MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi: Paměti DDR5 a robustní napájení za ještě rozumné peníze (test)

MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi

Dôležitá vsuvka na úvod: Tento test neslúži ako plnohodnotné porovnanie pamätí DDR4 s DDR5, hoci sa tak môže javiť. Zatiaľ čo Z690 Tomahawk WiFi DDR4 funguje s testovacími modulmi ešte v režime Gear 1, tak Z690 Tomahawk WiFi (teda variant s podporou pamätí DDR5) používa natívne pre vyššie frekvencie deličku (Gear 2), takisto ako drvivá väčšina dosiek v kombinácii s vysokorýchlostnými pamäťami. To vrátane Tomahawk WiFi DDR4, pokiaľ máte napríklad 4400 MHz moduly.

S deličkou 1:2 (Gear 2) má pamäťový radič polovičnú frekvenciu, ale to ešte neznamená, že s Gear 1 (1:1) sú garantované lepšie výsledky. Preto Gear 2 doskám ani „nevyhovárame“ a v tomto smere továrenské nastavenia neupravujeme. Aké sú výkonnostné rozdiely medzi pamäťami DDR4 a DDR5 pri rovnakej frekvencii radiča, sa dozviete v pripravovanom teste, ktorý zameriavame konkrétne na túto problematiku. Ale teraz už k Z690 Tomahawk WiFi.

MSI túto základnú dosku predáva za o zhruba 20 eur/490 Kč vyššiu cenu ako variant s Z690 Tomahawk s DDR4, ale pre výrazne drahšie pamäte DDR5 je už ten rozdiel v cene z pohľadu kompletnej PC zostavy pomerne veľký. Niekto to tak dramaticky vidieť ale nemusí a príplatok môže mať opodstatnenie napríklad už i len z pohľadu dlhšej morálnej životnosti pamätí DDR5 a i dosky samotnej. Platforma LGA 1700 (a veríme, že i podpora nadchádzajúcich procesorov súčasnými čipsetmi) tu s nami nejaký čas pobudne.

(Všechny fotografie v testu: Ľubomír Samák)

Ako už viete, MSI má dve dosky Tomahawk s čipsetom Intel Z690. V označení variantu s podporou pamätí typu DDR5 chýba akákoľvek príslušnosť k novšiemu štandardu. Takto, prívlastkom (DDR4) je odlíšení iba variant pre pamäte DDR4. Celé označenie dosky s podporou DDR5 je skrátka „MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi“. Absencia označenia „DDR5“ je aj jediný rozdiel, podľa ktorého viete rýchlo odlíšiť kartónové škatule. To v rámci kompletnosti nesie síce aj podrobnejšie špecifikácie, ale to až malým písmom na zadnej strane grafiky balenia.

Rozmery dosky zodpovedajú štandardu ATX (304 × 244 mm) a PCB sa od tradičných odlišuje iba malým výrezom z pravej časti. V článku z Z690 Tomahawk DDR4 sme písali, že ide o neužitočnú dekoráciu, ale toto tvrdenie beriem späť. Prakticky význam je, samozrejme, v eventuálne pohodlnejšom privádzaní káblov ku konektorom SATA. Tie síce takto z čelného pohľadu nevidno, ale sú schované pod chladičom čipsetu. Výrez v skrinkách otvorí viac priestoru pre prácu s pripojením dátového kábla. V niektorých prípadoch to bude ale za tú cenu, že nebudete môcť použiť lomený typ konektora pre kolíziu s vytŕčajúcim plechom podnosu základnej dosky.

Konektorov SATA je k dispozícii až šesť a žiadny nemá zdieľanú linku PCIe s konektormi M.2. Takže je možné celkovo pripojiť až desať interných úložísk. Šesť palcových a štyri M.2 (z toho jedno SSD môžu mať na dĺžku nadštandardných 110 mm). Tri sloty M.2 majú podporu PCIe 4.0 ×4, jedno má už polovičnú rýchlosť (PCIe 3.0), ale stále je k južnému mostíku pripojené štyrmi linkami PCIe. O nepohodlnej montáži SSD M.2 do niektorých pozícií (pretože sa samotné SSD istia až skrutkou v chladiči SSD) už viete z predošlého testu Z690 Tomahawk DDR4. V týchto veciach sú oba dosky Tomahawk s LGA 1700 rovnaké.

