2020.06.04 13:00

記憶體超頻 ATX 大板,Asus ROG Maximus XII Apex 設計分析與測試

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ROG 系列主機板產品線多元,Intel 主流市場主機板冠上 Maximus 名稱,旗下各款均有其市場使命,如豪華版 Extreme、VRD/VRM 水道 Formula、普羅大眾款 Hero。這次採用 Intel Z490 晶片組的 ROG Maximus XII Apex,每條記憶體通道僅安排 1 個插槽,追求記憶體超頻表現。

記憶體超頻定位

Asus ROG 玩家共和國 Intel 系列產品隨著 Z490 晶片組上市,如今也來到 Maximus XII 第十二代,從早年僅有 1~2 款頂尖設計,當今已針對不同高階玩家市場屬性特化,例如什麼都有豪華版本 Extreme,以及針對水冷玩家,於 VRD/VRM 處理器電源轉換供應區提供水道的 Formula。對於非極限 LN2 液態氮超頻玩家,則可以選擇親民許多的 Hero 版本。

瞄準記憶體超頻玩家,Asus ROG Maximus XII 推出 Apex 版本,最大的特色就是每條記憶體通道僅安排 1 個記憶體插槽,追求較佳的訊號傳輸品質。依據 Asus 公開規格,ROG Maximus XII Apex 雖然僅為 6 層電路板設計,記憶體等效時脈卻可達 DDR4-5000+,並同時擁有 Extreme 版本的 LN2 極限超頻設計。

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Asus ROG Maximus XII Apex 規格

  • 尺寸版型:ATX(305 x 244(mm))
  • 晶片組:Intel Z490
  • 支援處理器:LGA1200 Intel 10th Gen Core∕Pentium Gold∕Celeron
  • 記憶體插槽:4 組(雙通道),DDR4-2133∕2400∕2666∕2800∕2933,DDR4-5000+(超頻),無 ECC,無緩衝
  • 介面擴充槽:PCIe 3.0 x16 x 2(x16/x0、x8/x8)、PCIe 3.0 x4 x 1(x4(與 M.2_1 共用)/x2)、PCIe 3.0 x1 x 1
  • 儲存裝置介面:SATA 6Gb/s x 8(SATA6G_1/2 與 DIMM.2_1 共用 SATA 訊號,SATA6G_5/6 與 DIMM.2_2 共用訊號)、M.2 x 1(M key、2242∕2260∕2280、PCIe 3.0 x4/SATA 6Gb/s,PCIe 訊號與 PCIEX4 共用)、M.2 x 1(M key、2242∕2260∕2280∕22110、PCIe 3.0 x4/SATA 6Gb/s,SATA 訊號與 SATA6G_1/2 共用)、M.2 x 1(M key、2242∕2260∕2280∕22110、PCIe 3.0 x4/SATA 6Gb/s,訊號與 SATA6G_5/6 共用)
  • 背板 I/O:PS/2 x 2、USB 3.2 Gen 1 x 5、USB 3.2 Gen 2 x 4、USB 3.2 Gen 2 Type-C x 1、RJ45 x 1、RP-SMA x 2、3.5mm x 5、TOSLINK x 1
  • 附件:DIMM.2 模組 x 1、天線模組 x 1、M.2 螺絲包 x 2、M.2 單面模組緩衝橡膠墊片 x 2、SATA 線材 x 8、可定址 RGB LED 轉接線 x 1、RGB LED 延長線 x 1、測溫線 x 2、Q-connector x 1、ROG 貼紙 x 1、金屬銘牌貼紙 x 1、杯墊 x 1、ROG 鑰匙圈 x 1

X 型切割電路板

Asus ROG Maximus 系列主機板,訴求記憶體超頻特色的 Apex 型號,從 Intel Z270 晶片組時期加入這個大家庭。ROG Maximus IX Apex 以來,這款主機板總是採用 X 型切割電路板,這次採用 Z490 晶片組的 ROG Maximus XII Apex,於 SATA 6Gb/s 插槽周圍深切不少;該處電路板預留給玩家自行移除,移除後的電路板廢料,應該可以做為開瓶器用途。

除了電路板形狀,散熱片設計也吸納 X 型概念,晶片組 2 側長出 2 片壓克力透明視窗小翅膀,為這款主機板特有的設計。接近主機板角落一隅安排 ROG 眼型標誌,開機後亮起下方 RGB LED 燈光效果;另一方面,SATA 6Gb/s 連接埠電路板背部、延伸至背板 I/O 處理器供電轉換區散熱片下方也安排 RGB LED,使用較為含蓄的方式提供燈光效果。

