Voordelige zuinige moederborden voor Core i-10000-cpu’s

Voor de tiende generatie Core i-processors zijn er drie chipsets voor moederborden beschikbaar, zonder al te veel toeters en bellen: de H410, B460 en H470. Bij de goedkopere Core i-10000-moederborden moet je wel bereid zijn wat beperkingen te accepteren.

Moederbordfabrikanten proberen elkaar te overtroeven met steeds meer ongewone moeder­borden. High-end moederborden hebben extra functies zoals Thunderbolt 3, 10Gbit-ethernet, Wi-Fi 6 en kleurrijke RGB-leds of OLED mini-­displays.

Dat alles drijft de prijs snel op – in extreme gevallen zelfs tot vier cijfers. De meeste mensen hebben echter geen behoefte aan twee grafische kaarten of supersnelle netwerkaansluitingen. Bij een allround- of kantoor-pc telt een goede prijs, laag energie­verbruik en essentiële mogelijkheden.

We hebben vier LGA1200-moederborden getest voor de huidige tiende generatie Core i-processors van Intel. Daarvoor hebben we gekozen voor moederborden met een H410-, B460- of H470-chipset, die tussen de 60 en 110 euro kosten en over ten minste twee digitale monitoruitgangen beschikken,

Dankzij vier sata-poorten en een M.2-slot zijn de geselecteerde moederborden niet alleen geschikt voor het bouwen van een kantoor- of allround-pc, maar kunnen ze ook dienen als basis voor een betaalbare thuisserver, zolang je kunt afzien van professionele functies zoals ECC-RAM of beheer op afstand.

De tiende generatie Core i-processors moeten in een LGA1200-socket worden gestoken. Dat betekent dat ze niet compatibel zijn met hun voorgangers en dat je er niet omheen kunt een moederbord met een serie 400-chipset te kopen.

Voor de huidige 400-serie gebruikt de fabrikant verschillende chips, wat directe gevolgen heeft voor de uitrusting van de moederborden. De dure chipsets, zoals de H470, Q470, Z490 en W480, hebben een 14-­nanometer-die met een afmeting van 7×8 mm. Daarop zitten onder andere controllers voor wifi en voor USB 3.2 Gen 2 en USB 3.1 Gen 2.

Intel worstelt bij de productie nog steeds met de overstap naar het 10-nanometerproces. Intels 14-nm-fabrieken werken daardoor nog steeds op volle toeren. Om capaciteit te creëren gebruikt de chipproducent daarom een ouder 22-nanometerontwerp voor goedkope chipsets zoals H410 en B460, vergelijkbaar met de eerdere 200-serie chipsets.

Vanwege het oudere ontwerp ondersteunt de B460 geen usb-poorten met een snelheid van 10 Gbit/s. In vergelijking met de voorganger B360 is dat een stap terug. De B460 moet je ook eerder zien als een nieuwe editie van de B365-chipset, die ook in 22 nanometer wordt geproduceerd en waarvan ook functies zijn gedeactiveerd.

Er zijn wel B460-moederborden met een usb-add-on-chip, maar die kosten meer dan de meeste H470-moederborden. Intel heeft de H410 van nog meer functies ontdaan. De chip ondersteunt wel PCI Express 3.0, wat voorheen bij goedkope chipsets ontbrak.

Intel heeft alleen het aantal PCIe 3.0-lanes beperkt tot 6, wat het aansluiten van NVMe-ssd’s op de meeste moeder­borden inperkt. Intel beperkt bij de H410 bovendien mogelijkheden van de processor die niets met de chipset zelf te maken hebben.

H410-moederborden mogen slechts twee DIMM-slots hebben en maximaal twee digitale display-aansluitingen, terwijl alle LGA1200-processors drie monitoren parallel kunnen aansturen – zelfs de Celeron G5900 die maar een paar tientjes kost.

Intel maakt de H410 waarschijnlijk bewust onaantrekkelijk, zodat fabrikanten er eerder voor zullen kiezen om voor de duurdere chipsets te gaan. Desondanks is het met de H410-chip mogelijk om met 32GB-modules een systeem van 64 GB werkgeheugen te voorzien.

Een van de belangrijkste verschillen tussen betaal­bare LGA1200-moederborden en high-end-versies met een Z490-chipset, is de cpu-stroomverzorging.

Bij de dure Z490-moederborden biedt Intel de mogelijkheid om ze te overklokken, waardoor die zijn voorzien van royaal gedimensioneerde gelijkspanningconverters.

Die Voltage Regulator Modules (VRM) zetten de 12 volt die de voeding via de ATX12V-connector levert om in de kernspanning van de processor, die onder volle belasting ongeveer 1,0 volt is.

Een cpu zoals de Core i9-10900K met tien kernen heeft een Power Limit 2 van 250 watt. Bij pieken komt dat neer op 250 ampère. Daarom plaatsen de moederbordfabrikanten op de printplaten van high-end boards 12 en meer circuits (fasen) parallel, zodat de stroom en de verliezen per fase lager zijn.

Op goedkope H410- en B460-­moederborden worden uit kostenoverwegingen alleen VRM’s met drie tot vijf fasen gebruikt, omdat ­Intel het overklokken op die chipsets blokkeert en er dus zogenaamd geen vermogensreserves nodig zijn.

