Asus P5E3 WS Professional

Copertina

La recensione ha come oggetto una delle schede madri della serie Workstation di Asus. In particolare la motherboard è la P5E3 WS Professional caratterizzata dall'avere a bordo due slot PCI-X oltre ai consueti PCI Express e PCI.

La serie workstation di Asus è rivolta ad una utenza professionale che privilegia la stabilità, affidabilità e continuità di funzionamento rispetto alle altre caratteristiche possedute dalla scheda madre. Per questo motivo la costruzione è al top a partire dal PCB e dalla qualità della componentistica utilizzata.

Come vedremo nel corso della recensione a queste caratteristiche menzionate se ne affiancano anche altre molto richieste nel mondo degli utenti entusiasti che sono l'overcloccabilità e il buon supporto del bios alle memorie DDR3.

1. Presentazione e bundle

Equipaggiata con il chipset X38, P5E3 WS Professional è dedicata alla fascia di utenza professionale. Questa linea di prodotti Asus dovrebbe infatti garantire stabilità operative ed un'ingegnerizzazione elettronica della scheda tutta specifiche per utilizzi intensi.

WS infatti non è altro che l'acronimo di Work Station, definizione che connota tutte quelle macchine utilizzate principalmente da professionisti della grafica o dell'editing video ed inoltre chi vuole “costruire” in casa il proprio server personalizzato.

Sono presenti due slot PCI-X a 64 bit a 133 MHz atti ad alloggiare controller per hard disk, che consentono di superare il collo di bottiglia imposto dal tradizionale bus PCI che limita la banda massima teorica a 133 MB/s. Come vedremo meglio in seguito ciascuno slot PCI-X avrà a disposizione 1 GB/s di banda massima teorica che consentono l'utilizzo dei controller dischi raid più performanti del mercato senza limitazione alcuna sulle performance.

La confezione è allineata alla produzione Asus del momento, il bundle non è ricchissimo ma completo. Sparisce la ventola tangenziale applicabile sui dissipatori dei mosfet apparsa con la serie De Luxe dei modelli P5B. L'assenza di questo accessorio ci coglie di sorpresa e ci porta a interrogarci sul fatto se Asus fosse convinta che questo prodotto andrà sempre ad alloggiarsi in cabinet di livello e ben areati, oppure possiamo a questo punto domandarci se l'accessorio in oggetto è veramente utile ai fini della vita del settore di alimentazione della scheda madre. Sottolineamo che la sede per la ventola aggiuntiva e' comunque presente all'interno dell'imballo.

Il bundle associato alla scheda è ben visibile nelle immagini successive:

2. Caratteristiche e layout

La scheda tecnica presa dal sito del costruttore ben riassume quelle che sono le principali caratteristiche della scheda madre:

Il layout della scheda non presenta grosse novità rispetto ai modelli precedenti, sembra un “misto” tra una P5K3 nella parte superiore ed una Maximus nella parte inferiore, avremmo gradito che gli slot delle ram fossero stati in tinta con quelli PCI Express e PCI-X. Il PCB della scheda madre è molto più robusto e rigido di quello impiegato nelle altre linee di schede madri prodotte da Asus, ed è realizzato con una tecnologia “low level noise” ovvero tendente a minimizzare i disturbi introdotti dai segnali veicolati sui circuiti della scheda madre.

3. Bios

Di seguito le schermate del bios più significative e che racchiudono i settaggi più significativi necessari a spremere il massimo delle performance su questa scheda.

4. Architettura motherboard e chipset X38

La motherboard è sviluppata sul chipset X38 di Intel che al momento costituisce il modello di punta per le architetture desktop/workstation. Il chipset X38 introduce rispetto ai chipset precedenti una serie di novità che saranno sinteticamente descritte nel seguito.

La seguente figura rappresenta uno schema a blocchi del chipset Intel X38:

C'è subito da dire che la motherboard sfrutta le 6 linee PCI Express x1 presenti nel southbridge nel seguente modo:

• 4 linee PCI Express vengono utilizzate per l'interconnessione del bridge NEC μPD720404 che fornisce l'interconnessione dei due slot PCI-X con il bus PCI Express. Il chip è un Bridge dal protocollo PCI Express a PCI/PCI-X che supporta la specifica PCI Express Base Specification Revision1.1 e la specifica PCI Express to PCI/PCI-X Bridge Specification Revision1.0. Il chip μPD720404 contiene un circuito di interfaccia a PCI Express x4 e un circuito di interfaccia ad un bus singolo a 64bits PCI/PCI-X a 133 MHz. Con questa configurazione è possibile ottenere 2 slot PCI-X con banda pari a 1 GB/s che consentono di supportare le performance della maggior parte dei controller dischi RAID oggi presenti sul mercato.

