MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi DDR4: Deska střední třídy, na které můžete vesele taktovat. Riziko požáru vyloučeno

MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi DDR4

Dosky Z690 posúvajú možnosti prirodzene aj v iných aspektoch, ako je dvíhanie násobiča na procesoroch, ktoré to umožňujú. Južný mostík čipovej súpravy má oproti B660 dvojnásobný počet liniek PCI Express 3.0 a 4.0, takže je možné na dosky vyviesť viac konektorov na SSD a v PCIe aj podpora RAID 0, 1 a 5.

Rýchlejšie, 8-linkové (tak ako aj u H670) je aj rozhranie DMI 4.0 na komunikáciu medzi južného mostíka so severným (v procesore). A nakoniec má Z690 je výrazne bohatšia aj na porty USB všetkých rýchlostných štandardov. Za základné dosky s najvybavenejšími čipsetmi pre mainstreamové platformy Intel vychádzajú síce typicky na väčšie peniaze, ale zato sú lepšie pripravené pre PC zostavy s drahšími procesormi, na ktoré sa kladú všeobecne vyššie nároky.

(Všechny fotografie v testu: Ľubomír Samák)

Tomahawk je medzi doskami MSI silná značka. Populárna je najmä pre dobrý kompromis medzi cenou a výbavou. S čipsetom Intel Z690 existujú dva varianty. Jeden od druhého sa odlišujú najmä podporou odlišných štandardnou pamätí. A možno to bude i jediná vec, čo sa uvidí. Po tomto teste variantu s podporou pamätí DDR4 sa budeme podrobne venovať doske Z690 Tomahawk, ktorá je už uspôsobená na inštaláciu pamätí DDR5. Počítač postavený na Tomahawk DDR4 bude však pre nižšiu cenu podporovaných pamätí vždy ponúkať výhodnejší pomer cena/výkon.

Formát dosky je ATX (305 × 244 mm), ale PCB od obvyklých tvarov odlišuje výrez na pravej strane. Jedná sa o akúsi šípku k čipsetovému chladiču, ktorá má viac-menej estetický význam. Dobré je, že na rozdiel od podobne tvarovaných dosiek napríklad ASRocku doska neprichádza o žiadny z montážnych dier. Tých je tradične deväť.

Väčší počet liniek PCI Express čipsetu Intel Z690 sa prejavuje na prítomnosti väčšieho počtu konektorov SATA aj M.2. Konektorov SATA na palcové úložiska je šesť (na doskách B660 bývajú obvykle iba štyri) a štyri namiesto troch sú aj sloty M.2. Z toho pomalší, štandardu PCIe 3.0, ale stále štvorlinkový, je iba jeden. Do toho v prípade potreby nainštalujete aj SSD M.2 s podporou SATA. Toto rozhranie podporuje aj slot M.2 s podporou PCIe 4.0, ktorý je najbližšie južnému mostíku. Pre takéto priaznivé umiestnenie dosahuje aj o chlp vyšších prenosových rýchlostí ako zvyšok slotov M.2. Pomalší pod štandardom PCIe 4.0 je dokonca aj prvý slot, ktorý je pripojený k severnému mostíku (v procesore). Ten má ako jediný podporu PCIe 5.0, čo je tiež jedna z častých výhod oproti doskám B660. Tie toto rozhranie podporujú iba v ojedinelých prípadoch.

Medzi internými konektormi trochu chýba do páru 19-pin USB 3.2 gen. 1 pre skrinku. Na doske s čipsetom Z690 je to už trochu škoda a pritom skriniek, kde by našiel uplatnenie, je dosť.

Prevládajúcim portom zadného panelu je 10 Gb USB 3.2 gen. 2. Zatiaľ, čo doska Gigabyte B660 Aorus Master DDR4 nemala takýto konektor ani jeden, tak tu sú hneď tri. Výbavu portov USB potom dopĺňajú dva s polovičnou rýchlosťou (USB 3.2 gen. 1) a dva pomalé štandardu 2.0, z ktorých jeden podporuje aktualizáciu BIOSu aj bez nainštalovaného procesora. Tie konektory sú vhodné na pripojenie periférii a oceníte ich aj v situáciách, keď rýchlejšie porty pre chýbajúci ovládač (ešte) nebudú fungovať. Medzi portami je aj expresný 20-gigabitový port typu C s podporou rozhrania USB 3.2 gen. 2×2. To teraz výrobcovia dosiek hojne používajú, keďže má radič v čipsete.

Videovýstupy dva, moderné – HDMI 2.1 a DisplayPort 1.4. Okrem nich externá výbava zahŕňa ešte konektor RJ-45 s pripojením k 2,5 Gb sieťovému adaptéru (Intel I225-V), konektory SMA na antény WiFi 6 a skladbu piatich 3,5-milimetrových jackov s jedným optickým výstupom na pripojenie audio príslušenstva.

