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Intels Z390-PCH reiht sich direkt in die 300er-Chipsatzserie ein und rundet die Reihe, ausgehend vom H370, B360 und H310, nach oben hin ab, stellt ebenfalls nativ USB 3.1 Gen2 bereit und hat von Intel ebenso eine WLAN-AC-Vorbereitung integriert bekommen. Der Z390-Chipsatz stellt damit eine Überarbeitung des Z370-PCH dar und ermöglicht ebenfalls eine CPU- und RAM-Übertaktung, kann allerdings im Vergleich zum H370 und B360 bis zu sechs native USB-3.1-Gen2-Schnittstellen steuern.

Aufgrund der 14-nm-Lieferschwierigkeiten soll der Z370-Chipsatz allerdings vorerst nicht gänzlich vom Markt verschwinden. ASUS beispielsweise hat einige der Z370-Mainboards aus dem letzten Jahr neu aufgelegt.

Die folgende Tabelle ermöglicht einen übersichtlichen Vergleich der Intel-300-Chipsatzserie:

Die Intel-300-Chipsatzserie im Überblick
Key Feature
Z370
Z390
H370
B360
H310
Fertigung 22 nm 14 nm 14 nm 14 nm 14 nm
PCIe-3.0-Konfiguration (CPU) 1x16, 2x8
oder
1x8+2x4
1x16 1x16 1x16
Multi-GPU SLI / CrossFireX CrossFireX -
Max. Displays (iGPU) 3 3 3 3 2
RAM Channel/ DIMMs pro Kanal 2/2 2/2 2/2 2/2 2/1
CPU- und RAM-Overclocking Ja Ja Nein Nein Nein
integr. WLAN-AC-Vorbereitung Nein Ja Ja Ja Ja
Intel Smart Sound Technology Ja Ja Ja Ja Nein
Optane-Memory-Unterstützung Ja Ja Ja Ja Nein
integr. SDXC-(SDA 3.0)-Support Ja Ja Ja Ja Ja
Anzahl HSIO-Lanes 30 30 30 24 14
USB-Ports (USB 3.1 Gen1) 14 (10) 14 (10) 14 (8) 12 (6) 10 (4)
Max. USB-3.1-Gen1/2-Ports 10/0 10/6 8/4 6/4 4/0
Max. SATA-6GBit/s-Ports 6 6 6 6 4
Max. PCIe-3.0-Lanes 24 24 20 12 6 (Gen2)
Intel Rapid Storage Technology Ja Ja Ja Ja Ja
Max. Intel RST für
PCIe-Storage-Ports
(M.2 x2 oder x4)
3 3 2 1 0
Intel RST PCIe RAID 0, 1, 5 Ja Ja Ja Nein Nein
Intel RST SATA RAID 0, 1, 5, 10 Ja Ja Ja Nein Nein
Intel RST CPU-attached
Intel-PCIe-Storage
Ja Ja Nein Nein Nein

Intels Z390-Chipsatz wird wie die restlichen Modelle in der 14-nm-Lithografie hergestellt. Einzig der Z370-PCH weist noch die 22-nm-Fertigung auf. Die CPU- und Arbeitsspeicher-Übertaktung ist ausschließlich in Verbindung mit dem Z370- und Z390-Chipsatz möglich, wobei hier schließlich ein LGA1151v2-Prozessor mit dem K-Suffix (offener Multiplikator) die Voraussetzung darstellt.

Der MOSFET-Kühler wurde erfreulicherweise mit einer großen Kühlfläche designt. Der Kühler besteht allerdings aus zwei Einzelkühlern, die mit einer Heatpipe verbunden sind. Von den Wärmeleitpads abgesehen, liegen die Heatpipes außerdem direkt auf, sodass die Wärme schnellstmöglich abgeleitet werden kann. Der Chipsatzkühler wurde ausreichend groß gestaltet.

