【HW】メインマシンをC9Z390-PGWで組んでみた 
2019, September 9, Monday, 22:18 - PC, HardWare
投稿者 @xmms


　メインマシンの調子が悪くなってきたので使っているM/Bを新しくしました。そのことについてあれこれ書いてみます

そもそもの経緯



　長いこと使っていたX9DAiですが、使っていて一つ問題がありました。それは再起動/コールドブートが一発で上がらないという点です。書くと長くなってしまうのでかいつまんで書きますが、どうやらオンボードに持っているRenesas uPD720200AがWindows10と相性が悪いようで、起動時にこれのドライバの読み込みでコケます。Windbgのシリアルケーブルデバッグで起動シーケンスを他のマシンから見たときに、止まるときはだいたいこのへん(USB絡みのドライバのロード)で死にます。



　一発で起動できないせいで、電源強制OFF→再度起動とやる必要があり、これを繰り返した結果OSが破損しました。



　OSが壊れた結果、VMRCが何もしていないのにクラッシュしていつの間にかすっと消えている、WindowsUpdateが確実に失敗する、その他不思議な不具合現象が起きるようになりました。ファイルシステム破損→ファイルシステムを直してもOSの不整合が発生してしまったときにどうすれば直せるのか、自分にはわかりませんでした…。

　この起動できない問題はすべてのUSB機器を外した上で様々なドライバを試しても解消せず、まっさらなWin10を入れようとしてもインストーラーが(おそらく上記問題で)コケて上がってこない、他のマシンでOSをセットアップしてディスクを差し替えて使っても解決しないという結果が出たので、uPD720200AがWindows10に対応しきれていない、もしくはチップがハードウェア的に壊れていると判断してマシンの置き換えを検討し始めました。起動してしまえば安定するんですがね…。

ハードウェア選定


　新しくしたいと思っても色々要件があり、以下の要件を満たすM/Bの選定に苦労しました。要件としては

・グラボをゲーム用+サブディスプレイ用の2本刺したいので、x16を1つ、x4程度のリンクを1つもっている
　→メインのグラボをx8のリンクに落としたくない、どうでもいい画面の表示はサブグラボに任せてメイングラボのVRAMを使いたくない
・10GのNICを刺したいのでx8がほしい
・U.2のドライブを使いたいので、変換するためのM.2スロットをもっている/もしくはx4スロットを持っている


　という要件があり、理想としてはフルx16を1本、x8を2-3本持っている、というのが理想だったのですが、今のAMD/Intelのコンシューマ向けCPUではそもそも生えているリンク数が足りないので、第一候補はXeon W-3235とSupermicroのX11SPA-Tが候補でした。

第一候補だったX11SPA


X11SPAのシステムブロック図を見てみましたが、なかなかに気持ち悪い構成でした。



　左側のPEX8747の部分がキモですが、PEX8747にはまずx16でリンクし、そこからIT8898にリンクしています。これがどういう動きをするのかと見てみると、Slot2が使われている場合はSlot2と3がx8リンクになり、Slot2が使われていないときはSlot3がx16接続になるようです。スロット4,5も同じ動きになるようで、最大リンク時にはSlot3とSlot5がx16接続、もしくはSlot2-5がx8接続、合計レーン数は32となりますが、アップリンクがx16なのですべてのスロットで同時に最大帯域を出すとサチュレーションが起きる、という構成のようです。
　その下にあるSlot6と7については、IT8898にリンクしているx8がSlot6が使われていない場合はスロット7に接続されるので、スロット7はx8+x8の合計16レーンで接続される、という動きのようです。

　この構成が気持ち悪すぎて惚れたのでM/Bだけでも先に買ってしまおうかと思ったのですが、残念ながらXeon W-3235が全く出回っておらず、そもそもトレイ品でしかまだ出ていないので海外でも国内でも発注していつ来るかわからないという状態でした。
　そんな状態だったので、W-3200シリーズが出回るまで耐え凌ごうかなと思っていたのですが、なんとなく秋葉原を歩いていたら変なマザボを見つけてしまいました。

変態構成なC9Z390-PGW


　これもなかなかの変態で、以下のような構成です。



　パッと見意味がわかりませんが、やはりPLX8747が肝で、X11SPAと同じようにまずスイッチにx16でリンクし、そこからSlot7にx8でリンクし、Slot5が使われていなければASM1480に使われているx8がSlot7に追加で接続されてx16でのリンクになり、Slot1,3も同じ動きになるので、16/0/16/0、16/0/8/8、8/8/16/0、8/8/8/8のいずれかの構成が可能になるようです。ただしアップリンクがx16に対しての32レーン分配なので最大帯域を使うとサチる、またスイッチングコストが発生するのでx16を1つしか使わなくても直結より1%程度パフォーマンスが落ちるようです。
　前回PCMでパフォーマンス監視をしたときに、ゲーム時にグラボが接続されているx16レーンは7-8GB/s程度の帯域を使用していたので、x8でリンクすると微妙に足りない(大体7.7GB/s)のですがx16もいらない(大体15.5GB/s)という感じだったので、グラボ+x8の何かを接続するには丁度いいような気がします。

