Системные платы для игровых компьютеров

Евгений Рудометов

Параметры компьютеров обгоняют самые смелые ожидания: за каких-то пару с небольшим десятков лет существования ПК информационный объем жестких дисков увеличился почти в миллион раз, емкость оперативной памяти возросла в тысячи раз, а тактовая частота, на которой работает ядро процессора, — в сотни раз. Это соответствующим образом отразилось и на потенциальных возможностях компьютерных систем. Их производительность возросла, по некоторым оценкам, в сотни тысяч раз.
Возможности современных технологий, реализованных в аппаратных средствах, часто обгоняют требования прикладных программ. Для своего дальнейшего развития отрасль остро нуждается в новых задачах, способных простимулировать разработчиков и производителей. Без этого невозможно дальнейшее развитие.

Из немногих ресурсоемких задач массового пользователя можно назвать, пожалуй, проблемы, связанные с обработкой HD-видео и динамичные игры с высоким уровнем реалистичности. И если с воспроизведением HD-видео неплохо справляются двухъядерные процессоры младших и средних моделей, то компьютерные игры просто ненасытны в требуемых им ресурсах.
Именно игры стали основным локомотивом, который тянет уже много лет всю компьютерную отрасль. Действительно, ресурсоемкость игр в значительной степени стимулирует появление новых технологий, высокопроизводительных комплектующих, модификацию компьютерных архитектур и разработку системного и прикладного софта.
Системные требования игрового сектора поддерживают крупные производители комплектующих и конечных систем, стремящиеся максимально полно удовлетворить потенциальных пользователей, заинтересованных в приобретении изделий с максимальной производительностью и широким функционалом.
Центральным элементом компьютеров являются процессоры, поддержку которых осуществляют системные платы. Именно в архитектуру последних интегрированы разъемы процессора, модулей оперативной памяти, видеоадаптера, плат расширения, а также микросхемы чипсета, BIOS, интерфейсов. Системные платы во многом определяют производительность и функциональные возможности компьютеров, включая средства оптимальной настройки, мониторинга и последующей модернизации.
Высокие параметры системных плат, а в конечном счете и всей системы, достигаются за счет их постоянного совершенствования, основанного на использовании новейших технологий.
При выборе системной платы целесообразно учитывать ряд основных характеристик (см. врезку «Основные характеристики системных плат»). Учитывать все эти параметры необходимо, даже если системная плата покупается не отдельно, а в составе ПК. Каждый из приведенных параметров играет огромную роль. Одни влияют на производительность, другие облегчают последующий апгрейд.

Для несложных игр

Оценивая и выбирая системную плату для игровой системы, нужно правильно учитывать свои потребности. Дело в том, что спектр игр огромен. Он простирается от сравнительно несложных вариантов, не требующих значительных ресурсов, до высокодинамичных игр, требующих предельных возможностей системы.
Для первых из них, реализующих несложные сценарии раскладки каких-либо шариков, сборки виртуальных конструкций, ситуационных игр, прекрасно подойдут компьютеры с двухъядерными процессорами и соответствующими системными платами. Для таких вариантов использования подойдет большинство плат, которые выпускаются компаниями ASUS, Gigabyte, MSI, Intel.
Это могут быть изделия, созданные на основе чипсетов AMD седьмой, восьмой или девятой серий, созданные для поддержки процессоров AMD. В качестве примера сравнительно недорогих моделей можно привести ASUS M5A87 (разъем — AM3+, чипсет — AMD 870, память — DDR3, слоты расширения — PCI Express x16, поддержка портов USB 3.0, формфактор ATX), Gigabyte GA-970A-DS3 (AM+, AMD 970, DDR3, два слота PCI Express x16, USB 3.0, ATX). Могут использоваться и изделия компактных формфакторов, например, MSI 870S-C45 (AM3+, AMD 870, DDR3, PCI  Express x16, micro ATX).
Широк и диапазон плат, ориентированных на процессоры Intel, доля которых на рынке соcтавляет более 2/3. В качестве примера сравнительно недорогих моделей, создаваемых на основе линееек чипсетов шестой и седьмой серии, можно привести ASUS P8B75-MLE (LGA1155, Intel B75, DDR3, две слота PCI Express x16, USB 3.0, формфактор micro ATX), Gigabyte GA-P67-DS3 (LGA1155, Intel P67, DDR3, два PCI Express x16, USB 3.0, ATX).