• 2 linee Pci Express sono utilizzate per i due controller Marvell 88E8056 Gb LAN integrati nella motherboard.

Per il resto l'architettura sfrutta le caratteristiche peculiari del chipset Intel X38 che vengono sinteticamente riassunte di seguito:

• Un bus di sistema a 1333/1066/800 MHz;

• Una interfaccia PCI Express 2.0 che consente di raggiungere la banda teorica massima di 16 GB/s per porta, e consente delle perfoemance grafiche molto spinte con una configurazione grafica dual-card X16;

• La tecnologia Intel® Fast Memory Access basata sulla architettura rinnovata del Memory Controller Hub (MCH) che consente un miglioramento delle performance del sistema tramite l'ottimizzazione dell'utilizzo della banda di memoria disponibile e la riduzione delle latenze di accesso alle memorie;.

• Il supporto alla configurazione Dual-Channel per le memorie DDR3 che consente la banda teorica massima di21.2 GB/s (DDR3 1333 dual 10.6 Gb/s) e l'indirizzamento di 8 GB di memoria.

• Il supporto alla configurazione Dual-Channel per le memorie DDR2 he consente la banda teorica massima di 12.8 GB/s (DDR2 800 dual 6.4 Gb/s) e l'indirizzamento di 8 GB di memoria.

• Il nuovo controller integrato nella motherboard ICH9 che consente di impostare volumi RAID 0, 5, and 10.

5. Metodologia e sistema utilizzato per i test

Verranno realizzati quattro gruppi di test che sono stati progettati per rispondere alle seguenti filosofie:

1. un primo gruppo di test sarà mirato ad evidenziare le performance della scheda madre nel comparto memorie. Il sisema sarà sottoposto a una serie di applicativi di benchmarking sintetico. I test sono fatti ad una frequenza di FSB che consenta di impostare le memorie DDR3 a 1800 con timings 7-7-7-21. I risultati ottenuti saranno confrontati con quelli ottenuti con la motherboard P5K3 De Luxe che si basa sul chipset P35. In questo modo si potrà fare un confronto diretto tra i risultati ottenuti con le due schede madri.

2. Il secondo gruppo di test riguarderà il comparto storage della scheda madre e la possibilità che la stessa offre in termini di slot disponibili per l’alloggiamento di controller esterni. Il test è stato realizzato facendo uso di 4 dischi Western Digital raptor da 74 GB con 16 MB di cache che funzionano a 10.000 RPM. La scelta è caduta su questi dischi per non avere colli di bottiglia sui dischi fisici in modo da mettere alla corda la scheda madre con il controller integrato e i controller esterni che sono stati utilizzati nel corso delle prove. Saranno effettuate tre sessioni di prova con tre differenti controller:

• il controller Intel ICH9R integrato nella motherboard;

• un controller Promise SuperTrak EX8350 con bus PCI Express 4x. Questo controller è totalmente hardware nel senso che per implementare la logica RAID di cui è capace (livelli RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 e JBOD) utilizza un processore a bordo dedicato allo scopo (Intel IOP333 XScale® I/O 500 mHz) e una cache memory 128MB DDR ECC;

• un controller Promise FastTrak S150 SX4 che funziona su bus PCI a 32 bit a 66 MHz ed è stato installato su uno slot PCI-X. Infatti si è sfruttata l'interoperabilità del protocollo PCI-X con quello PCI, ed avendo a disposizione un bus a 32 bit a 66 MHz si avrà una banda teorica di 266 MB/s (doppia rispetto a quella di un normale bus PCI 32 bit a 33 MHz). Questo controller supporta livelli RAID 0, 1, 10, 5 e JBOD, e per i calcoli di parità si appoggia ad un processore a bordo dotato di motore XOR per i calcoli di parità e a 256 MB di memoria cache non ECC.

3. Il terzo gruppo di test viene effettuato con applicativi di benchmarking grafico e applicativi di gaming. I test hanno lo scopo di evidenziare, qualora ci siano, i miglioramenti introdotti dal nuovo standard PCI Express 2.0 stressando al massimo il comparto grafico. Inoltre confrontando i valori misurati con quelli ottenuti su una scheda madre con chipset P35 si andrà a vedere se vi siano miglioramenti prestazionali introdotti dal nuovo chipset X38.