Tomahawk WiFi DDR4 má aj robustnú, 18-fázovú napájaciu kaskádu. To je dôležité preto, aby dávala dobrý zmysel aj na zvyšovanie výkonu procesora manuálnym pretaktovaním, kde pre lepšie výsledky treba siahnuť aj na napájacie napätie. Napájacia kaskáda (VRM) stojí na integrovaných obvodoch Monolithic Power. Ovládač VRM je MP2120 a napäťové regulátory sú MP2128. Chladiče napäťových regulátorov, ktoré sú v kontakte aj s cievkami, sú robustné Jedná sa o dva monolitické kusy hliníku (159 + 266 g), pri ktorých vola snaha aj členitejší povrch s väčšou kontaktnou plochou so vzduchom.

Chladiče SSD sú nad všetkými slotmi M.2. Niekedy je ale montáž trochu komplikovanejšia. Montážny stĺpik vľavo je vždy zdieľaný pre SSD aj chladič. Takže chladič sa inštaluje na SSD, ktorého polohu drží iba slot M.2 s pravej strany. Pri vertikálnej pozícii má pri inštalácii chladiča z neho SSD tendenciu vypadávať a pokiaľ i nevypadne, nemáte úplne kontrolu nad tým, či je kontakt po inštalácii chladiča správny.

Pomerne ľahko sa vám môže podariť SSD nainštalovať tak, že bude dosahovať výrazne nižší výkon. S nepohodlnejšou montážou sa budete zrejme najčastejšie stretávať u druhého a tretieho slotu. Pri prvom a štvrtom sa počíta aj so 110 mm dlhými SSD a tradičné 80-milimetrové (a menšie) sa istia bezskrutkovým systémom, páčkami. Takže ich poriadne zaistíte ešte pred inštaláciou chladiča.

Článok pokračuje ďalšími kapitolami:

Ako to vyzerá v BIOSe

Obrazovka EZ Mode je prehľadná a umožňuje správu a orientáciu nad kľúčovými vecami. XMP, TPM a napríklad aj výstraha v prípade nefungujúceho ventilátora chladiča CPU, sa povoľujú cez výrazné tlačidlá. Cez ne sa môžete preklikať aj k aktualizácii BIOSu či do monitoringu teplôt a ventilátorov.

Intuitívny rozcestník je aj v pokročilom zobrazení. Hlavná navigácia je rozdelená na šesť kariet podľa obsahu – Settings, OC, M-Flash, OC Profile, Hardware Monitor a Beta Runner.

V rámci nastavení PCI Express je pre sloty M.2 možná i voľba starších rozhraní od generácie 1.0, čo sa týka aj prvého slotu, ktorý podporuje aj generáciu 5.0 s teoretickou priepustnosťou 15,8 GB/s. Na karte PCI Sub-system Setting je i možnosť regulácie  Resizable BAR pre grafické karty. My túto možnosť pre testovanie základných dosiek nevyužívame, pretože sa táto technológia stále dynamický vyvíja a v priebehu času by dochádzalo k skresleniu výsledkov, ktoré by boli nekonzistentné.

UEFI ponúka aj možnosť kontroly stavu SSD. Ako podrobná je ťažko odhadovať. Test SSD PCIe 3.0 s 1 TB trvá približne polhodinu, čo nie je zase až tak málo a hlásenie o tom, že sa nenašli žiadne chyby (alebo sa naopak nejaké našli) môže byť relevantné.

Upravovať násobič procesora či BCLK je možné pod kartou OC. Nachádza sa tu aj podrobnejšie možnosti pre záťaž AVX, kde môžete prispôsobiť správanie sa násobiča po detekcií týchto inštrukcii. Ak do týchto nastavení nebudete zasahovať, tak sa násobič zníži podľa uváženia dosky, čo sa môže odlišovať v závislosti od použitého procesora. Ale i v prípade Core i9-12900K je to iba symbolicky, -1. Majitelia výkonných kvapalinových chladičov môžu hodnotu ofsetu nastaviť pokojne na 0.

Od potenciálneho výkonu chladiča CPU sa odvíjajú aj prednastavené profily pre napájacie limity. To je i prvé, s čím sa po vstupe do BIOSu stretnete. Bez akýchkoľvek obmedzení je profil „Water Cooler“. Stredný profil „Tower Air Cooler“ býva nastavený tak, aby spotreba v dlhodobej záťaži nepresahovala možnosti najvýkonnejších vzduchových chladičov. S chladičmi stredných tried je vhodné si limity prispôsobiť podľa chladiacich možností.

V najnižšom prednastavenom profile „Boxed Cooler“ pôsobí 241 W trochu úsmevne. Tu však treba podotknúť, že takáto hodnota je nastavená s procesorom s TDP 125 W (Core i9-12900K), ku ktorým sa ani žiadny chladič nedodáva. Asi by sa dalo poznamenať, že je to pre výkonnejšie procesory trochu nedoladené, ale so 65-wattovými modelmi je už všetko prednastavené správne. Hodnota PL1 je s Core i5-12400 v režime box chladiča 65 W.

