Intel Core i7 6700K / Core i5 6600K Skylake review: 6de generatie Core CPU's getest

Nieuw platform: Z170 chipset met véél PCIe lanes

Mede door de komst van ondersteuning voor DDR4-geheugen en het wegvallen van de geïntegreerde voltage controller heeft Skylake een nieuwe generatie moederborden nodig en daarom heeft Intel ook een nieuwe processorvoet ontwikkeld, Socket 1151. Dat pinnetje meer ten opzichte van de Socket 1150 van Haswell zal geen effect hebben, het is er voornamelijk om het onderscheid duidelijk te maken. 

Intel introduceert vandaag één chipset in combinatie met de K-CPU's, de Z170. Deze chipset is de opvolger van Z97. Uiteindelijk zal er wel een volledige line-up aan wat "100 serie chipsets" gaat heten komen. Zo komt er een H170 als opvolger van H97, een B150 als opvolger van B85 en zo verder.

De Z170 staat via DMI 3.0 in verbinding met de processor. Dat is in feite een PCI-Express 3.0 x4 verbinding, met een maximale doorvoersnelheid van 32 Gigabit/s ofwel 4 Gigabyte/s dus.

In de basis biedt de Z170 ondersteuning voor 6x SATA600, de Intel Rapid Storage Technology voor zowel SATA als PCIe SSD's, tot 10x USB 3.0 en tot 20 PCI-Express 3.0 lanes voor extra controllers en extra uitbreidingssloten. 

De Z170 is een flinke stap vooruit ten opzichte van de Z97, vanwege de veel flexibeler I/O-mogelijkheden en een veel groter beschikbare aantal PCI-Express lanes die ook nog eens allemaal PCI-Express 3.0 zijn ten opzichte van PCI-Express 2.0 bij de vorige generatie chipsets.

Om het verschil duidelijk te maken zie je in onderstaande afbeeldingen allereerst de Flexible IO configuaties zoals mogelijk bij de Z97 chipset. Zoals te zien heeft deze chipset 18 "uitgangen", waarvan vier altijd USB 3.0, zes altijd PCI-Express 2.0 en vier altijd Serial ATA 600. Uitgangen 5 en 6 kunnen ofwel USB 3.0 ofwel PCI-Express 2.0 zijn terwijl uitgangen 13 en 14 ofwel SATA600 ofwel PCI-Express 2.0 kunnen zijn, waarbij aangetekend moet worden dat van deze vier er maximaal twee als PCIe geconfigureerd gaan worden. Het biedt een aantal verschillende configuratiemogelijkheden. De meest gebruikte: 6x Serial ATA 600, 8x PCI-Express 2.0 en 4x USB 3.0.

Flexible IO bij Z97:

Met de opkomst van op PCI-Express gebaseerde SSD's is er bij de Z97 een nijpend tekort aan PCI-Express lanes. De snelste PCIe SSD's gebruiken vier lanes en dat is al de helft van wat de chipset maximaal beschikbaar heeft. Als je bedenkt dat er ook nog lanes beschikbaar moeten zijn voor netwerkcontroller, USB 3.1 controller, extra uitgebreidingssloten en ga zo maar door, dan kom je al snel in de knoei. Daar komt dus nog bij dat de PCI-Express lanes bij Z97 alle nog van de 2.0 generatie waren. Als Z97 moederborden al een M.2 slot voor een SSD hadden, had dat in de regel maar twee lanes, met een maximale doorvoersnelheid van 1 GB/s dus. Een snel M.2 slot met vier PCI-Express 3.0 lanes komt bij Z97 borden niet vaak voor en is enkel mogelijk door voor de videokaart bestemde lanes uit de processor weg te snoepen. En Z97 moederborden met meer dan één M.2 slot voor SSD's zijn er al helemaal niet.

Dan de Z170. Deze chipset bevat maar liefst 26 "uitgangen", 8 meer dan de vorige generatie, die ook nog eens veel flexibeler in te delen zijn met veel meer PCI-Express lanes, die ook nog eens alle PCI-Express 3.0 zijn, ofwel 1 GByte/s per lane. Van de 26 uitgangen zijn er zes vast voor USB 3.0, waarvan twee gebruikt kunnen worden voor de op USB 3.0 gebaseerde Super Speed Inter-Chip interface, een techniek om onboard controllers via een USB-achtige interface te besturen. De overige 20 uitgangen zijn in potentie alle als PCI-Express 3.0 lane te gebruiken, waarmee het maximum aantal PCIe lanes dus 2,5x hoger is dan bij Z97. Vier van de uitgangen zijn naar wens door de moederbordfabrikant nog te gebruiken voor vier extra USB 3.0 poorten en tot zes van de uitgangen zijn configureerbaar als Serial ATA 600. Voor twaalf PCI-Express uitgangen, die gedeeld zijn met de SATA-controllers, wordt Rapid Storage Technology voor PCIe SSD's mogelijk.