Für die CPU-Spannungsversorgung hat Gigabyte 13 Spulen verbaut, wobei jede Spule von einem SiC634-MOSFET von Vishay angetrieben wird und maximal 50A bereitstellen kann. Da auf der Rückseite sechs Phasen-Doppler-Chips (Intersil ISL6617) angebracht wurden, haben wir es in diesem Fall mit einer 6+1-Konfiguration zu tun.

Als PWM-Controller kommt der Intersil ISL69138 zum Einsatz, der für die 6+2-Konfiguration ideal ist und rein digital arbeitet. Vom Netzteil aus kann jeweils ein 8-Pin- und 4-Pin-Stromanschluss belegt werden, sodass also auch genügend Input für das Overclocking bereitgestellt werden kann.

Vier DDR4-UDIMM-Speicherbänke bedeuten einen maximalen RAM-Ausbau bis höchstens 128 GB. Freigegeben wurden die Steckplätze bis DDR4-4266, was recht ordentlich ist. Diese wurden nur rein optisch mit Metall verstärkt. Unterhalb von den RAM-Anschlüssen sind sowohl ein USB-3.1-Gen1- als auch ein USB-3.1-Gen2-Frontheader zusehen, die beide nativ mit dem Z390-Chipsatz in Kontakt treten.

Insgesamt fünf Erweiterungssteckplätze haben ihren Weg auf das Gigabyte Z390 Designare gefunden: Dreimal PCIe 3.0 x16 (mechanisch) inklusive PCIe-Armor und zweimal PCIe 3.0 x1. Während die beiden großen Steckplätze von oben direkt an den LGA1151v2-Prozessor gekoppelt sind, arbeiten die beiden kleinen Schnittstellen mit dem Z390-PCH zusammen.

Für den unteren mechanischen Steckplatz hat Gigabyte eine zweigeteilte Anbindung implementiert, die in dieser Form selten anzutreffen ist. Der Anwender hat nämlich die freie Wahl, ob dieser Steckplatz die vier Gen3-Lanes vom Prozessor oder vom Chipsatz erhalten soll. Dies lässt sich im BIOS ganz komfortabel umschalten. Entscheidet sich der Anwender für die CPU-seitige Beschaltung, werden die beiden oberen PCIe-3.0-x16-Steckplätze direkt in den x8- respektive x4-Mode versetzt. Standardmäßg ist im BIOS allerdings die PCH-seitige Anbindung aktiv.

Die 16 Gen3-Lanes vom Prozessor können daher in den folgenden Modi auf die drei großen Steckplätze verteilt werden: x16/x0/x0, x8/x8/x0 oder X8/x4/x4. Die folgende Tabelle zeigt die Laneverteilung übersichtlich auf:

PCIe-Slots und deren Lane-Anbindung
Mechanischelektrische
Anbindung (über)
Single-GPU2-Way-SLI/
CrossFireX
3-Way-
CrossFireX
PCIe 3.0 x16 x16/x8 (CPU) x16 x8 x8
PCIe 3.0 x1
x1 (Z390) - - -
- - - - -
PCIe 3.0 x16 x8/x4 (CPU) - x8x4
- - - - -
PCIe 3.0 x1 x1 (Z390) - - -
PCIe 3.0 x16 x4 (CPU/Z390) - - x4

Etwas unnütz ist unserer Ansicht nach der PCIe-3.0-x1-Anschluss direkt unter dem oberen PCIe-3.0-x16-Slot, denn in letzterem wird wohl in den meisten Fällen eine Dual-Slot-Grafikkarte oder größer installiert sein. Dagegen wurde der M.2-E-Key-Steckplatz, in dem bereits das Intel-Wireless-AC-9560-CNVi-Modul steckt, sinnvoll positioniert. Die übrigen Zwischenräume wurden mit zwei M.2-M-Key-Schnittstellen gefüllt, die jeweils mit PCIe 3.0 x4 über den Chipsatz arbeiten und ein Modul mit einer Länge von 4,2 cm bis 11 cm aufnehmen können.