Ochrana proti vysokým teplotám je pre tu pre VRM aj CPU. Vrchný limit, po ktorom dosiahnutí sa doska vypne, si môžete nastaviť aj podľa vlastného uváženia. Procesory Alder Lake sú schopné fungovať aj pri veľmi vysokých teplotách bez toho, aby znižovali výkon. Otázka samozrejme je, ako dlho. Aj tu vplyvom pôsobenia vysokých teplôt prirodzene dochádza ku skracovaniu životnosti.

V BIOSe Tomahawk WiFi DDR4 je aj tlačidlo „Game Boost“, ktoré je zaujímavé na zvýšenie výkonu. To vynútením vyššieho násobiča, než je prirodzená hodná all-core boostu. V továrenských nastaveniach je to +1, vyskúšať môžete aj intenzívnejší nárast. Spotreba v hrách je výrazne nižšia než v tvrdej viacvláknovej záťaži a hoci nároky na chladenia sa zvýšia, ale nepôjde o dramatický nárast, ktorý by lepší chladič nezvládol. Pre Game Boost bolo kedysi aj otočné mechanické tlačidlo (bolo napríklad ešte na MEG X570 Ace), to sa ale z dosiek MSI pre nadbytočnosť vytratilo, keď je toto ovládanie z BIOSu funkčne plnohodnotná náhrada.

Rozhranie na ladenie ventilátorov je na veľmi vysokej úrovni. Prispôsobiť sa dajú všetky konektory, a to tak s ohľadom na reguláciu PWM ako i DC. Závislosť vývoja krivky otáčok je pritom možné nastaviť podľa rôznych teplotných zdrojov. Rýchlosť ventilátora tak môže byť závislá podľa zahrievania súčiastok v okolí procesorovej pätice.

Metodika: výkonnostné testy

Herné testy...

Drvivá väčšina testov vychádza z metodiky na procesory a grafické karty. Výber hier je pri doskách užší, ale to preto, aby bolo možné všetky testy realizovať s dvoma rôznymi procesormi tak, ako sme sľúbili. Každá doska bude vždy testovaná s výkonnejším procesorom zo špičky, ale i so slabším, priemerným. Výkonnejší variant na platforme LGA 1700 predstavuje Core i9-12900K a strednú triedu potom Core i5-12400.

Na základe testov s procesormi z rôznych tried sa budete môcť jednoducho rozhodnúť, či vám dáva zmysel drahšia základná doska pre lacnejší procesor alebo naopak, ako dobrý nápad je šetriť lacnejšou doskou pri použití drahšieho a výkonnejšieho procesora, ktorý má prirodzene aj vyššiu spotrebu a kladie na kvalitu základnej dosky celkovo vyššie nároky.

Z hier sme vybrali päť titulov, ktoré testujeme v dvoch rozlíšeniach. Hier je teda podstatne menej než pri testoch procesorov alebo grafických kariet, ale pre potreby testov základných dosiek je ich tak akurát. Málokto pri výbere základnej dosky zohľadńUje výkon v konkrétnej hre. Ale orientačný prehľad o tom, ako ktorá základná doska formuje herný výkon (v porovnaní s inou doskou), treba. Aby postupom času nedochádzalo k výraznému skresleniu, sme siahli po relatívne starších tituloch, ktoré už nedostávajú významné aktualizácie.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Jedná sa o Borderlands 3, F1 2020, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider a Total War Saga: Troy. U novších hier by mohlo dochádzať k tomu, že sa výkon postupom času (aktualizáciami) bude trochu meniť a špeciálne vo vysokých rozlíšeniach s vysokými detailmi. To je jedno z testovacích nastavení (2160p a Ultra, respektíve najvyššie vizuálne detaily, ale bez ray-tracingovej grafiky), ktoré sa zameriava na porovnanie výkonu, pre ktoré je úzke hrdlo grafická karta. Inými slovami, z týchto testov bude zrejmé, ktorá základná doska do akej mieri môže z nejakých dôvodov ovplyvňovať výkon grafickej karty. Naproti tomu nastavenie s rozlíšením Full HD a s grafickými detailmi zníženými na „High“ bude odrážať aj vplyv procesora na konečný herný výkon.

Na záznam fps, respektíve časov jednotlivých snímok, z ktorých sa potom následne počítajú fps, používame OCAT a na analýzu CSV aplikáciu FLAT. Za oboma stojí vývojár a autor článkov (a videí) webu GPUreport.cz. Na čo najvyššiu presnosť sú všetky priechody trikrát opakované a do grafov sú vynášané priemerne hodnoty priemerných i minimálnych fps. Tieto viacnásobné opakovania sa týkajú aj neherných testov.

