Betaalbare en zuinige Core i-10000-moederborden
Voor de tiende generatie Core i-processors zijn er zowaar drie chipsets voor moederborden beschikbaar, zonder al te veel toeters en bellen: de H410, B460 en H470. Bij de LGA1200-moederborden tussen de 60 en 100 euro moet je wel bereid zijn bepaalde beperkingen te accepteren.
Moederbordfabrikanten proberen elkaar te overtroeven met steeds meer ongewone moederborden. High-end moederborden hebben extra functies zoals Thunderbolt 3, 10Gbit-ethernet, Wi-Fi 6 en kleurrijke RGB-leds of OLED minidisplays. Dat alles drijft de prijs snel op – in extreme gevallen zelfs tot vier cijfers. De meeste mensen hebben echter geen behoefte aan twee grafische kaarten of supersnelle netwerkaansluitingen. Bij een allroundof kantoor-pc telt een goede prijs, laag energieverbruik en essentiële mogelijkheden. Een functie die niet beschikbaar is, kan ook niet defect raken.
We hebben daarom vier LGA1200-moederborden getest voor de huidige tiende generatie Core i-processors van Intel. Daarvoor hebben we gekozen voor moederborden met een H410-, B460- of H470-chipset, die tussen de 60 en 110 euro kosten en over ten minste twee digitale monitoruitgangen beschikken, zoals DVI, DisplayPort of HDMI. Dat zijn onder andere de Gigabyte H410M S2H en de MSI B460M-A Pro, die beide minder dan 80 euro kosten. Daarnaast hebben we de Asus Prime B460M-A en Asrock H470 Phantom Gaming 4 in huis gehaald, die alle drie monitoraansluitingen hebben en voor rond de 100 euro te koop zijn.
Dankzij vier sata-poorten en een M.2-slot zijn de geselecteerde moederborden niet alleen geschikt voor het bouwen van een kantoor- of allround-pc, maar kunnen ze ook dienen als basis voor een betaalbare thuisserver, zolang je kunt afzien van professionele functies zoals ECC-RAM of beheer op afstand.
CHIPSET-CASTRATIE
De tiende generatie Core i-processors moeten in een LGA1200-socket worden gestoken. Dat betekent dat ze niet compatibel zijn met hun voorgangers en dat je er niet omheen kunt een moederbord met een serie 400-chipset te kopen. Om alle pc-prijsklassen en verschillende toepassingsdoeleinden te dekken, biedt Intel zes verschillende chipsets, die de chipproducent ook wel Platform Controller Hubs (PCH) noemt. Tot voor kort produceerde Intel echter slechts één halfgeleider-die, waarbij Intel vervolgens afhankelijk van de chipsetvariant functies uitschakelde.
Voor de huidige 400-serie gebruikt de fabrikant echter verschillende chips, wat directe gevolgen heeft voor de uitrusting van de moederborden. De dure chipsets, zoals de H470, Q470, Z490 en W480, hebben een 14-nanometer-die met een afmeting van 7×8 mm. Daarop zitten onder andere controllers voor wifi en voor USB 3.2 Gen 2 en USB 3.1 Gen 2.
Intel worstelt bij de productie nog steeds met de overstap naar het 10-nanometerproces. Intels 14-nm-fabrieken werken daardoor nog steeds op volle toeren. Om capaciteit te creëren gebruikt de chipproducent daarom een ouder 22-nanometerontwerp voor goedkope chipsets zoals H410 en B460, vergelijkbaar met de eerdere 200-serie chipsets. Die chipsets hebben iets grotere afmetingen van 7×10 millimeter.
Vanwege het oudere ontwerp ondersteunt de B460 geen usb-poorten met een snelheid van 10 Gbps. In vergelijking met de voorganger B360 is dat een stap terug. De B460 moet je ook eerder zien als een nieuwe editie van de B365-chipset, die ook in 22 nanometer wordt geproduceerd en waarvan ook functies zijn gedeactiveerd. Er zijn wel B460-moederborden met een usb-add-on-chip, maar die kosten meer dan de meeste H470-moederborden.
Intel heeft de H410 van nog meer functies ontdaan. De chip ondersteunt wel PCI Express 3.0, wat voorheen bij goedkope chipsets ontbrak. Intel heeft alleen het aantal PCIe 3.0-lanes beperkt tot 6, wat het aansluiten van NVMe-ssd’s op de meeste moederborden inperkt in verband met de noodzakelijke verbindingen voor de netwerkchip en uitbreidingspoorten.
Intel beperkt bij de H410 bovendien mogelijkheden van de processor die niets met de chipset zelf te maken hebben. H410-moederborden mogen slechts twee DIMM-slots hebben en maximaal twee digitale display-aansluitingen, terwijl alle LGA1200-processors drie monitoren parallel kunnen aansturen – zelfs de Celeron G5900 die maar 35 euro kost. Intel maakt de H410 waarschijnlijk bewust onaantrekkelijk, zodat fabrikanten er eerder voor zullen kiezen om voor de duurdere chipsets te gaan. Desondanks is het met de H410-chip mogelijk om met 32GB-modules een systeem van 64 GB werkgeheugen te voorzien.
