Z390-moederborden getest
Voor elk wat wils: vier Z390-moederborden
Moederborden met Z390-chipset bieden veel opties en plek voor een Core i-8000- of Core i-9000-serie Intel-cpu. We hebben vier modellen van 150 tot 360 euro van dichtbij bekeken.
De luxe Z390-chipset maakt de infrastructuur voor Intels Core i-8000 & 9000-reeks oftewel Coffee Lake helemaal af. Anders dan bij de H310, B360, H370 en Q370 biedt Intel met zijn Z390 de optie om de cpu te overklokken. Bovendien zit er USB 3.1 Gen 2 ingebakken, wat een zeer vlotte 10 Gbit/s snelheid haalt. En dan is er nog de geïntegreerde modulaire wifi. Maar omdat moederbordfabrikanten zelf nog een radiomodule moeten integreren, is wifi bij de 300-serie moederborden nog lang niet een standaard onderdeel van de uitrusting.
Als je nu denkt "waar zijn de vernieuwingen dan?", is dat niet zo gek. Alle kenmerken die we opsommen hebben we ook al bij de oudere 300-chipsets voorbij zien komen, alleen niet allemaal tegelijk. De Z370-moederborden bieden opties voor overklokken, de andere modellen hebben wifi en de B360 en H/Q370 bovendien USB 3.1 met Gen 2-snelheid. LGA1151v2-moederborden met Z390chipset zijn dus niet alleen luxueus omdat je ermee kunt overklokken, en dat is duidelijk te zien in de prijs.
De fabrikanten hoeven bij het design van het board niet op echt nieuwe zaken te letten. We gaan er dan ook vanuit dat Z390-moederborden aardig volwassen zijn en er weinig kinderziektes zijn te bespeuren. De prijzen lopen uiteen van 150 tot 360 euro. Er zit van alles bij: van het zeer compacte mini-ITX en twee middenklasse-modellen tot aan een optie voor extreem overklokken, van Thunderbolt 3 tot tientallen RAM-timings. Als je dat wil ook nog met een bonte RGB-disco erbij om het af te maken. Als je alleen de ingebouwde graphics gebruikt, bieden de Asrock en Asus zowel DisplayPort 1.2 als HDMI 1.4b. MSI en Gigabyte bieden enkel
HDMI 1.4b, wat als nadeel heeft dat je bij 4K slechts een refreshrate van 30 Hz krijgt, wat niet prettig werkt en je eigenlijk wilt vermijden.
Alleen voor nieuwe cpu's
Ook al zijn de nieuwe Core i-cpu's niet zo schrikbarend veel anders dan de voorgangers, de moederborden met 300-chipsets zijn alleen geschikt voor Coffee Lake-cpu's uit de 8000- en 9000serie met daarbij nog hier en daar een Celeron- en Pentium-variant. De eerdere generaties Skylake en Kaby lake, Core i-6000 en -7000, zijn dan wel officieel compatibel maar draaien net zo min met 300-chipsets als de nieuwe Coffee Lakes in 100- en 200-serie borden. Dit wordt veroorzaakt door Intels aangepaste pinbezetting om wat meer energie te kunnen slurpen. Dat is vooral bij de achtcores uit de 9000-reeks hard nodig. De i9-9900K mag in theorie zelfs (korte tijd) maximaal 210 watt verstoken.
Waarom een Core i-9000?
Het oppoetsen van de Skylake-architectuur levert op het eerste oog twee extra kernen op. Coffee Lake verhoogde het van vier naar zes kernen, Coffee Lake Refresh (codenaam voor Core i-9000-modellen) schroeft dit nu op naar acht kernen. Bij AMD is dit al meer dan anderhalf jaar geleden gebeurd voor hun mainstream AM4-socket.
Maar de 9000-reeks heeft nog een joker om in te zetten. De Core i9-9900K, -9700K en -9600K bevatten aanpassingen die moeten beschermen tegen aanvallen van Rogue Data Cache Load (meltdown V3) en L1 Terminal Fault (meer hierover lees je op pagina 80). Ook de nieuwere Core i9000-cpu's krijgen deze aanpassing. Aangezien de bescherming een aanpassing in het silicium zelf vereist, is het niet aanpassen van oudere Core i-cpu's in dit geval geen marketingkeuze, maar gewoonweg onmogelijk.
Het kan zijn dat de 9000-cpu's hierdoor in een aantal scenario's vlotter zijn, als het besturingssysteem alleen de beschermende maatregelen activeert die bij de bewuste cpu nodig zijn. Microsoft heeft aangekondigd dat in de eerste Feature Update in 2019 een aantal patches wordt herschreven, zodat ze minder performanceverlies opleveren.
