Обзор материнской платы MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi на чипсете Intel Z790

Мы занимается дальнейшим изучением материнских плат на базе Intel Z790, которые попадают на наш рынок.

Посмотрим на различия между системными чипсетами последних 4х поколений.

Чипсет Z790, наследуя традиции своего предшественника, оборудован 38 высокоскоростными портами (HSIO).

В Z790 также предусмотрена поддержка до 5 интегрированных портов USB 3.2 Gen2x2 (до 20 Gb/s) с условием, что каждый требует поддержки от двух USB 3.2 Gen2, будь то от Z790 или внешних хабов.

Процессоры 12-го/13-го/14-го поколений поддерживают PCIe 5.0 с 16 линиями, используемыми для слотов PCIe x16, и дополнительными 4 линиями PCIe 4.0, направленными на М.2 слот, получающий данные непосредственно от процессора. Что касается памяти, эти поколения процессоров совместимы как с DDR5, так и с DDR4.

У MSI существует три основных сегмента игровых материнских плат: MEG (верхний уровень), MPG (похож на MEG, но без некоторых функций по оверклокингу) и MAG (более доступный сегмент, с упором на простоту подключений и минималистичный дизайн).

Обзор посвящен материнской плате MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi из семейства MAG (MSI Arsenal Gaming). Она относится к более доступному сегменту игровых решений, но все равно предоставляет обширные возможности для современного ПК, включая разнообразные опции для подключения периферийных устройств и эффективную систему питания.

В отличие от предыдущей версии, MSI MAG Z790 Tomahawk WiFi (без суффикса Max) имеет некоторые улучшения, такие как поддержка PCIe 5.0 для слота M.2_1, адаптер беспроводной связи с WiFi7 и другие незначительные дополнения.

MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi поставляется в стандартной упаковке, где комплект расположен в отдельном отсеке под платой.

Комплект поставки предельно прост: помимо стандартных элементов, таких как руководство пользователя и SATA-кабели, включены антенны для встроенного Wi-Fi-модуля, дополнительные крепежи для М.2 слотов, бонусные стикеры, накопитель с предустановленным программным обеспечением, и адаптер для удобного подключения передней панели корпуса.

ПО поставляется на USB-накопителе, впрочем за время путешествия платы к покупателю оно все равно успевает устареть, так что придется его загружать с сайта производителя сразу после покупки.

«Заглушка» на заднюю панель с разъемами уже смонтирована на самой плате.

Форм-фактор ATX имеет размеры до 305×244 мм, а E-ATX — до 305×330 мм. Материнская плата MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi имеет размеры 305×244 мм, поэтому выполнена в форм-факторе ATX, и на ней имеются 9 монтажных отверстий для установки в корпус.

Оборотная сторона платы почти лишена компонентов, за исключением некоторых элементов логики, таких как удвоители фаз питания. Качество обработки текстолита высоко: все точки пайки не только лишены острых краев, но и тщательно отшлифованы.

В соответствии с традицией, на оборотной стороне всех плат от MSI выделены места, где обычно размещаются лишние крепежные втулки, часто из латуни. Эти области помечены белой краской и специально не содержат электрических элементов, чтобы избежать случайных замыканий или повреждений при установке материнской платы в корпус.

Традиционная таблица с перечнем функциональных особенностей.

Схема работы связки чипсет+процессор.

Платформа формально поддерживает использование памяти DDR5 со скоростью до 5600 МГц. Однако, как широко известно и активно рекламируется производителями материнских плат, благодаря XMP-профилям в настоящее время возможно достижение частот до 7000 МГц и даже выше. В данном случае MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi поддерживает частоты до 7800 МГц (DDR5).

Процессоры Intel Core 14/13/12-го поколений, совместимые с сокетом LGA1700 и поддерживаемые Z790, обладают 20 линиями ввода-вывода (16 PCIe 5.0, 4 PCIe 4.0), не включают в себя USB и SATA порты. Взаимодействие с Z790 осуществляется по уникальному каналу Digital Media Interface 4.0 (DMI 4.0 x8). Все PCIe линии процессора направлены на слоты расширения PCIe и порт М.2. Serial Peripheral Interface (SPI) используется для взаимодействия с системой UEFI/BIOS, а шина Low Pin Count (LPC) служит для связи с устройствами ввода/вывода, не требующими высокой пропускной способности (например, контроллеры вентиляторов, TPM, устаревшая периферия).

