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Zotac IONITX-A, scheda madre Mini-ITX con Ion
Gabriele Burgazzi - 22 Maggio 2009
"Una scheda madre con form factor mini-ITX che affianca al chipset MCP7A un processore Atom 330: un prodotto che si contraddistingue per un design estremamente compatto ed una gamma di funzionalità sicuramente interessanti, che meritano di essere analizzate in modo approfondito"
Pagina 1 - Introduzione

A distanza di molti mesi dalle prime indiscrezioni, cominciano a fare capolino sul mercato le soluzioni basate su Ion, la piattaforma sviluppata da NVIDIA per supportare la CPU Intel che nel corso dell'ultimo anno ha fatto molto parlare di sé, Atom. Si presenta così la Zotac IONITX-A, una scheda madre con form factor mini-ITX che affianca al chipset MCP7A un processore Atom 330: un prodotto che si contraddistingue per un design estremamente compatto ed una gamma di funzionalità sicuramente interessanti, che meritano di essere analizzate in modo approfondito.

Ion è il chipset che NVIDIA ha esplicitamente e dichiaratamente presentato come antagonista di Intel 945GC, l'elemento che fa solitamente coppia fissa con i processore Intel Atom sulla quasi totalità dei netbook e nettop. Il colosso californiano leader nello sviluppo di GPU durante la realizzazione del proprio chipset ha lavorato sui punti deboli della soluzione attualmente proposta da Intel, prendendo anche atto degli "errori" o "mancanze" di 945GC. MCP7A si presenta pertanto come una soluzione in grado di garantire performance grafiche superiori rispetto a quelle cui ci hanno fino ad ora abituato i dispositivi "Atom based", con una connettività degna di nota e la possibilità di riprodurre in modo fluido tutti i tipi di contenuti in alta definizione: se infatti le prime proposte desktop sviluppate su Atom sono state sin da subito apprezzate per il loro design compatto, ci si è anche resi subito conto degli evidenti limiti. Le dimensioni particolarmente contenute, unite ad un parco consumo energetico e un calore prodotto minimo durante il funzionamento rappresentano elementi ideali per la realizzazione di un media-center o di un HTPC; Intel 945GC non è però in grado di garantire potenza di calcolo sufficiente, NVIDIA con il proprio Ion va a colmare questa lacuna.

La tabella mette in evidenza le caratteristiche tecniche della soluzione proposta da Zotac e l'attuale offerta di Intel basata su Atom 330:

Zotac IONITX-A
D945GCLF2
CPU

Intel Atom 330

Intel Atom 330

Numero di core

2

2

FSB

533 MHz

533 MHz

GPU - Chipset

MCP7A/Ion

Intel 945GC Express + ICH7

GPU Clock

450MHz

400MHz

Shader clock

1100MHz

400MHz

DirectX supportate

DirectX 10

DirectX 9

Chip audio
Realtek ALC662
Realtek ALC662
Dimensioni

Mini-ITX

Mini-ITX

Sistema di raffreddamento

Passivo + ventola opzionale

Attivo

Memorie supportate
Dual-channel DDR2
Single-channel DDR2
Numero di socket memorie
2
1
Velocità memorie
667/800 MHz
533/667 MHz
Connessioni - Storage
3 SATA II - 1 eSATA
2 SATA II - 1 ATA 66/100
Connessioni - Display
VGA, HDMI, DVI
VGA
Connessioni - USB
10 (6 su pannello + 4 via pin)
8 (4 su pannello + 4 via pin)
Connessioni - espansione
1 Mini PCIe
1 PCI
Connessioni - audio
1 HD Audio + 1 SPDIF ottico + 1 SPDIF coassiale
1 HD Audio
Prezzo
179 euro
< 90 euro

Come è possibile notare proprio dall'ultima voce, che riporta il prezzo iva inclusa al pubblico, sussiste un notevole divario: la soluzione proposta da Intel costa esattamente la metà di quella analizzata nel corso di questo articolo. Nonostante Ion si presenti sul mercato come un "rivale" di 945GC, sarebbe più propenso additarla come alternativa.

Pagina 2 - La scheda

Le dimensioni della scheda sono quelle specificate dallo standard Mini-ITX, la IONITX-A misura pertanto 170x170mm. Per ovvie ragioni di spazio il PCB appare decisamente affollato, dominato al centro da un dissipatore passivo che raffredda sia processore, sia chipset. Sulla parte posteriore della scheda è invece possibile notare i due slot per le memorie DDR2: MCP7A è infatti in grado di garantire supporto fino a 4GB di memoria in dual-channel.

