《微型計算機》評測室
對于追求性能的玩家來說,最新發布的酷睿i9-9900KS處理器顯然是一個非常不錯的選擇,不僅8顆核心可以全部工作在5.0GHz,并且還有進一步超頻的能力,這款高頻率處理器的出現讓英特爾2390平臺的性能得到了不小的提升。不過問題也隨之而來,超高的工作頻率給處理器帶來了較大的發熱量。部分媒體在測試中甚至發現,一些散熱器無法支持酷睿i9-9900KS穩定工作在默認的5.0GHz頻率。
因此為了提升酷睿i9-9900KS、酷睿i9-9900KF這類高頻處理器的穩定性,能持續不斷地為玩家輸出強勁的性能,技嘉科技特別在近期推出了一款發燒級主板:Z390AORUS XTREME WATERFORCE。與普通只在主板供電散熱模塊配備水冷頭的高端主板相比,這款主板采用了覆蓋處理器、供電電路、主板芯片組,甚至M.2 SSD的一體式全覆蓋水冷頭,能為主板各個高發熱元器件更好地散熱,那么Z390 AORUSXTREME WATERFORCE是否能為玩家帶來不一樣的體驗呢?
打破傳統 Z390 AORUS XTREME WATRFORCE主板設計解析
產品規格
板型 LGA 1151
板型 E-ATX
內存插槽 DDR4×4(最高
128GB DDR4 4400)
顯卡插槽 PCle 3.0×16×1
PCle 3.0×8×1
PCle 3.0×4×1
擴展接口 PCle 3.0×1×2
32Gb/s M.2×3
SATA 6Gbps×6
音頻芯片 瑞昱ALC1220-
VB 8聲道音頻芯片
網絡芯片 英特爾GbE干兆有
線網卡
AQtion AQC107萬兆網卡
英特爾802.11a/b/g/n/ac+藍
牙5.0無線模塊
背板接口 USB 2.0+USB
3.1 GEN1+USB 3.1 GEN2
Type-A+Thunderbolt 3
Type-C+RJ45接口+模擬音
頻7.1聲道接口+S/PDIF光纖
輸出+HDMI+Wi-Fi天線
參考價格 12888元
首先從包裝盒取出主板,你會驚訝地發現——這是一款重量十足的主板,力氣小點的人單手幾乎拿不動它。原因就在于2390AORUS XTREME WATERFORCE主板配備了大型水冷頭,覆蓋了主板多個發熱點。在以往來看,很多高端主板也采用了水冷設計,但大多只是主板的處理器供電散熱模塊設計了水冷頭,且大多時候未被使用,還是通過內部的散熱片與空氣接觸被動散熱。處理器的散熱則還是留給用戶自行選擇,主板芯片組一般也只通過散熱片進行散熱。
這樣的設計對于用戶,特別是追求極致體驗的玩家來說并不方便。如果他希望對發熱量較大的主板供電電路、處理器均進行水冷散熱,要么需要安裝兩個水冷散熱器,要么可能使用多根水冷管并進行管路的優化設計才能實現,這要在內部空間捉襟見肘的機箱里來實現全水冷散熱顯然并不容易。為此在Z390AORUS XTREME WATERFORCE主板上,技嘉特別為它設計了一款覆蓋處理器、供電電路、主板芯片組,甚至10G網卡、M.2 SSD的一體式全覆蓋水冷頭。
由于要覆蓋多個高熱區域,這款水冷頭的體形非常大,就像一個S形覆蓋主板上下兩個區域。其內部散熱鰭片總面積達4630.5平方毫米。同時散熱鰭片由銅打造而成,其導熱系數達到401W/mK,比普通的鋁(導熱系數:237W/mK)制散熱片要高出69%。水冷頭內部還配備了專業的LAIRD導熱墊,可以進一步提升散熱效率。當然超大的銅制水冷頭也帶來一個小麻煩,就是單單水冷頭的重量就達到3.1公斤,造成整塊主板偏重。
由于整個水冷頭內部連通,冷卻液可完全自由地在內部循環流動,因此這款水冷頭只需設計兩個G 1/4螺紋接頭,一個負責進水、一個負責出水,兼容性較高。為防止漏液,水冷頭采用SR50A膠進行密封,并設計了漏液檢測功能,一旦檢測到漏液,主板就會發出警告并自動關機。除了優秀的散熱設計,這款主板的水冷頭還擁有華麗的燈效,內置數顆可編程RGB LED,并可與支持技嘉RGB FUSION燈效技術的散熱器、內存、顯卡等周邊配件同步發光。