Сам чипсет Z790 поддерживает в общей сложности 38 линий ввода/вывода, которые могут быть распределены следующим образом:

• до 14 портов USB (включая до 5 портов USB 3.2 Gen2х2, 10 портов USB 3.2 Gen2, до 10 портов USB 3.2 Gen1, и до 14 портов USB 2.0; линии USB 2.0 также используются для поддержки портов 3.2, а каждый порт USB 3.2 Gen2х2 требует поддержки от двух USB 3.2 Gen2);
• до 8 портов SATA 6Гбит/с;
• до 28 линий PCIe (8 версии 3.0 и 20 версии 4.0).

MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi поддерживает процессоры Intel Core 14/12/13-го поколений, выполненные под разъем (сокет) LGA1700.

MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi оборудована четырьмя DIMM-слотами для установки модулей памяти. Для активации режима Dual Channel при использовании двух модулей рекомендуется устанавливать их в слоты A2 и B2. Плата поддерживает небуферизованную память DDR5 (non-ECC) с максимальным объемом до 192 ГБ. Поддерживаются модули емкостью 24 и 48 ГБ, а также использование профилей XMP.

Слоты DIMM не имеют металлической окантовки, защищающую их как от физических повреждений, как и от помех.

Рассмотрев возможности сочетания чипсета Z790 с процессорами Intel Core, давайте теперь ближе изучим, как эти возможности реализованы в конкретной материнской плате.

Помимо USB-портов, которые будут рассмотрены позднее, чипсет Z790 обладает 28 линиями PCIe. Рассмотрим, сколько линий используется для связи с различными элементами (учтем, что 28 линий — это комбинация 20 линий PCIe 4.0 и 8 линий PCIe 3.0):

• Слот PCIe x16_2 (PCI_E3) (4 линии PCIe 4.0);
• Слот PCIe x1 (PCI_E2) (1 линия PCIe 3.0);
• Порты SATA_5/6/7/8: 4 линии PCIe 3.0;
• ASMedia ASM1061 (SATA_A1/A2) (1 линия PCIe 3.0);
• Слот M.2_2 (4 линии PCIe 4.0);
• Слот M.2_4 (4 линии PCIe 4.0);
• Переключатель: либо слот M.2_3, либо порты SATA_1/2 (максимум 4 линии PCIe 4.0);
• Intel i225-V (Ethernet 2,5Gb/s) (1 линия PCIe 3.0);
• Qualcomm QCNCM865 WIFI/BT (Беспроводные) (1 линия PCIe 3.0).

Таким образом, 24 линии PCIe уже используются (16 PCIe 4.0 + 8 PCIe 3.0). При использовании современных аудиокодеков связь между ними и чипсетом Z790 осуществляется через USB-порт. Также один USB 2.0 расходуется на поддержку Bluetooth (при наличии слота M.2 (key E)), а контроллеры GL3523, GL850G используют сигнальные линии USB 2.0 для своих нужд.

Теперь давайте рассмотрим работу процессоров в этой конфигурации. У процессоров Intel Core 14/12/13-го поколений всего 20 линий PCIe, 4 из которых версии PCIe 4.0 предназначены для порта M.2, но в данной версии материнской платы они не используются. Оставшиеся 16 линий PCIe 5.0 направлены на слот PCIe x16_1 (PCI_E1) и слот M.2_1. Таким образом, существуют варианты распределения ресурсов между слотами:

• Слот PCIe x16_1 (PCI_E1) получает все 16 линий PCIe 5.0, слот M.2_1 отключен;
• Слот PCIe x16_1 (PCI_E1) получает 8 линий PCIe 5.0, слот M.2_1 работает в режимах x2/x4.