Op betaalbare moederborden zoals de MSI B460M-A Pro zitten weinig converters en hebben ze geen koellichamen, waardoor ze door high-end cpu’s overbelast raken.

Intel heeft de elektrische grenzen van de Core i-10000 cpu’s echter aanzienlijk verhoogd in vergelijking met de negende Core i-generatie. Bij de overklokbare K-processors is de Thermal Design Power nu 125 watt in plaats van 95 watt en het turbovenster is 56 seconden.

De cpu mag zijn TDP in die Short Boost-periode aanzienlijk overschrijden. Bij de Core i9-10900K is dat de al genoemde 250 watt, maar ook gewone 65 watt cpu’s kunnen gedurende een korte periode aanzienlijk meer verbruiken. Zo is 224 watt gedurende 28 seconden toegestaan voor de Core i7-10700.

We hebben voor deze test de meest krachtige LGA1200-processor Core i9-10900K gebruikt, die bij alle vier de moederborden op de compatibiliteits­lijsten staat.

We zijn ons ervan bewust dat die cpu in de praktijk waarschijnlijk zelden in combinatie met een H410-, B460- of H470-moederbord gebruikt zal worden, maar als die cpu zonder problemen werkt, zullen ook de zwakkere Celeron, Pentium en Core i-10000 processors draaien.

Om te voorkomen dat de processor te warm wordt, hebben we een waterkoelsysteem erop gezet. Met die configuratie hebben alle moederborden de cpu na enkele seconden alweer afgeremd omdat de spanningsomvormers oververhit raakten – een bekend nadeel van waterkoeling.

Er loopt dan geen luchtstroom langs de omringende componenten op de printplaat, en dan met name de VRM’s. Daarom hebben we boven de VRM’s een extra behuizingsventilator geplaatst.

Desondanks slaagde de Asrock H470 Phantom Gaming 4 er als enige in om de Core i9-10900K te laten draaien volgens de specificaties en zonder de processor af te remmen.

De Asus Prime B460M-A houdt de turbofase slechts enkele seconden in stand en beperkt de cpu vervolgens tot een TDP van 125 watt. Hij was bij de Cinebench R20 rendering-benchmark daarom ook 15 procent langzamer dan het Asrock-moederbord.

Doordat het M.2-slot laag op het moederbord zit, kan
op deGigabyte H410M S2H een M.2-ssd met koellichaam kortsluiting veroorzaken.

De goedkopere Gigabyte H410M S2H en MSI B460M-A Pro waren daarentegen volledig overbelast met Intels LGA1200-topmodel. De kloksnelheid zakte in beide gevallen na enkele seconden compleet in door de oververhitte spanningsomvormers.

Ze slaagden er niet eens in om de TDP van 125 watt aan te houden. Bij het Gigabyte-moederbord ging onder volle belasting het energieverbruik wild op en neer, waardoor we geen goede metingen konden uitvoeren.

Bij Cinebench R20 bleef er ongeveer 40 procent over van de mogelijke prestaties van de Core i9-10900K. Ons advier is om op die moederborden cpu’s met een TDP van maximaal 65 watt te gebruiken.

De H470 Phantom Gaming 4 scoort iets beter dan de andere drie borden wat het analoge geluid betreft omdat Asrock de hoogwaardige ALC1200-audiochip gebruikt. Het dynamisch bereik is minstens acht decibel hoger dan bij de moederborden met ALC887 en ALC892.

Uit kostenoverwegingen voorzien de fabrikanten de goedkope modellen maar van drie analoge aansluitingen, wat voldoende is voor 5.1 geluid. Met uitzondering van de Gigabyte H410M S2H is 7.1-geluid ook mogelijk als je de frontconnectors toevoegt.

Nieuwe hardware-reviews in je mailbox? Abonneer je op onze nieuwsbrief!

Naast Windows 10 hebben we ook met Ubuntu 20.04 getest. Omdat de goedkope boards geen wifi of moderne NBase-T-netwerkchips hebben, traden er geen problemen op met de hard­waredetectie. De doorvoersnelheden kwamen overeen met die van Windows 10.

Wat het energieverbruik betreft, bieden de huidige Linux-distributies een voordeel ten opzichte van Windows. Door optimalisaties met powertop –auto kun je nog een tot drie watt besparen. Er zijn dan wel zeer agressieve energiebesparende functies actief, zodat de muis bijvoorbeeld pas na een muisklik wakker wordt.

Voor het eerst sinds lange tijd kunnen we bij een moeder­bordentest geen duidelijk koopadvies geven. Door de enorme verhoging van de vermogenslimieten voor de Core i-10000-cpu’s doet Intel zowel gebruikers als fabrikanten geen plezier.

Met uitzondering van de Asrock H470 Phantom Gaming 4, hadden alle moederborden in de test grote moeite met het enorme energie­verbruik van de Core i9-10900K. In de praktijk zullen deze moederborden eerder voorzien worden van een Celeron-, Pentium- of Core i3-processor.

Toch beloven de fabrikanten compatibiliteit met het top­model van Intel, maar komen die belofte niet na.

Afgezien daarvan doen de moederborden wat ze moeten doen. Je moet wel een paar compromissen sluiten. Toch hebben ze genoeg in huis voor de meeste mensen die er een zuinige kantoor- of allround-pc mee willen bouwen.

(Informatie afkomstig uit het artikel van Christian Hirsch en Daniel Dupré, c’t magazine 1-2/2021, p. 74)