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RyzenマザーのポイントをASRockが語る、低消費電力でOCもイケるこだわりの基板設計
M.2 SSDが冷えるレイアウトにUSB 3.0も強化、Mini-ITXも今後登場予定text by 浅倉吉行
2017年4月24日 00:01
AMDの最新CPU「Ryzen」が大人気だ。
性能やコストパフォーマンスはかなり高く、 AMDのCPUとしては近年最大のヒット。当然、対応マザーボードにも注目が集まっている。
しかし、「AMD系のマザーボードは久々」という人も多いだろうし、チューニングについてもUSB周りやメモリ周りなど、これまでとは違うノウハウが要りそうだ。
そこで今回、ASRockにRyzen用マザーボードのポイントを聞いてみた。性能を引き出す上で重要な点や、OCのめやす、USBやメモリ周りはどうなっているのか、さらにはMini-ITXマザーボードの発売予定まで、気になる部分を解説してもらっている。
Ryzenマザーのポイントは「発熱対策」2oz銅の基板と12+4フェーズの電源で高効率＆低発熱に
[ASRock]「今回、一番Socket AM4マザーボードを設計する上で一番力を入れているのは、電源供給の部分です。Ryzenは高負荷時にはかなり発熱するので、システムの安定性を高めるため、この部分にはかなり力を入れました。
具体的には、電源供給の効率を高めるための回路設計を行い、基板には2oz Copper PCBを採用しています。これらの効果により、動作時の基板の温度を低く抑え、システムの安定性を向上させています。
この部分が優れていると、CPUへ電源を供給する際の変換ロスも少ないので、安定性を高めるだけで無く、消費電力も抑えることができます。電源の変換効率が悪かったり、使用している材質が良くなければかなり発熱するため、この部分はマザーボードの性能差が出る部分でもあります」
マザーボードのレイアウトを見ると、X370 Taichiの場合、12＋4フェーズの電源部分が目立つ。Ryzenが倍率フリーであるため、オーバークロックを楽しむユーザーにもこたえるかたちになっている。
加えて、ほとんどのAM4マザーボードラインナップで、2oz Copper PCBを採用しており、Voltage dropを最小値に抑えることができたという。この値は低いほど、電源供給効率が向上するため、電源フェーズ数も合わせて、OC時だけでなく、定格運用時の安定性にも繋がっているそうだ。
実は設計が難しいRyzenマザーボード、技術力はコネクタの位置でわかる？M.2 SSDが最も冷える位置にスロットを搭載
[ASRock]「Socket AM4マザーボードは、メーカーの設計力が問われるマザーボードだと思っています。
そもそもとして、Socket AM4マザーボードはSummit Ridgeのほか、Bristol Ridge、Raven Ridgeという様々な条件が違うプロセッサに対応しなくてはなりません。
また、RyzenはIntel系のCPUとは異なり、CPUソケットからそのまま真下に配線を伸ばせない仕様となっているため、配線を一度左側に出した後に90度曲げて下側に伸ばす必要があります。CPU左側には電源フェーズもあり、他のPCIeレーンの配線もあるので、配線の制約が多いのです。
そうした中、“M.2をちゃんと冷却したい”という思いで、冷却に有利な位置にコネクタを搭載しました。“匚”の形を最短で作るのに、本当に苦労したのですが、我々の技術力を示すよい例になったと自負しています」
M.2の位置は、デザイン時点で決めた冷却重視のレイアウトとのことだ。ASRcokとしては、GPUの下ではヒートシールドを付けても意味がないと判断しており、譲れない部分だという。
たしかに、GPUの下に隠れてしまう位置よりは、剥き出しで、かつエアフロー上にあるほうが放熱は良好である。
Ryzenのオーバークロックの目安は空冷4GHz・水冷4.15GHzOC記録を狙うためのBCLKクロック変更機能も搭載
マザーボードの特徴ではもう一つ、ASRock独自の機能として「Hyper BCLK Engine II」の採用がある。
AM4マザーボードではベースクロック100MHzに固定されているが、Hyper BCLK Engine IIを搭載するマザーボードの場合は、ベースクロックを100MHz～140MHz間で変更可能で、Ryzen 7 1700で4.0GHz常用を考える場合、12+4電源フェーズと2oz Copper PCBも合わせて、チェックポイントになるだろう。
OC・パフォーマンスを担当するNick Shih氏に開発時のOCテスト状況を聴いてみたところ、CPU倍率を0.25刻みで上昇させていき、負荷テストをクリアするかといった方法をよく採用していたそうだ(Ryzenは標準でCPU動作倍率を0.25刻みで調整可能)。
空冷では4.0GHz、水冷では4.15GHzまで確認しており、3.9GHzまではさくっと行く印象があるとのこと。4.01GHz以降の壁が妙に分厚いため、まずは4.0GHz常用可能な状態を模索するのがよさそうである。