В данном случае в целях обеспечения возможности установки SSD с интерфейсом PCIe 5.0 инженеры решили ограничить количество линий у первого слота PCIe. К сожалению, оставшиеся 4 линии PCIe 4.0 от процессора не были задействованы. Для переключения слотов используются мультиплексоры от Diodes Inc.

Теперь в целом про слоты PCIe.

На материнской плате предусмотрены три слота: первый — PCIe x16_1 (PCI_E1), предназначенный для видеокарт или других устройств, второй — PCIe x16_2 (PCI_E3), фактически имеющий 4 линии и подключенный к чипсету Z790, который функционирует в режиме x4, и третий — PCIe_x1 (PCI_E2).

Первый слот PCIe x16 оборудован металлическим армированием из нержавеющей стали. Это не только повышает надежность, что может быть важным при частой смене видеокарт, но также обеспечивает улучшенную стойкость к изгибам при установке крупных и тяжелых видеокарт. Кроме того, такая защита служит барьером от электромагнитных помех.

Матплата позволяет смонтировать СО любого размера.

На очереди — накопители.

Всего у платы 8 разъемов Serial ATA 6 Гбит/с + 4 слота для накопителей в форм-факторе M.2. Порты SATA странно промаркированы: 1, 2, 5, 6, 7, 8, A1, A2.  6 из них реализованы через чипсет Z790 и поддерживают создание RAID. При этом порты SATA 1 и 2 делят ресурсы с портом М.2_3.

Остальные 2 порта SATA A1/A2 реализованы через ASM1061 от ASMedia.

Материнская плата имеет 4 гнезда форм-фактора М.2.

Слоты M.2 номер два, три и четыре на материнской плате получают данные от чипсета Z790, и все они поддерживают технологию PCIe 4.0. Как уже отмечено ранее, первый слот M.2_1 получает данные от CPU через PCIe 5.0 и делится линиями с первым слотом PCI_E1.

Единственный слот M.2_3 поддерживает модули с любым интерфейсом, в то время как остальные работают только с модулями, использующими PCIe интерфейс.

Все слоты M.2 поддерживают размеры модулей 2260/2280, а M.2_1 позволяет установить накопители размером до 22110. Слоты M.2_3 и M.2_4 также поддерживают модули размером 2242. Все слоты M.2 позволяют настройку RAID. Отметим еще раз, что слот M.2_3 разделяет ресурсы с портами SATA 1/2: при использовании M.2_3, порты SATA 1/2 отключаются.

Для реализации этого переключения используется мультиплексор PI3DBS1641 от Diodes Inc.

В целом на схеме слотов я уже выше наглядно все показал.

Все M.2 слоты имеют радиаторы. M.2_1 и М.2_2 обладают отдельными радиаторами, когда как остальные слоты M.2 имеют общий радиатор.

Теперь на очереди USB-порты и прочие вводы-выводы. И начнем с задней панели, куда выведены большинство из них.

Подчеркнем еще раз: чипсет Z790 способен обеспечить не более 14 USB-портов. Из них могут быть до 10 портов USB 3.2 Gen1, до 10 портов USB 3.2 Gen2, до 5 портов USB 3.2 Gen2x2 и/или до 14 портов USB 2.0.

Учитывая также наличие 28 линий PCIe, которые используются для поддержки накопителей, сетевых и других контроллеров (распределение 24 линий было представлено выше), мы имеем общее количество 17 портов USB на данной материнской плате:

• 1 порт USB 3.2 Gen2x2, реализованный с использованием 2 линий USB 3.2 Gen2 от Z790, представленный в виде порта Type-C на задней панели;
• 6 портов USB 3.2 Gen2, все реализованные через Z790 и представленные на задней панели: 4 порта Type-A (красного цвета), 1 порт Type-C, а также дополнительный внутренний порт Type-C.