Rozdiel variantu DDR5 je však v použitých napäťových regulátoroch. Ich výrobcom je síce stále Monolithic Power, ale namiesto MP2128 sú už osadené MP2118, ku ktorým sa nám nepodarilo nájsť ani technickú dokumentáciu. To, ktorá z napájacích kaskád je kvalitatívne efektívnejšia, sa v našich testoch ukazuje úplne jednoznačne. Ale zatiaľ vás teda ešte necháme v napätí. Každopádne ovládač VRM (MP2120) aj počet fáz (18, z toho 16 VCore) je rovnaký ako u variantu s podporou pamäťových modulov DDR4.

Chladiče VRM sú dva hliníkové bloky s celkovou hmotnosťou 425 gramov. Vyzdvihnúť treba aj snahy o dosiahnutie čo najčlenitejšieho povrchu, aj keď určite by to išlo aj lepšie (vo výsledku s väčšou plochou), ale aj tak majú chladiče s ohľadom na potreby napájacej kaskády dostatočnú kapacitu aj s rezervou do menej priaznivých podmienok, či už vplyvom vyššej teploty okolia (typicky v lete) alebo slabším systémovým chladením.

Základná doska fyzicky neobsahuje žiadne prvky RGB LED, ale konektorov na pripojenie svietiaceho príslušenstva (typicky ventilátorov) už má dosť. Tri zo štyroch sú digitálne (3-pinové s napätím 5 V), jeden je pre spätnú kompatibilitu analógový 12-voltový 4-pin.

Slušná je i výbava externých konektorov. Porty USB sú nadštandardne rýchle. Tri podporujú štandard 3.2 gen. 2 (10 Gb/s) a USB typu C dokonca 3.2 gen. 2×2. Toto 20-gigabitové rozhranie býva na doskách Z690 nepísaným pravidlom a výrobcovia ho z južného mostíka na zadný panel radi vyťahujú.

MSI nešetrí ani na videovýstupoch a tak HDMI (2.1) ako aj DisplayPort (1.4) sú v najnovších štandardoch. Na niektorých doskách, kde výrobca nepredpokladá využívanie iGPU, sa v tomto smere zvykne šetriť, ale dosky MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi sa to netýka. Oproti B660 Tomahawk WiFi či menším doskám Mortar má táto aj tlačidlo na aktualizáciu BIOSu s vyznačeného portu USB, a to aj bez procesora, čo sa môže neskôr (po vydaní generácie Raptor Lake) hodiť.

Článok pokračuje ďalšími kapitolami:

Ako to vyzerá v BIOSe

Schéma usporiadania prvkov zjednodušeného režimu je (EZ Mode) je prehľadná. A nie je to na úkor možností. Tých je tu naozaj dosť a nič z toho, čo by mohol bežný používateľ hľadať, nechýba.

Grafické rozhranie je pekne rozdelené na sekcie podľa obsahu. Informačne bohatšie položky (CPU, Memory, Storage, Fan Info a Help) majú karty sústredené po ľavej strane. Z monitoringu ventilátorov (Fan Info) potom môžete jednoducho prejsť aj do nastavení pokročilejšieho režimu (Hardware Monitor), ktorému sa budeme podrobnejšie venovať v závere tejto kapitoly. Funkcie, ktoré sú buď zapnuté alebo vypnuté, majú svoje tlačidlá (prepínače) sústredené v spodnej časti. Profil pamätí či Game Boost, naopak nastavujete zvrchu.

Do pokročilého režimu sa presuniete cez kláves F7. Jeho obrazovka je rozdelená do dvoch radov dlaždíc. Zľava sú to dlaždice, Settings, OC a M-Flash a sprava OC profile, Hardware Monitor a Beta Runner.