Per garantire la possibilità di alimentare un disco e una unità ottica, vista la presenza di un alimentatore esterno, la scheda madre di Zotac è dotata di un molex cui è possibile collegare, attraverso un particolare cavo fornito in dotazione, le periferiche fondamentali per il funzionamento del sistema.

Il comparto generalmente definito "connessioni" rappresenta un vero e proprio punto di forza della soluzione di Zotac: sei porte USB 2.0, affiancate da una eSATA, garantiscono un numero sufficiente di porte per il collegamento delle più comuni periferiche. A queste vanno inoltre aggiunte le tre uscite video, VGA, DVI e HDMI per il collegamento al massimo di due monitor contemporanemente, oltre ai due SPDIF coassiale ed analogico e le tre uscite HD-audio che consentono di collegare sistemi di diffusori acustici 5.1.

Pagina 3 - La scheda, sotto il vestito

L'unico dissipatore con cui è stata sviluppata la scheda Mini-ITX di Zotac si rimuove semplicemente svitando quattro viti posizionate sul lato posteriore della scheda madre. Come facilmente immaginabile vista l'architettura della piattaforma, il dissipatore è composto da due blocchi, uno per il chipset e uno per il processore: le aree di dissipazione sono suddivise in egual modo. Smontato il dissipatore è possibile notare la disposizione dei due componenti che rappresentano il vero cuore di questa piattaforma.

Il processore Atom, posizionato sulla parte più esterna della scheda risulta decisamente più piccolo se paragonato a MCP7A: Atom è un processore ottimizzato per riuscire a garantire un costo di produzione minimo, ogni suo aspetto è stato quindi studiato proprio in questa direzione. Per evitare che durante il montaggio del dissipatore i due chip vengano schiacciati troppo, Zotac ha posizionato ai lati degli stessi due piedini di gomma, che servono proprio ad attutire la pressione.

Atom 330 è un processore Dual core: l'immagine mostra chiaramente la presenza dei due die distinti e saldati sullo stesso wafer. Si tratta infatti di processori caratterizzati dall'utilizzo di un design di tipo MCP (Multi chip packaging), approccio già adottato in passato da Intel. Il processore utilizzato in questo caso è operante alla frequenza di 1,6GHz, cache L2 da 1MB divisa in due blocchi e TDP massimo di 8 Watt.

Come abbiamo già anticipato, l'alimentazione della scheda prevede la presenza di un alimentatore esterno: la foto mostra nel dettaglio come Zotac abbia risolto l'assenza dell'alimentatore esterno e abbia bypassato la circuteria di alimentazione. Per riuscire a garantire comunque la possibilità di collegare le periferiche interne ad un molex di alimentazione, è stato posizionato un connettore in prossimità del dissipatore che, grazie ad un cavo proprietario fornito nella confezione, consente di alimentare sia un hard disk sia una unità ottica.

Pagina 4 - Il bios

La schermata principale del BIOS con cui viene commercializzata la scheda Mini-ITX di Zotac mostra nel dettaglio i parametri di funzionamento del processore e la memoria con cui è equipaggiato il sistema. La versione di Atom utilizzata per questa piattaforma è il modello 330, formato da due core operanti alla frequenza di 1,6GHz, affiancati da due moduli di memoria DDR2 da 1GB, per un totale di 2GB.

Portandosi sulla finestra denominata chipset sarà possibile impostare e andare a leggere i parametri di impostanzione sia del northbridge sia del southbridge. Nel primo caso sarà possibile non solo andare a modificare alcune opzioni legate alle performance della macchina, tra cui il voltaggio delle memorie e del chipset, ma anche disattivare eventuali rumori durante l'avvio del sistema.

Decisamente più ricco di funzioni risulta invece la finestra di regolazioni del southbridge, che consente di andare ad attivare o disattivare alcuni componenti del sistema, come i controller USB 1.0 e 2.0 o il chip dedicato alla decodifica audio. Tra le funzioni più importanti c'è da segnalare quella definita "frame buffer size" utile per scegliere quanta memoria dedicare al controller grafico integrato.

