ASRock X99 WS-E / 10G Mainboard im Test: Dual 10GBase-T für Prosumer

2021-12-02 02:10:06 By : Ms. Yolanda Le

Seit einigen Monaten frage ich mich, wann 10GBase-T auf dem Verbrauchermarkt eine Primetime bekommen würde. Abgesehen von Zusatzkarten gab es keine Onboard-Lösung, bis ASRock das X99 WS-E / 10G ankündigte. Wir hatten das Glück, eines zur Überprüfung zu bekommen.

10GBase-T ist ein etwas seltsamer Standard. Basierend auf verbesserten RJ-45-Anschlüssen übertrifft es den Standard normaler kabelgebundener Netzwerke in Bezug auf Leistung und Leistungsfähigkeit. Die dafür erforderlichen Controller sind teuer, da die Situationen, die normalerweise diese Bandbreite erfordern, dazu neigen, unterschiedliche Standards zu verwenden, die andere Vorteile wie geringere Leistung, geringere Wärmeentwicklung und effizientere Signalisierungsstandards bieten. Kurz gesagt, 10GBase-T ist heiß, energiehungrig, teuer, aber letztendlich am einfachsten in ein Heim, ein kleines Büro oder eine Prosumer-Umgebung zu integrieren. Benutzer, die sich mit 10GBase-T befassen, berechnen die Kosten in Hunderten von Geldern pro Port und nicht in Cent, da die billigsten nicht verwalteten Switches etwa 800 US-Dollar kosten. Eine standardmäßige X540-T2 PCIe 2.0 x8-Karte mit zwei Ports kann je nach Standort zwischen 400 und 800 US-Dollar kosten, was mindestens 2000 US-Dollar für ein 3-System-Setup bedeutet.

Die Vorteile von 10GBase-T außerhalb des Rechenzentrums klingen etwas begrenzt. Es erhöht nicht Ihre Internetleistung, da dies durch die Leitung außerhalb des Gebäudes bestimmt wird. Für ein Heimnetzwerk ist seine beste Verwendung die Datenübertragung von Computer zu Computer. Normalerweise verfügt eine Prosumer-Umgebung über eine Server- oder Workstation-Farm für die Analyse großer Datenmengen und GBit ist einfach nicht genug. Oder das wahrscheinlichste Szenario zu Hause ist das Streamen von verlustfreien 4K-Inhalten auf mehrere Geräte gleichzeitig. Für die meisten Benutzer klingt dies fast wie ein Mythos, aber für einige wenige ist es Realität oder zumindest in der Nähe. Einige Benutzer kombinieren auch einzelne GBit-Ports für eine ähnliche Konnektivität.

Das Verschieben des 10GBase-T-Controllers und der Ports macht letztendlich PCIe-Steckplätze für andere Geräte frei und erleichtert die Integration, obwohl Sie die Möglichkeit verlieren, die Karte bei Bedarf auf einen anderen Computer zu übertragen. Das im X99 WS-E / 10G eingesetzte X540-BT2 verfügt über acht PCIe-3.0-Lanes auf einer 40-PCIe-Lane-CPU, kann aber bei Bedarf auch mit vier Lanes über die 28-Lane i7-5820K-CPU arbeiten. Die Verwendung des Controllers auf dem Motherboard hilft auch bei der Preisgestaltung, bietet ein integriertes System und spart hoffentlich etwa 100 US-Dollar von den Endkosten. Da es jedoch im High-End-Modell landet, richtet es sich an diejenigen, bei denen die Hardwarekosten einen minimalen Teil ihrer Prosumer-Aktivitäten darstellen, für die ein übertaktetes i7-5960X-System mit 4+ PCIe-Geräten selbstverständlich ist.

In einem idealen Testszenario würden wir Motherboards genauso testen, wie wir es in der Medizin tun – mit einem randomisierten Doppelblindtest. In diesem Fall gäbe es keine Markierungen, die den Hersteller des Geräts verraten würden, und während der Prüfung würde es auch keinen Hinweis auf das Gerät geben. Bei CPUs ist dies relativ einfach, wenn jemand anderes das System einrichtet. Bei Motherboards ist dies aufgrund des Ökosystems des Motherboard-Designs, das sich direkt auf die Erwartungen und das Nutzungsmodell auswirkt, fast unmöglich. Ein Teil des Vorteils eines Systems liegt in der Art und Weise, wie es präsentiert wird, sowie in der Benutzerfreundlichkeit der Software, sodass Hersteller Zeit und Ressourcen aufwenden, um die zusätzlichen Tools zu entwickeln. Die Bereitstellung der Tools ist einfach, aber die Entwicklung zu einem Erlebnis ist ein wichtiger Aspekt. Wenn ASRock also ein Mainboard mit 10GBase-T präsentiert, sind die wichtigsten Punkte hier die '10GBase-T-Funktionalität' von 'ASRock'.

