[Đánh giá chi tiết] Chipset Z77: Hoàn thiện một tiến trình

 

“Tick – tock” – Đó là cái tên Intel đặt cho chiến lược nghiên cứu – phát triển sản phẩm của mình. Cứ mỗi 2 năm (ứng với 1 chu kì tick-tock), chúng ta sẽ được chứng kiến sự ra đời của kiến trúc vi xử lý mới trên tiến trình nm mới (tất nhiên không phải cùng lúc), cụ thể:

- Tick: tiến trình sản xuất mới, kiến trúc cũ.

- Tock: tiến trình sản xuất cũ (cùng tiến trình với tick), kiến trúc mới.

Ivy Bridge là thế hệ CPU mới sau Sandy Bridge, thuộc nhịp “tick”. Sản xuất trên tiến trình 22nm, Ivy Bridge có vẻ chỉ nhỉnh hơn một chút về hiệu năng nhưng lại tiêu thụ ít điện hơn, (có khả năng) mát hơn, mở hệ số nhân nhiều hơn…

Trong lúc còn chờ Ivy Bridge ra mắt, chúng ta hãy cùng tìm hiểu kĩ hơn về chipset Z77 – "người bạn" được Intel tung ra để song hành cùng Ivy.

 

 

Sơ đồ trên thể hiện thiết kế của bo mạch chủ Intel DZ77GA-70K. Theo đó chipset Z77 có thể quản lý 2 cổng SATA 3, 4 cổng USB 3.0 và 8 lane PCI Express 2.0. Bộ nhớ RAM vẫn chỉ hoạt động ở Dual Channel. Có vẻ không khác biệt nhiều lắm so với Z68.

Ngoài lề một chút. Tất cả bo mạch chủ thế hệ chipset mới phục vụ Ivy Bridge bao gồm H77, Z75 & Z77 đều hỗ trợ xuất hình bằng iGPU (nếu CPU có). Và iGPU HD 4000 của Intel hứa hẹn là sẽ mạnh hơn HD 3000 trên Sandy Bridge.

 

Thế hệ chipset và CPU mới vẫn chỉ có 16 lane PCI Express cho VGA, nhưng giao tiếp 3.0 cho băng thông gấp đôi so với 2.0. Điều này mang lại khả năng gắn đa card đồ họa tốt hơn mà không lo bị nghẽn. Với 16 lane chúng ta có thể có các kịch bản sau: băng thông x16 đơn card, x8/x8 đôi card và x8/x4/x4 ba card. Với băng thông gấp đôi, x4 PCI Express 3.0 tương đương với x8 PCI Express 2.0 – vừa đủ cho VGA cao cấp chạy SLI hay CrossFire. Tất nhiên điều kiện cần và đủ là bạn phải sở hữu bo mạch chủ Z77, bộ xử lý Ivy Bridge và card đồ họa PCI Express 3.0.

Trong tương lai gần, rất có thể các bo mạch chủ 32 lane PCI Express 3.0 sẽ được ra mắt phục vụ cho người dùng cao cấp hơn. Điều này được thực hiện bằng sự hỗ trợ của chip PCIe 3.0 PLX PXE, và nhiều khả năng chip này chỉ hiện diện trên các bo mạch chủ thật cao cấp. Cá nhân người viết cho rằng 16 lane 3.0 đã là đủ đối với đa số người dùng.

 

Trên các bo mạch chủ H61, H67, P67 và Z68, cổng USB 3.0 đã xuất hiện từ lâu, nhưng là thông qua chip chuyển của bên thứ 3. Chipset Z77 có khả năng tự quản lý 4 cổng USB 3.0, thường là 2 cổng ở bảng giao tiếp I/O đằng sau và 2 cổng nằm trên main để nối ra mặt trước case (tùy hãng, tùy sản phẩm). Có nhiều ý kiến cho rằng, tốc độ cổng 3.0 do chipset Z77 quản lý nhanh hơn một chút so với cổng 3.0 thông qua chip chuyển.