... výpočtové testy, testy SSD, portov USB a siete

Aplikačný výkon testujeme veľmi podobným spôsobom, ako je to u testov procesorov. Obsiahnuté sú takmer všetky testy od tých jednoduchších (napríklad tých vo webovom prostredí) až po tie, ktoré procesora či grafickú kartu žmýkajú na vrchnej hranici ich možností. Jedná sa typicky o testy 3D renderingu, kódovania videa (x264, x265, SVT-AV1) či iných výpočtových úloh náročných na výkon. Rovnako ako pri procesoroch či grafických kartách tu máme široký zaber aplikácií – svoje si vo výsledkoch nájdu používatelia strihajúci video (Adobe Premiere Pro, DaVinci Resolve Studio), tvorcovia grafických efektov (Adobe Premiere Pro), grafici či fotografi (Adobe Photoshop, Affinity Photo a AI aplikácie Topaz Labs) a nechýbajú ani testy (de)šifrovania, (de)kompresie, numerických výpočtov, simulácií a samozrejme ani testy pamätí.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Pri základných doskách sú dôležité aj testy výkonu SSD. Vo všetkých slotoch preto v dobre rozšírenom CrystalDiskMarku testujeme maximálne sekvenčné rýchlosti čítania a zápisu na prázdnom SSD Samsung 980 Pro (1 TB). Rovnakým spôsobom pristupujeme k testom portov USB. Na ich otestovanie používame externé SSD WD Black P50. To podporuje rýchle rozhranie USB 3.2 gen. 2×2, takže nebude úzke hrdlo ani pre najrýchlejšie radiče USB. Pre každý štandard USB uvádzamé iba jeden výsledok. Ten je počítaný z priemeru všetkých dostupných portov.

Neochudobníme vás ani o testy sieťovej priepustnosti. V rámci lokálnej siete medzi sieťovými adaptérmi základných dosiek a 10-gigabitovou PCIe kartou Sonnet Solo10G obojsmerne presúvame veľké súbory. To z už spomínaného SSD Samsung 980 Pro na Patriot Hellfire (480 GB), ktoré je stále dostatočne rýchle na to, aby nebrzdilo ani 10 Gb adaptéry.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Výsledky všetkých výkonnostných testov sú pre čo najvyššiu presnosť tvorené priemerom z troch opakovaných meraní.

Nastavenia procesorov…

Procesory primárne testujeme bez limitov napájania tak, ako to má väčšina základných dosiek v továrenských nastaveniach. Pre testy, ktoré majú prienik s meraniami spotreby, zahrievania a frekvencií CPU, sledujeme aj správanie sa dosiek s napájacími limitmi nastavenými podľa odporúčaní výrobcov CPU. PL1 nastavujeme na úroveň TDP s tým, že pri procesoroch Intel rešpektujeme aj časový limit tau (56 s). Podľa oficiálnych špecifikácií CPU je nastavená aj vrchná hranica napájania (PL2/PPT). Technológiami na agresívne pretaktovanie, ako sú PBO2 (AMD) alebo ABT (Intel), MCE (Asus) a podobné, sa v rámci štandardných testov základných dosiek nezaoberáme.

… a aplikačné aktualizácie

V testoch treba počítať aj s tým, že v priebehu času môžu jednotlivé aktualizácie skresľovať výkonnostné porovnania. Niektoré aplikácie používame vo verziách portable (rozvalený archív), ktoré sa neaktualizujú alebo je možnosť ich držať na stabilnej verzii, ale pri niektorých to neplatí. Typicky hry sa v priebehu času aktualizujú, čo je prirodzené a držať ich na starých verziách mimo realitu by bolo tiež sporné.

Skrátka len počítajte s tým, že s pribúdajúcim časom klesá trochu i presnosť výsledkov, ktoré medzi sebou porovnávate. Aby sme vám túto analýzu uľahčili, tak pri každej doske uvádzame, kedy bola testovaná. Zistíte to v dialógovom okne, kde je informácia o dátume testovania. Toto dialógové okno sa zobrazuje v interaktívnych grafoch, pri akomkoľvek pruhu s výsledkom. Stačí naň zájsť kurzorom myši.

Metodika: ako meriame spotrebu

Analýza „spotreby“ základnej dosky je mimoriadne atraktívna téma, pokiaľ sa k nej pristupuje metodicky. Čo to znamená? Merania elektrického prúdu a napätia priamo na vodičoch, ktorými je základná doska napájaná. Najvýraznejší odber má prirodzene procesor, respektíve napájania procesora, ktorý meriame zvlášť – presne tak ako v testoch procesorov.

Ku káblu EPS tú pribúda ale ešte 24-pinový kábel ATX s viacerými napätiami, v ktorých je dobré mať prehľad. Kľúčové sú +3,3 V (z nich je napájaný typicky čipset), +5 V (pamäte) a +12 V, z ktorých sa napájajú sloty PCI Express a najväčší odber bude v prípade našej testovacej konfigurácie na grafickej karte. Tieto všetky vodiče dôkladne monitoruje. Potom v rámci konektora ATX existuje ale aj zopár pomerne nedôležitých vetiev, ktoré sa už v moderných počítačoch ani nepoužívajú (to je -12 V a -5 V) alebo sú z hľadiska odberu pomerne nedôležité. Tak ako napríklad +5 VSB (napájanie USB či osvetlenia ARGB aj keď je počítač vypnutý; to je možné v BIOSe obvykle i vypnúť) alebo PG (Power Good), ktoré má iba informatívny charakter a počas prevádzky je už na len „do počtu“. Tieto vetvy (-12 V, -5 V, +5 VSB a PG) majú vždy iba jeden vodič a ešte i to často s menším prierezom, čo je tiež znak vždy veľmi nízkeho odberu.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Vodiče 24-pinu, na ktorých odber meriame, sú zapojené vždy paralelne a sú aspoň v páre (+12 V) alebo väčšom počte. Vetva +3,3 V používa na zväčšenie prierezu napríklad štyri vodiče a +5 V ich má až päť. Táto vetva je z dnešného pohľadu už ale pomerne predimenzovaná, keďže historicky počítala s napájaním väčšieho množstva HDD, respektíve ich logickej časti (na motorickú sa používa +12 V).

