Gigabyte Z170-HD3 : la carte mère pour Skylake abordable

Introduction

Le moins que l’on puisse dire, c’est qu’Intel n’encourage pas vraiment à adopter ses nouveaux produits en faisant payer au prix fort l’accès à l’overclocking. Le petit Pentium G3258 « Anniversary Edition » a un peu changé les choses mais uniquement pour l’entrée de gamme : tous ceux parmi nous visant des processeurs milieu de gamme demandent plus de cores et plus de cache. Plus récemment, la promesse de processeurs Skylake overclockables sans pour autant faire partie de la « série K » s’est évanouie, Intel ayant décidé de retarder leur lancement au profit des seuls i5-6600K et i7-6700K.

Il est toujours possible d’économiser sur d’autres composants, mais ce n’est pas toujours une bonne idée. Le prix par Go de la DDR4 s’est franchement rapproché de ce que l’on observe sur la DDR3 (même si l’on n’est pas encore tout à fait au même niveau), de même qu’il y a une différence de coût négligeable entre un kit DRAM le moins cher possible et un modèle immédiatement supérieur proposant par exemple des dissipateurs pour les puces mémoire. D’autres composants à bas prix appellent encore plus à la méfiance, comme par exemple certaines alimentations qui manifestent leur fin par un claquement avant d’émettre de la fumée. Toutefois, l’alimentation comme le boitier sont fort heureusement des composants que l’on renouvelle bien moins souvent qu’une carte mère (surtout chez Intel vu la valse des sockets). Précisons que l’époque de la « fuite des condensateurs » est vraiment derrière nous, notamment parce que les condensateurs électrochimiques ont disparu des cartes mères. Mieux encore, il existe aujourd’hui au moins un fabricant capable de proposer une carte mère tout à fait apte à l’overclocking, garantie 3 ans pour 125 euros.

Gigabyte va même jusqu’à affubler la Z170-DH3 du logo Ultra Durable, certifiant ainsi l’utilisation de composants de qualité (condensateurs solides, bobines en ferrite etc.) : on en vient donc à se demander où le constructeur taïwanais a compressé les coûts pour arriver à ce prix de vente. A première vue, tous les slots nécessaires sont là : M.2, quatre ports DIMMM ainsi que deux PCIe 16x. En allant un peu plus loin dans les caractéristiques techniques, on peut voir que la Z170-DH3 propose même un double BIOS avec une fonctionnalité de récupération au cas où une mise à jour firmware se passerait mal. Signalons également la présence d’une prise permettant de relayer deux ports USB 3.0 en façade.

A y regarder de plus près, la carte mère de Gigabyte manque de connectique USB 3.1 10 Gbps et d’une sortie DisplayPort. Cette dernière absence est plus anecdotique qu’autre chose à partir du moment où l’on utilise une carte graphique.

Voici les caractéristiques techniques au complet :

L’absence de ports « USB 3.1 Gen 2 » s’explique très facilement : la Z170-DH3 n’a tout simplement pas de contrôleur supplémentaire dédié à cet effet. A vrai dire, la carte mère de Gigabyte n’a aucun contrôleur additionnel exception faite de ceux dédiés à l’Ethernet et l’audio HD qui sont des fonctionnalités essentielles.

Gigabyte Z170-HD3

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Tour du propriétaire

A défaut de commutateurs de lignes PCIe (nécessaires pour passer d’une ligne 16x à deux lignes 8x), tout en sachant que la Z170-DH3 n’est pas configurée en 8x/8x par défaut, la certification SLI était tout simplement impossible à obtenir. Concrètement, le second port PCIe d’aspect 16x est relié à quatre lignes PCIe 3.0 du chipset, or on sait que la bande passante totale du lien chipset vers le CPU est limitée à 32 Gbps, tout comme celle du second port PCIe d’aspect 16x.

La carte mère se contente par ailleurs d’un régulateur de tension à six phases, ce qui limitera l’alimentation envoyée au CPU et empêchera des fréquences extrêmement élevées, tout du moins lorsque le processeur est à pleine charge. Nous sommes donc impatients de voir à quel niveau les limites d’alimentation sont atteintes.