Chưa cần biết bạn có nhu cầu sử dụng giao tiếp USB 3.0 này hay không, nhưng với xu hướng thích nhồi nhét mọi thứ có thể được của các hãng sản xuất bo mạch chủ hiện nay, ít nhất điều này cũng giảm được giá thành cho chip chuyển.

 

Nếu sử hữu cả bộ đôi Z77 và Ivy Bridge, người dùng có thể đạt đến mức xung RAM 2800 MHz – một cú nhảy lớn so với mức 2133 MHz của Sandy Bridge trước đây. Điều này có được nhờ bộ chia và khả năng OC bclk và Ivy Bridge hỗ trợ. Thực tình mà nói ít kit RAM nào đủ sức chạy ở mức này.

Đó là chuyện ở các sản phẩm tầm trung và cao cấp, còn ở mảng thấp hơn, Z77 và Ivy Bridge cũng hỗ trợ mức xung RAM tới 1600 MHz (so với mức 1333 MHz trên H61 hiện nay). Đây thực sự là một tin mừng bởi chúng ta đều biết nền tảng của Intel tận dụng tốc độ RAM tốt đến thế nào.

 

Người dùng có thể xuất ra tới 3 màn hình mà không cần sử dụng card đồ họa rời, với điều kiện là bo mạch chủ có từ 3 cổng xuất hình trở lên (một số chỉ có 2). Giải pháp đa màn hình đem lại môi trường làm việc và giải trí rất tốt, hơn hẳn so với 1 màn hình.

 

Tuy chưa ra mắt chính thức nhưng dựa trên các thông tin trên giấy tờ, các bộ xử lý Ivy Bridge top-end có điện năng tiêu thụ (TDP) chỉ 77W. Đây là sự kì diệu của tiến trình 22nm, nhưng đánh đổi với đó, hiệu năng của Ivy nhiều khả năng sẽ không cải thiện nhiều so với Sandy. Rất nhiều người sẽ cảm thấy thất vọng với điều này và đặt ra câu hỏi: tại sao Intel không giữ nguyên TDP để tăng hiệu năng lên?

Hiện chưa ai có thể trả lời câu hỏi này trừ Intel, nhưng nhìn theo một hướng khác, TDP giảm đồng nghĩa với số phase nguồn trên bo mạch chủ có thể giảm theo! Nếu không tính đến hiện tượng làm giá, nhiều khả năng nền tảng Ivy Bridge sẽ có p/p tốt hơn Sandy Bridge.

 

Nếu như các bo mạch chủ H61, H67, P67 và Z68 có thể hỗ trợ các CPU Ivy Bridge thông qua thao tác update BIOS thì ngược lại H77, Z75 và Z77 cũng hỗ trợ ngược Sandy Bridge. Điều này có thể dẫn đến một câu hỏi: “tôi không cần PCI Express 3.0, tôi cũng không cần USB 3.0, vậy tôi nên lựa chọn Z77 hay Z68?”. Đây có thể là một câu hỏi thừa nếu các bo mạch chủ Z77 không đắt hơn Z68 (so sánh cùng phân khúc) hoặc Z77 cho hiệu năng tốt hơn Z68. Nhưng còn trong trường hợp ngược lại thì sao? Trong bài viết này tôi sẽ giải đáp vế thứ 2 của vấn đề, còn vế đầu tiên thì phải chờ Z77 ra mắt đầy đủ mới kết luận được.

 

Trước khi nói về Rapid Start, tôi xin được nhắc lại một chút về 3 chế độ ngủ của Windows là Sleep, Hibernate và Hybrid Sleep. Đây là 2 chế độ rất được người dùng ưa thích bởi thời gian tắt/bật nhanh hơn rất nhiều so với shut down, đồng thời mọi nội dung đang hoạt động khi tắt vẫn giữ y nguyên khi ta bật máy.

- Sleep: mọi dữ liệu trên máy tính sẽ được chuyển sang bộ nhớ RAM. Khi người dùng trở lại với công việc, mọi nội dung đang dang dở như ứng dụng, file đang mở sẽ được “bung” ra hầu như lập tức. Ở chế độ này hệ thống không tắt hoàn toàn, vẫn tiêu tốn điện năng vì bộ nhớ RAM sẽ bị mất sạch dữ liệu khi ngắt điện. Đương nhiên nếu bị mất điện khi đang Sleep thì toàn bộ công việc cũng bị mất theo.