Pokiaľ chcete niektoré z nainštalovaných SSD naformátovať, nástroj na to (Secure Erase+) je v karte nastavení. Okrem iného tu môžete spravovať aj bezpečnostné nastavenia, TPM či Secure Boot.

Správa výkonnostných vecí okolo procesora je už prirodzene pod kartou „OC“. Pre rýchle nastavenia napájacích limitov má MSI tri prednastavené profily. Ich obsah sa s ohľadom na použitý procesor líši.

S procesormi s otvoreným násobičom má ale profil „Water Cooler“ naplno odomknuté tak PL1 ako i PL2 (symbolicky stanovené číslom 4096 W). O výkon neprídete ale ani po voľbe profilu PL1 na 288 W, ktoré neobmedzujú ani Core i9-12900K. Najväčšie rozdiely v závislosti od nainštalovaného procesora sú v rámci profilu „Boxed Cooler“, ktorý je pre Core i5 s uzamknutým násobičom rešpektuje Intelom odporúčanú hodnotu PL1 pre dlhodobú záťaž – 65 W (TDP).

V sekcii s ovládaním správania sa procesora v záťaži s inštrukciami AVX si môžete ručne upraviť negatívnu úroveň offsetu. Frekvencie all-core boostu budú síce o trochu nižšie, než dosahuje procesor napríklad v hrách, ale odmenou za to má byť nižšia spotreba a lepšia efektivita. Dosah na výkon je typicky pomerne malý, pretože s inštrukcia mi AVX je obvykle spojená viacvláknová záťaž, v ktorej zase až tak nezáleží na tom, či sú frekvencie jadier o 100 MHz vyššie alebo nižšie. Na strojovom čase sa to príliš neprejaví.

Naopak navýšiť násobič nad štandarndý all-core boost všetký P a E jadráje možné voľbou „Game Boostu“. Výkon v hrách sa tak môže zvýšiť, ale tento zisk bude vždy neúmerný nárastu spotreby. Aj vo Full HD s najvýkonnejšími grafickými kartami, keď bude nárast najvyšší, tak snímková frekvencia bude aj v najlepších prípadoch vyššia rádovo iba kozmeticky. Spotreba ale vzrastie pomerne výrazne. Odber testovacieho procesora Ci9-12900K v hernej záťaži stúpol o zhruba 24–26 % (cca 30 W).

Aby bol procesor stabilný aj pri vyšších frekvenciách doska skrátka nastavuje agresívnejšie napájanie. V režimu Game Boost, mimochodom, nie je možné žiadne doladzovanie drobností, ktorými by bolo možné zlepšiť efektivitu – všetko je v automatickej réžii základnej dosky.

Jedna vec sú nastavenia procesora a druhá vec nastavenia pamätí. S povolením XMP to pre náročnejších používateľov nekončí a minimálne budú zvažovať nastavenie frekvencie pamäťového radiča. Reč je o voľbách, ktoré sa marketingovo označujú ako Gear 1 a Gear 2. S Gear 2 je frekvencia IMC polovičná, ale neznamená to, že musí byť výkon vždy horší. Tejto problematike sa budeme podrobne venovať v rámci samostatného článku a na teraz len poznamenáme, že doska Z690 Tomahawk preferuje Gear 2 a my jej to nemeníme.

Rozhranie pre správu ventilátorov je nadštandardné. Vlastnú krivku otáčok si je možné v plnom rozsahu nastaviť pre každý z ôsmich konektorov, a to tak pre reguláciu PWM ako i DC. A prečo nadštandardné? Z dôvodu, že sa intenzita regulácia môže odvíjať od piatich rôznych teplotných snímačov, čo u všetkých dosiek nebýva a rozlišujú iba jeden zdroj tepla (snímač v procesore).

