Tài liệu Bo mạch chủ MSI Big Bang Xpower ppt

Bo mạch chủ MSI Big Bang Xpower

MSI XPower Big Bang là một bo mạch chủ socket 1366 dựa trên nền
tảng Intel X58 với sáu khe cắm PCI Express x16, cổng SATA-600, USB
3.0, mạch ổn áp với các thành phần cấp độ quân sự, các tùy chọn ép
xung, v.v… Ngoài ra nó là một trong số ít những bo mạch chủ sử dụng tên
với một vài ký tự và chữ số dễ nhớ thay thế cho cho số hiệu. Chúng ta hy
vọng rằng MSI và các nhà sản xuất khác sẽ thực hiện điều này thường xuyên
hơn.
Giống như các bo mạch chủ khác cao cấp của MSI, Big Bang XPower sử
dụng giải pháp làm mát dựa trên một ống tản nhiệt (heatpipe) 8mm, theo
MSI, đây là ống tản nhiệt dày nhất hiện nay được sử dụng trên bo mạch chủ
(các bo mạch chủ thông thường sử dụng các ống tản nhiệt 5mm), tạo ra khả
năng làm mát tốt hơn (theo nhà sản xuất khả năng làm mát được cải thiện
đến 56%). Ống tản nhiệt này kết nối ba cánh tản nhiệt (heatsink), hai trong
số chúng nằm trên các bóng bán dẫn của mạch ổn áp và một nằm trên đỉnh
chip cầu bắc của chipset.

Hình 1: Bo mạch chủ MSI Big Bang XPower
Bo mạch chủ này đi kèm với hai đầu nối EPS12V để cấp điện nuôi CPU.
Trong đó với một kết nối có thể cung cấp tới 20A (240 W) cho CPU của
bạn. Nếu nghĩ rằng như thế vẫn chưa đủ, bạn có thể thêm kết nối thứ hai và
tăng dòng CPU tối đa đến 40 A (480 W).
Các khe cắm
Điểm nổi bật của sản phẩm này tất nhiên là sự hiện diện của sáu khe cắm
PCI Express x16. Big Bang XPower hỗ trợ cả chế độ SLI và CrossFireX, và
nó đi kèm với ba cầu SLI (hai ngắn và một dài) nhưng chỉ có một cầu
CrossFireX.
Cầu bắc của chipset Intel X58 cung cấp 36 đường PCI Express x1, trong khi
cầu Nam (ICH10R) cung cấp thêm hơn 6 đường nữa.
Cách đánh số được sử dụng trên Big Bang khe XPower hơi rắc rối một chút,

bạn nên chú ý điều này. Các khe cắm PCI Express x16 được đánh số từ
PCI_E2 đến PCI_E7 tính từ khe gần nhất với khe PCI Express x1.
Khe thứ nhất (PCI_E2) và thứ tư (PCI_E5) làm việc ở tốc độ x16. Khe thứ
ba (PCI_E4) và thứ năm (PCI_E6) làm việc ở tốc độ x8. Còn khe thứ hai
(PCI_E3) và thứ sáu (PCI_E7) làm việc ở tốc độ x4.
Vì vậy, để đạt được hiệu quả tốt nhất khi sử dụng hai card video theo chế độ
SLI hoặc CrossFireX bạn phải cài đặt card video của bạn vào khe thứ nhất
(PCI_E2) và thứ tư (PCI_E5). Điều này hơi khó nhớ và bạn nên chú ý. Khi
cài đặt ba card video, hãy cài đặt card thứ ba vào khe thứ ba (PCI_E4). Cấu
hình khe cắm này được thực hiện để có thể cài đặt tối đa ba cặp card video
dual-slot mà không phải khóa bất kỳ một khe nào để có hiệu suất cao hơn.
Bạn sẽ chỉ có thể cài đặt nhiều hơn ba card video nếu ít nhất một trong ba
card video đầu là một card single-slot, bởi vì nếu bạn cài đặt ba card dual-
slot thì tất cả các khe cắm còn lại đều bị khóa.
Ngoài ra nếu quyết định cài đặt một card video dual-slot vào khe PCI
Express x16 cuối cùng, bạn sẽ cần phải sử dụng một case có ít nhất tám khe
cắm mở rộng (các case thông thường chỉ có 7 khe cắm mở rộng) và bạn sẽ
không sử dụng được Genie OC và các nút khác nằm ở cạnh của bo mạch chủ
gần khe cắm này cũng như các giắc USB gần đó.
Hình 2: Các khe cắm
Sẽ là thú vị nếu MSI sử dụng màu sắc khác nhau để phân biệt tốc độ của các
khe cắm PCI Express x16. Tuy nhiên điều này sẽ phá vỡ sự hài hoà của sản
phẩm.
Ngoài sáu khe cắm PCI Express x16, bo mạch chủ này còn có một khe cắm
PCI Express x1, được sử dụng cho card âm thanh đi kèm với sản phẩm.
MSI Big Bang XPower có một đầu nối nguồn 6 chân cho card video (PEG)
trên bo mạch chủ để cung cấp thêm dòng cho các card video được cài đặt
trên hệ thống. Nhà sản xuất không cho biết khi nào đầu nối bổ sung này cần
phải được cài đặt, nhưng tốt nhất bạn nên luôn luôn sử dụng nó cho các card
video của bạn