またOC環境下では、人気となっているRyzen 7 1700よりも、Ryzen 7 1800Xのほうが安定性に富むため、Nick氏としては4.0GHzまでOCするなら、1800Xをオススメするとのことだった。
USB3.0の安定性を強化、ASRockは独自に対策
[ASRock]「RyzenはCPU側にもチップセット側にもUSB 3.0コントローラが搭載されています。CPU側、チップセット側で各種高周波の信号が集中しているため、USB3.0の信号レイアウトの設計は細心の注意が必要となります。
ASRockは配線レイアウトに気を配りながら独自に信号を強化することで安定化をはかっています」
USB 3.0周りはシビアといった話もあるが、筆者個人のチェック範囲、及び本原稿作成時点だと、キャプチャーユニットの類いはRenesas製コントローラを搭載した拡張ボードのほうが無難である認識だ。
メモリの動作チェックにはわざと耐性の悪いCPUを使うASRock流「誰が使っても動く対応品リスト」の作り方
AM4プラットフォーム対応チップセットは、BIOSでチューニングできる範囲に制限が有り、Intelチップセットのようにメモリ設定をメーカーが好き勝手に弄れるわけではなく、調整できるのは「決まった範囲内で」といった状況なのだという。そのため、マザーボード側で相性などを吸収するのが難しく、正常に動作するメモリはある程度限定されてしまうそうだ。
そこでメモリ選びの参考になるのがメーカーのバリデーションリストだ。ASRock製マザーボードのサポートページに記載のある「メモリーサポート一覧表」に並ぶメモリは、ASRockが所有する40数個のRyzen CPUのなかで、もっとも個体性能が低いものを基準にテストし、そのメモリが安定動作したかで掲載を判断しているという。
ワーストケースを想定しテストすることで、「当たりを引かないと動かない」といった状況を避け、ユーザーが使った際に問題が起きない製品のみを対応リストに記載しているとのことだ。
OCメモリの場合は、メモリがうたう最高クロックでテストを行う。定格となるDDR4-2133やDDR4-2400で動作したからといって、最高クロックで動作しない場合は対応リストに載せないそうだ。
RyzenマザーではBIOS構造が変更にセキュリティのためのPSP(Platform Security Processor)プラットフォーム
[ASRock]「今回のRyzenマザーボードは「AMD Secureテクノロジー」構造のモデルとなり、BIOSの形式が変わりました。これは、システムの安全をより確実にするための仕組みです。
我々にとって問題だったのは、変更範囲が大きく、発売直後は“予期せぬリスク”の懸念があったことです。万一にもユーザーさんにご迷惑をかけるわけにはいきませんから、発売初期はもっとも安全な、コマンドラインからの更新をアナウンスしました。その後、さらに慎重な検証を繰り返し、今はInstant Flashでのアップデートも可能になっていますが、発売直後はユーザーさんを驚かせてしまったようで、これについてはアナウンスのやり方を検討していきたいですね
AMDは第6世代CPU CarrizoからPlatform Security Processor（PSP）を採用しており、システムの安全性を図るため、ハードウェア上にセキュリティテクノロジーを組み込んでいる。AM4シリーズもこの発展系で「ABL」(AGESA Boot Loader)というセキュリティテクノロジーを導入し、システム安全動作の向上を図っている。
BIOSの構造が従来と違うため、ASRockはもっとも問題の起きない方法として、コマンドラインを実行する方式でのアップデートを提示していたが、現在は従来通りInstant Flashでのアップデートに対応している。
「“AMD is Back!”本当にワクワクしました」X370のMini-ITXマザーも計画中、サーバー向けのNaplesはAMD次第？
[ASRock]「AMDからRyzenが送られてきて、性能をチェックしたとき、AMD is Back!と盛り上がりました。本当にワクワクしました。
お話できる今後の予定としては、X370搭載のMini-ITXモデルを計画しているということでしょうか。しばらくは、X370を優先していくことになるでしょう。
Naplesについては、AMDの計画に沿いますので、新CPUを展開する予定があれば、ASRockもその対応のマザーボード製品を開発したいですね」
現在、日本国内向けには8モデルがラインナップされている同社のRyzenマザーだが、さらにMini-ITXを追加する計画という。なお、現ラインナップにX370のmicroATXはないが、今後の国内での盛り上がりによっては発売も期待できるだろう。
ユーザーに安心して使用してもらうための基板設計安定性を向上させ、発熱も抑えたRyzenマザ－
[ASRock]「最後になりますが、今回投入したRyzen対応マザーボードは、電源フェーズと2oz Copper PCBの2点は特にオススメしたい部分です。
海外メディアからはコンシューマー向けにはオーバースペックではないかと言われているほどですが、OCでも定格でも安心して使っていただくためのもので、こだわった分発熱なども低く抑えられています。
今後とも、ASRockの製品をよろしくお願いします！」
[制作協力：ASRock]