Grâce à cette conception modeste, Gigabyte a pu réduire le gabarit de sa carte mère bien en-dessous du format ATX complet (19,9 cm contre 24,4 cm de largeur) mais pour autant, aucun port n’a été placé de manière exotique.

Preuve que la marque taïwanaise accepte et tient compte des critiques, les deux prises pour l’USB 3.0 frontal ont été déportées juste à gauche du connecteur ATX 24 broches. Rappelons que bon nombre de précédentes cartes mères Gigabyte proposaient au moins une de ces prises immédiatement en dessous d’un port PCIe 16x. La prise audio frontale a été avancée d’un petit centimètre, ce qui pourrait faire la différence au sein des boitiers dont la connectique frontale est courte. Ceci étant dit, on devrait surtout se plaindre auprès des fabricants de boitier lorsque le câblage est impossible faute de longueur suffisante.

Le port M.2 se situe juste en dessous du socket, ce qui le rend difficile d’accès dès lors que l’on utilise un dissipateur CPU volumineux. Toutefois, ce choix nous semble être acceptable pour deux raisons : d’une part, on a rarement besoin d’accéder aux ports M.2 et d’autre part, le fait de l’avoir placé aussi près du processeur permet un accès facile au port PCIe 1x que l’on préfère bien entendu avoir au-dessus de la carte graphique.

Notons que Gigabyte a le mérite de proposer des connecteurs SATA-Express sur chacun des six ports SATA, tout en sachant que l’un d’entre eux est désactivé dès lors que l’on utilise un périphérique SATA sur le port M.2.

L’agencement de la carte mère ne posant pas de réel problème, nous avons cherché sans succès la petite bête au niveau du jeu d’accessoires. Certes, Gigabyte ne fournit que deux câbles SATA, mais on ne peut clairement pas crier au scandale : il est question d’une carte mère à 125 euros proposant un chipset série Z. A ce prix, la clientèle ciblée possède deux périphériques de stockage interne dans la plupart des cas.

Suite logicielle

Le Gigabyte App Center propose un menu pop-up bien utile pour les logiciels installés individuellement : 3D OSD est un utilitaire de surveillance du système pour les programmes en 3D, @BIOS permet de mettre à jour le firmware de la carte mère en récupérant directement la dernière version sur les serveurs du constructeur, AutoGreen gère l’alimentation au repos/en veille/, USB Blocker est un utilitaire à mot de passe pour les périphériques USB, Home Cloud et Cloud Station permettent de gérer via internet des fichiers entre plusieurs machines, Easy RAID et Fast Boot accèdent aux réglages Windows pour le RAID et le démarrage, Platform Power Management influe la consommation et enfin, Smart TimeLock sert à définir des plages horaires pendant lesquelles l’utilisation du PC est possible.

Gigabyte System Information Viewer est assez limité sur la Z170-HD3 : l’utilitaire se contente d’afficher une série de fréquences, la référence du processeur ainsi que celle des barrettes mémoire et enfin la vitesse des ventilateurs, laquelle est réglable de manière automatique ou par pallier sur les deux onglets qui suivent. L’utilitaire n’a pas réussi à détecter les diverses tensions fournies par la carte mère, mais on imagine que Gigabyte résoudra le problème avec une mise à jour.

Gigabyte EasyTune fonctionne beaucoup mieux que le System Information Viewer, ce qui n’est pas pour nous déplaire sachant qu’EasyTune est probablement beaucoup plus important pour la majorité d’entre nous. Les réglages de base comprennent un mode éco permettant d’économiser 18 Watts en charge grâce à une baisse d’environ 100 mV sur la tension CPU, un mode OC qui a poussé notre processeur à 4,4 GHz quel que soit le nombre de cores utilisés et ce moyennant une hausse de la consommation très raisonnable (1 Watt au repos / 20 Watts à pleine charge) et enfin un réglage AutoTuning qui a fait planter notre machine sans sauvegarder les réglages.

