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Gigabyte EX58-UD3R e DDR3 Corsair Dominator: alla scoperta di Intel Nehalem [Parte 1]
Scritto da Administrator   
Mercoledì 10 Giugno 2009 08:00
Indice
Gigabyte EX58-UD3R e DDR3 Corsair Dominator: alla scoperta di Intel Nehalem [Parte 1]
1) Introduzione
2) Intel Nehalem: l'architettura [Parte 1]
3) Intel Nehalem: l'architettura [Parte 2]
4) Overclock di Core i7
5) Gigabyte EX58-UD3R: caratteristiche tecniche [Parte 1]
6) Gigabyte EX58-UD3R: caratteristiche tecniche [Parte 2]
7) La scheda madre da vicino [Parte 1]
8) La scheda madre da vicino [Parte 2]
Tutte le pagine

Gigabyte EX58-UD3R

[PARTE 1] Scopriamo la piattaforma PC Intel Nehalem Core i7, che ha posto nuovi standard velocistici. Una spiegazione dell'architettura e di come si fa l'overclock su Nehalem analizzando la scheda madre Gigabyte EX58-UD3R in accoppiata ad un kit DDR3 Corsair Dominator da 1,6GHz.


Le nuove CPU Intel Core i7 basate sulla nuova microarchitettura Nehalem stanno facendo parlare molto di sè. Merito essenzialmente delle eccellenti performance: tale vantaggio -rispetto non solo alle soluzioni di concorrenza AMD ma anche alle precedenti CPU Intel Dual e Quad Core- copre in gran parta la pecca principale della nuova piattaforma Intel: l'alto costo.

In realtà, nel seguente articolo, vedremo come Nehalem non sia, in fin dei conti, così inaccessibile. Con 1000€ possiamo tranquillamente acquistare un nuovo PC basato su Core i7: circa 600 basteranno per CPU, memorie e scheda madre. A patto ovviamente di operare scelte ponderate in funzione della spesa che siamo disposti ad affrontare.

La seguente recensione nasce con l'intento primario di recensire una particolare scheda madre Gigabyte. In realtà, una semplice recensione sulla scheda sembrava riduttiva ed ho preferito approfittare di questa occasione inglobando la recensione in un articolo decisamente più tecnico e dettagliato che racchiude informazioni specifiche riguardo all'architettura Nehalem spiegando anche come procedere all'overclock su tale piattaforma.

Dopo questa analisi tecnica generale, passeremo ad analizzare i due componenti fulcro di questa recensione: la scheda madre Gigabyte EX58-UD3R e un kit di memorie DDR3 Triple Channel Corsair Dominator da 1600MHz e 6GB di capienza. Il tutto con una CPU Intel Core i7 920 nel nuovo stepping produttivo D0.

Prima di iniziare, mi preme ringraziare Corsair Memory (nella gentile persona di Mr. Alex Ruedinger) e Gigabyte Technology (un grazie ad Adele Motetta): grazie al loro gentile contributo e ai prodotti forniti (rispettivamente kit DDR3 e scheda madre LGA1366)  è stato possibile realizzare questa recensione.

Nessun ringraziamento, ahimè, ad Intel: la CPU utilizzata per il test è stata acquistata personalmente. L'azienda non ha avuto la possibilità/volontà di fornire, neppure per un brevissimo lasso di tempo, una CPU Core i7. Intel non è riuscita a destinare una CPU Core i7 ad InformaticaEasy, tra i milioni di esemplari prodotti sinora (e relativo FATTURATO raggiunto).

 

Gigabyte EX58-UD3R

Con Nehalem, Intel continua a mantenere fede al modello di sviluppo "Tick Tock", che prevede un'alternanza tra nuovo processo produttivo (dimensione dei transistor in nanometri, sempre inferiore) e nuova architettura.

Dopo il raggiungimento dei 45 nanometri (fase di Tick) con Penryn, Intel ha sviluppato Nehalem basandosi su tale processo produttivo ma adottando un'architettura completamente nuova (fase di Tock).

Intel Nehalem Core i7 920

Nehalem è la più recente microarchitettura per processori Intel. Altamente scalabile, permette di migliorare l'efficienza energetica e le performance. Si tratta di un'architettura altamente scalabile: le attuali CPU Nehalem sono Quad Core, ma "a breve" saranno introdotti ulteriori modelli dotati da un minimo di 2 fino ad un massimo di 8 core, dotati di Simultaneous Multi-Threading (il che si traduce in un numero di core logici variabile tra 4 e 16).

Gli attuali Nehalem appartengono alla sottofamiglia Bloomfield, top di gamma, che offre 4 core ed 8 thread, una memoria cache L3 condivisa da 8MB, memorie DDR3 in Triple Channel, compatibilità con socket LGA 1366 e TDP pari a 130W. Non integrano una GPU e si basano su chipset Tylersburg in accoppiata con southbridge ICH10.

Intel Nehalem Core i7 920

Nehalem è il codename dell'architettura; il nome commerciale "ufficiale" è invece Core i7. Gli attuali modelli sono identificati da numeri a tre cifre del tipo 9xx. Con 731 milioni di transistor, fino a 8 MB di cache L3 e alta scalabilità, Nehalem gode di nuove istruzioni SSE 4.2 e gestione energetica avanzata. Molteplici le migliorie all'architettura.

