ASRock X99 WS-E/10G Moderkortsrecension: Dual 10GBase-T för prosumers

I ett antal månader har jag undrat när 10GBase-T skulle få lite bästa sändningstid på konsumentmarknaden. Bortsett från tilläggskort fanns det ingen inbyggd lösning förrän ASRock tillkännagav X99 WS-E/10G. Vi hade turen att få in en för granskning.

10GBase-T är något av en udda standard. Baserat på uppgraderade RJ-45-anslutningar höjer den standarden för vanliga trådbundna nätverk när det gäller prestanda och kapacitet. Regulatorerna som krävs för det är dyra, eftersom de situationer som normalt kräver denna bandbredd tenderar att använda olika standarder som ger andra fördelar som lägre effekt, lägre värmegenerering och effektivare signaleringsstandarder. Kort sagt, 10GBase-T är hett, energikrävande, dyrt, men i slutändan det enklaste att integrera i ett hem, ett litet kontor eller en prosumermiljö. Användare som tittar på 10GBase-T beräknar kostnaden i hundratals pengar per port, snarare än i ören, eftersom de billigaste ohanterade switcharna kostar $800 eller så. Ett standard X540-T2 PCIe 2.0 x8-kort med två portar kan kosta $400-800 beroende på var du befinner dig, vilket betyder minst $2000 för en 3-systeminstallation.

Fördelarna med 10GBase-T utanför datacentret låter något begränsade. Det ökar inte din internetprestanda, eftersom det bestäms av linjen utanför byggnaden. För ett hemnätverk är dess bästa användning vid dataöverföring från dator till dator. Normalt kan en prosumermiljö ha en server- eller arbetsstationsfarm för analys av stora dataset och GBit räcker helt enkelt inte. Eller det mest troliga hemscenariot är att strömma förlustfritt 4K-innehåll till flera enheter samtidigt. För de flesta användare låter detta nästan som en myt, men för ett fåtal utvalda är det verklighet, eller åtminstone något i närheten. Vissa användare kombinerar också individuella GBit-portar för liknande anslutningar.

Om du flyttar 10GBase-T-kontrollern och portarna frigörs i slutändan PCIe-platser för andra enheter och gör integrationen enklare, även om du förlorar möjligheten att överföra kortet till en annan maskin om det skulle behövas. X540-BT2 som används i X99 WS-E/10G har åtta PCIe 3.0 banor på en 40 PCIe lane CPU, men kan även fungera med fyra banor via 28 lane i7-5820K CPU om det behövs. Att använda kontrollern på moderkortet hjälper också till med prissättningen, tillhandahåller ett integrerat system och förhoppningsvis rakar $100 eller så från den ultimata kostnaden. Som sagt, eftersom den hamnar i high end-modellen, är den riktad till de där hårdvarukostnaden är en minimal del av deras prosumer-aktiviteter, där ett överklockat i7-5960X-system med 4+ PCIe-enheter är par för kursen.

ASRock X99 WS-E/10G Översikt

I ett idealiskt testscenario skulle vi testa moderkort på samma sätt som vi gör medicin – med ett dubbelblind randomiserat test. I det här fallet skulle det inte finnas några markeringar att ange vem som tillverkat enheten, och under testningen skulle det inte heller finnas någon indikation på enheten. Med processorer är detta relativt enkelt om någon annan ställer in systemet. Med moderkort är det nästan omöjligt på grund av ekosystemet för moderkortsdesign som direkt påverkar förväntan och användningsmodell. En del av fördelen med ett system ligger i det sätt det presenteras på samt den enkla användningen av programvaran, till den punkt där tillverkarna kommer att lägga tid och resurser på att utveckla de extra verktygen. Att tillhandahålla verktygen är tillräckligt enkelt, men att utveckla det till en upplevelse är en viktig aspekt. Så när ASRock presenterar ett moderkort med 10GBase-T är de viktigaste punkterna här ’10GBase-T-funktionalitet’ som kommer från ‘ASRock’.

På grund av kostnaden för 10GBase-T-kontrollern, Intel X540-BT2, blev ASRock förståeligt nog high-end i sin första implementering. Detta innebär en fullständig PCIe 3.0 x16/x16/x16/x16-layout på grund av användningen av två PLX 8747-chips som fungerar som FIFO-buffert/muxar för att öka antalet körfält. För de nya med PLX 8747-chips gick vi på djupet om deras funktion när de släpptes första gången, vilket du kan läsa här. Dessa PLX-chips är också ganska dyra, och lägger åtminstone till $40 vardera till kostnaden för kortet för konsumenten, men tillåter ASRock att implementera toppbandbredd mellan GPU. Detta innebär att från de 40 PCIe-banorna i en LGA2011-3-processor går 8 till X540-BT2 och 16 vardera går till PLX-chipsen som matar ut 32 vardera. För användare som vill göra allt med PCIe-samprocessorer med en kortplats, kommer X99 WS-E/10G att tillåta ett x16/x8/x8/x8/x8/x8/x8-arrangemang.

