18da334bf4b99ffea21166b57ed5f250 Intel Z97晶片組可能是Intel史上最沒誠意的桌上型晶片組,規格僅由Z87晶片組小幅更新而來,甚至可以說是僅針對軟實力的部分加強,硬體規格部分可以說是毫無增強,不過既然是被定義成為新世代,編輯部這邊也會盡力為各位讀者去研討這個世代的晶片組是否值得我們花錢去升級。

單晶片架構整合

從Intel P55晶片組開始,所有晶片組皆進行一輪整合,從以前我們所熟知的南、北橋雙晶片架構,更新至僅剩南橋的單晶片架構,而部分的北橋功能則是整合至處理器內部。例如北橋PCI-E通道、記憶體控制器,這些功能目前都已經整合至處理器,這也使得主機板廠商得以更快速的進行主機板佈線設計。僅只需要針對南橋還有PCI-E插槽進行設計,同時自行針對客群裝載上各式第三方晶片功能,並不需要再進行複雜的南、北橋最佳佈線設計。

此舉理論上可以縮短各產品的上市時程,事實上目前的主機板更新步調也是逐步變快,從P55、P67、Z68、Z77、Z87每一代得更迭速度不僅是至少一年一換,甚至年初年尾換代,這其中包含了Intel的Tick-Tock滴答策略,確保產品更新速度與賣點保持領先性。

更新步調太快,整合太慢

不過由於更新速度太過頻繁,如P55晶片組更迭至P67、Z68晶片,這之中就出現P67晶片組的SATA控制器出現問題,導致於晶片從B2至B3步進的更新,這部分為Intel自身晶片組的缺陷。而Z68升級至Z77時又出現了USB 3.0與SATA 6Gb/s數量不足的問題,甚至也出現處理器的超頻幅度越來越不理想的狀況,根本原因在於所使用的內部散熱膏材質太差,而造成溫度瓶頸,甚至出現了一批極限玩家放棄保固,將外部鐵蓋移除進行極限超頻的熱潮。

在Z87時雖然大幅度的將USB 3.0與SATA 6Gb/s一舉拉升至各6個,不過這也導致處理器腳位再度更新,從原先的LGA1155變更為LGA1150,雖然這次規格看似完善,不過從這些晶片組的更新可以看到,目前唯一維持不變的東西還是存在,同時也是目前最大的瓶頸,DMI通道仍然在2.0規格,也就是PCI-E x4,等效20Gb/s的頻寬,也就是理論上這些晶片的最大吞吐量為上行2GB/s、下行2GB/s,若是以SATA 6Gb/s的規格來看,6Gb/s僅需要以3至4顆高速固態硬碟就足以塞滿這個頻寬,也就成為目前最大的受限瓶頸。

Z97晶片架構微觀

Z97晶片的架構大致上與Z87相同,不過還是有部分之處是不一樣的,如M.2插槽正式成為標準規格,不再是NGFF這個草案規格,對於M.2的規格部分也有明確的規範,同時也針對M.2儲存裝置的應用將Rapid Storage Technology的部分增加PCI Express Storage,讓使用PCI-E通道的M.2固態硬碟可以與一般SATA硬碟一樣安裝系統與使用上與SATA無異。

另外,Z97加入Device Protection with Boot Guard,為原先的Trusted Execution Technology技術的精進版,能夠提供更全面的開機防護功能,不過這一點仍然是維持在韌體層面上,並非硬體上精進,這種更新的內容就好比防毒軟體,適當的時間點就必須要更新病毒碼才能夠防護最新的病毒技術一樣,本質上並非硬體更新,而是純粹的在舊有的基礎下進行改良。

PCI-E通道拆分狀態

或許這麼說非常的籠統,我們其實可以翻出晶片組的架構簡圖來比照,就可以分析出兩者之間的具體差異,第一部分為處理器的架構,第二部分則是晶片組的架構,處理器架構的部分可以看到一樣是支援DDR3/DDR3L-1600雙通道記憶體,同時內部的PCI-E通道數一樣是可以拆分成3種狀態,1x16、2x8或者是1x8、2x4,理論上支援3路CrossFireX。

另外NVIDIA的SLI支援能力則是端看主機板廠是否有購買SLI授權金鑰寫入UEFI BIOS內部,這部分硬體上是具備支援能力,差別僅在於是否擁有金鑰啟用該技術,另外內建的iGPU一樣支援3輸出能力。

晶片組只能算韌體更新

在晶片組的部分,可以看到基本的架構組成仍然為6個SATA 6Gb/s、6個USB 3.0、14個USB2.0,High Definition Audio高傳真音效、Intel Integrated 10/100/1000 MAC,還有最高8條PCI-E通道,Z87與Z97之間的差別在於Intel RST for PCI-E Storage,還有最底下的Intel Device Protection Technology with Boot Guard,另外Intel ME則是更新至9.1版。