Aufgrund der Kosten für den 10GBase-T-Controller, den Intel X540-BT2, ging ASRock bei seiner ersten Implementierung verständlicherweise auf High-End. Dies bedeutet ein vollständiges PCIe 3.0 x16 / x16 / x16 / x16-Layout durch die Verwendung von zwei PLX 8747-Chips, die als FIFO-Puffer / Muxes fungieren, um die Lane-Anzahl zu erhöhen. Für diejenigen, die neu bei PLX 8747-Chips sind, haben wir uns bei ihrer ersten Veröffentlichung eingehend mit ihrer Funktion befasst, die Sie hier lesen können. Diese PLX-Chips sind auch ziemlich teuer und erhöhen die Kosten des Boards für den Verbraucher mindestens um jeweils 40 US-Dollar, ermöglichen es ASRock jedoch, eine Top-Inter-GPU-Bandbreite zu implementieren. Das bedeutet, dass von den 40 PCIe-Lanes einer LGA2011-3 CPU 8 an den X540-BT2 und jeweils 16 an die PLX-Chips gehen, die jeweils 32 ausgeben. Für Benutzer, die mit Single-Slot-PCIe-Coprozessoren alles herausholen möchten, ermöglicht der X99 WS-E / 10G eine x16 / x8 / x8 / x8 / x8 / x8 / x8-Anordnung.

Wenn die WS im Namen kein Werbegeschenk war, zielt ASRock mit den Kosten dieser zusätzlichen Controller auf den 1P-Workstation-Markt ab. Als Ergebnis hat das Motherboard kürzere Schrauben, um eine 1U-Implementierung und volle Xeon-Unterstützung mit ECC / RDIMM bis zu 128 GB zu ermöglichen. Das Stromversorgungspaket ist die 12-Phasen-Lösung von ASRock zusammen mit dem Super Alloy-Branding, das auf XXL-Kühlkörper sowie Komponenten in Serverqualität hinweist. Gekühlt werden die beiden PLX-Chips von einem großen Kühlkörper mit kleinem Lüfter, der bei ausreichender Kühlung des Nutzers aber auch deaktiviert werden kann. Ein weiterer Hinweis auf den WS-Markt sind die beiden Intel I210-Netzwerkschnittstellen mit dem dualen 10GBase-T, die eine potenzielle Teaming-Rate von 22 Gbps all-in bieten. Außerdem ragt ein USB-Typ-A-Port für Lizenz-Dongles heraus als SATA-DOM-Port. TPM, COM und zwei BIOS-Chips werden ebenfalls unterstützt.

Auf der Verbraucherseite der Gleichung ist der Chipsatz-IO in vier Lanes für einen M.2 x4-Port, die beiden zuvor erwähnten Intel I210-NICs und eine SATA-Express-Implementierung aufgeteilt. Der M.2-Steckplatz hat auch einige PCIe-Sharing-Aufgaben mit einem Marvell 9172 SATA-Controller, was bedeutet, dass die Verwendung der Marvell-SATA-Ports den M.2 in den x2-Modus versetzt. Das Board verfügt über insgesamt 12 SATA-Ports, davon 6 PCH-RAID-fähig, vier PCH-Nicht-RAID-fähig und zwei von Marvell. Daneben stehen acht USB-3.0-Ports, vier von zwei Onboard-Headern und vier Ports auf der Rückseite von einem ASMedia ASM1074-Hub. Auf der Rückseite befindet sich ebenfalls ein eSATA-Port, der die Bandbreite mit einem SATA-Port ohne RAID teilt. Die Audiolösung schließlich ist das aktualisierte ALC1150-Paket von ASRock unter dem Purity Sound 2-Branding.

In Bezug auf die Leistung verwendet ASRock eine aggressive Form von MultiCore Turbo, um in unseren CPU-Tests hoch zu punkten. Aufgrund des 10G-Controllers ist der Stromverbrauch höher als bei anderen von uns getesteten Mainboards und beeinflusst auch die DPC-Latenz. Die USB 2.0-Geschwindigkeit war etwas langsam und das Audio hatte ein niedriges THD + N-Ergebnis, aber die POST-Zeiten waren für X99 der Standard. Die Software und das BIOS von ASRock folgten ähnlich aus unserem vorherigen ASRock X99 WS Test.