Om WS i namnet inte var en giveaway, med kostnaden för dessa extra kontroller, siktar ASRock på marknaden för 1P-arbetsstationer. Som ett resultat har moderkortet kortare skruvar för att möjliggöra 1U-implementering och fullt Xeon-stöd med ECC/RDIMM upp till 128GB. Kraftleveranspaketet är ASRocks 12-faslösning tillsammans med varumärket Super Alloy som indikerar XXL kylflänsar samt komponenter av serverklass. De två PLX-chipsen kyls av en stor kylfläns med en liten fläkt, även om detta kan inaktiveras om användarens kylning är tillräcklig. Ett annat par nickar till WS-marknaden är också de två Intel I210-nätverksgränssnitten med dubbla 10GBase-T, som ger en potentiell samverkanshastighet på 22 Gbps all in. Det finns också en USB Type-A-port som sticker ut för licensdonglar också. som en SATA DOM-port. TPM, COM och två BIOS-chips stöds också.

På konsumentsidan av ekvationen är chipset IO uppdelad i fyra banor för en M.2 x4-port, de två Intel I210 NIC som nämnts tidigare och en SATA Express-implementering. M.2-sloten har vissa PCIe-delningsuppgifter med en Marvell 9172 SATA-kontroller också, vilket innebär att användning av Marvell SATA-portar sätter M.2 i x2-läge. Kortet har totalt 12 SATA-portar, med 6 PCH RAID-kompatibla, fyra PCH icke-RAID-kompatibla och två från Marvell. Utöver detta finns åtta USB 3.0-portar, fyra från två inbyggda headers och fyra portar på bakpanelen från en ASMedia ASM1074-hubb. En eSATA-port finns också på bakpanelen, som delar bandbredd med en icke-RAID SATA-port. Slutligen är ljudlösningen ASRocks uppgraderade ALC1150-paket under varumärket Purity Sound 2.

Prestandamässigt använder ASRock en aggressiv form av MultiCore Turbo för att få höga poäng i våra CPU-tester. På grund av 10G-kontrollern är strömförbrukningen högre än andra moderkort vi har testat, och det påverkar även DPC-latensen. USB 2.0-hastigheten var lite långsam, och ljudet hade ett lågt THD+N-resultat, men POST-tiderna var kul för X99. Programvaran och BIOS från ASRock följde på liknande sätt från vår tidigare ASRock X99 WS recension.

10GBase-T-elementet i ekvationen var intressant, med tanke på att individuella överföringar från RAMDisk till RAMDisk för PC-till-PC nådde en topp på 2,5 Gbps. För att få ut det mesta av protokollet kräver dataöverföringen flera strömmar (mer än en överföringsfunktion för att möjliggöra interleaving), minst fyra för 6 Gbps+ eller åtta för 8 Gbps+. En flaskhals i överföringen är CPU:n, som visar 50 % belastning på en åttatrådig virtuell dator under överföring med fem strömmar, vilket kanske indikerar att en överklockad CPU (eller något som i7-4790K med en högre gängad hastighet) kan vara att föredra.

Närhelst ett moderkortsföretag frågar vad en användare letar efter i ett moderkort så nämner jag alltid att om de har ett särskilt behov kommer de bara att titta på moderkort som har funktionaliteten. Efter detta skulle användarna leta efter att välja rätt uttag och sedan filtrera efter pris, märke, utseende och recensioner (man skulle hoppas i den vaga ordningen). Den viktigaste punkten här är att X99 WS-E/10G vänder sig till den specifika publiken som behöver ett 10GBase-T-moderkort. Om du inte behöver det är moderkortet för dyrt.

Visuell inspektion

Moderkort med många tillägg tenderar att vara större än vanligt, och WS-E/10G sitter i E-ATX-formfaktorn. Detta möjliggör tillägget av X540-BT2-kontrollern och de två PLX 8747-switcharna med mer PCB-utrymme för routing. Eftersom 10G-kontrollern är klassad till 14W vid full lutning, är den täckt med en stor kylfläns som är ansluten via ett värmerör till kylflänsen som täcker kraftleveransen. Den mindre kylflänsen som täcker chipsetet och två PLX-chips är inte anslutna till de andra, men den har en liten fläkt (som kan kopplas bort) för att förbättra kylpotentialen.

Eftersom detta moderkort är orienterat mot arbetsstationsmarknaden får vi funktioner som COM- och TPM-headers, med totalt fem fläkthuvuden runt moderkortet. De två CPU-fläkthuvudena, en fyrstifts och en trestifts, är längst upp till höger på kortet, med en 3-stifts CHA-header precis ovanför SATA-portarna och en annan strax under. Den sista rubriken finns på den nedre panelen, denna gång fyrstift. Den “vita saken som ser ut som en fläkthuvud” längst ner på kortet används faktiskt för SATA DOM-ström. Observera att HDD Saver inte finns på detta moderkort.