Intel heeft ondertussen al bevestigd de aankomende 32GB-geheugenmodules met 16Gbit-chips te valideren. Zo regel je met tot vier geheugensloten op 1151v2-moederborden tot aan 128 GB werkgeheugen, ofwel twee keer zo veel als voorheen. Hierdoor wordt de middenklasse van Intel ook weer interessant voor gebruikers die veel geheugen nodig hebben. Die moesten eerder hun heil zoeken in het duurdere 2011-platform of AMD's Threadripper. Die ondersteunden met elk vier geheugenkanalen al langer meer dan 64 GB. Maar of en wanneer ook oudere Core-cpu's overweg kunnen met meer geheugen, is op dit moment nog niet bekend.
Tot die tijd kun je je behelpen met bijvoorbeeld Double Capacity-geheugen van Asus, een speciaal ontwikkeld product waarbij twee Dual Rank-modules op een enkele printplaat zitten. Zo kun je ook op een kleiner moederbord met twee geheugenslots tot aan 64 GB geheugen gebruiken. Dit is echter voor slechts een paar moederborden verkrijgbaar, allemaal met maar twee geheugenslots. DC-RAM is niet compatibel met andere moederborden.
De cpu's van Intel hebben vergeleken met AMD's wat goedkopere Ryzen 2000-platform als voordeel dat ze een hogere singlethread-performance hebben. Dat merk je vooral in veel games. Maar daar betaal je een fikse meerprijs voor, die nog hoger wordt door de verminderde verkrijgbaarheid. Ook zonder Z390-moederborden zijn Intel-cpu's een luxeproduct.
Performance en TDP
Officieel duwt Intel ook het Core i-9000 topmodel 9900K, een overklokbare octacore met HyperTreading, in hetzelfde 95W-performancejasje als de eerdere quadcores. Bij de kloksnelheden doet Intel er bij de turbo voor alle cores nog een schep bovenop met een snelheid tot 4,7 GHz. Maar omdat de natuurwetten en de parameters van het 14nm-procedé zich niets aantrekken van het aantal plusjes dat Intel aan de al wat oudere fabricagetechniek hangt, past het 95W-jasje niet altijd.
Intel Core-cpu's zijn bij standaardtaken net als voorheen zuinig en lopen alleen bij belasting van de AVX-vectorunits tegen de TDP-grenzen aan. Met normale en veeleisende programma's kan zelfs de i9-9900K met 95 watt uit de voeten en draait hij op 4,7 GHz. Maar zodra de AVXunits worden belast neemt niet alleen de rekenperformance toe, maar ook het verbruik. Dat is de tweakknop waar de moederbordfabrikanten aan kunnen draaien: hoe lang en hoe ver het BIOS de cpu's toestaat om de TDP te overschrijden.
Optionele TDP
Volledig belast mogen Core i9-cpu's een aantal seconden gemiddeld zo'n 25 procent over hun TDP heen gaan. Een aantal pieken kunnen daar nog flink bovenuit schieten. De spanningsregelingen op moederborden moeten hiermee om kunnen gaan. De fabrikanten benutten deze speelruimte al zo goed mogelijk, vooral bij de toch op overklokken gerichte Z390boards. Bij alle testsamples in deze test wordt met de standaardinstellingen de TDP-overschrijding nog verder omver
gekegeld. Drie van de moederborden krijgen idle wel een zuinige 15 tot 19 watt voor elkaar, alleen de Maximus XI Hero had met de standaardinstellingen ongeveer 24 watt nodig. Met handmatig instelwerk kregen we het MSI-moederbord in combinatie met een 9900K onder de 10 watt.
Het moederbord van Asus bleef wat meer energie slurpen dan de rest. We deactiveerden de package C-states. Het bord van Gigabyte had deze handig in de CEC-2019-instelling gebundeld. Verder schakelden we de low power-modus van de SATA-poorten in, plus bij de Asus Maximus XI de Render-stand-by.
In synthetische benchmarks zoals Linpack of Prime95 leveren een aantal boards ongeveer 200 watt package power aan de cpu. Vooral Gigabyte en Asrock zijn erg vrijgevig en draaien ook de spanning omhoog naar 1,35 respectievelijk 1,48 V.
Het bord van Gigabyte heeft het probleem dat de cpu ook bij een langdurige belasting niet wordt teruggefloten, zodat we bij 4,7 GHz in Linpack zelfs met de fikse luchtkoeling van de Noctua NHU14S een coretemperatuur bereikten van 88 graden.
De overige twee moederborden leveren de processor tegen de 150 watt en een wat minder fanatieke spanning van tegen de 1,2 en 1,25 volt. Als de beperking van 95 watt correct ingezet werd, liep de kloksnelheid terug naar 3700 tot 4000 MHz, de benodigde spanningen naar rond de 1 V en de temperatuur bereikte maximaal 60 graden.