- Hibernate: thay vì lưu nội dung vào RAM, chế độ Hibernate sử dụng ổ cứng. Ở chế độ này, hệ thống tắt hoàn toàn, không tiêu tốn điện năng nhưng khởi động lại chậm hơn nhiều so với Sleep vì phải load từ ổ cứng.

- Hybride Sleep: đây là kết hợp của cả 2 chế độ trên. Khi sử dụng chế độ này, trạng thái công việc được lưu vào cả ổ cứng và RAM (tất nhiên vẫn tiêu tốn điện năng). Nếu không xảy ra sự cố về điện, khi bật máy hệ thống sẽ load từ RAM, còn nếu bị mất điện thì sẽ load từ ổ cứng.

Như vậy có thể thấy 3 chế độ trên đều có hạn chế: khởi động nhanh thì máy vẫn chạy, còn muốn tắt máy hoàn toàn thì khởi động chậm. Rapid Start đơn giản là bước cải tiến khắc phục vấn đề này, với yêu cầu “nhỏ” là sự hỗ trợ của một chiếc SSD! Theo đó, Intel lợi dụng tốc độ truy xuất cực nhanh của SSD, nạp trạng thái công việc vào đó thay vì sử dụng HDD, nhờ đó hệ thống tắt hoàn toàn nhưng khởi động vẫn nhanh. Nói cách khác, Rapid Start thực chất là Hibernate sử dụng SSD với một khác biệt nho nhỏ: Hibernate lưu công việc vào phân vùng cài hệ điều hành, còn Rapid Start có thể lưu vào một chiếc SSD bất kì trong hệ thống.

Nếu chỉ suy nghĩ đến đây, rất nhiều người nhận định Rapid Start chả khác nào một trò tầm xàm vớ vẩn, nhưng đừng vội kết luận như vậy! Hãy nhớ, Intel vẫn còn công nghệ SSD caching! Công nghệ này sử dụng ổ SSD dung lượng nhỏ để làm cache cho HDD cài hệ điều hành, tăng tốc độ hệ thống rất nhiều – cực kì hữu ích nếu bạn không đủ sức mua một SSD đủ lớn để cài đặt. Như vậy, Rapid Start không hề có tính ứng dụng khi đứng một mình, nhưng lại rất lợi hại nếu kết hợp với SSD caching.

Một công nghệ mới khác ít tính ứng dụng hơn là Smart Connect: cập nhật mạng xã hội, mail, các dịch vụ đám mây… ngay cả khi máy đang ngủ. Nguyên tắc rất đơn giản: cứ sau một chu kì nhất định hệ thống… tự khởi động, cập nhật rồi lại ngủ. Vấn đề lớn nhất của Smart Connect là dịch vụ hỗ trợ. Đến nay mới chỉ có Sobees và Seesmic Desktop cung cấp tương tác cho 1 số mạng xã hội, Microsoft Outlook, Windows Live Mail.

 

Trái với lầm tưởng và kì vọng ban đầu của chúng ta, HyperFormance không hề giúp tăng hiệu năng game. Ý nghĩa thực sự của tính năng này là giảm thời gian phản hồi phím/chuột, đem lại những pha xử lý chính xác hơn. License của Virtu MVP được tích hợp sẵn đi theo bo mạch chủ, không hề bán lẻ và cũng khó có thể crack. Cách duy nhất để sở hữu Virtu là bạn phải mua các sản phẩm bo mạch chủ được hãng trang bị phần mềm, bằng không chỉ được dùng thử 30 ngày. Hiện Virtu MVP vẫn còn đang trong giai đoạn phát triển, hỗ trợ ít game và gặp rất nhiều lỗi.

Chi tiết hơn về tính năng này, tham khảo 2 bài viết:

 

Bo mạch chủ chúng tôi sử dụng là AsRock Z77 Fatal1ty Professional – hiện là bo mạch chủ cao cấp nhất của quân đoàn AsRock Z77. Tôi sẽ chỉ điểm sơ qua vài nét về bo mạch chủ này vì nó không phải nhân vật chính hôm nay.