DRAM-kortplatserna är enkelsidiga med spärrarna på grund av närheten till den första PCIe-platsen, vilket innebär att användare bör se till att deras DRAM är helt inskjutet i båda ändar. Bredvid DRAM-minnet finns en av PCIe-strömkontakterna, en fruktansvärd 4-stifts molex-kontakt mitt på kortet. Jag frågade ASRock om dessa kontakter (eftersom jag ständigt begär att de ska bytas ut) och ASRocks svar var att de skulle föredra en enda kontakt i botten, men vissa användare klagar över att deras fodral inte tillåter en annan kontakt vinklad ner på den platsen, så de placerade en här också. Användare bör också notera att endast en behöver vara ansluten när 3+ PCIe-enheter används för att öka strömmen. Jag frågade dem om SATA-strömkontakter istället, eller en 6-stifts PCIe, men svaret var inte entusiastisk.

Bredvid denna strömkontakt finns en USB 2.0 typ-A-port på själva moderkortet, som vi normalt ser på server/arbetsstations moderkort för USB-licensnycklar eller andra former av enheter som inte ska tas bort.

På höger sida av moderkortet finns vår TPM-header följt av 24-pin ATX-strömkontakten och två USB 3.0-headers, där båda dessa kommer från PCH. Med SATA-portarna finns det totalt tolv i detta segment, där de två första drivs av en Marvell-kontroller. De nästa tio är från PCH med de första sex RAID-kapabla, sedan de nästa fyra är det inte. Som en del av denna sista fyra finns det också en SATA Express-port som kommer från styrkretsen. För mer anslutningsmöjligheter har vi en svart SATA DOM-port längst ner på kortet och en PCIe 2.0 x4 M.2-plats från styrkretsen som stöder enheter i storleken 2230 till 22110. Om en enhet ansluts till de sista fyra SATA-portarna, sjunker M.2-bandbredden till M.2 x2. Detta tyder på att ASRock kan partitionera en del av bandbredden från den andra icke-RAID AHCI-kontrollern i styrkretsen för M.2-användning, och att den andra AHCI-kontrollern delvis är baserad på PCIe. Detta implicerar ytterligare min förutsägelse att styrkretsen bara förvandlas till en massa PCIe-banor / FPGA som krävs av moderkortstillverkaren.

Längst ner på moderkortet finns våra ström-/återställningsknappar tillsammans med den tvåsiffriga felsökningen. De två BIOS-chippen är också här med en BIOS-väljare, två SATA-SGPIO-headers, två USB 2.0-headers, en COM-header, en Thunderbolt-header, två av fläkthuvudena och den där fula molex-strömkontakten. Som vanligt finns frontpanelens ljud- och kontrollhuvuden här också, liksom två andra headers betecknade FRONT_LAN, förmodligen för att tillåta serverbyggare att dirigera signalerna från nätverksportarna till lysdioder på framsidan av höljet.

Ljudundersystemet använder ett uppgraderat Realtek ALC1150-paket, vilket betyder en EMI-sköld, PCB-separation och förbättrade filterlock. PCIe-layouten är relativt lätt att följa:

Från de 40 PCIe-banorna från CPU:n är dessa uppdelade i x16/x16/x8. Den sista x8 går till 10GBase-T-kontrollern, medan de andra banorna filtreras in i en PLX-kontroller vardera. Detta ger effekten av att blanda 16 banor till 32 (med en extra buffert), vilket gör att varje PLX-kontroller kan mata två x16-platser för totalt fyra PCIe 3.0 x16 (därav x16/x16/x16/x16-stöd). Tre av dessa x16-platser byts snabbt till x8-platser, vilket skapar x8/x8 från tre av x16-portarna.

Detta betyder:

Fyra PCIe-enheter eller mindre: x16/-/x16/-/x16/-/x16
Fyra till sju PCIe-enheter: x8/x8/x8/x8/x8/x8/x16

Så för alla som vill fästa på lite seriös PCIe-lagring, RAID-kort eller PCIe-samprocessorer med en kortplats, får alla minst PCIe 3.0 x8-bandbredd.

För användare på i7-5820K är saker och ting lite annorlunda men inte så mycket. På grund av att de bara har 28 PCIe-banor, delas utgångarna x16/x8/x4, med x4 som går till X540. Detta lämnar x16 och x8 att gå till PLX-kontrollerna, men i båda fallen kommer varje PLX-chip att konfigureras till 32 PCIe-banor, vilket fortfarande ger ett x16/x16/x16/x16- eller x8/x8/x8/x8/x8/x8/x16-arrangemang . Med endast fyra banor är de två 10GBase-T-portarna fortfarande avsedda att fungera med PCIe 3.0 x4 (med tanke på det ursprungliga kravet på PCIe 2.0 x8 för styrenheten), men full bandbredd kanske inte är möjlig enligt Intels FAQ om X540-serien – kontrollpunkt 2.27 här.

Den bakre panelen tar bort alla PS/2-portar och ger fyra USB 2.0 tillsammans med fyra USB 3.0, där den senare kommer från en ASMedia-hubb. De två nätverksportarna till vänster är från Intel I210-kontroller, medan de två till höger är 10GBase-T-portarna från Intel X540-BT2-kontrollern. Det finns en Clear_CMOS-knapp, en eSATA-port och ljuduttagen för att avrunda setet.

Styrelsens funktioner