Hỗ trợ bộ nhớ RAM
Các CPU Socket 1366, cũng như socket 1156 và các bộ vi xử lý AMD, có
một bộ điều khiển RAM nhúng. Tất cả các CPU Intel khác sử dụng một bộ
điều khiển RAM bên ngoài nằm trên chip cầu bắc (được biết đến như MCH
hoặc Memory Controller Hub) của chipset. Điều này có nghĩa rằng với các
CPU Intel khác, chipset ( cũng như bo mạch chủ) là thành phần cho biết các
công nghệ và dung lượng bộ nhớ cực đại bạn có thể có trên PC là gì.
Do bộ điều khiển RAM nằm bên trong CPU, tức là nằm trong bộ vi xử lý
chứ không phải trong chipset, điều này xác định công nghệ bộ nhớ và dung
lượng tối đa của bộ nhớ. Tuy nhiên b o mạch chủ này có thể có một sự giới
hạn về dung lượng bộ nhớ RAM có thể cài đặt.
Bộ điều khiển RAM được tích hợp trong Core i7 chỉ chấp nhận bộ nhớ
RAM DDR3 (1,65 V; các bộ nhớ RAM yêu cầu điện áp cao hơn sẽ không
làm việc và thậm chí có thể phá hỏng CPU) và hỗ trợ kiến trúc bộ nhớ kênh
ba mới. Mặc dù các CPU Core i7 chỉ chính thức hỗ trợ tới DDR3-1066,
nhưng MSI Big Bang XPower có thể hỗ trợ các bộ nhớ lên đến DDR3-2133
thông qua việc ép xung.
Kiến trúc ba kênh cho phép CPU truy cập vào ba thanh RAM cùng một lúc
để lưu trữ hoặc lấy dữ liệu, tăng số bit được truyền tải trên mỗi chu kỳ đồng
hồ từ 128 (trên kiến trúc kênh đôi) lên 192 bit. Điều này đã cải thiện đến
50% băng thông bộ nhớ tối đa trên lý thuyết so với kiến trúc kênh đôi, nếu
cả cùng chạy với tốc độ đồng hồ giống nhau. Ví dụ, các bộ nhớ DDR3-1333
chạy trên kiến trúc kênh đôi có tốc độ truyền dẫn tối đa là 21 GB/s thì khi
chạy trên kiến trúc kênh ba sẽ đạt được tốc độ truyền dẫn tối đa là 32 GB/s.
Một điểm nổi bật khác của Big Bang XPower là sự hiện diện của sáu khe
cắm RAM thay vì chỉ có bốn như Intel DX58SO “Smackover”. Điều này
cho phép thực hiện nâng cấp bộ nhớ RAM trong tương lai mà không cần
phải gỡ bỏ các thanh RAM hiện tại đồng thời vẫn đạt được hiệu suất tối đa
có thể.
Cũng cần phải nói rõ rằng, để đạt được hiệu suất tối đa bạn phải cài đặt ba