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Na meranie spotreby z 24-pinu používame bočník vlastnej výroby. Ten je postavený je na veľmi jednoduchom princípe a pozostáva z odporov veľmi nízkej hodnoty. Tá je nastavená tak nízko, aby úbytok napätia nebol vyšší, než stanovuje norma ATX. Na základe známeho odporu v obvode a úbytku napätia, ktorý na ňom vzniká vieme vypočítať elektrický prúd a po dosadení výstupného do známeho vzorca na výpočet príkonu je tu už ľahká matematika. Vzorky počas priebehu testov sú zaznamenávané pomocou sústavy multimetrov Keysight U1231A cez obslužnú aplikáciu, ktorá umožňuje export zaznamenaných dát v CSV. A to už je finálna destinácia na tvorbu čiarových grafoch či počítania priemerov (do pruhových interaktívnych grafov). Takto jednoduché to je.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Na úplnosť je dobré ešte dodať, že prúdové kliešte na meranie odberu z káblov EPS (napájanie procesor), sú Prova 15. Tie čoskoro nahradíme praktickejším riešením na stolové používanie, a síce podobným bočníkom, aký používame na konektor ATX. Jediný dôvod, prečo ešte nie je v obehu je jeho zložitejšia konštrukcia (keďže musí počítať aj s veľmi vysokými prúdmi) a potreba dôkladného testovania, ku ktorému sa ešte len dostaneme. Nakoľko v testoch kladieme mimoriadny dôraz an presnosť, tak sú všetky meracie zariadenia riadne kalibrované.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Metodika: testy zahrievania a frekvencií

Testy zahrievania a frekvencií

Suverénne najkritickejšia časť, čo sa týka teplôt, je na základnej doske napájacia kaskáda (VRM) pre CPU. Tu sa vraciame k termokamere Fluke Ti125, ktorá vytvára teplotné mapy, na základe ktorých je možné lokalizovať na priemerné zahrievanie, ale aj najteplejší bod. Obe tieto hodnoty (priemernú a maximálnu teplotu na Vcore) zaznamenávame do grafov a na základe tej maximálnej budeme neskôr vyhodnocovať aj efektivitu pasívov VRM. Na tu nám zatiaľ ale chýba vhodný termometer. Termovízia je, samozrejme, realizovaná bez pasívu a na zistenie zníženia zahrievania s chladičom je na najteplejší MOSFET potrebné nainštalovať termočlánok. Ten čoskoro doplníme.

Termovízia sa vždy vzťahuje na fungovanie s výkonnejším z dvojice testovacích procesorov. S ním sa viac ukážu rozdiely a možné obmedzenia či blížiace sa riziká (napríklad čo i len zo zníženého výkonu prehrievaním). Aby bol dobrý výhľad na VRM, tak namiesto vežovitého chladiča (z testov procesorov) používame kvapalinový chladič Alphacool Eisbaer Aurora 360 s ventilátormi fixne nastavenými na plný výkon (12 V). Testy zahrievania na úplnosť zahŕňajú aj teploty procesora a v rámci testov dosiek testujeme aj efektivitu dodávaných chladičov SSD. Tie sú už súčasťou prakticky všetkých lepších základných dosiek a vzniká tak prirodzene otázka, či ich použiť alebo nahradiť inými, rebrovanejšími. Tieto chladiče budeme testovať na SSD Samsung 980 Pro počas desaitich minút intenzívnej záťaže v CrystalDiskMarku. Nakoniec je pozoruhodné zahrievanie južného mostíka čipovej súpravy a efektivita chladenia aj v tomto smere.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Všetky testy prebiehajú vo veternom tuneli, takže je zabezpečené plnohodnotné systémové chladenie. To pozostáva z troch ventilátorov Noctua NF-S12A PWM@5 V (~ 550 ot./min). Dva z toho sú vstupné, jeden výstupný. Ako výstupné fungujú ale aj tri rýchle ventiatory AIO vodníka, takže v skrinke panuje podtlak.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Teplota vzduchu je na vstupe do tunela je riadne kontrolovaná a pohybuje sa v rozmedzí 21–21,3 °C. Udržiavať počas testov vždy konštantnú teplotu je dôležité nielen z pohľadu presnosti meraní zahrievania, ale takisto preto, že vyššia alebo nižšia okolitá teplota má vplyv aj na prípadne správanie sa boostu procesorov. A poriadne sledujeme a porovnávame aj frekvencie, či už pri záťaži všetkých jadier alebo i v rámci jednovláknových úloh. Na záznam frekvencií a teplôt jadier používame aplikáciu HWiNFO (vzorkovanie je nastavené na dve sekundy).