就如同前面所述,Z87與Z97在晶片上的變化充其量只能算是韌體更新,硬體上並未有太大幅度的更新,唯一不同處在於Z97晶片目前已明確指出支援Intel第五代Core處理器,也就是說下一代Broadwell已經在支援列表內,而Z87目前並未說明是否支援,這也是目前Z87、Z97最大的歧異點。

Haswell Refresh處理器的部分,規格則是小幅度提昇100MHz的時脈,當然最大的精進部分為K系列的處理器,代號為Devil’s Canyon,將會擁有更好的Thermal Interface Material內部傳導介質,也就是散熱膏。此外封裝材料更新,不過Intel目前並未明確指出Devil’s Canyon是否為Z97晶片組獨佔,目前已知的部分為Z87晶片透過更新BIOS CPU Micro Code處理器微碼可以支援非K的Haswell Refresh處理器,且Devil’s Canyon目前得等到6月份才會上市。Core i7 4790K時脈部分將會拉升至4.0GHz,加速時脈將會達到4.4GHz,比起目前的Core i7 4770K的3.5GHz,有著更高幅度的提升,TDP則是從84W小幅提昇至88W。

Z97晶片組架構圖,可以看到與Z87晶片組相比僅部分功能增加,其餘部分皆相同。

Z77至Z97晶片組的變革

處理器大致上就僅只是提昇時脈,晶片組的部分也並未有太多變化,不過若是以Z77與Z97之間來做比對的話,會發現一些較有趣的現象,如Flexible I/O,還有Xeon E3-1230v2與之後的產品之間差異性,這些都比Z87變革至Z97來的幅度更大,且更多不為人所談及的重點,甚至看完可能會覺得Intel怎麼將晶片組功能越做越少。

Flexible I/O可定義通道變化更多

在Flexible I/O推出之前,晶片組提供的通道與定義都有明確的規範,如第1條為USB 3.0的專屬通道、第7條為PCI-E的專屬通道,這些通道廠商並沒有辦法自行去修改定義,也就是說受限於晶片組,廠商自行設計的主機板所能夠變化的項目其實等於零,只有規格實現或者規格屏蔽,實現為可使用,至於屏蔽就單純不拉出對應的線路,但實際上晶片組仍然是具備該功能,僅廠商不提供實體線路給予使用者使用。

而Flexible I/O則是提供廠商可定義4組通道的對應關係,通道#5、#6可被定義為USB 3.0或者是轉化為PCI-E通道,通道#13、#14則是可被定義為SATA或者是PCI-E通道,從這邊我們可以看到一個比較特殊的局面,Intel宣稱的6個SATA 6Gb/s、6個USB 3.0,在圖表中怎麼會是各4個為固定班底,而剩餘的2個則是可被定義為其他應用,這一點就是Intel在Z87晶片組所做的改變。

在Z77的PCI-E通道數量固定為8,SATA 6Gb/s固定為2,USB 3.0固定為4,也就是說不縮水的情況下,每一張主機板基本上就是SATA 6Gb/s具備2個、USB 3.0具備4個,甚至更多,但到了Z87,就不再是如此,因#5、#6、#13、#14通道的可變性,廠商可以選擇不將PCI-E通道數量增加,繼續維持6條,或者是各取SATA 6Gb/s、USB 3.0通道轉化為PCI-E通道成為8條。此舉可供廠商增加更多通道數量去延伸第三方晶片組功能,具備這種可變性,總共會有6種不同變化,當然這個可變性是建立在犧牲晶片組一部分內建功能去達成的,若選擇PCI-E通道,則是會減少內建USB 3.0或者SATA 6Gb/s數量。

Xeon V3取消特殊PCI-E 2.0 x4通道

本來在Xeon E3-1230V2的處理器內部擁有20條PCI-E通道,其中包含PCI-E 3.0 16條、PCI-E 2.0 4條,不過到了E3-1230V3後就取消原先所具備的4條PCI-E 2.0通道,其根本原因在於E3-1230V2必須要搭配特定晶片組,如C20x晶片組才能夠將PCI-E 2.0 x4開啟,若是一般家用型產品,如Z77、H77等晶片,是沒有辦法將處理器內建的PCI-E 2.0 x4通道進行使用。

而在E3-1230V3後,Intel認為這個通道的使用量並不高,其原因在於需特定處理器,如Xeon,還必須搭配特定晶片組,如C20x,這個條件限制下造成使用率不高,決定直接取消這個設計,後續的版本在PCI-E通道數量上就與一般家用版本無異,差別縮小至ECC記憶體支援能力。

Flexible I/O架構下,廠商可以自由變換通道定義,能夠擁有更多變化性。

E3-1200V2為末代處理器支援額外PCI-E 2.0 x4通道的產品。

 

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weison
1.  weison (發表於 2014年7月24日 10:38)
看來就算拿SATA SSD 去接 SATA EXPRESS PORT上的其中一組SATA PORT也不會變快了╮(╯_╰)╭

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