Das 10GBase-T-Element der Gleichung war interessant, da einzelne Übertragungen von PC-zu-PC von RAMDisk zu RAMDisk mit 2,5 Gbit/s erreicht wurden. Um das Protokoll optimal zu nutzen, erfordert die Datenübertragung mehrere Streams (mehr als eine Übertragungsfunktion, um das Interleaving zu ermöglichen), mindestens vier für 6 Gbit/s + oder acht für 8 Gbit/s +. Ein Engpass bei der Übertragung ist die CPU, die während der Übertragung mit fünf Streams 50 % Last auf einer Acht-Thread-VM anzeigt, was möglicherweise darauf hindeutet, dass eine übertaktete CPU (oder etwas wie der i7-4790K mit einer höheren Thread-Geschwindigkeit) vorzuziehen ist.

Immer wenn eine Motherboard-Firma fragt, wonach ein Benutzer bei einem Motherboard sucht, erwähne ich immer, dass sie bei einem bestimmten Bedarf nur nach Motherboards suchen, die die entsprechende Funktionalität aufweisen. Danach würden die Benutzer nach der richtigen Steckdose suchen und dann nach Preis, Marke, Aussehen und Bewertungen filtern (man würde in dieser vagen Reihenfolge hoffen). Der entscheidende Punkt dabei ist, dass das X99 WS-E / 10G auf die spezielle Zielgruppe zugeschnitten ist, die ein 10GBase-T-Motherboard benötigt. Wenn Sie es nicht benötigen, ist das Motherboard zu teuer.

Mainboards mit vielen Erweiterungen sind in der Regel größer als üblich, und das WS-E / 10G sitzt im E-ATX-Formfaktor. Dies ermöglicht das Hinzufügen des X540-BT2-Controllers und der beiden PLX 8747-Switches mit mehr PCB-Raum für das Routing. Da der 10G-Controller eine Nennleistung von 14 W bei voller Neigung hat, ist er mit einem großen Kühlkörper bedeckt, der über eine Heatpipe mit dem Kühlkörper verbunden ist, der die Leistungsabgabe abdeckt. Der kleinere Kühlkörper, der den Chipsatz und zwei PLX-Chips bedeckt, ist nicht mit den anderen verbunden, hat jedoch einen kleinen Lüfter (der abgenommen werden kann) um das Kühlpotential zu verbessern.

Da dieses Motherboard auf den Workstation-Markt ausgerichtet ist, erhalten wir Features wie COM- und TPM-Header mit insgesamt fünf Lüfter-Headern um das Motherboard herum. Die beiden CPU-Lüfter-Header, ein 4-Pin- und ein 3-Pin-Header, befinden sich oben rechts auf der Platine, ein 3-Pin-CHA-Header direkt über den SATA-Ports und ein weiterer direkt darunter. Der letzte Header befindet sich auf der Unterseite, diesmal vierpolig. Das "weiße Ding, das wie ein Lüfter-Header aussieht" an der Unterseite des Boards wird eigentlich für die SATA-DOM-Stromversorgung verwendet. Beachten Sie, dass HDD Saver auf diesem Motherboard nicht verfügbar ist.

Die DRAM-Slots sind aufgrund der Nähe zum ersten PCIe-Steckplatz einseitig mit den Riegeln versehen, sodass Benutzer darauf achten sollten, dass ihr DRAM an beiden Enden vollständig eingeschoben ist. Neben dem DRAM befindet sich einer der PCIe-Stromanschlüsse, ein schrecklich aussehender 4-Pin-Molex-Anschluss genau in der Mitte des Boards. Ich habe ASRock nach diesen Anschlüssen gefragt (weil ich ständig verlange, dass sie ersetzt werden) und ASRock antwortete, dass sie einen einzelnen Anschluss unten bevorzugen würden, aber einige Benutzer beschweren sich, dass ihre Gehäuse keinen anderen Anschluss zulassen, der an dieser Stelle abgewinkelt ist, also setzen sie auch hier einer. Benutzer sollten auch beachten, dass nur eine angeschlossen werden muss, wenn 3+ PCIe-Geräte verwendet werden, um die Leistung zu steigern. Ich habe sie stattdessen zu SATA-Stromanschlüssen oder einem 6-Pin-PCIe befragt, aber die Reaktion war nicht begeistert.

Neben diesem Stromanschluss befindet sich auf dem Motherboard selbst ein USB 2.0 Typ-A-Port, den wir normalerweise auf Server- / Workstation-Motherboards für USB-Lizenzschlüssel oder andere Formen von nicht zu entfernenden Geräten sehen.