Модели с дискретной графикой

Оценивая возможности этих моделей, ориентированных на сравнительно несложные игровые программы, следует отметить, что особой привлекательностью обладают платы, реализующие возможности встроенных графических средств. В последние несколько лет графические средства встраиваются непосредственно в центральные процессоры Intel. У AMD существует отдельная линейка гибридных процессоров APU с системными платами под FM1, а на AM3/AM3+ видеоядро интегрировано непосредственно в саму системную плату.
Использование встроенных графических средств позволяет существенно снизить стоимость компьютера. Кроме того, как правило, платы этого типа имеют компактный формфактор micro ATX, что позволяет создавать компактные системы. В качестве недостатков таких решений можно назвать существенно меньшие возможности по сравнению с видеокартами, созданными на основе дискретных элементов. Однако, как правило, системные платы этого типа допускают установку дискретных видеокарт и выбор требуемой конфигурации.        
В качестве примеров плат для систем с использованием встроенных графических средств системной платы и ориентированных на процессоры AMD можно привести ASUS M5A88-M (AM3+, AMD 880G, DDR3, PCI Express x16, VGA, DVI, HDMI, USB 3.0, micro ATX), MSI 880GMS-E35 FX (AM3+, AMD 880G, DDR3, PCI Express x16, VGA, DVI, HDMI, micro ATX) и т. п.
А использование гибридных процессоров AMD с разъемом FM1, который несовместим с разъемом AM3+, предполагает варианты плат, созданных на основе чипсета A75/A55. В качестве примеров таких плат можно привести ASUS F1A75-M Pro (FM1, AMD A75, DDR3, два PCI Express x16, VGA, DVI, HDMI, USB 3.0, micro ATX), Gigabyte GA-A75M-UD2H (FM1, AMD A75, DDR3, два PCI Express x16, DVI, HDMI, GLAN, USB 3.0, micro ATX).
В качестве примеров плат для систем с использованием встроенных графических средств процессора и ориентированных на процессоры Intel, можно привести Intel DH67BL (LGA1155, Intel H67, DDR3, PCI Express x16, DVI, HDMI, USB3.0, micro ATX) и Gigabyte GA-H61N-USB3 (LGA1155, Intel H61, DDR3, VGA, DVI, HDMI, PCI Express x16, USB3.0, ATX).
Остается добавить, что указанные системы обеспечивают не только игровые возможности, но и могут стать основой мультимедийных центров, обеспечивающих проигрывание аудио и видеофайлов, включая HD.

