明明Z390晶元组的PCIe通道有24条,但在华硕主板官网的Z390晶元组的主板却标明了PCIe通道和SATA介面共享带宽?


  1. PCH的晶元规模和封装规模是有限的(见为什么不把南桥集成进CPU?CPU和南桥晶元中什么资源最珍贵?)
  2. 用户的需求是有限但多样化的

然后就有了Flexible I/O(弹性I/O)

图片自PCI-E通道数对雷电3介面和nvmeSSD的影响?

但主板至少应该提供两组不受影响的全速M.2(或以PCIe插槽形式),否则可以怪主板设计不行了。


在一些极限情况下,这些HSIO可以全部以PCIe形式呈现。

H110按道理没那么多PCIe的,而且主板上也没有PLX(PLX发热大需要散热),鬼知道华擎搞的什么骚操作。


来自英特尔官网下载的数据手册

PS:没找到z390的数据手册,只找到了z370+x299,或者300系列(只包括360,365,310这种低端晶元组),考虑到z370与z390比较类似,这里把z390假设为z370来回答

根源应该就是flexible I/O技术

这个技术大意就是

Flexible Input/Output (I/O) is a technology that allows some of the PCH High Speed I/O (HSIO) lanes to be configured for connection to a Gigabit Ethernet (GbE) Controller, a PCIe* Controller, a Extensible Host Controller Interface (XHCI) USB 3.0 Controller, or an Advanced Host Controller Interface (AHCI) SATA Controller. Flexible I/O enables customers to optimize the allocation of the PCH HSIO interfaces to better meet the I/O needs of their system.

In the case of PCH storage, it is important to consider the HSIO lanes that support both PCIe* and SATA.

简单来说就是灵活汇流排技术(也可以说是复用),可以让部分pch的高速I/O有多种功能,可以让一个高速I/O介面作为usb汇流排或者PCIe汇流排(二选一)

纠个错,印象里汇流排应该是bus而不是lane,不过都写完了就这样吧)

从图上可以看出,虽然最大可以配置到24条PCIe汇流排,但是实际专用的PCIe汇流排只有10条,其他的都是复用汇流排。

而可以用作PCIe存储的汇流排有15~18,23~26,27~30这三组高速汇流排(HSIO)

从上面的可以看到,M.2_1插槽在使用PCIe固态时使用的是15~18组复用汇流排,使用sata固态时使用的是16或者21号汇流排。

M.2_2插槽使用的是26~30号汇流排,仅作为PCIe固态介面使用。

而你所疑问那个PCIe_x16_3插槽使用的是与SATA5/SATA6复用的23~26号汇流排。

至于为什么这么分配我大概猜测一下:

PCIe固态(目前大部分都是nvme的)目前主要有3种介面,m.2,u.2与pcie,其中u.2目前主要用于伺服器,家用主板只有部分HEDT与极少部分高端的普通家用级平台会使用,略去不表。

目前来说家用市场最主要的pcie固态形式还是m.2,同时还有部分m.2介面的sata固态,因此一个m.2介面支持sata,另一个为了尽可能的避免对sata存储的干扰采用只支持pcie固态的第三组HSIO。

但是考虑到部分用户对PCIe介面固态的需求,PCIe_x16_3选择了第二组支持PCIe存储的HISO,也就是与SATA5/6复用的23~26。这样如果不使用pcie固态(大部分介面都是3.0*4的规格),而是一些其他的*1规格的扩展卡(比如usb扩展卡,网卡等)可以不影响sata硬碟使用,同时也不失去对于pcie固态的支持能力。

大小写混乱的状况就请无视吧。

另,以上内容均属于根据数据手册的个人推测


提问的话最好把官网的说明截个图直接发上来。


值得一提的是,单根PCIe插槽内部通常是无法拆分的,也就是说普通主板无法支持(只能识别一根M.2)不带PCIe拆分晶元(比如PLX PEX8747)的4根M.2 Socket 3的扩展卡(部分Z系列主板支持,但只能使用第1、3、4根M.2插槽),而大部分X299和X399主板都能支持(硬体+PCIe Bifurcation)。

