[慢更长贴]个人对于PC的一些理解和看法

这张图截取自某东的介绍页面
我选择这块板子是为了搭配6400T
正是这块板子的出现瞬间将整个6400T平台的性价比拉了回来
首先就是B+涡轮芯片
这个其实就是IDT芯片，现在在很多华擎的高端板子上都是可以看见的
比如华擎X370太极
IDT芯片的作用是为CPU提供额外的更精确的时钟频率
有了这颗芯片，可以在B系列主板上实现对非K cpu的外频进行调节
同事能够保证内存和PCIe总线的频率不受影响
然后，这块板子有6个SATA3接口
对于我们主流的家用来说6个SATA其实大部分都是闲置的
有多磁盘需求的基本都回去玩NAS
然后是一个兼容PCIe3.0x4和SATA的M.2接口
可以让我尝鲜NVMe磁盘
HDMI VGA DVI的视频输出组合
保证了这台主机在退出主力之后还可以核显顶着放客厅或者给爸妈看电视
三个视频输出接口完全可以兼容百分之九十九的显示器和电视
最后比较重要的就是主板上直连CPU的PCIe 3.0*16插槽
以及一条源自芯片组的3.0x4规格的插槽
目前我可以轻松实现单卡和nvme
甚至可以尝鲜双卡交火
可以说，在这样一块600块的小板上
扩展性相当可以
我本人的需求来说 NVMe需求是一定的
目前已经在用的NVMe固态已经有两块
一个在m.2上面
一个通过转接卡插在最后一条3.0x4规格的PCIe插槽上
而前面的IDT芯片的存在也让我的CPU能够超频到3.5当做E3日常使用
配合不吃U的A卡，日常游戏完全无压力
（最后：目前请不要再考虑6400T，现在的6400T体质不佳，而且新版本的bios可能对es的CPU非常不友好）

首先对最近大家关注度比较低的AM4平台来做出分析
我们先来看看AM4平台三个主流级别的区别
以及AM4平台的处理器IO情况

先过滤掉USB SATA等明显够用的一些接口信息
内存的话都是DDR4 至于能插几条也可以直观的看出来
能不能超频也不用我说
直接说重点的PCIe和NVMe
1.全平台，在插入CPU时都能提供x16的PCIe3.0
插入APU时能提供x8的PCIe3.0
2.关于NVMe，目前所有的AM4平台板子都只提供一条
区别在于，CPU这边提供的是3.0X4的全速m.2
APU只能提供X2的半速M.2

在X370这边，和INTEL一样。16lanes的PCIe3.0可以支持拆分
但是只能拆分为8+8的模式，实现双卡的CF或者SLI都没有问题
但是AMD的CF只需要x4的带宽就能够实现
如果能够进一步的将通道拆分成和INTEL Z系列主板一样的8+4+4
的话，可以玩双卡CF
可以玩三卡CF
最主要的是可以实现双卡CF的基础上还能接入两块NVMe的高性能固态

这里以ASRock X370太极和Killer SLI为例


忽略供电
以及没啥卵用的涂装和装甲
这两块板子都有两个支持NVMe固态的m.2接口
两个里面都是只有一个m.2接口上印着Ultra M.2
意味着两块主板都只有一个M.2能够达到满速
那么另外的一个M.2是从哪里来的呢
继续回顾芯片组的区别

从这张规格表可以看出来
X370的芯片组可以提供8条PCIe2.0通道
不能满速的m.2就是来自这里
只是太极给了2.0x4的规格，killer sli只有2.0x2的规格
这就决定了太极的第二条M.2在接入NVMe固态时还可用
影响不是很大
而Killer SLI这块板子的第二个M.2接入NVMe固态时就会显得很鸡肋

接下来是PCIe
这两块板子都有两条带保护的PCIe3.0X16插槽
这是一样的
在X370上面，由于支持PCIe*16拆分
所以这两个插槽在只使用第一条时
两块板子都是3.0x16的带宽
但是，第二条插槽
只要插入设备，两条插槽都会变成x8的带宽
对于通道的拆分，需要通过专用的芯片来实现