Для динамичных игр

Отдавая должное описанным выше решениям, необходимо отметить, что ситуация резко меняется, когда речь заходит о высокодинамичных играх. В таких случаях от игровых систем требуется предельные уровни производительности и широкие функциональные возможности.
В таких системах, кроме мощных четырех-,  шести- или даже восьмиядерных процессоров, значительная нагрузка приходится на видеоподсистемы. Именно поэтому очень важным критерием выбора становится возможность установки двух и более видеокарт с поддержкой их одновременной работы с помощью специальных технологий.
Наличие нескольких слотов расширения PCI Express x16 предоставляет поддержку режимов AMD CrossFire/NVIDIA SLI, обеспечивающих одновременную работу видеоадаптеров, участвующих в формировании одного изображения. Это увеличивает производительность видеоподсистемы, и следовательно, сокращает время видеообработки.
Для минимизации задержек и своевременной подкачки данных требуется высокая скорость работы дисковой подсистемы.
Конечно, идеальным случаем является использование твердотельных накопителей, созданных на основе микросхем флеш-памяти и обеспечивающих скорость чтения/записи в сотни мегабайт в секунду.
Однако и традиционные жесткие диски могут демонстрировать очень высокие скорости, если их включить в RAID-массив с чередованием.
Иногда для повышения отзывчивости системы используется  миниатюрный модуль mSSD, устанавливаемый в специальный разъем, но пока это еще экзотика.  
Еще одним резервом увеличения скоростных возможностей игровой системы является оверклокинг (разгон), предусматривающий эксплуатацию комплектующих в режимах повышенных тактовых частот.
И конечно, для любителей коллективных онлайн-игр крайне важна гигабитная сеть, еще лучше — наличие двух сетевых контроллеров, повышающих и скорость, и надежность.
Полезной функцией является и соответствующий аудиоконтроллер (аудиокодек), который обеспечивает качественный звук. Некоторые решения предусматривают еще и подключение микрофонов для гашения посторонних шумов.
Остается добавить, что все эти возможности, реализуемые большим количеством комплектующих, требуют соответствующего энергопитания. При этом в системных платах питание многоядерного процессора, требующего мощного, качественного питания, реализуется с помощью  многофазных (многоканальных) преобразователей; видеокарты и модули памяти часто имеют на платах индивидуальные преобразователи.
Мощные игровые системы создаются на основе системных плат со старшими моделями чипсетов, предусматривающих использование нескольких видеокарт, подключение большого количества модулей памяти, организованных в многоканальные системы, а также реализующих большое количество дополнительных, крайне полезных, функций.
В качестве примера системных плат для процессоров AMD можно привести ASUS M5A97 (AM3+, AMD 970, DDR3, два PCI Express x16, USB 3.0, ATX) и Gigabyte GA-990FXA-D3 (AM3+, AMD 990FX, DDR3, четыре PCI Express x16, USB 3.0, ATX).
В качестве примера системных плат для процессоров Intel можно привести ASUS P6T WS (LGA1366, Intel X58, DDR3, два PCI Express x16, ATX), Gigabyte GA-X79-UD3 (LGA2011, Intel X79, DDR3, четыре PCI Express x16, ATX) и Intel DX79TO (LGA2011, Intel X79, DDR3, два PCI Express x16, USB 3.0, ATX).
Несколько меньшую, но все-таки очень высокую производительность демонстрируют решения, созданные на основе чипсетов Intel Z77, например, MSI Z77A-GD55 (LGA1155, Intel Z77, DDR3, три PCI Express x16, USB 3.0, ATX).  

Заключение

Рынок высоких технологий вообще и компьютеров в частности развивается очень быстро, в результате чего с завидной регулярностью появляются новые комплектующие и технологии. Это, конечно, отражается и на системных платах. Это означает, что на смену текущим фаворитам приходят новые лидеры, предоставляя пользователям еще больше возможностей.

Врезка. Основные характеристики системных плат

1.    Поддерживаемые процессоры. Каждый процессор характеризуется определенным набором параметров. Важнейшими являются: производитель, число ядер, тактовые частоты,  тип разъема.
2.    Чипсет. В составе архитектуры системных плат используются самые разные чипсеты, которые влияют как на ее производительность и функциональные возможности, так и на цену, и в конечном счете, на цену всего компьютера.
3.    Тип, объем и количество разъемов оперативной памяти. Большинство системных плат для настольных компьютеров рассчитаны на память DDR3.
4.    Интегрированные контроллеры. Возможности чипсетов расширяют с помощью специализированных микросхем (контроллеров). Они влияют на потребительские и эксплуатационные параметры системных плат.
5.    Количество и типы разъемов для плат расширения. Эти параметры определяют количество и стандарты подключения плат расширения, которые могут быть установлены в разъемы (слоты) системной платы.
6.    Конструктивные особенности. Чтобы не столкнуться с проблемами несовместимости при установке системной платы в корпус, необходимо обращать внимание на формфактор (eATX, ATX, mini ATX, micro ATX, mini ITX), ее размеры и особенности крепления, расположение элементов, слотов и внешних разъемов.
7.    Фирменные технологии. Для повышения потребительских свойств производители внедряют в конструкцию плат различные технологии, увеличивающие функциональные возможности, связанные с повышением удобства настройки и эксплуатации компьютера.