Nhìn vào bo mạch chủ, điểm đáng chú ý nhất có thể nhìn thấy ngay là 3 khe PCI Express để cắm card đồ họa (màu đỏ). Tuy nhiên khe thứ 3 chỉ chạy với băng thông 2.0 x4, 2 khe còn lại là PCI Express 3.0, chạy ở chế độ x16 (đơn VGA) hoặc x8/x8 (2 VGA) hoặc x8/x8/x4 (3 VGA). Tôi nghĩ nếu cả 3 khe đều là chuẩn 3.0, phân bố x8/x4/x4 để chạy 3 VGA sẽ hợp lý hơn.

Z77 Fatal1ty Professional sử dụng thiết kế 16 8: 16 phase nguồn cho CPU và 8 phase nguồn cho iGPU, hỗ trợ OC tối đa. Tôi không hiểu hãng làm tới 8 phase cho iGPU để làm gì, chỉ cần 4 là đủ. Số phase nguồn cho RAM cũng lên tới 4, có lẽ để phục vụ OC lên 2800 MHz!

- 1 x PS/2 Keyboard/Mouse Port

- 1 x HDMI Port

- 1 x DisplayPort

- 1 x Optical SPDIF Out Port

- 5 x Ready-to-Use USB 2.0 Ports

- 1 x Fatal1ty Mouse Port (USB 2.0)

- 1 x eSATA3 Connector

- 6 x Ready-to-Use USB 3.0 Ports

- 2 x RJ-45 LAN Ports with LED (ACT/LINK LED and SPEED LED)

- 1 x IEEE 1394 Port

- 1 x Clear CMOS Switch with LED

- HD Audio Jack: Rear Speaker / Central / Bass / Line in / Front Speaker / Microphone

Trong số 6 cổng USB 3.0 ở I/O mặt sau, chỉ có 2 cổng do chipset Z77 quản lý, 4 cổng còn lại được quản lý bởi chip Etron EJ188H. Ta có thể thấy một sự bất hợp lý ở đây: do nhồi quá nhiều cổng USB và eSATA cộng thêm nút Clear Cmos vào bảng I/O, AsRock buộc phải cắt giảm bớt cổng xuất hình, chỉ còn 2 cổng kích thước nhỏ là HDMI và Display Port. Không phải màn hình nào cũng trang bị 2 cổng này, và người dùng Z77 Fatal1ty Professional chắc chắn không thể dùng iGPU để xuất ra 3 màn hình. Lẽ ra đặt nút clear Cmos ở cùng nhóm nút reset, power thì hợp lý hơn.

Tản nhiệt chipset và mosfet đặc trưng của dòng Fatal1ty. Rất đẹp mắt!

Trên Z77 Fatal1ty Professional, AsRock quyết định giữ lại các cổng kết nối “cổ lỗ” như IDE, Floppy Disk, COM… Nhiều người cho rằng đây là sự lãng phí không cần thiết, lẽ ra giá của bo mạch chủ có thể rẻ hơn một chút nếu không có chúng.

 

BIOS UEFI của Z77 Fatal1ty Professional không khác chút nào so với người tiền nhiệm Z68. Giao diện này rất đẹp mắt và thân thiện, có thể sử dụng cả chuột lẫn bàn phím để điều khiển.

Các tùy chỉnh thông số giống hệt Z68 Fatal1ty Professional. Đáng chú ý là phần bclk cho phép kéo lên 150. Các bộ xử lý Ivy Bridge sắp tới có khả năng kéo bclk – một điểm hơn so với Sandy Bridge. Ngoài ra có 5 tùy chọn OC sẵn phục vụ người dùng thiếu kinh nghiệm, gồm các mức 4,0 GHz; 4,2 GHz; 4,4 GHz; 4,6 GHz và 4,8 GHz.

Người dùng có thể lưu các thiết lập OC vào 3 profile để gọi ra ngay khi cần. Đây là tính năng rất hữu ích đối với người dùng, xuất hiện trên mọi phân khúc sản phẩm của AsRock.