Intel Nehalem Core i7 920

Com'è fatto Nehalem? Il nuovo die Quad Core, monolitico, integra quattro nuclei elaborativi ed una seconda parte, chiamata Uncore, ovvero "tutto ciò che non è core". Dell'Uncore fanno parte il controller di memoria DDR3 integrato e l'interfaccia QPI che si connette all'Input/Output Hub.

Intel Nehalem Core i7 920
 
Controller memoria integrato: Intel in linea con AMD

Il controller della memoria è integrato, per la prima volta, direttamente all'interno della CPU Intel. L'MCH (Memory Controller Host), finora collocato da Intel nel northbridge, supporta ore tre canali di DDR3 @ 192bit, mentre il bus opera a 25,6 GB/s. Le nuove CPU Intel riescono a garantire una memory bandwidth fino a quattro volte superiore rispetto alla precedente generazione di CPU Intel Xeon ad elevate performance.

Integrando il controller di memoria nel silicio del die, Nehalem consente di ridurre notevolmente le latenze nell'acceso alla memoria (riducendo i ritardi nelle comunicazioni durante il trasferimento dei dati da e verso le memoria) rispetto al tradizionale accesso alla memoria tramite interfaccia di bus dedicata. La bandwidth della memoria disponibile è scalabile in funzione del numero di processori presenti nel sistema.

 

Un nuovo concetto di BUS: nasce QPI

Intel ha continuamente incrementato le performance dell'FSB aumentando la frequenza (velocità) del bus ed aggiungendo FSB multipli per sistema. Per non creare colli di bottiglia sul BUS, Intel ha inoltre utilizzato memorie cache particolarmente capienti nelle sue CPU. Per esempio le CPU Penryn a 45 nanometri includono il 50% in più di cache L2 rispetto alla precedente generazione a 65 nm, con un alto grado di associatività, per migliorare ulteriormente le prestazioni ed utilizzare il meno possibile l'FSB per accedere alla RAM per il prelievo di istruzioni. 

A partire da Nehalem Intel ha voluto rivoluzionare radicalmente il concetto di BUS sviluppandone uno completamente nuovo. L'architettura Intel Quick Path Interconnect è una nuova connessione ad elevata velocità (fino a 25,6 GB/s) che ha rimpiazzato il classico BUS e che connette la CPU con le memorie DDR3 e presente anche tra CPU e I/O hub (alias northbridge).

Uno dei più importanti miglioramenti riguarda l'implementazione di memoria condivisa scalabile. Invece di usare un unico pool condiviso per connettere la memoria a tutti i processori attraverso l'FSB e l'MCH, ogni processore ha ora una propria porzione di memoria dedicata alla quale può accedere direttamente tramite il memory controller integrato. Qualora un processore richiedesse l'accesso alla memoria dedicata di un'altra CPU, può realizzare la sua richiesta attraverso il bus QPI che collega tutte le CPU.

Un enorme vantaggio del QPI consiste nel fatto di essere di tipo point-to-point, in sostituzione di un unico bus usato contemporaneamente da tutti i processori e da essi conteso per raggiungere la memoria e le interfacce di I/O.

Di seguito due schemi raffiguranti le principali differenze tra architettura QPI e il classico BUS. Da notare come il memory controller integrato in Nehalem fornisce alla CPU accesso diretto alle memorie in configurazione Triple Channel, senza la necessità di dover interpellare per ogni accesso alla memoria il northbridge.

Intel Nehalem Core i7 920
 
 
Intel Nehalem Core i7 920

Il Northbridge diviene dunque quasi secondario. Il nuovo X58, infatti, ha un'architettura interna completamente differente rispetto ai precedenti chipset Intel, per molti versi semplificata. L'X58 è coadiuvato dal southbridge ICH10 (solitamente ICH10R) che mantiene intatta la sua funzionalità.

Intel Nehalem Core i7 920

Di seguito uno schema a blocchi maggiormente dettagliato per meglio comprendere l'architettura Nehalem. La schematizzazione evidenzia la connessione diretta tra CPU e memorie: l'IOH (X58) non ha voce in capitolo in quanto il controller di memoria è integrato nella CPU. Al Northbridge (connesso alla CPU via QPI) compete invece la supervisione del bus PCI Express 2.0 anche in configurazione multislot (abbiamo fino a 36 linee a disposizione). L'X58 è anche connesso al southbridge che si occupa della gestione delle periferiche: audio, SATA, USB, PCI, Gigabit LAN,...

Intel Nehalem Core i7 920
 
Turbo Mode: l'overclock automatico

Intel ha compreso le esigenze di overclock anche dell'utente meno esigente: avere a disposizione una manciata di MHz in più, soprattutto durante situazioni di full load alquanto critiche, non può che giovare alla reattività del sistema. Per questo motivo Nehalem integra per la prima volta una tecnologia di overclock automatico che permette di velocizzare i core utilizzati disabilitando invece quelli non in uso. Tale strategemma risulta particolarmente utile per le applicazioni non pensate per il multicore: in tal caso, infatti, il core (o i core) sfruttati da tale applicativo verranno overcloccati mentre i restanti entreranno in una sorta di "ibernazione".