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 Kingston Fury Beast (2× 16 GB, 5200 MHz/CL40)

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

Z hĺbkovej previerky MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi odchádza s dobrým skóre. Oproti Z690 Tomahawk s podporou pamätí DDR4 je v tvrdej viacvláknovej záťaži efektivita VRM trochu slabšia (pri plnom výkone Ci9-12900K sme na kábli EPS namerali o 20–30 W vyššiu spotrebu), ale to súčasne pri nižšom zahrievaní. Je to pekný príklad toho, že kvalitu napájacej kaskády je treba posudzovať komplenejšie. Nižšie zahrievanie automaticky neukazuje na vyššiu efektivitu.

Je pozoruhodné, že vo východiskových nastaveniach má Z690 Tomahawk WiFi má pre záťaž ATX offset násobiča -2 zatiaľ čo variant DDR4 iba -1. Môžeme sa domnievať, že je to z toho dôvodu, aby nebol výraznejší rozdiel v efektivite v neprospech variantu dosky s podporou pamätí DDR5. O trochu nižší výkon počas 3D renderingu je tak daný práve nižšími frekvenciami all-core boostu a rovnako sa to bude týkať aj iných aplikácií používajúcich inštrukcie AVX, pokiaľ negatívny offset pre násobič neznížite (aspoň o 1).

Typicky pre hry je možnosť ale aj zvýšenia násobiča (o 1 pre všetky jadrá) cez tlačidlo Game Boost. Po tomto kroku sa ale pripravíte o vzornú efektivitu v hernej záťaži. Tak, ako sme písali o nižšej efektivite vo vysokej záťaži, tak v nižšej (a medzi takú patria aj hry) Z690 Tomahawk WiFi exceluje. Ako je to možné? Zatiaľ čo odber nad 200 W efektivita napäťových regulátorov klesá, tak pri polovičnej záťaži sa pohybuje okolo optimálnej úrovne. Efektívnejšia než väčšina dosiek vrátane Z690 Tomahawk DDR4 a B660M Mortar WiFi je Z690 Tomahawk aj v jednovláknovej záťaži či v nečinnosti.

Do výkonného herného počítača s perspektívnymi pamäťami s možnosťou využizia aj s nadchádzajúcimi platformami je Z690 Tomahawk WiFi funkčne atraktívna voľba. Jedna z vecí, s ktorou pri hodnotení trochu bojujeme, je na strednú triedu vyššia cena. Niektoré iné dosky s veľmi podobnou výbavou sú aj o 30–40 eur lacnejšie. Na rozdiel od nich už ale Z690 Tomahawk WiFi prešla našimi podrobnými testami a môžete mať istotu, že vás nič neprekvapí. Rýchlosť ethernetu je vyrovnaná a obojsmerne vysoká, na hranici fyzikálnych 2,5 Gb možností. Na tejto doske sme namerali najvyššie prenosové rýchlosti SSD. To v štvrtom slote M.2, najbližšie k južnému mostíku čipsetu. Chladiče SSD ale mohli byť efektívnejšie, tie už nad konkurenčnými nevynikajú. V bežnej záťaži (hry či kratšie sekvenčné prenosy súborov) do ťažkostí nedostanú ani najvýkonnejšie SSD NVMe.

Za pochvalu stojí aj výbava rýchlych (USB) a moderných (HDMI 2.1 a DisplayPort 1.4) externých konektorov. Pekná je i porcia konektorov na ventilátory (8×) či príslušenstvo s RGB LED (4×) a trochu chýba do páru 19-pin na USB 3.2 gen. 1. Ten je na doske iba jeden a pritom z čipu Intel B660 je možné pohodlne vyviesť aj ďalšie. Dva konektory USB 3.2 gen. 1 by mali byť základ, aby sa nikdy nestalo, že časť konektorov na nejakej skrinke zostane nezapojená. A napríklad aj taká Sekira MSI má na prednom paneli štyri 5-gigabitové porty USB.

Suma sumárum je MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi je veľmi slušne vybavená i fungujúca základná doska, ktorá nemá žiadne kritické nedostatky. Nejaké drobnosti sa nájdu vždy, ale celkovo si táto základná doska zaslúži pozitívne vyznenie hodnotenia.

Ľubomír Samák, redaktor HWCooling.net