Mục OC RAM. Đáng tiếc là xung RAM vẫn chỉ nâng lên được mức 2133 MHz (không khác gì Z68). Có lẽ phải chip Ivy Bridge mới có thể kéo cao hơn.

BIOS của AsRock có một đặc điểm hơi phiền toái là nơi tắt công nghệ tự hạ xung Enhanced Halt State (C1E) lại không nằm cùng chỗ với các tinh chỉnh khác của CPU.

 

 

Đầu tiên phải nói rằng ép xung bộ xử lý Sandy Bridge trên Z77 chẳng khác chút nào so với trên Z68 hay P67.

Ngay khi bắt đầu, tôi thử tăng bclk lên 108. Kết quả, không thể boot được vào main, phải clear BIOS. Như vậy chúng ta vẫn buộc phải tăng hệ số nhân để ép xung, bclk chỉ tăng rất hạn chế. Theo các thông tin có được đến hiện nay thì Ivy Bridge sẽ cho phép ép xung bclk – một tin mừng cho các OCer.

Chuyển sang ép xung RAM, mặc dù Z77 Fatal1ty Professional hỗ trợ xung RAM tới 2800 MHz nhưng trong bios, bộ chia chỉ cho phép tăng lên 2133. Như vậy 2133 là giới hạn của Sandy Bridge, cùng lắm là tăng lên được 2200 nếu dùng bo mạch chủ Asus.

Sau một vài thao tác, mức xung cao nhất tôi đạt được là 5,1 GHz với điện áp 1,50V. Mức này chạm ngưỡng của tản nhiệt tôi sử dụng nên không thể ép cao hơn. Xung nhịp cao nhất có thể boot được vào Windows là 5,5 GHz với điện áp 1,60V. Kì thực tôi cho rằng khả năng ép xung cao như thế này là nhờ chất lượng linh kiện tốt, số lượng phase nguồn nhiều của Z77 Fatal1ty Professional chứ không phải do chipset Z77 mang lại. Nhiều bo mạch chủ Z68 cao cấp khác cũng có thể đạt được mức này.

Nội dung thử nghiệm hiệu năng sẽ bao gồm 8 phép thử:

- 3DMark Vantage & 3DMark 11: đánh giá chung hiệu năng game toàn hệ thống, thiết lập Performance Preset.

- Cinebench 11.5: khả năng render của CPU.

- 7zip: tốc độ nén và giải nén, sử dụng trình benchmark tích hợp trong phần mềm.

- Excel 2010: sử dụng bảng benchmark dựng sẵn để Excel tự động lập biểu đồ từ hơn 13000 số liệu rồi đo thời gian.

- 3 game: 

Batman Arkham City (DX11): độ phân giải 1600 x 900, thiết lập Very High, khử răng cưa AA off.

Crysis Warhead (DX10): độ phân giải 1600 x 900, thiết lập Enthusiast, khử răng cưa AA off.

StarCraft II (DX9): độ phân giải 1600 x 900, thiết lập Ultra, khử răng cưa AA off.

 

Bo mạch chủ Z68 tham gia là AsRock Z68 Pro3. Ban đầu tôi dự định so sánh điểm số của 2 bo mạch chủ này tại 2 mức là 3,4 GHz (mặc định) và 4,5 GHz. Tuy nhiên bench xong Z77 Fatal1ty Professional, đóng gói lại trả hãng thì mới ngã ngửa ra Z68 Pro3 không lên nổi 4,5 GHz vì quá ít phase điện, các phase bị quá tải, quá nhiệt nên tự tắt. Thôi thì chỉ so sánh ở xung nhịp mặc định vậy.

Trên thực tế, chipset hầu như không ảnh hưởng chút nào tới hiệu năng toàn hệ thống. Các thành phần quyết định gồm có CPU, VGA, bộ nhớ RAM và ổ cứng. Do vậy khó có thể hi vọng vào sự cải thiện tốc độ của Z77 so với Z68.

Đầu tiên là 3DMark Vantage. Điểm chác giữa Z68 và Z77 không chênh lệch mấy.