Les contrôles « avancés » donnent accès au BLCK, au Vcore CPU ainsi qu’à la tension DRAM : les réglages affichés se sont avérés conformes à ceux relevés avec notre multimètre/CPU-Z. L’overclocking mémoire nécessite quant à lui un redémarrage avant modification du coefficient DRAM via firmware. Enfin, d’autres fonctionnalités comme les latences mémoire se sont avérées inopérantes, signe que le logiciel doit encore gagner en maturité. En revanche, EasyTune permet bien de sauvegarder/charger des profils d’overclocking.

Notons enfin parmi les autres programmes un utilitaire pour la programmation de macros (Smart Keyboard) ainsi que Smart Switch, un menu démarrer façon Windows 7.

UEFI

Le M.I.T. (Motherboard Intelligent Tweaker) de la Z170-HD3 est un peu plus qu’un index des réglages d’overclocking, puisqu’il affiche également quelques informations sommaires sur les fréquences et tensions.

Les coefficients processeur et mémoire peuvent être réglés via le sous-menu Advanced Frequency, de même que le BLCK, lequel joue sur chacun de ces deux paramètres. L’option « Performance Upgrade » au sommet de l’écran ci-dessous propose plusieurs profils d’overclocking : « 20 % » correspond à 4,3 GHz pour 1,26 Volt, « 40 % » à 4,4 GHz/1,3 Volt, « 60 % » à 4,5 GHz/1,26 Volt, « 80 % » à 4,6 GHz/1,26 V et enfin « 100 % » à 4,7 GHz toujours pour 1,26 Volt. Les trois profils les plus élevés se sont montrés inutilisables vu la faible tension CPU et dans l’ensemble, ils portent bien mal leur nom : 4,7 GHz ne correspond pas à une montée en fréquence de 100 % par rapport à 4 GHz par exemple.

Nous avons pu atteindre 4,5 GHz en DDR4-3466 avec notre Core i7-6700K et barrettes G.Skill DDR4-3600. Le système de protection contre les surtensions au sein de la carte mère est très probablement la raison pour laquelle le processeur n’a pas pu grimper jusqu’à 4,6 GHz (valeur déjà atteinte sur d’autres modèles), de même que l’utilisation des profils « % CPU upgrade » comme base n’a servi à rien. Les 4,5 GHz  pour 1,26 Volt (correspondant au mode « 60 % » évoqué plus haut) ont donc constitué un mur, puisque la carte mère refusait d’augmenter la fréquence CPU quand bien même l’on augmentait le Vcore à 1,3 Volt.

Notons que le principal sous-menu dédié à l’overclocking mémoire propose un mode « normal » qu’il faut sélectionner manuellement : lorsque nous avons essayé d’activer le profil XMP des barrettes, la Z170-HD3 a automatiquement sélectionné un mode censé optimiser la stabilité, lequel fait chuter les performances mémoire d’environ 30 % dans le test en bande passante sous SiSoftware Sandra.

L’entrée Advanced Voltage Settings donne accès à une quantité agaçante de sous-menus sachant qu’ils ne proposent que quelques réglages chacun, comme par exemple « Loadline Calibration » qui nous a aidés à stabiliser la tension CPU, sans que l’on parvienne à dépasser les 4,5 GHz pour autant. La tension mémoire se règle par pallier de 20mv ; avec 1,34 Volt dans l’UEFI, nous avons relevé 1,347 Volt réels, valeur très proche de notre cible (1,35 V). Nous en sommes restés là sachant qu’à 1,36 Volt dans l’UEFI, la tension envoyée aux barrettes était très légèrement excessive.

Les autres sous-menus incluent notamment une page relative à l’état de la configuration, comprenant toutes les informations que l’on voudrait voir au sein de l’interface System Information Viewer. Autrement dit, le firmware de la Z170-HD3 est bien plus abouti que sa suite logicielle à ce stade.

Benchmarks, consommation, températures et rendement

La configuration de test évolue puisqu’il s’agit d’opposer la Gigabyte Z170-HD3 à des modèles comparables. Outre la carte mère, Core i7-5930K et DDR4-2400 font place au Core i7-6700K ainsi qu’aux G.Skill Ripjaws V DDR-3600.

Tests synthétiques

L’absence d’écarts notables au sein des tests synthétiques est un résultat positif : le but est avant tout de savoir si une carte mère est mal configurée ou bien overclockée en douce. Cette dernière situation était problématique à l’époque où les marques cherchaient à gagner les comparatifs en trichant, mais le fait qu’Intel ait intégré la plupart des composants dédiés au contrôle des fréquences a changé la donne.