Udržiavať konštantnú teplotu na vstupe je treba nielen pre poriadne porovnanie zahrievania procesorov, ale hlavne pre objektívne výkonnostné porovnania. Vývoj frekvencií, a špeciálne jednojadrového boostu, sa odvíja práve od teploty. Typicky v lete, pri vyšších teplotách než je bežne v obytných priestoroch v zime, môžu byť procesory pomalšie.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Teploty sú vždy odčítavané maximálne (z termovízie VRM aj priemerné, ale stále z lokálnych maximálnych hodnôt na konci Cinebench R23). Pri procesoroch Intel pre každý test odčítavame maximálnu teplotu jadier, obvykle všetkých. Tieto maximá sú potom spriemerované a výsledok predstavuje výslednú hodnotu v grafe. Z výstupov jednovláknovej záťaže vyberáme iba zaznamenané hodnoty z aktívnych jadier (tie sú obvykle dve a počas testu sa medzi sebou striedajú). U procesorov AMD je to trochu iné. Tie teplotné snímače pre každé jadro nemajú. Aby sa postup metodicky čo najviac podobal tomu, ktorý uplatňujeme na procesoroch Intel, tak priemerné zahrievanie všetkých jadier definujeme najvyššou hodnotou, ktorú hlási snímač CPU Tdie (average). Pre jednovláknovú záťaž už ale používame snímač CPU (Tctl/Tdie), ktorý obvykle hlási o trochu vyššiu hodnotu, ktorá lepšie zodpovedá hotspotom jedného, respektíve dvoch jadier. Tieto hodnoty rovnako ako hodnoty zo všetkých interných snímačov však treba brať s rezervou, presnosť snímačov naprieč procesormi je rôzna.

Vyhodnocovanie frekvencií je presnejšie, každé jadro má vlastný snímač aj na procesoroch AMD. Na rozdiel od teplôt ale do grafov zapisujeme priemerné hodnoty frekvencií počas testov. Zahrievanie a frekvencie jadier procesora monitorujeme v rovnakých testoch, v ktorých meriame aj spotrebu. Teda postupne od najnižšej záťaže na ploche nečinných Windows 10, cez kódovanie audia (záťaž v jednom vlákne), hernú záťaž v Shadow of the Tomb Raider až po Cinebench R23.

Testovacia zostava

Procesory Intel Core i5-12900K a Intel Core i5-12400 (Zdroj: Ľubomír Samák)

Kvapalinový chladič Alphacool Eisbaer Aurora 360(Zdroj: Ľubomír Samák)

Pamäte Patriot Blackout (4× 8 GB, 3600 MHz/CL18). Zákaldné dosky s podporou pamätí DDR5 testujeme s Kingston Fury Beast (2× 16 GB, 5200 MHz/CL40)(Zdroj: Ľubomír Samák)

Grafická karta MSI RTX 3080 Gaming X Trio (Zdroj: Ľubomír Samák)

SSD Patriot Viper VP4100 (1 TB) a Patriot Viper VPN100 (2 TB) (Zdroj: Ľubomír Samák)

Napájací zdroj BeQuiet! Dark Power Pro 12 (1200 W) (Zdroj: Ľubomír Samák)

Poznámka.: V čase testovania sú použité grafické ovládače Nvidia GeForce 466.47 a zostavenie OS Windows 10 Enterprise je 19043.

3DMark

Na testy používame 3DMark Professional a z testov Night Raid (DirectX 12), Fire Strike (DirectX 11) a Time Spy (DirectX 12). V grafoch nájdete čiastkové skóre CPU, kombinované skóre, ale i skóre grafiky. Z neho zistíte, do akej miery daný procesor obmedzuje grafickú kartu.

(Zdroj: Ľubomír Samák)

Borderlands 3

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: None; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

F1 2020

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: off, Skidmarks Blending: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra High; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: TAA, Skidmarks Blending: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Metro Exodus

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Extreme; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Shadow of the Tomb Raider

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Highest; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: TAA; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Total War Saga: Troy

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

PCMark a Geekbench

Výkon na webe

Testovacie prostredie: Aby na výsledky v priebehu času nemali vplyv aktualizácie webového prehliadača, používame portable verziu Google Chrome (91.0.472.101), 64-bitové zostavenie. Hardvérová akcelerácia GPU je povolená rovnako, ako to má vo východiskových nastaveniach každý používateľ.

Poznámka: Hodnoty v grafoch predstavujú priemer získaných bodov v čiastkových úlohách, ktoré sú združené podľa svojho charakteru do siedmich kategórií (Core language features, Memory and GC, Strings and arrays, Virtual machine and GC, Loading and Parsing, Bit and Math operations a Compiler and GC latency).