因應第十代 Core 系列桌上型處理器 Comet Lake S 以及下一世代 Rocket Lake S 用電量的增長幅度,原本既存於處理器供電轉換區上方的散熱片,ROG Maximus XII Apex 直接延伸至背板 I/O 處,大幅度增加與空氣接觸的表面積,內嵌 6mm 熱導管甚至延伸至 VccSA、VccIO 供電轉換處。

極限超頻設計

ROG Maximus XII Apex 主機板的右上角與下方,結合許多針對超頻所特化的功能。記憶體與 DIMM.2 插槽上方安排 1 個 7 段式雙位數除錯碼。為避免查找除錯碼的麻煩,一旁尚有 CPU、DRAM、VGA、BOOT 簡易除錯燈號,以及使用 LN2 液態氮超頻時,CPU、DRAM、PCIE 附近產生凝結的警示燈號。

從 LED 除錯燈號往下走,可以遇到 4 個微動開關、4 個滑動開關、1 個跳線帽,以及 Probelt 電壓量測點。最大的微動開關為電源按鈕,其二為能夠自訂功能的 FlexKey,預設為重置功能,其餘 2 個微動開關分別為重複嘗試開機 retry 按鈕,以及暫時使用安全設定開機 safe 按鈕。

Asus 保留 4 個滑動開關其中 2 個 RSVD_1、RSVD_2 未說明功能(cold bug 相關),需常時保持在 disable 關閉狀態,Slow Mode 開關讓處理器進入較低頻率的運作狀態,以便讓玩家保存超頻測試成績,Pause 開關則是從硬體層級暫時停止系統運作。

沿著主機板邊緣往下走,則可以發現針對水冷所設計的入水口溫度、出水口溫度偵測針腳,以及流量計插槽,附近還有個最高支援 3A 電流輸出的 W_PUMP+ 插槽(其餘風扇插槽最大輸出均為 1A)。依照這張主機板的設計邏輯,W_PUMP+、AIO_PUMP、FS_FAN1、FS_FAN2 4 個風扇插槽 PWM 訊號預設為 100% 全速輸出。

8 相 16 個功率級

ROG Maximus XII Apex 目標族群為超頻玩家,因此並未安排內建繪圖顯示 VccGT 供電轉換區,背板 I/O 也沒有視訊輸出連接埠。負責供應處理器核心的 Vcc,這張主機板安排與 International Rectifier(已被 Infineon 收購)合作的 ASP1405I 輸出 8 相 PWM 訊號,單相訊號銜接 2 顆 Infineon TDA21472 OptiMOS Powerstage。

TDA21472 整合驅動器、上下橋 MOSFET,單顆最大承受通過 70A 電流,並支援溫度回報功能,ROG Maximus XII Apex Vcc 共安排 16 顆。每顆 TDA21472 後端銜接 1 個可承受 45A 電流的 MicroFine 合金電感 0.4μH,接著並聯 12 顆 560μf 與 6 顆 100μf 固態電容;ROG Maximus XII Apex 除了音效區電容以外,其餘柱狀固態電容均為 Nichicon 功能性聚合物鋁固態電解電容,長壽命 105℃/10000 小時版本。

傳統意義上的北橋 VccSA 供電轉換區,放置位置移往處理器插槽下方,透過另外 1 個 ASP1405I 控制雙相規模,單相使用 1 顆整合驅動器、上下橋的 On Semiconductor NCP302045,單相後端銜接 1 個 0.33μH 電感,雙相再並聯 2 個 560μf 固態電容。

眼光移向記憶體主要供電 VDDQ,ROG Maximus XII Apex 於此處安裝 ASP1103 負責控制雙相規模,單相上、下橋各自採用 1 顆標示為 G4 GUE7V1106 的 MOSFET。在強調記憶體超頻性的前提之下,後端並聯相當多 Panasonic SP-Cap 導電性高分子鋁電解電容 150μf 和 MLCC 陶瓷基層電容。

處理器插槽和記憶體插槽之間,ROG Maximus XII Apex 於記憶體線路塗佈一層漆料,官方表示為屏蔽作用,讓訊號傳輸多獲得 1 層保障,也就是宣傳品所述的 OptiMem III,電路板背部記憶體走線則是直接使用大面積銅箔接地包覆。

搞懂通道共用關係式

ROG Maximus XII Apex 為家族成員當中,負責記憶體超頻工作的第一把交椅,縱使功能豐富性不若 Extreme 版本,但 Z490 所提供的 HSIO 高速通道,對於這高階產品還是有所不足的地方,致使 ROG Maximus XII Apex 主機板部分功能、傳輸通道之間有著互斥性。

DIMM.2 其中的 DIMM.2_1,SATA 6Gb/s 訊號與 SATA6G_1、SATA6G_2 共用,使用 DIMM.2_2 插槽時,則 SATA6G_5、SATA6G_6 無法使用。此外,主機板內建 M.2_1 插槽若是安裝支援 PCIe x4 通道 SSD,則 PCIEX4 插槽就無法使用;倘若 M.2_1 安裝支援 PCIe x2 的 SSD,則 PCIEX4 插槽通道數量尚有 PCIe x1 可供使用。