Auf der rechten Seite des Mainboards befindet sich unser TPM-Header, gefolgt vom 24-Pin-ATX-Stromanschluss und zwei USB-3.0-Headern, die beide vom PCH stammen. Bei den SATA-Ports sind es in diesem Segment insgesamt zwölf, wobei die ersten beiden von einem Marvell-Controller gespeist werden. Die nächsten zehn sind vom PCH mit den ersten sechs RAID-fähig, dann die nächsten vier nicht. Als Teil dieser letzten vier gibt es auch einen SATA-Express-Port, der vom Chipsatz kommt. Für mehr Konnektivität haben wir einen schwarzen SATA-DOM-Port an der Unterseite des Boards und einen PCIe 2.0 x4 M.2-Steckplatz vom Chipsatz, der Geräte der Größe 2230 bis 22110 unterstützt. Wenn ein Gerät an die letzten vier SATA-Ports angeschlossen wird, sinkt die M.2-Bandbreite auf M.2 x2. Dies deutet darauf hin, dass ASRock einen Teil der Bandbreite des zweiten Nicht-RAID-AHCI-Controllers im Chipsatz für die M.2-Nutzung aufteilen kann und dass der zweite AHCI-Controller teilweise auf PCIe basiert. Dies impliziert meine Vorhersage, dass sich der Chipsatz nur in eine Masse von PCIe-Lanes / FPGA verwandelt, wie es vom Motherboard-Hersteller gefordert wird.

An der Unterseite des Motherboards befinden sich neben dem zweistelligen Debug unsere Power / Reset-Tasten. Die beiden BIOS-Chips sind auch hier mit einem BIOS-Auswahlschalter, zwei SATA-SGPIO-Headern, zwei USB-2.0-Headern, einem COM-Header, einem Thunderbolt-Header, zwei der Lüfter-Header und diesem hässlichen Molex-Stromanschluss. Wie üblich befinden sich hier auch die Audio- und Control-Header auf der Frontplatte sowie zwei weitere Header mit der Bezeichnung FRONT_LAN, vermutlich um Serverbauern zu ermöglichen, die Signale von den Netzwerkports zu LEDs an der Vorderseite des Gehäuses zu leiten.

Das Audio-Subsystem verwendet ein verbessertes Realtek ALC1150-Gehäuse, was eine EMI-Abschirmung, PCB-Trennung und verbesserte Filterkappen bedeutet. Das PCIe-Layout ist relativ einfach zu befolgen:

Von den 40 PCIe-Lanes der CPU werden diese in x16 / x16 / x8 aufgeteilt. Der letzte x8 geht an den 10GBase-T-Controller, während die anderen Lanes in jeweils einen PLX-Controller gefiltert werden. Dies ergibt den Effekt, dass 16 Lanes in 32 gemultiplext werden (mit einem zusätzlichen Puffer), sodass jeder PLX-Controller zwei x16-Steckplätze für insgesamt vier PCIe 3.0 x16 versorgen kann (daher x16 / x16 / x16 / x16-Unterstützung). Drei dieser x16-Steckplätze werden schnell auf x8-Steckplätze umgeschaltet, wodurch x8 / x8 aus drei der x16-Ports erzeugt wird.

Vier PCIe-Geräte oder weniger: x16 / - / x16 / - / x16 / - / x16 Vier bis sieben PCIe-Geräte: x8 / x8 / x8 / x8 / x8 / x8 / x16

Wer sich also ernsthaften PCIe-Speicher, RAID-Karten oder PCIe-Coprozessoren mit einem Steckplatz anschnallen möchte, bekommt mindestens PCIe 3.0 x8-Bandbreite.

Für Benutzer des i7-5820K sind die Dinge etwas anders, aber nicht so sehr. Da nur 28 PCIe-Lanes zur Verfügung stehen, sind die Ausgänge x16 / x8 / x4 aufgeteilt, wobei x4 zum X540 geht. Dadurch gehen x16 und x8 an die PLX-Controller, aber in beiden Fällen wird jeder PLX-Chip auf 32 PCIe-Lanes konfiguriert, was immer noch eine x16 / x16 / x16 / x16- oder x8 / x8 / x8 / x8 / x8 / x8 / x16-Anordnung ergibt . Mit nur vier Lanes sind die beiden 10GBase-T-Ports immer noch für PCIe 3.0 x4 vorgesehen (angesichts der ursprünglichen Anforderung von PCIe 2.0 x8 für den Controller), aber laut Intels FAQ zur X540-Reihe ist möglicherweise nicht die volle Bandbreite möglich - siehe Punkt 2.27 hier.

Die Rückseite entfernt alle PS/2-Anschlüsse und bietet neben vier USB 3.0 vier USB 2.0, wobei letzteres von einem ASMedia-Hub stammt. Die beiden Netzwerkports auf der linken Seite stammen von Intel I210-Controllern, während die beiden rechten die 10GBase-T-Ports des Intel X540-BT2-Controllers sind. Ein Clear_CMOS-Knopf, ein eSATA-Port und die Audiobuchsen runden das Set ab.