Solitamente Turbo Mode non dà problemi anche se la CPU è overcloccata: ovviamente dobbiamo però tenere in mente che, quando entra in azione, Turbo Mode overclocca ulteriormente la frequenza del processore e se la CPU è già pesantemente fuori specifica potrebbero sorgere instabilità. In quest'ultimo caso disabilitiamo pure Turbo Mode. Aggiungo infine che molte schede madri disabilitano automaticamente Turbo Mode non appena viene modificato dal BIOS il moltiplicatore della CPU.

Turbo Mode, che opera unicamente sotto il controllo del sistema operativo, consente alla CPU di operare ad una frequenza superiore rispetto a quella di TDP, in maniera automatica e secondo un algoritmo intelligente, se la CPU sta operando al di sotto delle sue specifiche. Turbo Mode entra in gioco solamente se la CPU è al di sotto della potenza massima e se non raggiunge i limiti di temperatura e corrente per i quali è stato progettato. Grazie a Turbo Mode è possibile incrementare le performance di applicazioni single-thread ma anche multi-thread.

Intel Nehalem Core i7 920
 
HyperThreading

L'era dei Pentium 4 ha permesso finalmente agli utenti di visualizzare sul Task Manager due nuclei elaborativi. In realtà il core fisico era uno mentre quelli logici due. Dopo P4 l'architettura Conroe sembrava aver mandato in pensione tale tecnologia di duplicazione logica dei core a disposizione, anche perchè Intel ha preferito concentrarsi su un'architettura multicore più fisica (dual e quad core) che logica.

Con Intel Nehalem l'Hyper Threading è stato reintrodotto sotto il nome di Simultaneous Multi-Threading (SMT): per questo motivo sistema operativo e programmi potranno sfruttare ben 8 core logici, a due a due riferiti ad uno stesso core fisico.

Intel Nehalem Core i7 920
 
Nuova gerarchia per la memoria cache

La cache è una "piccola" memoria presente nella CPU nella quale vengono memorizzate le ultime istruzioni e gli ultimi dati prelevati dalla memoria RAM. La presenza di una cache è utile qualora il dato di cui la CPU è entrata in possesso venga riutilizzato da quest'ultima. In tal caso non è necessario effettuare un accesso alla memoria in quanto la CPU ha già nei suoi registri il dato interessato dall'elaborazione. 

Rispetto alle precedenti generazioni, le CPU Intel Core i7 Nehalem integrano tre livelli di cache, dei quali le prime due  (L1 → 32KB; L2 → 256KB) divise per ognuno dei quattro core e la terza (L3 → 8MB) completamente condivisa tra tutti i nuclei elaborativi.

Intel Nehalem Core i7 920

E’ bene dirlo: Nehalem è leggermente più complicato da overcloccare rispetto alle precedenti CPU Intel basate sul concetto di BUS/FSB. Di seguito analizzeremo tutti i componenti elettronici interessati dall'overclock e ne approfitteremo per spiegare ulteriormente (e brevemente) concetti come QPI e Uncore, già affrontati in precedenza, ma ora visti da un punto di vista maggiormente legato all'overclock.

Il BCLK

Alla base di tutto c’è un base clock, Bclock appunto, paragonabile al reference clock della piattaforma AMD. Tale frequenza genera, a seconda dei differenti moltiplicatori impostati, le rispettive frequenze finali di CPU, Memoria, QPI e Uncore. Per questo motivo, incrementando il Bclock verranno istantaneamente influenzate le frequenze di funzionamento di tutti i componenti. Di default il Bclock ha una frequenza pari a 133MHz.

Intel Nehalem Core i7 920
Uncore

Nehalem introduce per la prima volta in concetto di Uncore: con tale termine, Intel indica tutti i componenti del die della CPU che non rappresentano il vero e proprio "core". La velocità dell’Uncore determina anche quella della cache L3 e del controller della memoria (MCH) integrato.

Per l'overclock dell'Uncore valgono le seguenti relazioni:

Clock Uncore = BClock x Moltiplicatore Uncore

La frequenza dell’Uncore deve essere sempre uguale o maggiore rispetto al doppio della frequenza della memoria:

Clock Uncore  ≥  2 x Clock Memorie

Il moltiplicatore dell’Uncore deve essere almeno doppio rispetto al moltiplicatore delle memorie per assicurare un funzionamento stabile ed un minimo stress al controller. In alcuni casi, il moltiplicatore delle memorie viene riportato nel BIOS come divisore; molte schede madri, per evitare problemi, settano automaticamente il moltiplicatore dell’Uncore al valore doppio rispetto a quello delle memorie.

Clock Memorie

Il Memory Clock si riferisce, ovviamente, alla frequenza delle memorie RAM. E' ottenuto secondo la seguente relazione:

Clock Memorie = BClock x Moltiplicatore Memorie
Clock QPI

Il QuickPath Interconnect sostituisce il precedente FSB; si tratta di un BUS punto a punto (point to point) la cui frequenza alla quale lavora determina l'ampiezza di banda a disposizione per tutti i componenti del sistema (CPU, memorie RAM, scheda video,...).