hoặc sáu thanh RAM. Khi cài đặt ba thanh RAM bạn phải cài đặt chúng lên
các khe cắm cùng màu (trên Big Bang XPower có ba khe cắm màu đen và
ba khe cắm màu xanh). Nếu bạn cài đặt một số lượng thanh RAM là ba hoặc
sáu thì hệ thống sẽ không đạt được hiệu suất tối đa có thể của nó.
Với bo mạch chủ chỉ có bốn khe cắm RAM, bạn có thể gặp một vấn đề là:
nếu thêm một thanh RAM thứ tư thì thanh RAM này sẽ được truy cập với
hiệu suất kênh đơn (chỉ bằng 1/3 tốc độ truyền dẫn cực đại), vì vậy để tăng
cường dung lượng bộ nhớ RAM trong khi vẫn giữ được hiệu suất tối đa bạn
cần phải loại bỏ ba thanh RAM cũ và cài đặt một thanh RAM mới. Việc
nâng cấp này đắt hơn so với việc sử dụng một bo mạch chủ với sáu khe cắm
RAM, nơi bạn có thể chỉ cần thêm vào ba thanh RAM mới và giữ nguyên lại
ba thanh cũ đã cài đặt trước đó.
Theo MSI bạn có thể có nâng cấp bộ nhớ lên đến 24 GB với bo mạch chủ
này.

Hình 3: Các modul nhớ. Cài đặt 3 hoặc 6 modul để có hiệu suất tốt nhất
Các cổng ngoại vi On-board
Chipset Intel X58 là giải pháp hai-chip và nhà sản xuất bo mạch chủ có thể
chọn giữa chip cầu nam ICH10 và ICH10R, sự khác biệt duy nhất của chúng
là sự hỗ trợ đối với RAID 0, 1, 5 và 10 sau này (đó là mô hình được sử dụng
trên bo mạch chủ này). Các tính năng cơ bản được cung cấp bởi chipset này
bao gồm sáu cổng SATA-300, không hỗ trợ các cổng ATA song song
(PATA), 12 cổng USB 2.0 và Gigabit Ethernet MAC (Medium Access
Control).
Big Bang XPower cung cấp tất cả sáu cổng SATA-300 hỗ trợ Intel Matrix
Storage (tức là RAID 0, 1, 5 và 10). Những cổng này có màu đen. Hai cổng
SATA-600 (màu trắng) có sẵn, được điều khiển bởi một chip Marvell
88SE9128. Hai cổng này hỗ trợ RAID 0 và 1. Và hai cổng eSATA-300 có
sẵn trên panel phía sau được điều khiển bởi chip JMicron JMB362 (một
trong số chúng được chia sẻ với một cổng USB 2.0).

Các cổng SATA được cài đặt trên cạnh của bo mạch chủ và được xoay đi
900, vì vậy các card video sẽ không ảnh hưởng đến chúng.
Bo mạch chủ này cũng có một khung I/O với hai cổng eSATA, cho phép bạn
chuyển đổi hai cổng SATA trong thành các cổng eSATA.
Hình 4: Các cổng SATA bên trong
Không có cả ATA-133 lẫn bộ điều khiển đĩa mềm.
Từ 12 cổng USB 2.0 được hỗ trợ bởi chipset, MSI Big Bang XPower cung
cấp 10 trong số đó, sáu cổng được hàn trên panel phía sau và 4 cổng có sẵn
thông qua hai giắc cắm trên bo mạch chủ. Bo mạch chủ này cũng đi kèm với
một khung I/O chứa hai cổng USB.
Một trong những điểm nổi bật của bo mạch chủ này là sự hiện diện của hai
cổng USB 3.0 được điều khiển bởi một chip NEC μPD720200. Hai cổng này
nằm trên panel phía sau và có màu xanh (cổng USB 2.0 màu đen).
Ngoài ra MSI Big Bang XPower còn có một bộ điều khiển (VIA VT6315N)
Firewire (IEEE 1394) cung cấp hai cổng Firewire, một cổng kích thước tiêu
chuẩn được hàn cố định trên panel phía sau và một cổng có sẵn qua một giắc
cắm trên bô mạch chủ. Bo mạch chủ này không có khung I/O để bạn sử
dụng cổng Firewire thứ hai.
Âm thanh được tạo ra bởi một card audio PCI Express x1, dựa trên bộ giải
mã Realtek ALC889, cung cấp âm thanh chất lượng chuyên nghiệp cho bo
mạch chủ này, với tám kênh, độ phân giải 24-bit, tần số lấy mẫu lên tới 192
KHz cho cả đầu vào và đầu ra, tỷ số tín hiệu trên tạp âm là 104 dB cho các
đầu vào tương tự và 108 dB cho đầu ra tương tự. Với một tỷ số tín trên tạp
lớn như vậy cho phép bạn có thể thực hiện các công việc chuyển đổi, hòa âm
và biên tập âm thanh một cách chuyên nghiệp từ các nguồn tương tự (ví dụ
như chuyển đổi băng các băng VHS và đĩa nhựa sang định dạng số) mà
không có tiếng ồn nền (nhiễu trắng).
Card âm thanh này sử dụng các giắc cắm mạ vàng và có cả các đầu ra
SPDIF cáp quang và cáp đồng trục. Nó cũng có một đầu ra SPDIF hai chân
nhỏ trong trường hợp bạn muốn định tuyến âm thanh số đến một trong