(для подключения к соответствующему разъему на передней панели корпуса);

• 6 портов USB 3.2 Gen1: 2 реализованы через контроллер Genesys Logic GL3523G

(на него потрачена 1 линия USB 2.0)  и представлены внутренним разъемом на материнской плате на 2 порта);

еще 4 реализованы через второй контроллер Genesys Logic GL3523G

(на него потрачена 1 линия USB 2.0)  и представлены на задней панели 4 портами Type-A (синего цвета);

• 4 порта USB 2.0/1.1: все реализованы через контроллер Genesys Logic GL850G

(на него потрачена 1 линия USB 2.0) и представлены двумя внутренними разъемами

на материнской плате (каждый на 2 порта).

Таким образом, у нас 5 контроллеров используют USB линии:

• Genesys Logic GL3523 (2 USB 3.2 Gen1) (1 линия USB 2.0);
• Genesys Logic GL3523 (4 USB 3.2 Gen1) (1 линия USB 2.0);
• Genesys Logic GL850G (4 USB 2.0) (1 линия USB 2.0);
• Audio (1 линия USB 2.0);
• Bluetooth (QCNCM865) (1 линия USB 2.0).

Итак, через чипсет Z790 реализовано высокоскоростных портов USB:

• 1 выделенный USB 3.2 Gen2x2 (не в счет, ибо получен засчет других HSIO);
• + 6 выделенных USB 3.2 Gen2
• + 2 USB 3.2 Gen2 на поддержку USB 3.2 Gen2x2

= 8 высокоскоростных портов. Не забываем, что каждый высокоскоростной порт USB обеспечен портом USB 2.0, то есть уже 8 портов USB 2.0 также занято. Плюс 5 портов USB 2.0 на обеспечение контроллеров. Всего 13 USB портов реализовано.

Ну и 24 линии PCIe, выделенных на поддержку иной периферии.

Итого у Z790 в данном случае реализовано 32 высокоскоростных порта из 38.

Все быстрые USB порты Type-C оснащены ре-драйверами от Diodes Inc и ASMedia, дающими устойчивый вольтаж, способный обеспечить быструю зарядку мобильных гаджетов через них.

Теперь о сетевых делах.

Материнская плата оснащена средствами связи хорошо. Имеется скоростной Ethernet-контроллер Intel i225-V, способный работать по стандарту 2,5 Гбит/с.

Имеется и комплексный беспроводной адаптер на контроллере Qualcomm QCNCM865, через который реализованы Wi-Fi 7 (802.11a/b/g/n/ac/ax/be, 2,4/5/6 ГГц) и Bluetooth 5.4. Он установлен в слот M.2 (E-key), и его разъемы для привинчивания выносных антенн выведены на заднюю панель.

Заглушка, традиционно надеваемая на заднюю панель, в данном случае уже надета, и изнутри экранирована для снижения электромагнитных помех.

В данном случае применен аудиокодек Realtek ALC4080. Он обеспечивает вывод звука по схемам до 7.1 с разрешением до 32 бит / 384 кГц.

В аудиоцепях платы применяются «аудиофильские» конденсаторы Nichicon Fine Gold.

Аудиотракт вынесен на угловую часть платы, не пересекается с другими элементами.

Все аудиоразъемы на задней панели имеют позолоченное покрытие, однако нет привычной цветовой окраску разъемов, поэтому ориентироваться можно только по обозначениям.

Для питания платы на ней предусмотрены 3 разъема: в дополнение к 24-контактному ATX (он на правой стороне платы (на фото — слева) здесь есть еще два 8-контактных EPS12V.

Схема питания процессора выполнена по схеме 16+1+1 (всего 18 фаз, 16 на VCore, 1 на iGPU и 1 на VCCIO).

Каждый канал фазы имеет суперферритовый дроссель и RAA 220075RO MOSFET от Renesas на 75 А для встроенного графического ядра, ISL99390 (90A, Renesas) для VCore и MP87670 от Monolithic Power Systems  для VCCIO на 70А.

Управляет схемой питания VCore и iGPU ШИМ-контроллер RAA229132 от того же Renesas, рассчитанный максимум на 12 фаз.