4. Il quarto gruppo di test invece viene fatto per vedere le propensioni dela scheda madre a salire in overclock. Saranno ricercati il massimo FSB ottenibile con la scheda madre e la massima frequenza di funzionamento delle memorie alla quale sarà possibile chiudere un superPI 1M.

6.Test Comparto Memorie

I risultati dei test sintetici confermano che la P5E3 è in generale più performante rispetto alla P5K3. Unica eccezione sono i risultati che si sono ottenuti con le latenze in cui la P5K3 si è dimostrata, anche se di poco, leggermente più performante. Sicuramente questo risultato sarà stato influenzato dal settaggio dei subtimings che sono stati lasciati a default in entrambe le sessioni di prove fatte con la P5E3 e la P5K3, ma che evidentemente sono settati in maniera più aggressiva nella P5K3 grazie al fatto che il bios utilizzato è più maturo. Purtroppo non avendo più a disposizione la piattaforma di test basata su P5K3 non è stato possibile fare una controverifica.

7. Test sezione storage

Il test è stato realizzato facendo uso di 4 dischi Western Digital raptor da 74 GB con 16 MB di cache che funzionano a 10.000 RPM. La scelta è caduta su questi dischi per non avere colli di bottiglia sui dischi fisici in modo da mettere alla corda i controller che sono stati utilizzati nel corso delle prove.

Sono state effettuate tre sessioni di prova con tre differenti controller:

• il controller Intel ICH9R integrato nella motherboard;

• un controller Promise SuperTrak EX8350 che funziona su bus PCI Express 4x. Questo controller è totalmente hardware nel senso che per implementare la logica raid di cui è capace (livelli RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 e JBOD) utilizza un processore a bordo dedicato allo scopo (Intel IOP333 XScale® I/O 500 mHz) e una cache memory 128MB DDR ECC;

• un controller Promise FastTrak S150 SX4 che funziona su bus PCI a 32 bit a 66 MHz ed è stato installato su uno slot PCI-X consentendo di sfruttare l'interoperabilità del protocollo PCI-X con quello PCI, ed avendo a disposizione un bus a 32 bit a 66 MHz che corrisponde ad una banda teorica di 266 MB/s (doppia rispetto a quella di un normale bus pci 32 bit a 33 MHz). Questo controller supporta livelli RAID 0, 1, 10, 5 e JBOD, e per i calcoli di parità si appoggia ad un processore a bordo dotato di motore XOR per i calcoli di parità e a 256 MB di memoria cache non ECC.

Come vedremo la modalità di svolgimento dei test ed i risultati degli stessi ci consentiranno di fare delle considerazioni che possono essere riassunte nelle seguenti macro categorie:

1. verificare l'interoperabilità del bus PCI Express 2.0 per verificare se i due slot 16x consentono di operare con schede PCI Express 8x, 4x o 1x;

2. testare il bus PCI Express e il bus PCI-X con dei controller esterni per verificare la bontà dell'architettura del chipset X38 e della motherboard, in particolare per ciò che riguarda il bus PCI-X e la compatibilità tra i controller integrati nella motherboard e i controller esterni;

3. capire, nell'ottica di un utilizzo workstation della motherboard, quando utilizzare i controller integrati nella motherboard e quando invece affidarsi a controller esterni in base a considerazioni sulle performance misurate sui volumi RAID creati.

La sessione di test è stata fatta costruendo un volume logico Raid 0 e poi Raid 5 costituito da 4 dischi fisici Western Digital Raptor 74 GB con cache 16 MB. Tutti i test sono stati fatti con uno stripe size pari a 64 KB che è una dimensione che va bene con tutti i tipi di applicazioni (sia quelle che spostano grosse quantità di dati poche volte, che per le applicazioni che spostano piccole quantità di dati molto frequentemente). Inoltre è stata disattivata la cache write back in modo da evitare che il risultato fosse influenzato da politiche differenti di caching dei dati, e per evidenziare le prestazioni “nude e crude” dei controller.

In sintesi il test mette in evidenza come il controller integrato della motherboard vada più che bene per l'utilizzo di volumi in Raid 0, mentre per le soluzioni con volumi Raid 5, che richiedono una notevole potenza per il calcolo della parità in fase di scrittura su disco, siano da preferire delle soluzioni con controller esterno hardware, ovvero aventi a bordo un processore completamente dedicato ai calcoli di parità. Ovviamente la stessa considerazione vale in generale per tutti i tipi di RAID che necessitano un grosso overhead per il calcolo della parità in fase di scrittura.