3DMark 11 cũng cho kết quả tương tự.

Chênh lệch điểm số hầu như không đáng kể trong Cinebench 11.5 – bài test khả năng render của CPU.

Tốc độ nén và giải nén mà phần benchmark tích hợp của 7zip đo được. Thậm chí Z68 còn nhanh hơn một chút, tuy không nhiều nhưng đủ thấy sự khác biệt.

Phép thử Excel sử dụng bảng benchmark dựng sẵn để Excel tự động lập biểu đồ từ hơn 13000 số liệu rồi đo thời gian.

Cuối cùng là hiệu năng trong 3 game nặng:

Tất cả các bài test đều khẳng định một điều: cùng một CPU, hiệu năng Z77 không cải thiện gì hơn Z68. Các kết quả giữa chúng có chút ít sai lệch là do sai số hệ thống khi tiến hành. Khả năng ép xung chắc chắn cũng chẳng khác biệt gì, yếu tố quyết định là chất lượng linh kiện chứ không phải chipset. Bởi vậy nếu bạn chỉ quan tâm đến hiệu năng mà không sử dụng đến những thứ như PCI Express 3.0, native USB 3.0 hay Rapid Start… thì việc tốn tiền nâng cấp từ Z68 lên Z77 hoàn toàn không cần thiết.

 

Thành thực nhìn nhận, có rất ít lý do để nâng cấp lên Z77 nếu bạn đang sử dụng bo mạch chủ Z68 (so trong cùng phân khúc thôi nhé), bởi rất ít người có thể tận dụng những điểm cải tiến của chúng. Những điểm hơn ở đây là:

- Hỗ trợ USB 3.0, không cần chip chuyển: mặc dù có thông tin cho rằng tốc độ cổng USB 3.0 do chipset Z77 quản lý nhanh hơn một chút, nhưng tôi không cho rằng người dùng có thể nhận ra “một chút” này, hoặc chiếc USB của bạn đủ nhanh để bị băng thông chip chuyển làm nghẽn.

- PCI Express 3.0: trừ trường hợp chạy 3 card đồ họa với băng thông x8/x4/x4 hay chạy 2 card 2 nhân ra (tương đương Quad SLI hoặc Quad CrossFire), tôi không nghĩ sẽ xảy ra nghẽn băng thông trên PCI Express 2.0. Hơn nữa để tận dụng lợi thế này, phải hội tụ đủ cả 3 điều kiện: bo mạch chủ có khe 3.0, CPU Ivy Bridge, card đồ họa 3.0 – cả bộ máy mới!

- Xung nhịp RAM cao: đây là điều rất đáng giá ở Z77, nhất là khi Ivy Bridge cho phép ép xung bằng bclk. Nhưng bạn cũng phải sở hữu một kit RAM cực khủng mới có thể đạt đến mức này.

- Xuất 3 màn hình: tính năng này cũng rất đáng chú ý. Sử dụng nhiều màn hình có thể theo dõi công việc, chuyển đổi qua lại rất dễ dàng. Có điều với sức mạnh của đồ họa tích hợp thì có lẽ không thể chơi game với nhiều màn hình.

- Rapid Start & Smart Connect: trong 2 công nghệ này, Rapid Start tỏ ra mang tính ứng dụng nhiều hơn. Có thể trong thời gian sắp tới tôi sẽ thực hiện một bài review chi tiết về nó.

Thiếu hấp dẫn ở mảng nâng cấp, nhưng nếu là người dùng mua mới thì không có lý do gì để bạn không lựa chọn nền tảng chipset mới của Intel vì giá của chúng (có vẻ) đều sàn sàn các sản phẩm cũ (cùng phần khúc), hoặc có hơn cũng chỉ chút ít. Không chỉ vậy, việc chipset có thể tự quản lý nhiều thứ hơn cộng với điện năng tiêu thụ thấp của Ivy Bridge sẽ dẫn đến tiết kiệm được các linh kiện như chip chuyển, phase nguồn. Chúng ta hoàn toàn có thể mong chờ thị trường điều tiết và các sản phẩm mới có p/p tốt hơn hiện tại.