Так что мы видим, что схема питания должна иметь или удвоители, или просто параллельные потоки. Заглянув на оборотную сторону матплаты, находим там удвоители фаз ISL6617A от Renesas, как раз 8 штук. Так что, схема реально выглядит как 8х2+1+1 – всего 10 реальных фаз питания, девятью из них и управляет вышеназванный ШИМ-контроллер.

А для одной фазы VCCIO имеется свой ШИМ-контроллер от Monolithic Power Systems.

Питание VCCSA имеет однофазную схему.

Теперь про охлаждение.

Все потенциально сильно греющиеся элементы имеют свои собственные радиаторы.

Как мы видим, охлаждение чипсета (один радиатор) организовано отдельно от силовых преобразователей. VRM-секции имеют свои два раздельных радиатора.

Как упоминалось ранее, каждый из M.2 слотов оборудован собственным радиатором: верхний и средний слоты имеют индивидуальные радиаторы, в то время как M.2_3 и M.2_4 делят общий радиатор.

Стратегически важно отметить новый метод крепления радиатора для M.2_1 — система с защелкой. Это значительно упрощает процесс монтажа и демонтажа радиатора, позволяя избежать необходимости использования отвертки и экономя время на вращении винтов.

В данном случае сама матплата подсветки не имеет.

Но при этом имеются 3 разъема для подключения внешней подсветки, и всем этим можно управлять через раздел Mystic Light в комплексной утилите MSI Center.

Все программное обеспечение можно скачать с сайта производителя msi.com. По сути это одна глобальная программа — MSI Center. Собственно, все остальные утилиты теперь входят в него.

Вначале рассмотрим раздел управления подсветкой Mystic Light. Утилита имеет 25 (!) вариантов подсветки для элементов системы свечения платы (три разъема ARGB + разъем RGB). Позволительно выбрать режим свечения как для отдельных элементов, так и для всей группы в целом. Ну и, разумеется, можно выключить подсветку вообще. Также утилита определяет наличие видеокарт от MSI и модулей памяти от ряда известных производителей.

Подсветку можно синхронизировать (правда тогда вариантов станет меньше).

У MSI Center имеется и мониторинг работы основных блоков в целом .

Возможно включить мониторинг в виде отдельного окна, которое легко переключать, особенно если количество отмеченных элементов превышает его размер. Это окно может быть удобно размещено в боковой части экрана для удобства отслеживания состояния «железа», например, при разгоне или интенсивной нагрузке в игре. Тем не менее, в таком случае возможно придется отказаться от режима «полного экрана» в игре.

Программа MSI Center предоставляет две темы оформления: светлую и темную.

Естественно, помимо управления подсветкой и мониторинга, в этой программе также предусмотрены множество других встроенных утилит.

Для автоматического оверклокинга без захода в BIOS имеется вкладка с предустановленными настройками частот и вольтажей.

Еще имеется вкладка по управлению сетевыми подключениями: программа позволит пользователю упорядочить обращение к сетевым соединениям со стороны того или иного приложения. Это бывает нужно для организации самого быстрого обмена информацией, например, для игр.

Надо еще отметить фирменную панель управления звуком от Nahimic, которая сопровождает текущий драйвер аудиотракта Realtek.

Собственно, можно настроить звук «под себя» как в играх, так и просто при прослушивании музыки. Особенно интересны настройки для вывода звука в наушники.

Все современные платы сейчас имеют UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), которые, по сути, являются операционными системами в миниатюре. Для входа в настройки при загрузке ПК традиционно надо нажать клавишу Del или F2.

Попадаем в общее «простое» меню, где по сути одна информация (с легким выбором ряда опций), так что нажимаем F7 и попадаем уже в «продвинутое» меню.

Расширенные настройки. Имеется много интересных позиций, когда каждым портом USB можно управлять. Как и менять режимы работы слотов PCIe и M.2. Следует особо обратить внимание в разделе на управление M.2 и SATA, делящими ресурсы меж собой, а также на режим работы слотов PCI_E1 и M.2_1, которые также делят ресурсы.

Мониторинг и опции загрузочного меню — всем хорошо известны. В разделе мониторинга можно настроить работу гнезд для вентиляторов.