Pagina 5 - I test prestazionali

I test prestazionali hanno come obbiettivo quello di mostrare il comportamento di questa piattaforma in brevi ed occasionali sessioni videoludiche: per il confronto sono stati confrontati due giochi lievemente diversi, il primo Devil May Cry 4 piuttosto recente, il secondo invece Unreal tournament, un gioco già da diverso tempo sul mercato. Le due risoluzioni utilizzate sono ovviamente quella di 1024x768 e quella di 1280x1024, al di sopra delle quali la GPU integrata non è in grado di garantire prestazioni soddisfacenti. Anche i dettagli, così come eventuali filtri di miglioramento dell'immagine sono stati impostati al minimo o disattivati. Se nel caso di Devil May Cry 4 la soglia di giocabilità non viene mantenuta, se non occasionalmente in qualche scena, Unreal tournament, alla risoluzione di 1024x768 risulta invece piuttosto fluido, garantendo la possibilità di divertirsi giocando qualche partita. In generale, la situazione sopra descritta può essere riassunta in modo piuttosto pratico asserendo che Ion offre sì la possibilità di giocare con larga parte dei titoli attualmente presenti sul mercato, ma con importanti ed evidenti limiti: pensare di sfruttare questa piattaforma per un mero impiego videoludico è impensabile, ma va comunque considerato come elemento di divertimento occasionale.

Pagina 6 - 128, 256 o 512MB di memoria video?

La particolare architettura con cui è stata sviluppata la scheda madre Mini-ITX di Zotac consente, attraverso il Bios, di poter impostare il quantitativo di memoria condivisa che sarà indirizzata al controller grafico: è così possibile scegliere se la nostra 9400M integrata all'interno di MCP7A potrà avere accesso a 32, 64, 128, 256 o 512MB di memoria. Tralasciando i primi due step, che vanno ad incidere in modo pesante sulle prestazioni del comparto grafico e che sconsigliamo pertanto di utilizzare, qual è la configurazione migliore da impostare per sfruttare al massimo il controller grafico e al tempo stesso non sottrarre memoria utile al sistema?

Abbiamo così eseguito due titoli e testato il comportamento di questi in relazione al cambiamento di MB sfruttate dal controller grafico.

Come è possibile evidenziare dai grafici non c'è diretto beneficio tra il passaggio da 128, 256 e 512MB: ad una prima e superficiale osservazione verrebbe quindi da dire che i 128MB sono più che sufficienti per garantire un corretto funzionamento della scheda, senza andare a togliere altra importante memoria al sistema. Le risoluzioni molto basse cui si è costretti ad eseguire i titoli (1024x768 e al massimo 1280x1024) non vanno, ovviamente, ad occupare molta memoria, 128MB sono quindi, nella maggioranza dei casi, più che sufficienti. Il discorso deve però tenere in considerazione anche un altro elemento, Windows Vista. Se acquistando un sistema del genere la scelta del sistema operativo è a discrezione dell'utente, bisogna considerare le richieste dell'ultimo sistema operativo di casa Microsoft che, come "consigliati" tra i diversi parametri, annovera una scheda grafica con almeno 256MB di memoria. Nella prossima pagina mostreremo inoltre come i 128MB sono alla prova dei fatti insufficienti anche in altri scenari di utilizzo.

Considerati questi elementi e preso anche atto del costo attuale delle memorie DDR2, pensare di equipaggiare il sistema oggetto della prova con almeno 2GB è quantomeno consigliabile: con una simile configurazione, dedicare 256MB di memoria al controller grafico è sicuramente il rapporto meglio bilanciato.

Pagina 7 - La riproduzione video

Uno degli elementi più interessanti che caratterizza la piattaforma Ion su cui la scheda madre di Zotac è stata sviluppata è rappresentato dalla decodifica hardware dei flussi video in Alta definizione. Se la potenza messa a disposizione dal processore Atom 330, per quanto sia una CPU Dual core, non risulta affatto sufficiente per riuscire a garantire una riproduzione fluida di un film Blu-ray o comunque in alta definzione, MCP7A è invece in grado di gestire in modo più che soddisfacente un simile scenario di impiego, solo però in presenza di software ottimizzati per funzionare con la scheda grafica. È quindi importante sottolineare che non è sufficiente essere in possesso di una piattaforma ION per poter riprodurre correttamente filmati in alta definzione, ma è necessaria anche una controparte software, in grado di indirizzare il carico di lavoro alla GPU e non alla CPU.