Clock QPI = BClock x Moltiplicatore QPI

Già a default la frequenza del QPI è pienamente sufficiente ad assicurare una bandwidth sufficientemente ampia. Per questo eventuali incrementi in overclock di tale frequenza non apporteranno sostanziali miglioramenti prestazionali al sistema e, per questo, se viene incrementata la frequenza del Bclock, il moltiplicatore del QPI dovrebbe essere ridotto. In ogni caso, 18x è il moltiplicatore più basso a disposizione.

Poichè il BClock di default è pari a 133MHz e il molitplicatore del QPI è 48x, il bus QPI opererà a 133 x 48 = 6,3 GT/s. Per questo, la bandwidth sarà pari a 12,8 GB/s (6,3 GT/s x 16bit/8).

Clock CPU

Anche la CPU è legata al Bclock mediante un moltiplicatore; sicuramente il processore sarà il primo componente che eventualmente cercheremo di overcloccare: la piattaforma Nehalem attira proprio per l'ottima overcloccabilità della CPU. La frequenza del processore è legata al BClock secondo la seguente relazione:

Clock CPU = BClock x Moltiplicatore CPU

I modelli Core i7 NON appartenenti alla serie Extreme Edition hanno il moltiplicatore bloccato. Ciò significa che l'unica maniera per incrementare la frequenza del microprocessore è quello di agire sul Bclock (facendo attenzione a ridurre opportunamente i restanti moltiplicatori), similmente a quanto avviene sui Core 2 Duo / Quad non Extreme con il BUS. Nel caso di un i7 920, ad esempio, avremo a disposizione un moltiplicatore massimo pari a 20x.

Tensioni di alimentazione

Fortunatamente con Nehalem i nomi che identificano nel BIOS le tensioni principali del sistema non sono stati mutati radicalmente rispetto alle precedenti soluzioni Intel. E' necessario intervenire sulle tensioni, effettuando eventualmente un overvolt, per stabilizzare eventuali overclock che non vengono retti dalle tensioni standard. Facciamo altresì attenzione a non eccedere con i voltaggi onde evitare danni irrimediabili ai componenti del sistema, CPU e memorie in primis. 

Le principali tensioni di alimentazione da tenere a mente sono:

  • vCore: è la tensione di alimentazione della CPU. Intel consiglia di non superare gli 1,55V. Per un daily use "sicuro" raccomando di mantenersi entro 1,45V;
  • vTT / vQPI: è la tensione dell'Uncore e del bus QPI. Secondo Intel la soglia da non superare è pari a 1,35V; solitamente sono sufficienti 1,25V;
  • vRAM: indica la tensione di alimentazione delle memorie RAM. Qualche tempo fa diverse voci affermarono che superare gli 1,65V avrebbe potuto causare danni a CPU e/o memorie: per questo molti memory maker hanno adeguato la tensione di alimentazione dei propri kit di memoria, anche quelli più "extreme", riadattandola in funzione di questa presunta limitazione. In realtà sui datasheet ufficiali Intel è riportato come tetto massimo 1,875V. Normalmente manteniamoci nel range 1,65V - 1,8V a seconda delle RAM in uso;
  • vPLL: è la tensione di alimentazione del generatore di clock della scheda madre. Non forniamo più di 1,89V a tale componente; ottimali 1,8V.

Sia la tensione della CPU che quella di Uncore e bus QPI (parliamo quindi di vCore e vTT/vQPI) confluiscono in realtà sempre nella CPU, in quanto tutti i componenti alimentati da queste tensioni sono inglobati nel medesimo die monolitico.

Intel Nehalem Core i7 920
Il FIX del bus PCI Express

Normalmente la frequenza di clock reference del bus PCI Express è pari a 100 MHz. Fixare tale frequenza significa settarla manualmente da BIOS anzichè lasciarla in automatico per evitare che venga pericolosamente alterata durante le nostre prove di overclock. Con Nehalem molti hanno riscontrato una maggior stabilità fixando il PCI Express a 101 MHz anzichè 100 MHz.

Temperature ottimali; stress test

Evitiamo di superare i 70 °C per i core della CPU sotto stress. Per testare la stabilità del processore ad una determinata frequenza di clock possiamo affidarci ai più famosi tool gratuiti di stress test. Piuttosto che Orthos (ottimale per i dual core; per i quad è necessario lanciarne due istanze) optiamo per Prime95, OCCT o per il più recente Linx. Per tentare di migliorare le temperature, soprattutto nell'ambito dell'extreme cooling, qualcuno ha provato a rimuovere l'IHS di Core i7; evitiamo assolutamente di farlo: esso è infatti praticamente saldato al die e la sua rimozione causerà la distruzione del chip di silicio. Il nostro nuovo Quad Core diverrebbe, di fatto, inutilizzabile.

Intel Nehalem Core i7 920

Gigabyte ha presentato a fine Settembre 2008 una nuova tecnologia per realizzare schede madri di alta qualità: si tratta di Ultra Durable 3 e, tra le tante innovazioni, le motherboard basate su tale PCB utilizzano due strati di rame dedicati per l'alimentazione dei componenti. Il nuovo design si basa su 2 once di rame sia per il Power layer sia per il Ground layer, per fornire una significativa riduzione della temperatura, una migliorata efficienza energetica e una potenziata stabilità durante l’overclocking.

