带宽的分配杀死那个可能存在着不同的方案,可能大多数方案比这个实现起来要容易。我说工程师在分隔两条PCIE总线上下了不少功夫,不是开玩笑的。供电系统设计是我最喜欢的话题,在看完这个主板的BIOS功能例如电流和功率控制之后,对我来说功率输出在超频上扮演的角色越来越重要。

我喜欢这块主板的原因,是供电设计的完美,响应超级快速,而且输出电流在理论上可以供得起10个45nm的i7 900系列处理器(默频满载),在对付单个32nm的处理器毫无压力,并且供电系统也会凉快许多。虽然这张主板没使用数字供电,但是之前提到数字供电的应用还不成熟,且不能提供高频开关切换、快速的响应时间和稳定性。


新的1155平台必须兼容VRD12规范,那就意味着新的串行VID必须采用,所以就意味着主板的供电系统和CPU的电源控制单元可以直接通过连续高速通信来控制VID。我不知道数字供电是否可以比这种SVID工艺好,而且它需要解码、再编码变成模拟信号,这需要非常高的延迟。
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小猪哥 发表于 2010-12-14 12:51 | 只看该作者
为啥不是三通道呢
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大D来了 发表于 2010-12-14 16:33 | 只看该作者
回帖再看!
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fosullx 发表于 2010-12-14 18:47 | 只看该作者
回帖再看!
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神话№亨利 发表于 2010-12-14 22:35 | 只看该作者
谢谢楼主分享最前沿的技术        
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ssyknuwyg 发表于 2010-12-15 14:46 | 只看该作者
技术很高级,看着很帅气,估计价格也很牛逼
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lk111wlq 发表于 2011-1-1 00:07 | 只看该作者
人工翻译   R版辛苦不?
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harryburn 发表于 2011-1-1 09:55 | 只看该作者
版主辛苦了……这么好的技术文章,多谢分享
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sun117 发表于 2011-1-1 17:46 | 只看该作者
太漂亮了,太专业了!又见R大的专业分析,看来这主板的确是不错的!
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unclenight 发表于 2011-1-3 02:42 | 只看该作者
R板 我在XS的坛子里也泡了有阵子了 咋没见你哪 呵呵 毕竟不是学电子的 好多的专业词汇不懂啊 要好好向你学习了
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unclenight 发表于 2011-1-3 02:44 | 只看该作者
板子是好板 就怕Giga 又弄个REV 2.0什么的 最厌恶就是这点 Giga什么都不错 就这点让人蛋疼
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royalk  楼主| 发表于 2011-1-3 11:04 | 只看该作者
R板 我在XS的坛子里也泡了有阵子了 咋没见你哪 呵呵 毕竟不是学电子的 好多的专业词汇不懂啊 要好好向你学 ...
unclenight 发表于 2011-1-3 02:42

我在XS很少说话的,哈哈
其实rev1.0也不错啦,我那张890GPA-UD3H 1.0的也用得好好的呢
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