　PCH側も変態構成で、そもそもなぜかオンボードでU2を持っていて、U2.2はx4でリンク、U2.1はM.2.2が使われていなければx4リンク、M.2.2も使う場合はx2とx2接続になり、M.2.1はSATA4/5を使わなければx4でリンク、SATA4/5も使う場合はx2リンク、となるようです。つまり、リンクが落ちるのを許容すればM.2もU.2も2本ずつ積めます。ただしアップリンクがDMIでのリンクなのでPCH全体で大体4GB/sの帯域を共有することになるので、すべてのインターフェースを同時に使うと足りなくなりますが…。

　このボードでマシンを構成すると

・Fモデルを買わなければCPUからDPを2ポート+HDMIを1つ独立で出せるので、追加のグラボが不要
　→今の構成はHP ZR2740w*3枚+Lenovo T2424Pという4枚構成なのですが、そのうちのZR2740wを2枚とT2424pの出力を賄おうとすると、大体のM/BはHDMI+DP構成になってしまうので、HP ZR2740wが持っているDP/もしくはDVI-Dリンクで接続しようとするとオンボードだけでは足りません。
　M/BによってはDVI端子を持っているんですがDVI-Iなので1920*1200が最大解像度になってしまって2560*1440(WQHD)を出せません
・U.2ドライブをそのまま接続できる　←つよい
・オンボードで10Gを持っているのでうまくすれば追加の10Gを削れる
・帯域を共有するものの16/0/8/8という構成が取れる
・OCできる


というメリットがあったため、まさに自分のためのボードでは????と運命を感じ購入しました。

　ちなみに、前の世代ではASRockのZ270 SuperCarrierがPCI構成で似たような構成をとっていたようですが、現行世代のチップセットではコスト面からか作っていないようです。どうでもいいですが他社だとコンシューマ向けM/Bではシステムブロックダイアグラムを載せていないので直感的に理解できなくて困りました。そのへん●はよくわかってんなと感心しました。一般消費者はそんなもの気にしないというのもありますが。

開封の儀


　全体画像は冒頭に貼ってしまったので省略しますが、特殊な構成をピックアップしてみます

スイッチングチップ


　この気持ち悪い構成を可能にしているPLXのPCI-Eスイッチングチップです。ヒートシンクが乗っているためチップ自体は直接見えません。




U.2コネクタ


　既存でいくつかU.2ドライブを持っているので、これを使うためにU.2コネクタが必要でした。



　U.2のnvme自体はPCI-E変換カードやM.2から変換できるのですが、その手間が省けるので直接持っているのはありがたいです。



　ただ、U.2ドライブを接続するとPOST時間が伸びます。接続しているドライブが古いせいかもしれませんが…

オンボードLED


　ゲーミングなんちゃらの例にもれずこのMBも光るのですが、はっきり言ってクソダサいです。



　なんというか光り方にセンスが無いと言うか、陰キャが無理してパリピを装おうとしたものの溢れ出すオタク臭がつらいというか…。即無効化しました。ユーティリティからパターンを変更できるようですが、そもそも光る意味がありません。このLEDを意味もなく光らせる文化死滅してくれ。(LEDが意味を持っている場合は別)

いつもの起動Beep音


　Supermicro特有の「pi,pipi……pi!」という起動Beepがあります。これはX8(X9?)シリーズくらいからの伝統で、サーバーボードで散々聞いてきた音です。2ソケットマザーでメモリスロットを24本も持っているような板だと、メモリそれぞれは問題なくてもスロットの場所によって何故か起動できなかったりします。そして総当たりでメモリを認識できるスロットを探すわけですが、起動する組み合わせをようやく見つけたときにこの起動音がするので、個人的にこの音を聞くととても安心と気分の高揚を覚える程度には毒されています。ジャンパーピンで無効化できますが、有効のままにしています。

何故か持っているシリアルポートとSATA-DOM用電源コネクタ


　何故かシリアルのピンヘッダーをもっているので、汎用のCOMブラケットを接続するとRS232-Cが使えます。ゲーミングなんちゃらを求める人のうちどれだけの人がCOMを求めるのでしょうか。ちなみにCOMを持っているとWindbgなどの診断時にとても役に立つのでありがたいです。SATA-DOM用電源コネクタについては、「これいる??」という感想です。NASやPCルーターを作るときには欲しくなりますが、普段はまずいらないと思います。ゲーミングなんちゃらと謳ってる割には特定方向の需要を満たし過ぎではないですかね…。方向性が迷子になっている感じがあります。(が一部の人(主に自分)にはありがたい構成です。)