Tale implementazione permette di abbassare di molto la temperatura, aumentare l'efficienza energetica e la stabilità durante l'overclocking. La differenza rispetto alle motherboard tradizionali è proprio in questo: le nuove main board Gigabyte usano due strati di rame per ogni layer, mentre quelle "classiche" ne utilizzano soltanto uno. E questo rappresenta una vera innovazione nel segmento desktop consumer.

Perchè ciò apporta vantaggi anche dal punto di vista termico? Semplice: essendo il rame presente in quantità maggiore (anzi doppia) il raffreddamento è più efficiente. E il raffreddamento della mainboard è quanto mai cruciale, soprattutto nella zona socket e in prossimità della sezione di alimentazione della CPU. Secondo Gigabyte,  le schede madri basate su tecnologia Ultra Durable 3 sono in grado di abbassare la temperatura durante la fase di lavoro oltre 50°C rispetto alle tradizionali schede madri.

Gigabyte EX58-UD3R

Raddoppiando il quantitativo di rame a disposizione le "strade in rame" entro cui scorrono gli elettroni, che determinano il fluire della corrente elettrica, vengono anch'esse raddoppiate. Per questo motivo gli elettroni trovano una minor "resistenza" (in tal caso è più corretto parlare di impedenza della scheda madre, essendo tra l'altro presenti reattanze induttive e capacitive). L'aggiunta di un maggior quantitativo di rame ha quindi effetti positivi anche dal punto di vista prettamente tecnico: l'impedenza della scheda (ovvero l'ostacolare il flusso di corrente) viene abbassata del 50%. Dunque meno watt dissipati, ovvero minor generazione di calore da dissipare.

Gigabyte EX58-UD3R

I due strati di rame offrono inoltre una miglior qualità del segnale, riducendo le interferenze e il rumore (noise), miglior stabilità operativa anche in condizioni di forti overclock (i cui margini aumentano).

I condensatori utilizzati sono allo stato solido e prodotti in Giappone da aziende leader nel settore. Garantiti per 50000 ore, tali condensatori forniscono stabilità, affidabilità e longevità maggiori.

Gigabyte EX58-UD3R

Il nuovo Dynamic Energy Saver Advanced introduce innovativi algoritmi per una gestione ancora più accurata del risparmio energetico. Tale tecnologia si base sulla fase Gear switching (disponibile solo su processori Intel a 45nm), che consiste nel passaggio in uno stadio "di riposto" quando l'hardware non è sollecitato da applicazioni software. Tale risparmio energetico può essere anche manualmente gestito mediante un'apposito software Gigabyte, il Dynamic Energy Saver Utility. La scheda Gigabyte in esame include la penultima versione Dynamic 4-Gear Phase Swicting che consente di gestire quattro diversi profili (che diventano 6 nelle motherboard Gigabyte più pregiate), relativi ad altrettanti cambi di fase dinamici, che assicurano una continuità di un'alta efficienza energetica non soltanto in fase di idle ma anche e soprattutto in full load. A seconda delle condizioni del sistema sulle motherboard Gigabyte implementanti tale tecnologia vengono accesi uno o più LED di controllo dinamico del risparmio energetico, posizionati direttamente sulla scheda madre, per consentire agli utenti di controllare in tempo reale il cambiamento di fase. Una specifica serie di LED colorati si accenderà a seconda della fase attiva in quel momento.

Il seguente grafico mostra l'andamento pressochè lineare dell'efficienza energetica grazie ai ben ponderati cambi di fase. Laddove l'efficienza raggiunge livelli inferiori ad una certa tolleranza interviene automaticamente il "gear shift" che porta il sistema alla fase superiore.

Gigabyte EX58-UD3R

Il grafico seguente mostra invece i pregi del multi-gear comparato con i classici 1 o due cambiamenti di fasi standard. 

Gigabyte EX58-UD3R

Il Dynamic Energy Saver Advanced di GIGABYTE offre supporto al nuovo VRD (Voltage Regulator Down) 11.1, specifica elaborata da Intel per l'alimentazione dei processori. VRD 11.1 è un nuovo standard di risparmio energetico che comunica alla scheda madre il fabbisogno energetico della CPU, consentendo alle schede madri dotate di DES Advanced di passare alla fase di alimentazione 1 al fine di migliorare sensibilmente l'efficienza energetica durante lo stato di idle del sistema.

La EX58-UD3R revision 1.0 è una nuova scheda madre high-end Gigabyte appartenente alla Serie X58 (la più economica della serie). Caratterizzata da innumerevoli nuove caratteristiche tra cui la nuova interfaccia QPI, supporto alle DDR3 triplo canale, CrissFireX ed anche SLI (con l'ultimo BIOS) tale scheda impiega le ultime tecnologie Gigabyte nel campo del risparmio energetico e della stabilità.

Le principali feature di tale scheda madre si possono così riassumere:
  • 2 slot PCI-E 2.0 x16 con supporto a CrossFireX ed SLI;
  • Supporto agli ultimi processori Intel Core i7su socketLGA1366 con QPI 6.4 GT/s;
  • Supporto a memorie DDR3 Triple Channel 2000+ MHz;
  • Gigabit Ethernet ad alta velocità;
  • Audio integrato ad alta definizione con 8 Canali;
  • Tecnologia DES Advanced con Dynamic 4-Gear switching a livello hardware;
  • DualBIOS con protezione hardware;
  • Condensatori Giapponesi allo stato solido con durata pari a 50.000 ore di funzionamento;
  • Tecnologia Ultra Durable 3;
  • Circuitistica hardware integrata per fornire un controllo più preciso delle tensioni erogate.