những card video để có được âm thanh kỹ thuật số trên đầu ra HDMI. Hơn
nữa, nó cung cấp các đầu ra analog độc lập, điều này có nghĩa là bạn không
phải "stop" các giắc “mic in” hoặc “line in” nếu cài đặt một bộ loa analog
7.1.

Hình 5: Card âm thanh
Các card âm thanh này chỉ sử dụng các tụ điện rắn.

Hình 6: Card âm thanh
MSI Big Bang XPower có hai cổng Gigabit Ethernet, được điều khiển bởi
hai chip Realtek RTL8111DL, được kết nối với hệ thống qua các đường PCI
Express x1 và vì vậy không có khả năng xảy ra bất kỳ vấn đề nào về chất
lượng.
Trong hình 7, bạn có thể thấy trên panel phía sau của bo mạch chủ: các giắc
cắm PS/2 dành cho chuột và bàn phím, công tắc xóa CMOS, giắc cắm cho
panel ép xung (bảng điều khiển OC), cổng FireWire, sáu cổng USB 2.0, hai
cổng eSATA-300 (một cổng màu đen được dùng chung với một cổng USB
2.0), hai cổng Gigabit Ethernet và hai cổng USB 3.0 (màu xanh).

Hình 7: Mặt sau của bo mạch chủ
Một tính năng khác trên Big Bang XPower là hiển thị các chuẩn đoán POST,
ở đó bạn có thể biết được thành phần hỏng hóc thông qua một mã 2 chữ số
khi máy tính không khởi động được. Tính năng này chỉ hoạt động nếu panel
ép xung (OC Dashboard) được cài đặt.

Hình 8: Hiển thị các chuẩn đoán POST
Giống như các bo mạch chủ khác của MSI, sản phẩm này đi kèm với một hệ
điều hành được lưu trữ bên trong bộ nhớ ROM trên bo mạch chủ cho phép
bạn truy cập vào Internet mà không cần phải cài đặt hệ điều hành hoặc thậm
chí kể cả khi không có ổ đĩa cứng. Tính năng này, được gọi là Winki, giống

với tính năng Express Gate trên các bo mạch chủ của ASUS và tính năng
eJiffy trên bo mạch chủ của ECS.
Bo mạch này cũng có các tính năng phần cứng liên quan đến việc "ép xung"
mà chúng ta sẽ tìm hiểu sau.
Trên Hình 9 bạn có thể thấy tất cả các phụ kiện đi kèm với MSI XPower Big
Bang. Trong đĩa CD cài đặt có phiên bản dùng thử 60 ngày của Norton
Internet Security 2010.