搬运一个以前发的帖,图为Z170晶元组的HSIO图(Z270和Z370多4条),Flexible I/O什么的就不再赘述了。

晶元组与CPU之间采用DMI 3.0汇流排连接,约等于PCIe 3.0 x4(总带宽8 GT/s * 4 bit / (8 bit/byte) * 128 / 130)。

一共26条Lanes,但实际可分配为PCIe的只有后20条。

Intel 100系和200系晶元组规格对比。

以我这块无人问津嘉X170-EXTREME ECC为例(C236与Z170晶元组规格几乎完全相同)(主板不在手上没法进系统看)。

这块主板一共有三个PCIe 3.0 x16插槽(第一个最大x16,第二个最大x8,第三个最大x4,均由CPU提供,同时使用时为x8+x4+x4),两个M.2 PCIe 3.0 x4插槽,8个SATA 6Gbps介面(其中6个出自C236晶元组,可作为3个SATA Express使用)。

后置I/O方面,有1个USB 3.1 Gen2 Type-C介面(同时也是雷电3介面),1个USB 3.1 Gen2 Type-A介面,5个USB 3.0介面,两个RJ45千兆网口等。

根据主板说明书,第一个M.2插槽与SATA3_0-3介面复用,第二个M.2插槽与SATA介面无冲突(连接PCIe SSD时,若连接SATA SSD则分别禁用SATA3_3和SATA3_0介面)。

另外两个SATA 6Gbps介面(SATA3_6和SATA3_7介面)由ASM1061提供(共享PCIe 2.0 x1带宽)。

根据官网提供的信息,该主板采用的雷电3主控为Intel JHL6540,最高为PCIe 3.0 x4带宽。

前置4个USB 3.0介面,但均由D720210 Hub晶元转接得到(一分四),因此该主板一共使用了6个原生USB 3.0介面。

剩下20条Lanes,其中Lanes 7-14可提供雷电3主控和2张千兆网卡所需的PCIe通道(共6条,富余2条)。

Lanes 15-26可提供10条PCIe通道供存储设备使用,富余2条。加上前面2条,ASM1061用去1条,仍有3条Lanes可供PCIe 3.0 x1插槽使用(年代略久远不曾考证)。


大部分答案写得非常详细的科普,我来简答,算普通人的懒人包

INTEL桌面CPU一共有 16条PCI-E通道 这个是所谓的直连通道,非共享。

比如在主板允许的前提下,如Z390可以进行拆分,拆分成如上图。从图上看出来没有,实际上可以拆分最多3条,而实际上板子好像没有用1X8 和 2X4的方案,那么用的是什么呢。

通过CPU到晶元组的另外一个DMI通道,这个相当于PCI-E4X,也就是PCH链接CPU的最大带宽如此,那么可以扩展多多少条PCI-E呢?

介于带宽实际上最大可匹配就是4X通道,这里看出来什么来了没?

1 华硕说了 我这个第三个PCI-E16X介面 最多只能工作在4X模式下,因为更高也没用实际上DMI通道只有4X速度。

2 介于DMI通道只有4X,因此使用这个PCI-E 16X介面时,带宽将和其他设备共享,因为总带宽有限。

那么这就是答案。至于怎么拆分PCI-E 其他答案已经写得足够清晰,所以就不做结论了。

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共用又如何 反正都是走牙签汇流排 X4的速度 两块好点的固态就跑满了


Intel的Mainstream桌面晶元组(X299除外),PCH和CPU之间只通过DMI汇流排连接,没有Uplink。Z370的DMI汇流排相当于PCIe 3.0 x4。


建议你可以看下这三个视频,看完肯定你就明白了!

板厂没有说的秘密:主板PCI-E的切分牙膏厂篇之Z系列

板厂没有说的秘密:主板PCI-E的切分牙膏厂篇之X299与PLX晶元

板厂没有说的秘密:主板PCI-E的切分农企篇之AM4与TR4


因为pcie太少了呀,没得用了,另外也够用了


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