何故か持っているPS/2コネクタとWindows7対応


　BIOS上になぜかWindows7のインストールに対応するための項目があります。内容としてはUSB3.0を2.0のまま使う(EHCIからxHCIのハンドオフを行わない)という内容です。PS/2コネクタもその絡みで持っているのだと思いますが、そもそもサポートマトリックスにはWin7はないので自己責任で試す際のアシスタントとして使う程度のものみたいです。今からWin7を最新ハードにクリーンインストールする人がゲーミングなんちゃらを求める層にどれだけいるのか不明ですが…。

セットアップ


　今回の構成は以下のようになりました

CPU


　今回はCPUに9600Kを使用しました。それ以上になると、デスクトップ用途ではそこまでコア数がいらないという経験則と、OCしたときにコア数が少ないほうが高クロックにしても発熱が少ない、及び価格的に一番お買い得という理由でこれにしました。だったら3235いらないんじゃ?と言われたらPCIレーン数とメモリ帯域以外はそうなんですが、同世代の3223と3225と3235と並べると3235がお買い得感あるので…。W-3235を考えていたのでCPUもM/Bもかなり安く感じてしまいました。

メモリ


　メモリは手元に16GBが2本あったので、それと今回32GBのRAMを2本購入したので合計96GBになりました。32GBを4本買っても良かったのですが余らせるのももったいないので既存のものも使うことにしました。



グラボ


　今使っている1080をそのまま使います。2080TIほしい

ファームウェア更新


　UEFI上にファームウェア更新という項目はあるのですが、まずそこからやろうとすると以下のように怒られます



　JPMEと言われ、なんとなくMEファームウェアのジャンパピンかなと予測がついたのでそこまでハマりませんでしたが、そんな経験のない人にはいきなり難問です。そしてJPME2のジャンパを切り替えて再度実行したのですが、バージョン1.0bから1.0cにアップデートしようとしても何故か反応しませんでした(MEファームウェアが同時に更新されるFWはだめっぽい?)。マニュアルの手順を見るとUEFIのシェルから実行しろと書かれていたので言われたとおりUEFIのシェルから実行したところ、成功しました。



　「いやーうちの製品買うような層はオタクしかいないからGUIが動かなくてもいいっしょwwwwwwww」という判断があったかどうかは知りませんが、これも初心者の心を折るには十分な儀式だと思います。特に今のUEFIなんかはネットワークを有効にしているとOS不要でネットワークから新しいFWを取得し、そこからアップグレードできるためほぼ何も考えずに済むので、そこから始めた人にとってはいきなりコマンドラインというのは十分に初見殺しですね。
　個人的にはDOSの起動ディスクを作らなくてもオンボードでUEFIのシェルが上がるので楽だと思いました。鍛えられすぎているせいもありますが。というか動かないなら項目作らないでくれ…。ちなみに昔からの伝統のSUPER.ROMによるエマージェンシーリカバリーにも対応しているようです。過去に何回かお世話になった実績があるので、万が一でも安心です。

ハマリポイント


　今回、起動ドライブにU.2のMicron 9100MAXを使おうとしたのですが、インストールはできるものの起動ドライブとしては使えませんでした。SandiskのSkyHawkでは起動できたので、古いU.2ドライブについては起動を考慮されていないのでしょう。

環境移行


　OSをまっさらな状態にしてそこから必要なものだけ入れていこうかと思いましたが、それが思っていた以上にめんどくさかったので、普段取得しているVeeam backupのイメージ(X9DAiの壊れかけのOSイメージ)を一旦SATA-SSDにコピーし、そこからWindowsのISOをマウントして1903までアップグレードしました。そのタイミングで古いWindowsはWindows.oldになり、システムに必要なドライバやコンポーネントそのものは新しくなるので、システムの整合性は直ります。

　ただ、SATAのSSDにクローンしてから1903に上げるとバージョンが上がったときに接続されているドライバのみが起動時に読み込まれるようになる(ドライバ周りがリセットされる)ようで、SATAのSSDだけつないだ状態のデータをnvmeにクローンしたところ失敗しました。
　そのため、一旦データドライブとしてnvmeをシステムに接続してOSの起動時にnvmeドライバを読み込むように教え、その後OSイメージをnvmeにクローンするとうまくいきました。SATA→M.2への移行のときも同じテクニックが使えるかもしれません。

OverClocking


　せっかくOCに対応しているのでOCしてみました。最初はM/Bのプリセットで持っている5.2GHzというのを選択してみましたが、コア電圧1.45Vやその他電圧もりもりで、起動できるものの空冷ヒートシンクだと負荷をかけた瞬間に100℃を軽く超えOHでシャットダウンされました。その後簡易液冷キットを購入して試したところ、熱問題はギリギリクリアできましたが、やはり5GHzより上になにかの壁があるようでした。