Flexible IO bij Z170

Het is aan de moederbordenfabrikant om te bepalen hoe de chipset functionaliteit exact wordt geïmplementeerd. Het mooie van het flexible IO systeem is echter dat het ook zo geïmplementeerd kan worden dat er geschakeld wordt afhankelijk van welke apparaten worden verbonden. Zo kunnen twee uitgangen worden verbonden met een SATA Express aansluiting, die afhankelijk van het aangesloten device schakelt tussen PCIe x2 en 2x SATA600. Maar het is bijvoorbeeld ook prima mogelijkheid om een tweede (of derde...) M.2 slot te plaatsen, dat indien gebruikt de SATA-poorten van een moederbord onbruikbaar maakt.

Het gigantische aantal uitgangen biedt moederbordfabrikanten de mogelijkheid om veel meer functionaliteit dan voorheen op borden te plaatsen, zeker wanneer het aankomt op SATA Express, M.2 of U.2 aansluitingen voor PCI-Express SSD's. Z170 moederborden met twee of zelfs drie M.2 sloten die elk tot vier PCIe lanes hebben, zijn geen uitzondering. Toch geldt dat ook met 26 lanes er altijd een tekort is en dat dus bij vrijwel alle Z170 borden verschillende aansluitingen en connectors niet gelijktijdig gebruikt kunnen worden. En juist vanwege de complexe configuratie is het bij de meeste moederborden vrijwel ondoenlijk om precies te achterhalen welke functionaliteit niet tegelijkertijd beschikbaar is.

Als voorbeeld zie je hieronder een schema dat de technische staf van MSI Benelux maakte ter verduidelijking van hun Z170A Gaming M7 (waarvoor complimenten!). Zo zie je bijvoorbeeld dat wanneer je het tweede M.2 slot gebruikt, SATA-poorten 1 en 2 onbruikbaar worden. En wanneer je in het 7de PCI-Express slot een kaart met vier lanes stopt (bijvoorbeeld een moderne als uitbreidingskaart uitgevoerde SSD) dat PCI-Express x1 sloten PCIE_3 en PCIE_^worden uitgeschakeld. En wanneer je in het eerste M.2 slot een SSD met vier lanes plaatst, bijvoorbeeld de Samsung SM951, dat de twee SATA Express connectors, daarmee ook SATA 5&6 én PCI-Express x1 PCIE_4 worden uitgeschakeld.

Gelukkig zorgen de meeste moederbordfabrikanten ervoor dat de meest voor de hand liggende combinaties van hardware prima werken. Tenzij je een extreme power user met een zeer groot aantal PCIe SSD's bent, zal je niet tegen uitdagingen aanlopen.

Nu de PCI-Express lanes vanuit de chipset ook PCI-Express 3.0 zijn en in grotere getale aanwezig zijn, zijn deze in potentie ook meer geschikt voor videokaarten. Intel geeft aantal dat PCI-Express sloten die voorzien zijn van lanes vanuit de Z170 chipset inderdaad gebruikt kunnen worden voor videokaarten, maar raadt dat niet direct aan vanwege de extra latency. Daarbij moet je je natuurlijk ook nog eens realiseren dat de chipset als geheel wordt aangestuurd via de op PCI-Express 3.0 x4 gebaseerde DMI 3.0 verbinding. Ofwel: alle op de USB, SATA en PCIe poorten aangesloten devices kunnen tegelijkertijd maximaal 20 GB/s aan data verwerken.

Gelukkig biedt de Z170 net als zijn voorlopers de mogelijkheid om de 16 voor videokaarten bestemde PCI-Express 3.0 uit de CPU op te delen naar 2x 8 lanes en zelfs 8/4/4 lanes. Dat eerste is en blijft de beste optie voor SLI en Crossfire en zodoende zien we ook dat bij alle Z170 moederborden dat als er twee of meer PCI-Express x16 sloten zijn, twee daarvan zijn verbonden met de CPU en schakelen tussen 16/0 en 8/8 lanes. 3-way of 4-way SLI/Crossfire is en blijft geen goed idee op een mid-range platform, daarvoor kun je echter beter naar X99 kijken.

Check vooral ook onze Z170 moederborden vergelijkingstest, waarin we de eerste Z170 moederborden onder de loep nemen.