就是靠板子上的这四个长方形的小芯片来实现
来自ASMedia（和AM4芯片组同厂商，ASUS子品牌）
这个小芯片通常称为QS芯片
是英文Quick Switch的缩写
每个小芯片的作用是把两条PCIe通道在不同的两个插槽之间切换
16条通道拆分成8+8就需要四片来实现
同样的在X370 Killer SLI上面也有

只要是支持通道拆分的主板上面都会看到这种芯片
等把B350主板说完我会详细介绍怎么通过QS芯片的分布和其他的一些小技巧
在主板正反面照片的时候就能够判断出主板的PCIe扩展能力
至于X370太极上的最后一条x16的插槽
基本可以判断它来自于主板的芯片组
如果要具体确定可以翻阅主板的用户手册
总体来说，华擎这次的X370主板可以分为四块
两个版型，killer sli和gaming k4为一组
Taichi和gaming专业版为一组
在PCIe的扩展上面
太极多了一条源自芯片组的PCIe2.0x4带宽的x16外形插槽
多了一个半速但是任然非常有实用价值的m.2接口
其他的X370主板扩展能力可以类比华擎这边的主板组合

对于单卡的游戏用户来说，只需要一条满速的3.0X16插槽
以及一条满速M.2接口就足够了
对于有其他需求的用户来说
对于4K党们，他们可能需要双卡SLI或者CF来提升游戏体验
需要1-2块高性能磁盘来装系统和游戏
对于有渲染，转码，音视频等特殊需求的用户
就需要有足够的PCIe插槽来添加声卡网卡视频采集卡或者高性能固态
所以选主板的时候搞清楚自己今后几年可能的需求
宁可富余也不要将来不够了后悔
对于最后一种用户，可以关注后期可能会出现的x370工作站主板
可能会有利用黑科技将直连的16条PCIe3.0扩展到32条的板子

下面来说说B350
还是来回顾一下B350的规格

在B350上面
以安装RYZEN为例
规格表中的Dual PCIe Slots指的是能否对16条直连通道拆分
B350这边是No
但是呢，我大概浏览了几款板子
发现了有意思的事情
请看图



我随便找了几块B350的大板
毫无意外的这几块板子都提供了一个M.2接口
而且有两条PCIe x16的插槽
但是AMD不让拆分
然而呢，也不是芯片组出来的PCIe2.0 x4
这次AM4主板的亮点全部集中在了B350大板上面
我在前面说了 PCIe的切换通过QS芯片实现
每颗QS芯片可以将两条PCIe在两个插槽之间切换
然后我就在主板上找到了两颗QS
在M.2的旁边
这就意味着，如果不使用NVMe的固态
就可以有多出来的PCIe3.0 x4通道给主板上的第二条x16插槽
也就是说可以实现双卡CF
所以 请买A卡
至于为什么不支持SLI
去问老黄

接下来是不幸的事情
我看过的这几家的板子
MATX版型都不支持关掉m.2把通道让给x16插槽

对于AM4平台以后发展的板子
我认为会有两个方向
1.在太极C6H这样的基础上面强化超频能力
给超频玩家提供更好的选择
2.毕竟R7有16个框框，用来做工作站也是不错的
然而目前的X370主板在IO上面还不够用
所以应该会有扩展到32条PCIe3.0通道的ws主板
拿intel家来说就是这种

下面来看看intel这边的情况
主要以Z270为主

这是我在Intel的ARK里面找到的Z270芯片组的介绍
其中DMI3.0X4连接到芯片组，总线速度8GT/S
这个总线和PCIe非常相似，我们直接把它当成PCIe3.0X4处理
这部分和AMD的AM4平台一致

在这一部分里面可以看出PCIe组合为1 2 4
PCIe3.0
最大的PCIe总线数量为24条
我们回头看AM4

X370只有8条PCIe2.0

AMD在芯片组的扩展上面确实不算强
从这张表上可以看出来在不过度影响SATA和USB的情况下
可以扩展出4组PCIe3.0 x4
Intel自己也加了限制 最多只能同时使用16条PCIe3.0
其中的三组X4可以用来组NVMe Raid
乍一看确实很好很强大
但是有一个前提
就是DMI3.0X4的总带宽不变
也就是说不管你能插多少设备
芯片组和CPU之间的传输带宽和AM4处在相同的水平
在轻度应用的情况下，这些设备都能正常的工作
但是绝对不适合重度数据吞吐量的应用
大家可以参考我在这方面的启蒙帖：
http://tieba.baidu.com/p/4003037134
感谢@终结之谷瀑布 分享