　5GHzは1.32V+LLC Lv1で安定するのに対して5.2GHzでは1.45Vも必要になるので、発熱と消費電力的に5GHzで運用することにしました。もう少し詰めれば5.1や5.2のいいところが見つかるのかもしれませんが、いかんせん安定性のテストに時間がかかるので妥協しました。

　このときにWindowsを入れてOCCTやPrime95などを起動していたのですが、それだとクラッシュしたときにファイルシステムが壊れることがあるので、まずはドライブをすべて外し、USBからMemTest86を起動し、テストの選択でTest3とTest6-7が通ってからWindowsに切り替えることをおすすめします。設定が甘いとMemTestのテスト6などでフリーズ・再起動が起きます。その後のOCが安定したかどうかの判断として、Prime95をいきなりFFTサイズ8192位から始めるとすぐに結果がわかります。逆にこれを30分くらいパスしたらもう大丈夫なのでは、と思います。



　ヒートシンクにはCoolerMasterのMasterLiquid Lite 120を使いましたが、ラジエーターのファンを前後2枚取り付けているのが功をなしているのか5GHzでPrime95をかけ続けても熱暴走は起きませんでした。なのでこれで常用しようと思います。殻割りしてヒートスプレッダ交換などをすればもっと冷えると思いますが、そこまでする気力は起きませんでした。




ネットワーク周り


　ネットワークにはAQtion AQN-107とIntel 219-Vの2系統を備えています。以前の構成でもMellanoxのConnectX2-ENをLAN、I210を内部マネジメント系として使っていたので、ほぼそのままその構成で行けそうです。ただ、10G-Tネイティブのスイッチはないので、mikrotikのS+RJ10でSFP+変換をかませることにしました。これ結構発熱するのでちょっと不安なんですけどね…。スイッチからは10G固定で見えるのに10G-T側は5Gや2.5Gや1Gでもリンクするという謎技術です。溢れた分はどう制御してるんですかね?まあ安いので1つ2つ持っておくのはおすすめです。




　また、AQN-107の内部接続がPCIE 3.0のx2接続(計算上は16Gbpsですが)、及び10G-Tを使うというのがどうなのか、というのが不安でしたが、とりあえずは問題ないようです。距離も3Mくらいしかないのでその距離ならそのへんのケーブルでも大丈夫そうです。




　一つハマったのが、IntelのPROset/Advanced Networking Servicesを入れれば、昔はNICの「構成」タブからVLAN/Teamingの項目に飛べたのですが、1903だとその項目がなく、PowershellのAdd-IntelNetVLAN コマンドレットから設定する必要がありました。どうも1809あたりからそうなったようですが、謎です。ただ、こちらのほうがまとめて作れるので楽でした。
PS C:\WINDOWS\system32> Get-IntelNetAdapter

Location Name ConnectionName LinkStatus
-------- ---- -------------- ----------
0:31:6:0 Intel(R) Ethernet Connection (7) I219-V 1.00 Gbps ...
8:0:0:0 Aquantia AQtion 10Gbit Network Adapter LAN 10.00 Gbps...

PS C:\WINDOWS\system32> Add-IntelNetVLAN -ParentName "Intel(R) Ethernet Connection (7) I219-V" -VLANID "0,2,3,6"


安定性


　台風の後のゲリラ雷雨でUSP保護してなかったためシャットダウンされましたが、それ以外は5GHz運用で問題ないです。ゲームも連続で6時間ほどやりましたが大丈夫でした。

総評


　総じてオタク向けです。POSTは一般的なuEFIマザーに比べ長い、OC項目は複雑、ファームのアップデートは(なれてない人にとっては)複雑、etc…。ただ、ブロックダイアグラムを見てそのキモさにシビレたり、フルサイズDPポートが2ポート必要だったり、x8接続の拡張ボードを数本接続する必要があったり、U.2ドライブを使いたいという需要がある人にはおすすめです。オンボードでU.2ドライブや10G問題やサブディスプレイ問題を解決してしまったので、結局接続されているボードはグラボだけになりました。とてもスッキリしました。



　U.2の起き方が雑とか管理面で上下逆にしてるとか色々突っ込みどころはありますが動いて冷えればいいのです。しかし、この構成をしたがる層ってどう見てもゲーミングなんちゃらを欲しがる層じゃないよな…と強く思います。HW的に詳しくない、自作歴がそこまで長くない、という人にはおすすめしません。ですが、安定性も悪くなく、一部の層にとってはどストライクな構成なので、そういった方には他に選択肢がないのでおすすめです。

以上

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