另外一個值得深入探討的地方,為 USB 2 和 USB 3 連接至晶片組的方式,USB_E12、USB_E34 2 組 4 個前面板擴充針腳由 1 顆支援 MTT 的 Genesys Logic GL852G USB 2.0 集線器晶片負責,SP_USB11 則是直接連結至 Z490 晶片組。需注意的是,SP_USB11 採用可接出 2 個 USB 2.0 連接埠的 9pin 針腳,但是原本應分屬不同訊號源的 D- pin3、D+ pin5 以及 D- pin4、D+ pin6,此埠將 2 者串接在一起,因此僅能支援 1 個 Type-A。

ROG Maximus XII Apex 所有 USB 3.2 Gen 2 連接埠均直接銜接至晶片組,Type-A、Type-C 均無例外,Type-A 每 2 埠安排 1 顆 PI3EQX1004B1 redriver 晶片,Type-C 則是安排 1 顆 PI3EQX1002B1 redriver 晶片和 1 顆 ASM1543 多工器晶片負責切換訊號。至於背板 I/O 的 USB 3.2 Gen 1 Type-A,則是由 ASM1074 集線器晶片負責。

有線與無線網路均採用 Intel 產品,有線網路使用產品編號 SLNJY 的 Ethernet Controller (2) I225-V 網路控制器晶片,為修正 IPG(Inter-Packet Gap)最小為 5Byte 的 V2 版本,最高支援 2.5Gbps 連線速度,無線網路則沒有懸念,採用 Wi-Fi 6 AX201 CRF 模組。

音效處理區並未額外安排 DAC 晶片或是運算放大器,僅由與 Realtek 合作的 S1220A 晶片負責,但供電仍採用 Unisonic LD2117AG 線性穩壓晶片,並透過 Nichicon 音響級電容調整音色。

另一方面,這張主機板提供免安裝處理器、免安裝記憶體即可更新 UEFI BIOS 的 USB Flashback 功能,將存有 UEFI 檔案的隨身碟插入背板 I/O 指定連接埠,再按下位於同處的按鈕即可。雙 UEFI BIOS 序列式快閃記憶體採用 Winbond W25Q256JVEQ,單顆容量 32MB,主機板板緣另行安裝 1 個微動開關負責切換。

釋放超頻潛能的「AI智慧超頻」

ROG Maximus XII Apex主機板效能實測部分,我們使用Intel第10代處理器 — Intel Core i9-10900K搭配測試,記憶體則選擇十銓科技的T-Force XTREEM ARGB DDR4-4000 8GB x 2,並將記憶體手動固定於 DDR4-2933 MHz等效時脈來進行效能實測。

在超頻實測部分,藉由ROG Maximus XII Apex主機板提供的「AI智慧超頻」功能,將處理器工作時脈穩定超頻在5.3 GHz外,也載入記憶體模組SPD裡的XMP設定,將記憶體等效時脈拉抬到DDR4-4000 MHz。

為極限超頻而生的主機板

主打頂級電競、超頻玩家市場的ROG系列產品中,資歷最為年輕的Apex系列產品從前幾代推出迄今,其產品最大的特色就是「超頻」性能。

因此,ROG Maximus XII Apex主機板自然也承襲歷代優秀的超頻血統,像是比4條插滿更容易超頻的2條記憶體插槽、LN2(液態氮)模式、方便用電錶量測的ProbeIt檢測點、解決cold bug的RSVD開關、雙BIOS切換,以及排除超頻狀況的7段式雙位數和CPU、DRAM、VGA、BOOT除錯燈號…等硬體上幾乎全方位的超頻設計外,也能夠透過具有獨家演算法的「AI智慧超頻」功能,在評估處理器潛能和散熱器的散熱能力後,自動調校出穩定運作的超頻組態。

所以,對手上已有K系列處理器的超頻玩家來說,想要徹底釋放處理器、記憶體的潛力時,如此在軟、硬體上不遺餘力為極限超頻而出的Apex主機板,自然是喜愛挑戰極限超頻的玩家們最好的選擇。

測試平台

  • 處理器:Intel Core i9-10900K @ 3.70 GHz
  • 記憶體:T-Force XTREEM ARGB DDR4-4000 8GB x 2
  • 顯示卡:msi GeForce RTX 2080 SUPER SEA HAWK X顯示卡
  • 系統碟:T-Force MP34 M.2 PCIe固態硬碟 1 TB
  • 電源供應器:Seasonic PRIME 1300W PLATINUM
  • 作業系統:Microsoft Windows 10專業版(64位元)(1909)1

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