同時,為了滿足頻率提升后,穩定支持酷睿i9-9900KS處理器的需求,這款主板采用了豪華的16相數字供電設計。其中14相為處理器核心服務,其PWM芯片使用了IR美商國際整流器公司的數字PWM芯片,原生最多支持8相供電。供電電路通過額外配備的8顆IR3599倍相器,以及相應增加的供電電路,使主板的供電電路達到16相。其供電元器件在技嘉Z390主板中屬于頂級產品——每相供電電路均搭配一顆可承載60A電流、整合MOSFET上下橋與驅動器、致力于提高轉換效率的Infineon TDA21462 Powerstage一體式封裝MOSFET。這也就意味著16相處理器供電電路最大可支持高達960A的電流,足以應對酷睿i9-9900KS大幅超頻功耗提升的情況。
在PCB部分,這款主板依然延續了技嘉傳統的兩倍銅即現在所稱的2盎司純銅電路板設計,在印刷電路的電源層與接地層采用2盎司純銅箔材質降低PCB阻抗,提升PCB散熱性能與電源轉換效率。此外,技嘉還為這款主板設計了納米碳涂層鋁制散熱背板,相對于傳統的鐵制背板,鋁制背板的導熱性提升了3倍,同時背板上的納米碳涂層可以加強背板的輻射散熱能力。此外散熱背板在供電電路區域也鋪設了導熱墊,可以加速主板供電部分、各類芯片的散熱。當然,背板的使用還能避免主板因長時間搭載大型獨立顯卡產生PCB變形的現象。
作為頂級產品,Z390 AORUSXTREME WATERFORCE主板還擁有非常豪華的功能與規格。首先它配備了Aquantia的AQtion AQC107萬兆有線網卡。當然要實現萬兆網速需要用戶搭配相應的網線、路由器等配套設備。同時這款主板還配備了英特爾無線伴射頻(CRF)模塊,可支持802.11ac Wave 2功能,提供超越有線干兆網卡的無線網絡速度,WiFi傳輸帶寬可達1.73Gbps,并支持藍牙5.0標準。其次它還集成了Intel的Thunderbolt控制芯片,支持Thunderbolt3技術,并提供了基于該技術的兩個USB Type-C接口。每個接口的帶寬高達40Gbps,并支持DisplayPort 1.2協議。因此用戶不僅可以用它們連接普通存儲設備,更可以連接支持DisplayPort與Thunderbolt技術的顯示器。
音頻方面,為了給玩家提供更真實的音效,這款主板特別采用了高配版的魔音音效系統。其核心是瑞昱提供的ALC1220-VB音頻芯片,負責接收來自主板芯片組的HD AUDIO音頻數據,并在連接多聲道音頻系統時提供環繞聲音頻。音頻部分還搭配了日系高品質音頻專用電容、WIMA發燒級音頻電容、TI Burr-Brown OPA1622運放芯片,并擁有智能功放技術,可自動偵測耳機的阻抗值,提供恰到好處的放大等級,避免音量過低或失真,甚至爆音或輸出功率過大導致耳機毀損等情況的產生。同時瑞昱ALC1220-VB音頻芯片還能在前置或背板接口連接麥克風時,分別提供110/114dB(A)的信噪比,讓游戲對戰時玩家的對話聲音更加清晰、準確。值得一提的是,主板的立體聲聲道DAC部分采用了獨立設計,額外集成了ESS SABRE9018K2M DAC。它提供了高達127dB的動態范圍(DNR)水準,總諧波失真(THD+N)只有-120dB。
為水冷超頻挑選好“伙伴”
接下來稍微麻煩的是,如何為主板水冷頭搭配外接的水冷散熱系統,畢竟你無法用它來安裝普通的一體式水冷或風冷散熱器。現在來看主要有兩類解決方案,一個是可以請銷售主板的專業商家定制或者自己選擇水泵、水箱、冷排來DIY;另一個方案就是與一體式水冷類似,選擇廠商已經安裝好冷排、水泵、水箱,但需用戶自己在水冷頭上安裝快擰頭、自己連接水管的外置一體式水冷。如我們此次使用的這套Bitspower一體式外置解決方案。
