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ASRock X99 WS-E (/10G) mit 64 PCIe-3.0-Lanes im Test

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Seite 2: Features und Layout (1)

Der X99-Chipsatz wurde auf den technischen Stand des aktuellen Z97-PCHs gebracht, er bringt allerdings vier weitere native SATA-6G-Ports mit. Identisch ist dagegen die Bereitstellung von sechs USB-3.0-Schnittstellen. Auch bietet die Southbridge weiterhin maximal acht PCIe-2.0-Lanes, die sehr knapp werden können, vorwiegend bei teureren High-End-Platinen.

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Zwölf Phasen befeuern die eingesetzte Haswell-E(P)-CPU.

Auch beim X99 WS-E/10G hat sich die Demontage der beiden Kühlkörper gelohnt, wodurch wir einen Blick auf die verbauten MOSFETs werfen konnten. Es sind in diesem Fall gleich zwölf MOSFETs des Typs "Ultra Dual-N". Jeder MOSFET versorgt dabei jeweils eine der insgesamt zwölf 60A-Spulen, die ASRock als besonders hochwertig bezeichnet. Dabei geht ASRock besonders auf den dreifachen Sättigungsstrom ein, womit eine optimale CPU-Spannung ermöglicht werden soll. Als zusätzlichen Stromanschluss für die VRMs hat ASRock eine 8-polige ATX-+12V-Buchse vorgesehen. Links und rechts neben dem Haswell-E(P)-Sockel befinden sich jeweils vier DDR4-DIMM-Speicherbänke, in denen sich bis zu 128 GB Arbeitsspeicher verstauen lassen. Dabei erhält jede 4-DIMM-Slot-Gruppe die nötige Spannung von zwei hochwertigen, legierten Spulen. Mit dieser Konstellation sollen sich entsprechende DIMMs bis effektiv 3.200 MHz takten lassen.

Neben den drei Haswell-E-Prozessoren kann sich der Anwender auch für einen der Intel-Xeon-E5-Prozessoren entscheiden. Selbst das Flaggschiff, der Xeon E5-2699v3 mit 18 Kernen und 36 Threads, oder den Xeon E5-2687Wv3 mit zehn Kernen und 20 Threads mit 3,1 GHz Taktfrequenz und 160 Watt TDP schluckt das X99 WS-E (/10G) problemlos. In diesem Fall kann der Enthusiast neben gewöhnlichen, ungepufferten Modulen selbst auf registrierten ECC-Speicher setzen, wenn er dies denn für nötig hält. Auf dem gesamten PCB sind langlebige 12K-Kondensatoren verlötet worden, die bei einer Betriebstemperatur von 105 Grad Celsius 12.000 Stunden durchhalten sollen. Da derartige Temperaturen im Normalfall eher unwahrscheinlich sind, halten die Kondensatoren demnach deutlich länger als 12.000 Stunden.

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Mehrere PWM-Controller von Intersil verrichten ihren Dienst auf dem X99 WS-E(/10G).

Zwei PWM-Controller werden für die insgesamt acht DDR4-DIMM-Speicherbänke benötigt, ein weiterer für die CPU-Spulen. In allen drei Fällen ist es der hier abgebildete Intersil ISL6379. Er ist dazu fähig, sechs Phasen/Spulen zu managen, was demnach bedeutet, dass er für die 2+2-Versorgung der acht DIMM-Slots ausreicht. Anders dagegen bei den CPU-Spulen. Von den zwölf Stück kann er nur die Hälfte alleine steuern. Demnach musste sich ASRock also etwas einfallen lassen.

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Der Schlüssel für die Umsetzung ist auf der PCB-Rückseite sichtbar.

Drehen wir das gesamte Mainboard einmal um, sind diese sechs kleinen Chips zu sehen, die besonders wichtig sind. Bei ihnen handelt es sich um Intersil I6611A und demnach um Spulen-Doubler. Nur mit ihrer Hilfe lassen sich die insgesamt 12 Spulen steuern. Jeder Doubler ist für zwei Spulen zuständig und steht in engem Kontakt mit dem CPU-PWM-Controller ISL6379, der dann den Rest übernimmt.

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Eines von zwei großen Highlights: Die sieben mechanischen PCIe-3.0-x16-Steckplätze.