Blu-ray - Casino Royale

Per la riproduzione di Blu-ray sarà pertanto necessario usare software come l'ultimo PowerDVD di Cyberlink. Ecco come, attraverso l'attivazione o meno della funzione di accelerazione hardware attraverso il controller grafico, cambia la distribuzione delle risorse utilizzate dal sistema:

Attivando la funzione di decodifica attraverso scheda grafica, l'occupazione del processore scende fin al di sotto del 60%, e il risultato è un filmato fluido anche durante le fasi più concitate. PowerDVD 9, in corrispondenza della riproduzione di un filmato in blu-ray attiva l'accelerazione hardware, rendendo così impossibile, anche per sbaglio, lasciare disattivata tale funzione. Per riuscire a sfruttare l'accelerazione grafica è necessario indirizzare al controller grafico almeno 256MB di memoria.

Qualora infatti si provasse a riprodurre un filmato in alta definizione dopo aver impostato la memoria del comparto grafico a 128MB, il risultato sarà quanto mostrato nell'immagine sopra riportata. PowerDVD 9, per poter garantire un corretto funzionamento della riproduzione di un Blu-ray necessita almeno di 256MB.

La valutazione circa i filmati i DivX in alta definzione è identica a quanto registrato nel corso della prova della soluzione Ion reference che ci ha fornito NVIDIA qualche mese fa; per dovere di cronaca riportiamo il comportamento della piattaforma anche in questo scenario.

DivX HD - The International 1080p

Per poter riprodurre correttamente il filmato in questione ci siamo appoggiati al player DivX distribuito gratuitamente sul sito ufficiale. Il filmato, compresso con codec H.264 e diffuso con contenitore .mkv non viene infatti riconosciuto correttamente da PowerDVD. Appoggiandosi ad un player non ottimizzato per la gestione della GPU, durante la sessione di testing, non sono state rilevate differenze sostanziali tra piattaforma Intel e Ion: in entrambi i casi la riproduzione è risultata compromessa, con audio e video eseguiti a scatti.

Le cose cambiano in presenza di un player in grado, almeno in parte, di spostare il carico di lavoro sul processore grafico: in questo caso, per la riproduzione di "The international" ci siamo appoggiati al software Media Player Classic Homecinema. Nel caso della piattaforma Atom con chipset Intel non è possibile sgravare la CPU, mentre in presenza di un controller grafico come GeForce 9400M, attraverso una serie di brevi passaggi, è possibile alleggerire il carico del processore, eseguendo così una decodifica fluida e senza scatti del filmato.

La procedura per ottimizzare il player è piuttosto semplice e si compone di pochi passaggi:

  1. Scaricare Media Player Classic Homecinema dal sito ufficiale
  2. Avviato il software, facendo click destro sulla schermata principale, accedere al menu opzioni e, dalla lista, selezionare "Playback/Output"
  3. Selezionare quindi, sotto le "DirectShow Video option" la modalità "EVR Custom pres"
  4. Spostarsi quindi su Internal filters e spuntare la voce "matroska" nella colonna di sinistra e "H264/AVC DXVA" in quella di destra

A livello dimostrativo, semplicemente eseguendo al contrario l'ultimo passaggio è possibile notare come il carico di lavoro venga spostato dalla scheda grafica alla central processing unit , con conseguente perdita di fluidità nella riproduzione del filmato.

Pagina 8 - Temperature - ventola attiva
Visto la particolarità della soluzione e considerata la possibilità di poter sfruttare questa scheda madre sia con dissipatore passivo, sia con una piccola ventola, i rilevamenti delle temperature sono stati effettuati in entrambe le modalità. Per riuscire a portare a pieno carico di lavoro non solo il processore ma anche la scheda grafica, lo stress test ha comportato sia l'esecuzione di OCCT sia di ShaderMark. La durata totale dello stress test è stata di circa 6 minuti e i valori sono stati monitorati con il tool OCCT:

Ventola attiva

I valori registrati durante lo stress test mostrano sia l'efficacia del sistema di dissipazione, sia la bassa temperatura di funzionamento dei componenti su cui la scheda Mini-ITX di Zotac è stata sviluppata. I tre grafici mostrano, indicata con una linea rossa, la temperatura rispettivamento del primo e del secondo core e del processore grafico. Se il processore, in corrispondenza del sesto minuto di stress test si avvicina alla soglia dei 50°, la scheda grafica difficilmente supera i 40°. Empiricamente, semplicemente toccando il piccolo dissipatore che ricopre i due componenti, anche durante la sessione di pieno carico, si può capire come la temperatura dei componenti sia ben al di sotto della soglia di attenzione.