Ecco il Dynamic 4-Gear Phase Swicting al lavoro sulla EX58-UD3R:

Gigabyte EX58-UD3R

Il seguente schema a blocchi inserito di seguito e relativo a questa scheda madre consente di comprendere a grandi linee l'architettura della piattaforma Intel Nehalem, in riferimento alla scheda Gigabyte in questione. Al processore giunge un clock di base pari a 133 MHz (BCLK default). La CPU è direttamente connessa da un lato con le DDR3 (in configurazione Dual o Triple Channel sulla EX58-UD3R), dall'altro all'IOH X58. Anche l'Input/Output Hub è governato dal BCLK e direttamente connesso agli slot PCI Express x16 (2 in tutto su questa motherboard) e x4 (uno). Il "northbridge" comunica a sua volta con l'ICH10R che si occupa essenzialmente delle interfacce di input/output "secondarie". Ad esso sono infatti relegati i compiti di gestione dell'SATA, dell'USB, il controllo del BIOS, la LAN, il bus PCI, la firewire, IDE e Floppy.
 
Gigabyte EX58-UD3R

La scheda madre supporta le seguenti CPU, in funzione della versione del BIOS installata:

Scheda madreModelloGA-EX58-UD3R(rev. 1.0)
PCB1.0
Produttore
ModelloFrequenzaCache L3 Core NameProcessSteppingWattageQPI6.4GT/s
IntelCore™ i7-9753.33GHz8 MBBloomfield45nmD0130W6.4GT/sF6
IntelCore™ i7-9653.2GHz8 MBBloomfield45nmC0130W6.4GT/sF2
IntelCore™ i7-9503.06GHz8 MBBloomfield45nmD0130W4.8GT/sF6
IntelCore™ i7-9402.93GHz8 MBBloomfield45nmC0130W4.8GT/sF2
IntelCore™ i7-9202.66GHz8 MBBloomfield45nmC0130W4.8GT/sF2
IntelCore™ i7-9202.66GHz8 MBBloomfield45nmD0130W4.8GT/sF4

Concludo l'analisi delle feature tecniche della motherboard riportandone le caratteristiche tecniche nel dettaglio:

Processore

Supporto a CPU Intel Core i7 su socket LGA 1366
(il quantitativo di cache L3 varia a seconda della CPU)

 Chipset

Intel X58 Express
Intel ICH10R
iTE IT8720
T.I. TSB43AB23 1394a chip
Realtek ALC888 codec

Quick Path Interconnect
4.8GT/s / 6.4GT/s
Memoria
Architettura memoria Dual/Triple Channel di tipo DDR3
Quantitativo massimo di memoria pari a 16GB
Frequenze supportate: 2000+/1333/1066/800 MHz
LAN
Realtek 8111D (10/100/1000 Mbit)
Connettori Interni I/O
1 x 24-pin ATX power connector
1 x 8-pin ATX 12V power connector
1 x CD in
1 x Chassis Intrusion connector
1 x clearing CMOS switch
1 x COM
1 x CPU fan connector
1 x floppy disk drive connector
1 x front audio header
1 x front panel connector
1 x IDE
1 x IEEE 1394a
1 x northbridge fan connector
1 x power fan connector
1 x power LED connector
1 x SPDIF in
1 x SPDIF out
2 x USB 2.0/1.1
3 x system fan headers
8 x SATA 3Gb/s 
Slot di Espansione
1 x PCI Express x 4 slot
2 x PCI
2 x PCI Express x1
2 x PCI Express x16 
Pannello Posteriore I/O
1 x PS/2 keyboard port
1 x PS/2 mouse port
1 x RJ45 LAN
1 x SPDIF out (coaxial)
1 x SPDIF out (optical)
2 x IEEE 1394a
6 x audio ports (Line In / Line Out / MIC In / Surround Speaker Out (Rear Speaker Out) / Center/Subwoofer Speaker Out / Side Speaker Out)
8 x USB 2.0/1.1 
Fattore di Forma
ATX
305mm x 244mm 
Monitoraggio H/W
CPU overheating warning
CPU/System fan speed control
CPU/System/North Bridge temperature detection
CPU/System/Power fan failure warning
CPU/System/Power fan speed detection
System voltage detection
Dynamic Energy Saver Advanced 
BIOS
2 x 8 Mbit flash ROM
Award BIOS
PnP 1.0a, DMI 2.0, SM BIOS 2.4, ACPI 1.0b
Supporta DualBIOS 
Altre Caratteristiche
@BIOS
Download Center
Q-Flash
Support for Q-Share
Support for Time Repair
Supports EasyTune
Virtual Dual BIOS
Xpress Install
Xpress Recovery 2 

Le confezioni delle nuove Gigabyte X58 sono tutte ultracolorate, ricche di loghi e sticker relativi alle principali funzionalità e implementazioni. Il tutto è riferito essenzialmente alla tecnologia Ultra Durable 3 nonchè ai 4 cambi di fase intelligenti.