Genau wie das ASUS X99-E WS stellt auch das ASRock X99 WS-E(/10G) insgesamt sieben mechanische PCIe-3.0-Slots bereit. Vier Stück davon sind elektrisch mit 16 Lanes, die restlichen drei Slots mit acht Lanes angebunden. Zu verdanken haben es die Slots den beiden PLX-Tech PEX8747-Gen3 Switches. Zwar hat ASRock keine farbliche Kennzeichnung bei den vier nativen Slots hinterlassen, doch erkennt man es bereits an den Kontaktpins neben den Steckplätzen. Anhand der Informationen von ASRock ist es in der Theorie egal, ob nun eine Sockel LGA2011-v3-CPU mit 28 oder 40 PCIe-3.0-Lanes installiert wird. In beiden Fällen werden in der Summe 64 PCIe-3.0-Leitungen zur Verfügung gestellt. Es herrschen also dieselben Bedingungen wie beim ASUS X99-E WS. In der folgenden Tabelle sind die von ASRock empfohlenen Lane-Verteilungen abgebildet:

PCIe-Slots und deren Lane-Anbindung (maximal 64 Lanes)
  PCIe-Slot 1 PCIe-Slot 2 PCIe-Slot 3 PCIe-Slot 4 PCIe-Slot 5 PCIe-Slot 6 PCIe-Slot 7
Single-GPU-Betrieb - - - - - - x16
Zwei Grafikkarten im 2-Way-SLI/CrossFireX-Verbund - - x16 - - - x16
Drei Grafikkarten im 3-Way-SLI/CrossFireX-Verbund - - x16 - x16 - x16
Vier Grafikkarten im 4-Way-SLI/CrossFireX-Verbund x16 - x16 - x16 - x16

An dieser Stelle ist ein deutlicher Unterschied zur ASUS-Platine erkennbar. ASRock empfiehlt genau entgegengesetzt zum ASUS-Modell die Karten in die Steckplätze zu stecken. Soll heißen, dass im Falle einer einzigen Grafikkarte der unterste Slot verwendet werden sollte. Bei einem 2-Way-Multi-GPU-Setup sollen die Karten in Slot 3 und Slot 7 installiert werden, das gerade bei luftgekühlten Karten ohnehin sinnvoll ist. Abgesehen von einer 4-Way-Multi-GPU-Konfiguration gibt es jedoch noch einen weiteren Vorteil. So lassen sich auch große CPU-Luftkühler verbauen, die in manchen Fällen den obersten Steckplatz überdecken würden.

Nun wollen wir allerdings noch weiter ins Detail gehen und uns die Anbindung der beiden PLX-Chips ansehen und testen, welche weiteren Kombinationen noch möglich sind.

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Die Anbindung der sieben PCIe-3.0-x16-Slots mit den beiden PEX8747-Switches.

Die beiden PEX8747-Chips können in der Summe jeweils 48 Lanes handeln, werden mit 16 Lanes von der CPU ausgestattet und können auf der anderen Seite wieder 32 Lanes bereitstellen, sodass wir wieder bei den maximalen 64 Lanes sind. Der unterste Steckplatz, also Slot 7, erhält gleich direkt 16 Lanes. Die weiteren 16 Lanes teilen sich intern Slot Nummer 5 und 6. Steckt ausschließlich im 5. Slot eine Grafikkarte, werden ihr natürlich die vollen 16 Bahnen zugeteilt, es sei denn, es handelt sich um eine Single-Slot-Karte und in Slot 6 steckt ebenfalls eine Karte. In diesem Fall arbeiten beide mit acht Lanes. Genau dasselbe Verhalten ist mit Steckplatz 1 und 2 sowie mit Slot 3 und 4 festzumachen.

Unterschiedliche Kombinationen

Abseits der Empfehlungen von ASRock haben wir natürlich auch andere Kombinationen ausprobiert. So gibt es keine Hinweise, dass mit dem Core i7-5820K keine 64 PCIe-3.0-Lanes zur Verfügung stehen. Demnach scheint es genau so wie beim ASUS X99-E WS zu sein. Bei den Mainboardpreisen wäre es allerdings eine kleine Schande, keine Haswell-E(P)-CPU mit 40 Lanes zu nehmen.

Für die speziellen Tests haben wir noch eine weitere AMD Radeon HD 7850 und eine PCIe-x8-SAS-Karte verwendet.

ASRock hat bei zwei Grafikkarten im 2-Way-Multi-GPU-Verbund bereits darauf hingewiesen, Slot 7 und Slot 3 zu verwenden. Dadurch ist zwischen den beiden Karten noch genügend Luft, damit die Kühlung bei luftgekühlten Grafikkarten bessere Ergebnisse erzielt. Doch ist es auch problemlos möglich, Karte A in Slot 1 und Karte B in Slot 3 zu stecken, sowie auch Karte A in Slot 1 und Karte B in Slot 5. Also entgegen der ASRock-Empfehlung. Selbst bei nur einer Grafikkarte muss nicht zwingend der unterste Steckplatz genutzt werden. Stattdessen kann sie auch in den obersten, ersten Slot installiert werden.