Pagina 9 - Temperature - ventola disattivata

Ventola disattivata

In seguito alla rimozione della piccola ventola, lo stress-test ha ovviamente fatto registrare un comportamento diverso delle temperature: rispetto ai tre grafici analizzati in precedenza è possibile notare come le curve di crescita delle temperature (quelle graficamente riprodotte in rosso) crescano in modo costante e veloce. Il processore raggiunge e supera, verso il termine dei sei minuti di test, i 70°, avvicinandosi in alcuni casi ai 75°. Il margine della scheda grafica rimane pressochè invariato rispetto a quanto registrato durante la sessione con dissipazione attiva: sempre una decina di gradi in meno rispetto alla CPU.

Se in entrambi i casi la stabilità del sistema è stata garantita, l'utilizzo o meno della ventola va considerato in relazione allo chassis in cui sarà montata la scheda Mini-ITX: un sistema compatto e affollato potrebbe rappresentare un serio rischio qualora non fosse presente la ventola, non tanto per il processore e il chipset, quanto per l'hard disk o altri componenti.

Pagina 10 - Consumi e conclusioni

Nel momento in cui Ion comincia a fare le sue prime apparizioni sul mercato, emergono i dettagli circa la prossima generazione di CPU Atom: dalle informazioni al momento disponibili si può apprendere che i nuovi processori integreranno il memory controller, rendendo quindi così fondamentale un cambio di chipset. Inutile dire quindi che NVIDIA, con la propria proposta alternativa, non sarebbe in grado di fornire una soluzione in grado di funzionare correttamente con i nuovi modelli Atom. L'altra faccia della medaglia vede però la politica "degli sconti" non proprio trasparente attuata al momento da Intel: se il costo per una singola CPU Atom è di 45$ (secondo le affermazioni riportate dal CEO di NVIDIA in questa occasione), il colosso americano commercializza la soluzione in bundle (quindi processore e chipset assieme) a 25$. NVIDIA nel corso degli ultimi mesi si è pertanto dovuta scontrare contro questa difficoltà, incontrando, ovviamente, non pochi ostacoli con molti OEM: il motivo del ritardo con cui ION è arrivato sul mercato potrebbe essere legato in modo diretto a questa ragione.

I consumi

Zotac IONITX-A
Idle

25

Stress CPU

31

Stress CPU + GPU

42

Il sistema fornito da Zotac mantiene tutte le aspettative che si sono create attorno alla piattaforma ION: un scheda madre Mini-ITX in grado di garantire prestazioni, soprattutto per un utilizzo multimediale, notevoli, in grado di soddisfare molte delle richieste più comuni, tra cui la riproduzione di contenuti in alta definizione. L'aspetto videoludico, per quanto soddisfacente, rimane un elemento di contorno, da considerare quindi con il giusto peso. Le analisi relative ai consumi e alle temperature di funzionamento mostrano come questa piattaforma rappresenti una soluzione ideale per molte unità HTPC che richiedono elementi come la silenziosità di funzionamento e i consumi parchi. Come facilmente intuibile il consumo aumenta in modo sensibile non tanto andando a sollecitare il processore, sviluppato specificatamente per presentare un consumo ridotto, quanto il controller grafico.

Una importante riflessione va fatta sul prezzo ai 179 euro iva inclusa della soluzione Zotac vanno aggiunti però il costo di un disco, di un lettore ottico (possibilmente Blu-ray), delle memorie e di uno chassis adeguato: il costo finale va quindi in alcuni casi raddoppiato, ancora interessante, ma comunque alto. La scheda madre analizzata fa parte di una famiglia che comprende anche una versione equipaggiata da Intel Atom N230, senza alimentatore esterno, in vendita a 135 euro iva inclusa.

Una piccola nota a margine delle conclusioni: finiti i test il sistema di Zotac è stato spedito ad una società che si occupa di testing per piattaforme industriali. Il design compatto, le caratteristiche spiccatamente multimediali fanno di ION un sistema particolarmente indicato anche per la creazione di slot machines di ultima generazione, display pubblicitari in alta definizione o sistemi industriali con pannelli LCD.