Hình 9: Phụ kiện
Ổn áp
MSI Big Bang XPower có mạch ổn áp cao cấp nhất hiện nay. Mạch này có
tổng cộng 16 pha cho điện áp CPU chính (Vcc hay còn được gọi là Vcore),
hai pha cho điện áp CPU VTT (bộ điều khiển bộ nhớ, bộ điều khiển bus QPI
và bộ nhớ cache L3), hai pha cho chip cầu bắc (IOH) và hai pha cho bộ nhớ
RAM. Do đó nó sử dụng một cấu hình "16 +2".
Việc so sánh chỉ dựa trên số lượng pha là không công bằng. Mỗi pha của bo
mạch chủ này thực hiện chuyển mạch ở một tần số cao hơn (1 GHz thay vì
400 MHz) và có sự mất mát do chuyển mạch thấp hơn, dẫn đến một hiệu
quả cao hơn (trên 93%) và nhiệt độ hoạt động thấp hơn. Điều này đạt được
bởi việc sử dụng một mạch tích hợp (FDMF6704V
) được gọi là DrMOS
thay cho các bóng bán dẫn rời rạc. Theo MSI, mỗi pha DrMOS tương đương
với bốn pha thông thường, do đó, cấu hình "16 +2" được sử dụng bởi bo
mạch chủ này có thể so sánh với cấu hình "64 + 8" sử dụng kiến trúc điều
chỉnh điện áp tiêu chuẩn được sử dụng trong các sản phẩm cạnh tranh!
Nhưng như thế vẫn chưa đủ, MSI đã quyết định sử dụng các thành phần chất
lượng cấp độ quân sự trên mạch ổn áp. Các thành phần điện tử được đánh
giá chất lượng cấp độ quân sự có một phạm vi nhiệt độ hoạt động cao hơn,
tiêu chuẩn kỹ thuật cao hơn và tuổi thọ cao hơn. Tất cả các tụ điện được sử
dụng trên mạch ổn áp là SMD (thiết bị dán bề mặt), còn được gọi là cao dẫn

polyme hoặc đơn giản là Hi-c, và các cuộn cảm lõi ferit rắn được MSI giới
thiệu là "các cuộn cảm băng giá" hay "các cuộn cảm siêu ferit" . Theo MSI
các cuộn cảm này làm việc mát hơn đến 200C so với các cuộn cảm truyền
thống.
Các tụ điện được sử dụng bên ngoài mạch ổn áp là tụ rắn.
Hình 10: Mạch ổn áp với heatsink

Hình 11: Cấu hình chi tiết của tụ SMD, cuộn cảm và mạch tích phân pha
Với việc có được một mạch ổn áp cao cấp, Big Bang XPower khi cần có thể
vô hiệu hóa các pha của mạch ổn áp nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng,
tính năng này được gọi là APS (Active Phase Switching). Một nhóm các đèn
LED gần các khe cắm RAM cho biết có bao nhiêu pha Vcc đang hoạt động
ở thời điểm hiện tại. Bo mạch chủ này cũng dùng các đèn LED để theo dõi
số lượng các pha được sử dụng trên mạch ổn áp chipset, trên bộ ổn áp VTT
(được nhà sản xuất gọi là QPI nhưng pha này cũng cung cấp nguồn cho bộ
điều khiển RAM và bộ nhớ cache L3) và trên bộ ổn áp RAM.

Hình 12: Các LED chỉ thị số pha Vcc được sử dụng
Các tùy chọn ép xung
MSI Big Bang XPower rõ ràng là nhắm vào mục tiêu ép xung, cung cấp
nhiều tính năng liên quan đến việc ép xung.
Giống như các bo mạch chủ khác của MSI, nó có một chức năng được gọi là
"OC Genie". Khi nút này được nhấn, bo mạch chủ tự động ép xung hệ thống
(nó phải được ấn khi máy tính đã tắt). Các chức năng ép xung tự động trước
đó của MSI và các nhà sản xuất khác thực hiện việc tăng tấn số đồng hồ cơ
sở đến các giá trị định sẵn; còn OC Genie dựa trên một chip mà việc ép xung
hệ thống thay đổi dựa trên cấu hình phần cứng của bạn. Bạn cũng có thể tự
tăng hoặc giảm xung nhịp CPU với bước nhảy 1 MHz bằng cách nhấn nút
"+" và "-" nút nằm trên bo mạch.
Trong hình 13 bạn có thể thấy tất cả các nút có sẵn trên bo mạch chủ này:

OC Genie, các nút "+" và "-", nút Reset và nút nguồn.
Hình 13: Các nút bấm
MSI Big Bang XPower ấn tượng với các điểm giám sát điện áp, nơi mà bộ
ép xung có thể cài đặt đồng hồ vạn năng để giám sát điện áp của CPU (Vcc
– nhãn "CPU", VTT - nhãn "QPI"), RAM (nhãn "DDR") và chipset (cầu bắc
- nhãn "IOH", cầu nam - nhãn "ICH"). Bo mạch chủ này cũng có các đầu
dây thuận lợi cho việc lắp đặt đồng hồ vạn năng của bạn đến những điểm
này.
Bo mạch chủ này cũng có các chuyển mạch quá áp để ngăn chặn bạn tăng
điện áp cao hơn mức nguy hiểm có thể làm cháy các thành phần.
Các điểm giám sát điện áp và các chuyển mạch quá áp được thể hiện trong
hình 8.
XPower đi kèm với một panel ép xung được gọi là OC Dashboard. Bảng
điều khiển này được kết nối với bo mạch chủ bằng việc sử dụng sử dụng hai
dây cáp: một kết nối chuyên dụng và một kết nối USB. Bên cạnh việc kiểm
soát điện áp và xung nhịp đồng hồ, bảng điều khiển này cũng có thể theo dõi
nhiệt độ CPU và tốc độ quạt.

Hình 14: Bảng điều khiển ép xung
Hãy xem các tùy chọn ép xung thiết lập sẵn trên MSI Big Bang XPower.
Các tùy chọn ép xung chúng ta sẽ nhìn thấy trên Big Bang XPower (2.2
BIOS) là:

Tần số đồng hồ CPU cơ sở: có thể điều chỉnh được từ 100 MHz đến
600 MHz vớii bước nhảy 1 MHz.

Đồng hồ PCI Express: có thể điều chỉnh được từ 100 MHz đến 990
MHz với bước nhảy 1 MHz.

Điều khiểu biên độ điện áp CPU: từ 700 mV đến 1 V với bước nhảy

100 mV.

Điều khiển biên độ điện áp PCI Express: từ 700 mV đến 1 V với bước
nhảy 100 mV.

Điện áp CPU: từ 0.900 V đến 1.69375 V (khi chuyển mạch quá áp
CPU tắt) hoặc đến 2.30375 V (khi chuyển mạch quá áp CPU mở) với
bước nhảy 0.006 V.

Điện áp CPU VTT (“điện áp CPU QPI”): từ 0.880 V đến 1.600 V (khi
chuyển mạch quá áp QPI tắt) hoặc đến 1.830 V (khi chuyển mạch quá
áp QPI mở) với bước nhảy 0.01 V.

Điện áp CPU PLL: từ 1.050 V đến 2.600 V với bước nhảy 0.010 V.

Điện áp RAM: từ 1.20 V đến 2.20 V (khi chuyển mạch quá áp DRAM
tắt) hoặc đến 2.50 V (khi chuyển mạch quá áp DRAM mở) với bước
nhảy 0.01 V.

Điện áp cầu bắc (IOH): từ 0.800 V đến 1.500 V (khi chuyển mạch quá
áp IOH tắt ) hoặc đến 1.700 V (khi chuyển mạch quá áp IOH mở) với
bước nhảy 0.01 V.

Điện áp cầu nam (ICH): từ 1.100 V đến 2.000 V với bước nhảy 0.01
V.

Điện áp các đường PCI Express cầu bắc: từ 1.108 V đến 1.998 V với
bước nhảy 0.01 V.

Điện áp tham chiếu dữ liệu bộ nhớ RAM: từ 0.511 V đến 1.053 V với

bước nhảy 0.19 V (đối với mỗi thanh RAM).
Một lời khuyên: MSI gọi điện áp CPU VTT được dùng để nuôi bộ điều
khiển bus QPI, bộ điều khiển RAM và bộ nhớ cache L3 bên trong CPU là
“điện áp QPI”. Chúng tôi luôn tự hỏi tại sao các nhà sản xuất bo mạch chủ
không thể đơn giản sử dụng các tên chính thức để tránh hiểu lầm.

Hình 15: Thực đơn cho việc ép xung