La seule exception notable à la situation actuelle est la mémoire : certaines marques peuvent chercher à optimiser les latences sans pour autant pousser sa fréquence au point de la rendre instable. Notons que l’ASRock Extreme6 est un peu en retrait avec son firmware beta, tandis que ses concurrentes (dont la Gigabyte Z170-HD3) disposent d’un firmware plus mature et finissent en tir groupé.

Jeux

L’ECS Z170-Claymore a peiné sur certains titres, tandis que l’ASRock Z170 Extreme6 se distingue sous Far Cry 3. En comparaison, la Gigabyte Z170-HD3 se distingue de par la régularité de ses performances.

Tests pratiques

La Z170-HD3 est parvenue à boucler le benchmark sous Adobe Premiere un peu plus vite que ses rivales, mais ce constat est anecdotique : si la carte mère de Gigabyte avait eu un avantage majeur, il nous aurait sauté aux yeux sur les autres tests. Un tel écart ne justifie donc pas d’investigation approfondie. Notons par ailleurs que les pilotes de chaque carte mère varient notamment en fonction des contrôleurs présents/absents.

Consommation, températures et rendement

Le profil énergétique de la Z170-HD3 semble assez ordinaire par rapport à la concurrence, même si les mauvais résultats de l’ECS Z170-Claymore immédiatement en-dessous tendent à la servir. Concrètement, la carte mère de Gigabyte est avant dernière à pleine charge CPU (avec instructions AVX) et seconde au repos.

L’ECS Z170-Claymore est tellement gourmande qu’elle plombe la moyenne des cinq cartes mère. La Z170-HD3 fait 3,9 % de mieux que la moyenne, ce qui correspond au troisième meilleur rendement du panel.

Overclocking, rapport performances/prix et conclusion

L’overclocking constitue généralement le talon d’Achille des cartes mères à bas prix, mais la Z170-HD3 s’en tire assez bien : première sur le podium pour la fréquence mémoire avec quatre barrettes, seconde avec deux barrettes. En revanche, il lui a manqué 100 MHz pour égaler les 4,6 GHz atteints sur la Supermicro C7Z170-SQ.

Cette bonne aptitude générale à l’overclocking s’explique par un firmware développé avec soin, tandis que le léger déficit en ce qui concerne la fréquence CPU est très probablement dû au modeste étage d’alimentation. L’overclocking devrait être assez intéressant avec un Core i5-6600K sachant que l’absence d’hyperthreading sur ce processeur limite sa dissipation thermique en charge. Plus globalement, la Z170-HD3 semble être parfaitement adaptée pour pousser les fréquences des processeurs Skylake à venir, vu que ces derniers devraient être encore moins énergivores.

Le but du benchmark en bande passante DDR4-2933 ci-dessous est de déterminer ce qu’il se produit lorsque la DRAM est overclockée. On gagne en performances au prix de la stabilité avec des timings serrés, tandis que les timings plus relâchés ont l’effet inverse. Plus surprenant, on constate que sur certaines cartes mères, l’overclocking mémoire fait reculer les performances en-dessous du niveau d’origine !

La Z170-HD3 propose des performances mémoire en hausse avec overclocking, pourvu que l’on tienne compte des particularités de son firmware comme nous l’avons évoqué plus tôt : l’activation du XMP fait automatiquement basculer les timings en « Enhanced Stability Mode », lequel réduit la bande passante à 20 Go/s environ. La seule manière d’obtenir un gain de performances est de rebasculer en mode « Normal ».

On aime : Réelle aptitude à l’overclocking, bonne stabilité, firmware bien développé, garantie 3 ans, prix serré.

On n’aime pas : L’étage d’alimentation est trop léger pour tirer le maximum d’un processeur 4C/4T. Pas compatible SLI, le second port PCIe d’aspect 16x n’est relié qu’à quatre lignes du PCH. Contrôleur réseau et codec audio entrée de gamme.

Verdict : La Gigabyte Z170-HD3 offre de bonnes performances pour un prix très contenu.

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