Gigabyte EX58-UD3R

La parte posteriore della confezione riporta, tramite grafici, illustrazioni e schematizzazioni opportune, ulteriori informazioni sulla compatibilità della scheda madre, tecnologia DualBIOS, uso di pregiati condensatori a stato solido nonchè gli strati di rame 2oz e la piena compatibilità con le specifiche VRD 11.1.

Gigabyte EX58-UD3R

Aprendo la confezione, al suo interno troviamo un manuale di utilizzo in lingua inglese, 4 cavi SATA, cavo IDE e cavo floppy nonchè la mascherina da applicare sul case in corrispondenza delle connessioni di I/O posteriori. Al di sotto di un cartoncino che "regge" questi accessori troviamo la motherboard inserita in una busta in plastica trasparente antistatica e poggiata su uno strato di spugna.

Gigabyte EX58-UD3R

Ecco la scheda madre nella sua interezza. Il PCB è di colore verde scuro/azzurro, in contrasto con i possenti dissipatori in alluminio con cover superiore azzurro metallizzato. Nonostante si tratti di una piattaforma X58 con supporto al Triple Channel, notiamo la curiosa presenza di 4 slot per le DDR3 anzichè 6. Approfondiremo a breve tale aspetto. Molteplici i condensatori e gli induttori presenti sulla scheda, la maggior parte dei quali concentrati attorno alla vasta area socket. A proposito di socket, notiamo come il nuovo LGA 1366 sia ben più visibile, rispetto all'LGA 775, se rapportato alle dimensioni dell'intera scheda madre.

Gigabyte EX58-UD3R

Il PCB è sufficientemente resistente. Sulla parte posteriore le saldature sporgono di poco e sono tutte opportunamente smussate. Da notare il backplate del socket LGA 1366 (per la prima volta Intel ha dotato un suo socket di contropiastra).

Gigabyte EX58-UD3R

Nonostante la presenza di un massiccio sistema di dissipazione passiva che avvolge il socket su tre lati, l'area attorno all'alloggiamento della CPU Core i7 è piuttosto sgombra e consente quindi di installare anche dissipatori alquanto voluminosi. La presenza di condensatori low-profile assicura piena compatibilità ai dissipatori muniti di particolari staffe di fissaggio che attraversano a mo' di ponte due fori del socket contigui.

Gigabyte EX58-UD3R

Il cuore del sistema di dissipazione è un poderoso heatsink in alluminio che dissipa il chipset X58; il blocco in alluminio è finemente lavorato in modo da ricavare, sia longitudinalmente che trasversalmente, numerose lamine intervallate da spazi sufficientemente ampi da favorire lo scambio d'aria. Il dissipatore è munito di una elegante cover superiore, anch'essa in alluminio, di color azzurro metallizzato con la scritta Gigabyte zigrinata in evidenza.

Gigabyte EX58-UD3R

Tale dissipatore è fissato al PCB della scheda tramite due viti ancorate ad una staffa posteriore. Una contromolla assicura la giusta pressione. Da notare come Gigabyte abbia sfruttato tutto lo spazio a disposizione per poter ospitare tale dissipatore, sagomandolo opportunamente in modo da accavallarsi parzialmente ai condensatori circostanti senza però toccarli.

Gigabyte EX58-UD3R

Il dissipatore dell'IOH è connesso tramite un'heatpipe nichelata ad un secondo dissipatore, realizzato con i medesimi materiali, opportunamente conformato in modo da adattarsi allo spazio a disposizione superiormente ai VRM della sezione di alimentazione.

Gigabyte EX58-UD3R

Un terzo dissipatore, anch'esso in alluminio ma di colore grigio, è ubicato sulla seconda fascia di VRM superiormente al socket. Tutti i dissipatori sono molto belli e dotati di curve e solchi finemente realizzati che donano all'intera scheda madre un aspetto decisamente elegante e poderoso.

Gigabyte EX58-UD3R

Sia sul PCB che sui dissipatori passivi della scheda madre, Gigabyte ha ripostato su questa EX58 la scritta Ultra Durable, proprio per sottolineare questo particolarissimo parametro di forte distinzione (in positivo, ovviamente) rispetto alle convenzionali schede madri (X58 e non).

Gigabyte EX58-UD3R

La sezione di alimentazione della CPU fornita dalla motherboard è digitale e può contare su nove fasi. Ritornando ai cenni teorici su Nehalem, approfittiamone per dare uno sguardo più da vicino al nuovo socket. L'LGA 1366, com'è facilmente deducibile dal nome, include ben 1366 pin, ciascuno dei quali si riferisce al suo corrispettivo sulla base del PCB della CPU. L'area del PCB attorno al socket è estremamente fitta di piste elettriche, presenti in numero nettamente superiore rispetto al socket 775. Ciò è dovuto essenzialmente a due fattori: il primo riguarda proprio nel numero di connessioni passato da 775 a 1366, il secondo motivo è invece da ricercarsi nel fatto che ora la CPU (e dunque il socket) è direttamente connessa alle memorie oltre che all'IOH: per questo a partire dalla CPU si diramano due fasci di piste elettriche, alcune dedicate alle DDR3, altre all'X58.