3D rendering: Cinebench, Blender, …

Cinebench R20

Cinebench R23

Blender@Cycles

Testovacie prostredie: Používame dobre rozšírené projekty BMW (510 dlaždíc) a Classroom (2040 dlaždíc) a renderer Cycles. Nastavenia renderu sú na None, s ktorým všetka práca pripadá na CPU.

LuxRender (SPECworkstation 3.1)

Video 1/2: Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro (PugetBench)

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe Premiere Pro) držíme na 15.2.

Video 2/2: DaVinci Resolve Studio

DaVinci Resolve Studio (PugetBench)

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench, typ testov: štandardný. Verziu aplikácie (DaVinci Resolve Studio) držíme na 17.2.1 (zostavenie 12).

Grafické efekty: Adobe After Effects

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe After Effects) držíme na 18.2.1.

Kódovanie videa

HandBrake

Testovacie prostredie: Na konverziu máme 4K video LG Demo Snowboard s bitrate 43,9 Mb/s. Profily AVC (x264) a HEVC (x265) sú nastavené s ohľadom na vysokú kvalitu a profil kodéru je „pomalý“. HandBrake máme vo verzii 1.3.3 (2020061300).

Benchmarky x264 a x265

Kódovanie audia

Testovacie prostredie: Kódovanie audia prebieha pomocou kodérov pre príkazový riadok, pričom meriame čas, ktorý konverzia zaberie. Kóduje sa vždy rovnaký 16-bitový súbor WAV (stereo) s 44,1 kHz s dĺžkou 42 minút (jedná sa o rip albumu Love Over Gold od Dire Straits v jednom audio súbore).

Nastavenia kodérov sú zvolené na dosiahnutie maximálnej alebo skoro maximálnej kompresie. Bitrate je pritom relatívne vysoký, s výnimkou bezstratového FLACu okolo 200 kb/s.

Poznámka: tieto testy merajú jednovláknový výkon.

FLAC: referenčný kodér 1.3.2, 64-bitové zostavenie. Parametre: flac.exe -s -8 -m -e -p -f

MP3: kodér lame3.100.1, 64-bitové zostavenie (Intel 19 Compiler) z webu RareWares. Parametre: lame.exe -S -V 0 -q 0

AAC: používa knižnice Apple QuickTime, volané cez aplikáciu z príkazového riadku, QAAC 2.72, 64-bitové zostavenie, Intel 19 Compiler (nevyžaduje inštaláciu celého balíku Apple). Parametre: qaac64.exe -V 100 -s -q 2

Opus: referenčný kodér 1.3.1, Parametre: opusenc.exe –comp 10 –quiet –vbr –bitrate 192

Fotky: Adobe Photoshop, Affinity Photo, ...

Adobe Photoshop (PugetBench)

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe Photoshop) držíme na 22.4.2.

Affinity Photo (benchmark)

Testovacie prostredie: vstavaný benchmark.

AI aplikácie Topaz Labs

Topaz DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI. Tieto jednoúčelové aplikácie slúžia na reštauráciu nekvalitných fotiek. Či už z pohľadu vysokého šumu (keď sú fotené pri vyššom ISO), hrubého rasteru (typicky po výrezoch) alebo keď treba niečo doostriť. Využíva sa pritom vždy sila AI.

Pracovné nastavenia aplikácií Topaz Labs. Postupne zľava DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI. Každej aplikácii prináleží jedno z troch okien

Testovacie prostredie: V rámci dávkových úprav sa spracováva 42 fotiek v nižšom rozlíšení 1920 × 1280 px. To pri nastaveniach zo snímok vyššie. DeNoise AI pre zachovanie čo najvyššej presnosti držíme vo verzii 3.1.2, Gigapixel v 5.5.2 a Sharpen AI v 3.1.2.

Ako akcelerátor máme nastavený procesor (a vysokú alokáciu RAM), vy si môžete ale prepnúť i na GPU

(De)kompresia

WinRAR 6.01

7-Zip 19.00

(De)šifrovanie

TrueCrypt 7.1a

Aida64 (AES, SHA3)

Numerické výpočty

Aida64, testy FPU

FSI (SPECworkstation 3.1)

Kirchhoff migration (SPECworkstation 3.1)

Python36 (SPECworkstation 3.1)

SRMP (SPECworkstation 3.1)

Octave (SPECworkstation 3.1)

FFTW (SPECworkstation 3.1)

Convolution (SPECworkstation 3.1)

CalculiX (SPECworkstation 3.1)

Simulácie

RodiniaLifeSci (SPECworkstation 3.1)

WPCcfd (SPECworkstation 3.1)

Poisson (SPECworkstation 3.1)

LAMMPS (SPECworkstation 3.1)

NAMD (SPECworkstation 3.1)

Testy pamätí a cache

Testy pamätí...