Набор опций по оверклокингу в данной материнской плате более умеренный по сравнению с моделями из семейства MEG. Однако, для современных высокопроизводительных процессоров, многие из этих опций могут показаться излишними, учитывая, что сами процессоры уже функционируют на высоких частотах благодаря технологии Intel TurboBoost, не говоря уже о Multi-Core Enhancement (MCE).

Практика показывает, что эффективность оверклокинга в значительной степени зависит от возможностей системы охлаждения процессора.

Важно отметить технологию Multi-Core Enhancement (MCE), основанную на TurboBoost. Она предполагает снятие любых ограничений по энергопотреблению, позволяя частоте CPU максимально подниматься, пока не достигнет предела по температуре. Для тех, кто стремится удерживаться в рамках установленных лимитов TDP, рекомендуется отключить MCE.

Полная конфигурация тестовой системы:

• материнская плата MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi;
• процессор Intel Core i9-14900K 4,5—5,8 ГГц;
• оперативная память TeamGroup T-Force Delta RGB 32 ГБ (2×16) DDR5 (CL36-46-46-84) (XMP 7600 МГц) ;
• накопитель SSD Gigabyte Aorus Gen4 SSD 500 ГБ (GP-AG4500G);
• видеокарта Palit GeForce RTX 3050 StormX;
• блок питания Super Flower Leadex Platinum 2000W (2000 Вт);
• СЖО Sapphire Nitro+ S360-A AIO CPU Cooler ;
• телевизор LG 55Nano956 (55″ 8K HDR);
• USB – клавиатура и мышь .

Программное обеспечение:

• операционная система Windows 11 Pro, 64-битная
• AIDA 64 Extreme
• 3DMark Time Spy CPU benchmark
• 3DMark Fire Strike Physics benchmark
• 3DMark Night Raid CPU benchmark
• HWInfo64
• OCCT v.12.1.14
• Adobe Premiere CS 2019 

Запускаем все в режиме по умолчанию (но при этом активизируем MCE). Затем нагружаем тестами.

В режиме авторазгона удалось достичь частоты 5.7 ГГц на всех P-ядрах и 4.4 ГГц на всех Е-ядрах. Напомним, что P-ядра представляют собой производительные ядра с двумя потоками каждое, где «P» обозначает Performance (производительность), в то время как Е-ядра являются энергоэффективными, малыми ядрами с одним потоком. В целом система, определив мощное питание материнской платы, автоматически настроила значительный авторазгон. Важно отметить, что все остальные параметры системы, связанные с тепловыми характеристиками компонентов, оставались в норме.

Учитывая, что данная материнская плата не является оверклокерской и принадлежит к более простой серии игровых плат MAG, такой уровень авторазгона является более чем достаточным.

Материнская плата MSI MAG Z790 Tomahawk Max WiFi представляет собой современное и улучшенное решение в рамках игровой серии MAG с ориентировочной стоимостью около 35 тысяч рублей. Эта модель разработана для совместимости с процессорами Intel Core 12/13/14-го поколений и адресована широкому кругу пользователей, включая не только геймеров.

Плата обеспечивает наличие 17 USB-портов, в том числе 6 высокоскоростных USB 3.2 Gen2 и 1 USB 3.2 Gen2×2. Она оборудована двумя слотами PCIe x16: один из них подключен к процессору по 16 линиям PCIe версии 5.0, а второй связан с чипсетом и работает в режиме x4. Встроено 4 слота M.2: один прямо к процессору для поддержки PCIe 5.0, а остальные три к чипсету Z790 с линиями PCIe 4.0.

Также на плате предусмотрены 8 портов SATA и 8 разъемов для вентиляторов. Мощная система питания процессора обеспечивает стабильную работу с возможностью разгона. Эффективная система охлаждения распределена по всем критическим компонентам, включая слоты M.2. Сетевые характеристики включают быстрый проводной контроллер 2,5 Гбит/с, а также современный беспроводной модуль с Wi-Fi 7 и Bluetooth 5.4. Плюсом является также обширные возможности для подключения RGB-устройств подсветки.