Dai risultati che è possibile leggere nel grafico sucessivo si vede come la soluzione con controller integrato abbia delle prestazioni veramente basse in scrittura con il RAID 5.

8. Test grafici e gaming

La lettura dei risultati ottenuti nei test eseguiti con benchmarking sintetico grafico e con applicativi di gaming ci porta a decretare un sostanziale pareggio tra la P5E3WS e la P5K3.

L'indicazione che si tra è che la P5E3WS ha una eccellente tenuta ed una eccellente stabilità già a partire dalla release inziale del bios che non potrà che migliorare con le release successive del bios.

Ovviamente come ci si aspettava non si evince alcuna indicazione supplementare sulle performance dal fatto che venga utilizzato la nuova release del bus PCI Express 2.0, che garantisce una banda doppia rispetto alla precedente versione del bus. Il motivo è abbastanza semplice ed è che la scheda video in nostro possesso non riesce sicuramente a saturare la banda messa a disposizione dal nuovo bus.

L’unica indicazione è quella relativa all’interoperabilità della nuova versione del bus con la vecchia versione, in altri termini è garantito il supporto, sia a livello meccanico, elettrico e di handshacking dei segnali, con le schede PCI Express con una revisione di bus inferiore. La scheda video a nostra disposizione con standard PCI Express 1.1 ha funzionato senza nessuna esitazione e senza dover fare alcuna operazione di configurazione di settaggi del bios.

9. Test di overclock

In questa sessione di prove viene testata la capacità della motherboard di salire in termini di FSB e di spingere al massimo le memorie e la CPU.

I risultati ottenuti sono veramente interessanti e denotano una capacità della motherboard a salire molto in overclock pur essendo stata concepita come un prodotto dedicato essenzialmente ad un uso professionale di tipo workstation.

10. Conclusioni

La scheda madre ha dimostrato di essere una soluzione veramente valida per l’utilizzo primario per cui è stata progettata ovvero un utilizzo workstation. La cosa che ha impressionato durante le sessioni di prove è l’estrema versatilità e stabilità del bios che ha consentito l’utilizzo contemporaneo di 3 controller dischi RAID, quello integrato ICHR9 e due esterni su bus PCI-X e PCI Express, senza la generazione di nessun conflitto hardware. E’ stata veramente una sorpresa positiva quella di vedere in fase di boot le schermate dei bios dei vari controller installati che si susseguivano senza alcun problema di freeze o blocchi dovuti ala contesa di risorse hardware e/o di interrupt (cosa molto frequente quando si utilizzano controller esterni).

Scorrendo i risultati delle prove si vede come la scheda madre abbia evidenziato delle ottime performance, pari ed in alcuni casi anche superiori, a quelle ottenute con la P5K3. Le ultime prove hanno anche evidenziato una buona propensione all’overclock consentendo di raggiungere valori di FSB di tutto rispetto, e spingendo le RAM a funzionare alla rispettabile frequenza di DDR3-2100 con timings veramente tirati 7-7-7-21. Il risultato è anche stato merito dell'alimentazione a doppia fase delle memorie che si è dimostrata stabile e ben progettata, e al materiale con cui è realizzato il PCB della scheda madre che avrà introdotto un rumore trascurabile nei segnali elettrici che viaggiano sulla motherboard.

Le sessioni di test si sono volutamente effettuate con il bios originale della scheda madre che ha quindi dimostrato una stabilità e una affidabilità veramente al di fuori dal comune per essere la prima release di un bios per una scheda madre.

Tutto ciò sta a testimoniare la cura progettuale che è stata messa nella realizzazione di tale motherboard.

Un altro punto a favore della scheda è l'estrema versatilità dei settaggi nel bios con un ampia scelta per quanto riguarda parametri di tuning fine, e il range di voltaggi sufficiente nella maggior parte dei casi anche con utilizzi in overclock molto spinti.

Onestamente durante le sessioni di test il feeling comunicato dalla motherboard per stabiliutà, affidabilità e capacità di overclock è stato veramente notevole e accoppiata con l'hardware utilizzato nelle prove non sono stati trovati dei difetti degni di nota.

Il prezzo è allineato a quello di prodotti con simili caratteristiche e votati ad un utilizzo professionale grazie anche alla presenza del bus PCI-X.

Una motherboard consigliata sia a chi la vuole utilizzare per assemblare una workstation che necessiti del bus PCI-X, sia per gli utenti entusiasti che mettono l'overclock al primo posto tra i requisiti che una motherboard deve avere.