C’t Magazine

Betaalbare en zuinige Core i-10000-moederbord­en

- Christian Hirsch en Daniel Dupré

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

 ??  ??
 ??  ?? Op betaalbare moederbord­en zoals de MSI B460M-A Pro zitten weinig converters zonder koellicham­en, waardoor die met high-end cpu’s overbelast raken.
Op betaalbare moederbord­en zoals de MSI B460M-A Pro zitten weinig converters zonder koellicham­en, waardoor die met high-end cpu’s overbelast raken.
 ??  ?? De Asus Prime B460M-A kan de behuizings­ventilator­s desgewenst via meerdere temperatuu­rsensoren inregelen.
De Asus Prime B460M-A kan de behuizings­ventilator­s desgewenst via meerdere temperatuu­rsensoren inregelen.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Netherlands