Het bord van Asrock bleef met ongeveer 120 watt verbruik voor het systeem het zuinigst. Maar de kloksnelheid in Prime95 lag op 3700 MHz, slechts 100 MHz boven de standaard kloksnelheid en daarmee de laagste snelheid in de test. Asus haalde bij 145 watt 3900 MHz, MSI deed daar nog 100 MHz bovenop.
Het moederbord van Gigabyte schakelde wel de 95 watt-beperking in, maar negeerde de ingestelde termijn waarin de cpu de TDP mag overschrijden. Dat deden de andere moederborden beter.
Snelle data
De moederborden hebben aardig wat zaken met elkaar gemeen. De geïntegreerde USB 3.1-aansluitingen zijn razendsnel. Met een snelle ssd in een M.2usb-adapter maten we bij alle geteste moederborden een transferrate van een
ruime 1 GB/s volgens de benchmark van Iometer. Ook bij het schrijven tikten de Z390-boards met 996 tot 1020 MB/s deze grens aan. In de praktijk (kopiëren via Verkenner) komt dat iets lager uit, namelijk op 820 MB/s.
Dit merkten we ook bij de test van de vergelijkbare B360-moederborden in c't 7-8/2018 op pagina 100, maar toen gebruikten we een iets tragere externe ssd [1]. Bij de M.2-poorten vielen er geen zaken op, net als bij de gigabit-ethernetpoorten. De twee moederborden met CNVi-wifi haalden snelheden van 50 MB/s via 5GHz, via 2,4GHz hielden we daar de helft van over.
Ook de verschillen in boottijden zijn zeer klein. De Gigabyte toonde als eerste het Windows-inlogscherm na 15 seconden. Bij de rest duurde dat 1 tot 4 seconden langer. Ook onder Ubuntu 18.10 kwamen we geen issues tegen. Alleen schrijven via USB 3.1 liep bij het bord van Asrock terug tot zo'n 870 MB/s. Als alternatief kun je Thunderbolt 3 pakken, waarbij we snelheden van 1,4 GB/s zagen.
Kleine verschillen
De performanceverschillen van moederborden ligt al enkele chipsetgeneraties binnen de meettoleranties. Maar op andere punten zijn er wel degelijk verschillen te zien.
Behalve voor de al eerder genoemde implementatie van de TDP-regels geldt dit ook voor het onboard geluid of de ventilatorregeling. Bij het geluid kozen drie van de vier fabrikanten voor de ALC1220-chip van Realtek, die prima scoorde bij afspelen.
Opnemen was alleen bij de Asrock zeer goed, Asus en Gigabyte deden het slechter. Bij MSI hadden we last van een duidelijk geknisper bij metingen bij 24bit en 44,1 en 48 KHz. Met 16-bit en meer KHz, bijvoorbeeld 96, werkte het prima.
De ventilatorregelingen zaten goed in elkaar. Bij Asrock was de casefan alleen via PWM aan te sturen, 3pins-ventilatoren konden niet aangestuurd worden. Bij het board van Asus liep de instelmarge van de casefan slechts tussen de 8,8 en 12 volt, en ook bij de PWM-aansturing waren de ranges te klein.
MSI's PWM-aansturing werkte goed en bij 3pins-fans was er genoeg in te stellen tussen 1 en 12 volt. Maar de configuratie van ventilatoren en het PWMsignaal in het BIOS voor SysFan 1,2 en 4 werden door elkaar gehusseld. De
PWM-/DC-schakelaar van een ventilator was eigenlijk die van een andere. Gigabyte deed het op dit punt het beste.
Conclusie
De Z390-moederborden in deze test dekken bijna het gehele spectrum aan mogelijke wensen af. Aan elk bord viel wat op te merken, maar de Asrock kwam er het beste uit. Dit compacte mini-ITX-board is wel een niche-product, waarbij je van tevoren al weet dat je beperkt bent in het uitbreiden van je systeem. Afhankelijk van hoe belangrijk je het geluid, de video-outputs of het idle-verbruik vindt, kun je een keuze maken. Het perfecte moederbord kwamen we in deze test niet tegen. Standaard hielden de moederborden zich niet aan de eisen van Intel met betrekking tot de TDP.
Drie van de borden zijn met een beetje handwerk in het BIOS wel zover te krijgen dat ze zich netjes gedragen, alleen de Aorus van Gigabyte blijft eigenwijs. Dat kan irritant zijn, maar overklokkers die flinke koeling gebruiken zijn er weer blij mee, want die krijgen standaard dan meer performance. (avs)