該散熱系統采用的冷排由菲律賓黑冰代工,搭配一個最大流量為8±15% L/min、最大揚程為4±1m的DC水泵,配上兩個12cm的發光風扇以及一根出水軟管、一根入水軟管。這套系統使用起來就像常見的一體式水冷一樣非常方便,用戶只需要將軟管連接到水冷頭對應的出水口、入水口上,再從水箱加滿冷卻液,連接好電源即可使用。
需要注意的是,在加注水冷液時需要先往水箱里倒一些水冷液,直到水箱水位快滿的時候再開機,這時候水流會逐漸排出系統里的空氣,并能將水箱里的冷卻液打入回路中。之后需用戶關機繼續倒入水冷液直到水箱水位再次全滿為止,整個水冷系統就能正常使用了。
此外為確保散熱效率,也為了避免出現雜質,我們不能使用普通的自來水或純凈水充當冷卻液,水冷系統需使用專用的冷卻液。在此次測試中,我們采用的是來自Tt(Thermaltake)的T1000紫色冷卻液,這款水冷液提供了紫、紅、黃、綠等七種顏色可選。
保障酷睿i9-9900KS穩定運行在5.0GHzZ390 AORUS XTREME WATERFORCE實戰體驗
測試平臺
處理器:酷睿i9-9900KS
主板:技嘉Z390 AORUS XTREME WATERFORCE
內存:芝奇TRIDENT Z NEO(焰光戟)DDR4 3600
BGB×2
硬盤:技嘉 UD PRO
512GB固態硬盤
顯卡:GeForce RTX
2080Ti
電源:1200W電源
接下來我們搭配酷睿i9-9900KS處理器,GeForceRTX 2080 Ti顯卡、芝奇Trident Z NEO DDR43600內存對Z390 AORUSXTREME WATERFORCE主板進行了測試。首先從默認頻率下的測試來看,該主板可以非常穩定地支持酷睿i9-9900KS以5.0GHz的頻率全速運行,絲毫沒有出現任何降頻現象。我們通過AIDA64烤機測試進行了驗證。首先在待機狀態下,處理器的待機溫度僅僅只有18℃,同時PCH主板芯片組、VRM主板供電電路的溫度也不高,分別只有28℃、25℃。接下來我們同時開啟了AIDA64的CPU、FPU、CACHE三個與CPU相關的烤機測試,烤機時間長達一小時。而在一小時后,可以看到覆蓋各類高熱元器件的一體式水冷設計顯然非常有效地控制了它們的工作溫度。其中處理器烤機一小時的滿載溫度在76℃左右,這一表現甚至達到了360mm規格一體式水冷的水平,比240mm規格的一體式水冷低了約3℃左右。
當然更值得稱贊的是,主板對供電電路、PCH芯片組的溫度控制。在以往,主板供電電路一般都采用一塊鋁制散熱片對MOSFET進行被動散熱,對同樣發熱量很高的電感則無法“照顧”,只有讓其依靠與空氣的接觸,緩慢地散熱。因此我們會看到在處理器滿載時,主板供電電路的溫度依然很高,特別是電感部分,在熱成像儀里呈現出一片紅色的景象。在供電相數較少的主板上,電感在熱成像儀的監測窗口里甚至會變為白色——溫度過百攝氏度的表現,以至于主板不得不降頻甚至關機對供電部分進行保護。
而Z390 AORUS XTREME WATERFORCE主板的一體式水冷頭通過巧妙的多層設計,使得水冷頭能夠完全覆蓋MOSFET與電感,從而也就能有效地對主板溫度進行控制。可以看到在一個小時烤機后,軟件偵測主板的VRM、PCH芯片滿載溫度分別只有32℃、35℃,較待機狀態分別僅上升74℃、10℃。為了進一步驗證,我們還使用FLIR熱成像儀對水冷頭下方的供電電路進行了觀察。在有限的觀察角度里,可以看到借助水冷,供電電路區域內的溫度的確不高,最高溫度只有36.1℃,其他觀察點的溫度也都在36℃以內。顯然通過水冷散熱,主板大幅降低了供電電路的工作溫度,非常有助于延長主板元器件的使用壽命,提升工作穩定性。