... a cache (L1, L2, L3)

Rýchlosti slotov M.2 (SSD)

Rýchlosti portov USB

Rýchlosť ethernetu

Vývoj spotreby (EPS + ATX konektor) bez limitov spotreby napájania

Vývoj spotreby (EPS + ATX konektor) s limitmi napájania podľa Intelu

Celková spotreba (EPS + ATX konektor)

Bez limitov napájania...

... a s limitmi napájania podľa Intelu

Dosahované frekvencie CPU

... a s limitmi napájania podľa Intelu

Zahrievanie CPU

... a s limitmi napájania podľa Intelu

Zahrievanie VRM – termovízia Vcore a SOC

Bez limitov napájania...

... a s limitmi napájania podľa Intelu

Zahrievanie SSD

Zahrievanie čipsetu (južný mostík)

Záver

Oproti doskám B660 sa výkon Z690 Tomahawk WiFi DDR4 nijako neodlišuje. Racionálny dôvod, prečo by to tak malo byť, k tomu ale ani neexistuje. Napriek tomu je vždy potrebné na vylúčenie rôznych anomálií (ktoré môžu vznikať najrôznejšími vplyvmi) odhora dolu prejsť všetky typy úloh, s ktorými sa môžete stretnúť. MSI v tomto však odviedlo dobrú prácu a všetko funguje dobre. Znie to síce ako klišé, ale keď je vyššie uvedené konštatované na základe výsledkov stoviek testov, tak veríme, že to nejakú váhu má. Výkonnostné rozdiely teda nemá zmysel rozoberať, ale predsa len si Z690 Tomahawk WiFi DDR4 v čiastkových úlohách Adobe Affter Effects často drží prvé miesta a ostatné dosky za sebou necháva takisto pri praktickom kódovaní x265 v HandBrake, aj keď je to teda rozdiel na úrovni 1 %.

Naopak za o trochu kratší koniec doska MSI ťahá v jednovláknových úlohách, kde je to dané dosahovaním nižšieho jednojadrového boostu rádovo ale iba v jednotkách MHz. Každopádne vidieť to tak vo výsledkoch Cinebench ako aj v nenáročných testoch vo webovom prehliadači, ktoré viac jadier nepoužívajú. Ale znovu teda zdôrazníme, že sú to sotva merateľné rozdiely, ktoré v praxi nemáte šancu postrehnúť a rozlíšiť. Najväčší (a jediný takto výrazný) rozdiel v neprospech Z690 Tomahawk WiFi DDR4 je v teste FFTW (2D), kde má v sérií opakovaných meraní doska Aorus Master Gigabyte B660 Aorus Master DDR4 výraznejší náskok, ale aj to iba v kombinácii s výkonným procesorom triedy Core i9. S Core i5 je v čele pelotónu už Z690 Tomahawk WiFi DDR4.

S touto doskou MSI sme zaznamenali aj doposiaľ najvyššie rýchlosti SSD v slote M.2. Jedná sa o štvrtý slot, najbližšie k južnému mostíku čipsetu (Intel B660), ku ktorému je pripojený. Rýchlosti ethernetu sú vyrovnané. Mali sme tu zopár dosiek s pomalším nahrávaním alebo sťahovaním, ale v tomto prípade si sieťový adaptér obojsmerne drží pekných 292–293 MB/s.

Kľúčová je pre Z690 Tomahawk WiFi DDR4 vysoká efektivita VRM a správa napájania procesora. Spotreba CPU je vzhľadom na výkon výrazne nižšia než napríklad u TUF Gaming B660 Plus WiFi D4 a je prakticky na úrovni dosky Gigabyte B660 Aorus Master DDR4. Tú sme v tomto smere i náležite chválili. Výhoda Z690 Tomahawk WiFi DDR4 je však v nižšom zahrievaní VRM, zhruba o desať stupňov Celzia.

Horšie je to so zahrievaním SSD. Výsledky chladičov dosky Tomahawk sú doteraz najslabšie. Neznamená to, že sa vám bude SSD prehrievať, ale konkurenčné riešenia sú skrátka účinnejšie a lepšie pripravené do veľmi tichých zostáv s nízkoobrátkovými ventilátormi v skrinke. A keď už sme pri tých ventilátoroch, tak budeme zase chváliť. Rozhranie na ich správu je detailné a závislosti otáčok je možné na všetkých konektoroch nastaviť podľa rôznych teplotných snímačov, čo nebýva samozrejmosť (viď zjednodušené poňatie na doske Asusu TUF).

MSI MAG Z690 Tomahawk DDR4 je výborná doska a kritizovať sa na nej dajú iba drobnosti. Cenovo je už ale pomerne vysoko a preto jej minimálne zatiaľ ocenenie Smart Buy! neudelíme. Možno ale pribudne po otestovaní Gigabyte Z690 Gaming X, ktorá je výrazne lacnejšia a podľa parametrov nevyzerá vôbec zle. Eventuálne by za porovnanie stála aj MSI Pro Z690-A, aby bolo vidieť, ako a v čom sa prejaví takmer 80-eurový rozdiel v cene.

Ľubomír Samák, redaktor HWCooling.net