CONVERTOR AAN DE LIMIET
Een van de belangrijkste verschillen tussen betaalbare LGA1200-moederborden en high-end-versies met een Z490-chipset, is de cpu-stroomverzorging. Bij de dure Z490-moederborden biedt Intel de mogelijkheid om ze te overklokken, waardoor die zijn voorzien van royaal gedimensioneerde gelijkspanningconverters. Die Voltage Regulator Modules (VRM) zetten de 12 volt die de voeding via de ATX12V-connector levert om in de kernspanning van de processor, die onder volle belasting ongeveer 1,0 volt is. Een cpu zoals de Core i910900K met tien kernen heeft een Power Limit 2 van 250 watt. Bij pieken komt dat neer op 250 ampère.
Daarom plaatsen de moederbordfabrikanten op de printplaten van high-end boards 12 en meer circuits (fasen) parallel, zodat de stroom en de verliezen per fase lager zijn. Op goedkope H410- en B460moederborden worden uit kostenoverwegingen alleen VRM’s met drie tot vijf fasen gebruikt, omdat Intel het overklokken op die chipsets blokkeert en er dus zogenaamd geen vermogensreserves nodig zijn.
Intel heeft de elektrische grenzen van de Core i-10000 cpu’s echter aanzienlijk verhoogd in vergelijking met de negende Core i-generatie. Bij de overklokbare K-processors is de Thermal Design Power nu 125 watt in plaats van 95 watt en het turbovenster is 56 seconden. De cpu mag zijn TDP in die Short Boost-periode aanzienlijk overschrijden. Bij de Core i9-10900K is dat de al genoemde 250 watt, maar ook gewone 65 watt cpu’s kunnen gedurende een korte periode aanzienlijk meer verbruiken. Zo is 224 watt gedurende 28 seconden toegestaan voor de Core i7-10700.
STEVIG IN DE REMMEN
We hebben voor deze test de meest krachtige LGA1200-processor Core i9-10900K gebruikt, die bij alle vier de moederborden op de compatibiliteitslijsten staat. We zijn ons ervan bewust dat die cpu in de praktijk waarschijnlijk zelden in combinatie met een H410-, B460- of H470-moederbord gebruikt zal worden, maar als die cpu zonder problemen werkt, zullen ook de zwakkere Celeron, Pentium en Core i-10000 processors draaien.
Om te voorkomen dat de processor te warm wordt, hebben we een waterkoelsysteem erop gezet. Met die configuratie hebben alle moederborden de cpu na
enkele seconden alweer afgeremd omdat de spanningsomvormers oververhit raakten – een bekend nadeel van waterkoeling. Er loopt dan geen luchtstroom langs de omringende componenten op de printplaat, en dan met name de VRM’s. Daarom hebben we boven de VRM’s een extra behuizingsventilator geplaatst.
Desondanks slaagde de Asrock H470 Phantom Gaming 4 er als enige in om de Core i9-10900K te laten draaien volgens de specificaties en zonder de processor af te remmen. De Asus Prime B460M-A houdt de turbofase slechts enkele seconden in stand en beperkt de cpu vervolgens tot een TDP van 125 watt. Hij was bij de Cinebench R20 rendering-benchmark daarom ook 15 procent langzamer dan het Asrock-moederbord.
De goedkopere Gigabyte H410M S2H en MSI B460M-A Pro waren daarentegen volledig overbelast met Intels LGA1200-topmodel. De kloksnelheid zakte in beide gevallen na enkele seconden compleet in door de oververhitte spanningsomvormers. Ze slaagden er niet eens in om de TDP van 125 watt aan te houden. Bij het Gigabyte-moederbord ging onder volle belasting het energieverbruik wild op en neer, waardoor we geen goede metingen konden uitvoeren. Bij Cinebench R20 bleef er ongeveer 40 procent over van de mogelijke prestaties van de Core i9-10900K. Ons advier is om op die moederborden cpu’s met een TDP van maximaal 65 watt te gebruiken.
ZUINIGE LINUX
De H470 Phantom Gaming 4 scoort iets beter dan de andere drie borden wat het analoge geluid betreft omdat Asrock de hoogwaardige ALC1200-audiochip gebruikt. Het dynamisch bereik is minstens acht decibel hoger dan bij de moederborden met ALC887 en ALC892. Uit kostenoverwegingen voorzien de fabrikanten de goedkope modellen maar van drie analoge aansluitingen, wat voldoende is voor 5.1 geluid. Met uitzondering van de Gigabyte H410M S2H is 7.1-geluid ook mogelijk als je de frontconnectors toevoegt.
Naast Windows 10 hebben we ook met Ubuntu 20.04 getest. Omdat de goedkope boards geen wifi of moderne NBase-T-netwerkchips hebben, traden er geen problemen op met de hardwaredetectie. De doorvoersnelheden kwamen overeen met die van