In den unten stehenden Tabellen gehen wir bei den Grafikkarten von Dual-Slot-Versionen aus. Einige dieser Kombinationen ergeben weniger Sinn, wir haben dennoch alle möglichen Kombinationen aufgelistet.

2-Way-SLI/CrossFireX + zusätzliche Erweiterungskarte(n) Kombinationen A
  PCIe-Slot 1 PCIe-Slot 2 PCIe-Slot 3 PCIe-Slot 4 PCIe-Slot 5 PCIe-Slot 6 PCIe-Slot 7
2x GPU x16 (GPU1) - - - x16 (GPU2) - -
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - - - x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - - x1/x2/x4/x8 x16 (GPU2) - -
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - x1/x2/x4/x8 - x16 (GPU2) - -
2x GPU + 2x sonstige Karten x16 (GPU1) - - x1/x2/x4/x8 x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8
2x GPU + 2x sonstige Karten x16 (GPU1) - x1/x2/x4/x8 - x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8
2x GPU + 2x sonstige Karten x16 (GPU1) - x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8 x16 (GPU2) - -
2x GPU + 3x sonstige Karten x16 (GPU1) - x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8 x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8

 

2-Way-SLI/CrossFireX + zusätzliche Erweiterungskarte(n) Kombinationen B
  PCIe-Slot 1 PCIe-Slot 2 PCIe-Slot 3 PCIe-Slot 4 PCIe-Slot 5 PCIe-Slot 6 PCIe-Slot 7
2x GPU x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - - - -
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - - - x1/x2/x4/x8
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - - x1/x2/x4/x8 -
2x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8 - -
2x GPU + 2x sonstige Karten x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - - x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8
2x GPU + 2x sonstige Karten x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8 -
2x GPU + 3x sonstige Karten x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8

 

3-Way-SLI/CrossFireX + zusätzliche Erweiterungskarte(n)
  PCIe-Slot 1 PCIe-Slot 2 PCIe-Slot 3 PCIe-Slot 4 PCIe-Slot 5 PCIe-Slot 6 PCIe-Slot 7
3x GPU x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3) - -
3x GPU - - x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3)
3x GPU + 1x sonstige Karte x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3) - x1/x2/x4/x8
3x GPU + 1x sonstige Karte x1/x2/x4/x8 - x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3)
3x GPU + 1x sonstige Karte - x1/x2/x4/x8 x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3)
3x GPU + 2x sonstige Karten x1/x2/x4/x8 x1/x2/x4/x8 x16 (GPU1) - x16 (GPU2) - x16 (GPU3)

Trotz der unterschiedlichen Beschaltung der beiden PEX8747 in Verbindung mit dem ASUS X99-E WS kommen exakt dieselben Kombinationen bei raus.

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Das Storage-Angebot fällt großzügig aus.

Die beiden rechten SATA-6GBit/s-Ports arbeiten mit dem Marvell 88SE9172-SATA-Controller zusammen. Der Rest, sprich die acht SATA-6GBit/s-Buchsen und der SATA-Express-Anschluss arbeiten nativ über den Intel-X99-Chipsatz. Ganz links am Ende des PCBs ist noch ein SATA-DOM-Anschluss (Disk on Module) zu sehen. An diesem Anschluss lassen sich durch den Anwender beispielsweise entsprechende DOM-SSDs anklemmen. Er teilt sich die Anbindung mit dem sSATA3_2-Anschluss. Mithilfe des SATA_PWR-Jumpers lässt sich festlegen, ob ein DOM oder ein normales SATA-Kabel eingesteckt ist.

Wird der M.2-Steckplatz im SATA-Modus betrieben, wird der sSATA3_0-Anschluss unbrauchbar. Dasselbe gilt für den sSATA3_3-Port, wenn der eSATA-6GBit/s-Anschluss am I/O-Panel genutzt wird. Der M.2-Slot lässt sich alternativ mit vier PCIe-2.0-Lanes nutzen, wodurch seine maximale Bandbreite bei 20 GBit/s liegt. Im Falle des X99 WS-E/10G blieb ASRock nichts anderes übrig, da die restlichen acht PCIe-3.0-Lanes von der Haswell-E(P)-CPU für den 10-GBit/s-LAN-Controller gebraucht werden. Jedoch fanden wir es schade, dass das auch für das normale X99 WS-E gilt, bei dem die übrigen acht PCIe-3.0-Lanes ungenutzt liegen bleiben.

Auf der rechten Seite von den SATA-Anschlüssen aus sind die beiden USB-3.0-Header positioniert, aus denen dann im Endeffekt vier USB-3.0-Anschlüsse werden. Sie arbeiten nativ und damit direkt mit dem X99-PCH zusammen.