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Rispetto i precedenti socket, l'LGA 1366 è ruotato di 90° in senso antiorario. Ora la staffa di ritenzione si apre verso il northbridge e la levetta di serraggio è parallela agli slot delle memorie. La protezione in plastica dei pin, dapprima applicata sulla staffa di ritenzione del socket, è pra posta direttamente sui piedini e fissata al di sotto del socket stesso.

Gigabyte EX58-UD3R

Ecco i 1366 pin: da notare l'estensione nettamente superiore rispetto all'LGA 775 sia per quanto riguarda la superficie tempestata di pin, sia relativamente al "solco" centrale, corrispondente in pratica alle dimensioni del die di silicio monolitico costituente ogni Quad Core Nehalem. Il socket è fissato alla motherboard non più incastonandolo semplicemente tra la plastica che ospita i pin e il PCB, benchè assicurandolo al PCB tramite quattro solidi bulloncini avitati in una contropiastra posteriore. La robustezza raggiunge livelli eccezionali.

Gigabyte EX58-UD3R

La scheda madre EX58-UD3R è la meno costosa e la "meno dotata" della serie X58 di Gigabyte. Per questo è dotata di soli quattro socket di DDR3 anzichè 6. La curiosità di questa scheda risiede nel supporto sia del Triple Channel che del "vecchio" Dual Channel. Le memorie da installare saranno sempre e comunque di tipo DDR3. Dopo aver installato le memorie, il BIOS ne riconosce automaticamente le specifiche e la capacità. Ovviamente il Dual o il Triple Channel sono in grado rispettivamente di raddoppiare o triplicare la bandwidth originale delle memorie.

Qualora installassimo moduli di differente capacità e/o costituiti da chip differenti, durante la fase di POST apparirà un messaggio che informerà l'utente circa l'attivazione, da parte della motherboard, della modalità Flex Memory Mode. La tecnologia Intel Flex Memory offre elevata flessibilità agli upgrade consentendo di installare moduli di diverse capacità conservando le performance del Dual / Triple Channel.

I quattro socket di memoria DDR3 sono suddivisi in tre canali:

Channel 0: DDR3_1
Channel 1: DDR3_4
Channel 2: DDR3_2, DDR3_3

Per abilitare il Dual Channel è necessario inserire i due moduli negli slot DDR3_1 e DDR3_4 oppure DDR3_1 e DDR3_2. Per il Triple Channel è invece assolutamente necessario NON usare lo slot azzurro, pena la non accensione della motherboard (tale socket è corrispondente all'identificativo DDR3_3) bensì utilizzare gli slot DDR3_1, DDR3_2 e DDR3_4. E' inoltre possibile utilizzare la motherboard con un solo modulo di memoria DDR3; in tal caso Gigabyte raccomanda l'uso del socket DDR3_1.
 
Gigabyte EX58-UD3R

Interessante l'uso della tecnologia proprietaria Gigabyte DualBIOS che si basa sulla presenza di due copie identiche dello stesso chip del BIOS. I due chip sono ravvicinati e collocati in prossimità dell'angolo inferiore sinistro. DualBIOS è di particolare importanza durante le "pericolose" operazioni di flashing della scheda: se l'upgrade del firmware non va a buon fine, il sistema è in grado di rilevare l'anomalia ed effettua automaticamente il recovery del BIOS di partenza copiandolo dal chip di backup in quello principale. I due chip sono saldati al PCB e non sono removibili.

Gigabyte EX58-UD3R

Grazie alla presenza del chipset X58, entrambi gli slot PCI-Express operano a 16x; sono di tipo 2.0 e compatibili sia con l'ATI CrossFireX che con l'nVidia SLI. Ciò significa che è possibile installare più schede video in parallelo, siano esse Single GPU o Dual GPU, indipendentemente se basate su chip ATI o nVidia. Oltre a questi due slot (di colore azzurro e dotati di un comodissimo sistema di sgancio della scheda a molletta), sono presenti: uno slot PCI Express x4, due slot PCI Express x1 e due slot PCI. Immediatamente sotto l'ultimo slot PCI è presente il connettore Floppy; alla sua destra troviamo invece i connettori FireWire ed USB 2.0.

Gigabyte EX58-UD3R
 
Ecco l'ICH10R, dissipato da un heatsink in alluminio molto simile nelle forme a quello superiore per i VRM. Il controller supporta le configurazioni RAID 0, RAID 1, RAID 5 and RAID 10. Il chip è coadiuvato da un altro integrato, presente immediatamente alla sua sinistra, il GIGABYTE SATA2 controller, che supporta RAID 0, RAID 1 and JBOD.
 
Gigabyte EX58-UD3R

Gli I/O posteriori includono: porta mouse e tastiera PS/2; connettore ottico S/PDIF (che fornisce audio digitale in uscita verso un sistema audio esterno che supporta l'audio ottico digitale); connettore coassiale S/PDIF (simile al precedente, l'audio è di tipo digitale ma su cavo coassiale); porta IEEE 1394; 6 porte USB 2.0, porta LAN RJ-45 (Gigabit Ethernet LAN, supporto fino a 1 Gbps); connettori per l'audio relativi al chip audio integrato.

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