下面我以具体的主板来分析
就以Asus和技嘉为例

这块板子有三条x16插槽
但是根据昨天的内容，可以看出只有4个qs
所以基本可以判定直连的16条PCIe为8+8的组合方式
因为在板子上没有找到额外的qs芯片
某东也没有提供主板背面的图片
通过查规格确认是走芯片组的3.0x4
Asus在这一点上比较老实
直连的和绕路的通道是分开写的

这块板子还支持3.0X4的m.2两个
自带IDT
接下来是技嘉

这个级别的板子都比较简单 同样的8+8组合
两个全速M.2 一个U.2
至于什么是U.2请参考我前面给的链接
http://tieba.baidu.com/p/4003037134
感谢@终结之谷瀑布 分享
这块板子的图比较清晰
拿来说说主板通道的大致判断
第一点 就是数通道旁边的QS芯片
一颗QS能转换两条PCIe通道
而且QS芯片一般都在被拆分的插槽旁边
不过有时候要在背面才能找到
第二点 看插槽焊接的针脚

从图上标红的位置可以看出x16 x8 x4插槽在实际焊点上的不同
第三 看主板背面的插槽焊点长度
这里我不负责任的拿来B150主板背面的图的主板背面图

从我画的圈里面是这几条是不同通道数的PCIe插槽
通过插槽背面焊点只能判断出这条插槽的最大链接能力
其中最短两个是x1
稍长的最大能兼容x8 实际上是芯片组扩展的x4
这里焊接x8是为了保证插槽强度
最长的那条是直连的x16
每条插槽从断点部分开始看
长度和最大链接通道数正相关
说回技嘉的Z270板子
板子自带IDT
这芯片在Z270上面好像变得不那么值钱了
（难道这里面隐藏了什么不可告人的秘密）
这个板子支持三个NVMe
平时日常用问题不大
但是不要妄图组Raid
NVMe再Z270上面组Raid得不偿失
首先是整体的连续读写受限于DMI3.0的带宽
再厉害的盘也就是稍微高于SM961的水平
其次 组Raid后4k读取能力会比单盘下降至少百分之五十
然而NVMe的主要优势就在4K上面
扔掉4K我不知道你除了装逼还能干啥
要装逼请x99走起
没钱的话拿内存搞个ramdisk玩去

在这里我要把某些厂商挂出来
让大家清醒一下，千万不要被虚假宣传蒙骗

这是某块Z270 4000元级主板的狗东详情页面
Intel z270 z170所有的主板都没有直连的NVMe
全部都是从芯片组扩展出来的PCIe通道
那么，就一定会受限于DMI3.0X4的带宽
图中的96Gb/s的带宽是从哪来的
我彪你一脸血啊
反观AM4这边 所有的第一条M.2接口都是直连CPU
独占PCIe 3.0X4的带宽
就像是一部专属于你一个人的专用电梯一样
不管什么时候想走就走
永远畅通无阻
而Z系列板子上的M.2 U.2通道就像是写字楼里的公共电梯
高峰期永远要排队 要让领导先走
而且直连相比通过芯片组绕路的NVMe来说
加了一道芯片组会增加延迟
芯片组工作负担越重延迟越高
对于高性能的NVMe来说
4K多线程性能对于延迟非常敏感
增加延迟也相当于是损失了一部分的固态性能

下面以一块asus的Z170主板简单来看看8+4+4的拆分方式

直接数QS芯片可以看出
第一条下方有四颗QS
第二条上方有两颗QS 根据插槽的引脚综合考虑
第三条为x8模式 第二条为x4模式
这样的分配方式比较合理 能够在x8双卡的时候尽量将两张卡之间的距离拉开
两张卡都有充足的进气空间
第四条在主板上找不到多余的QS 那就只能是芯片组引出
板子自带一个m.2一个u.2 来自芯片组

接下来我们看看同样是四条x16插槽的华擎Z270超级航妈

这块板子正面相当干净
四条X16全部都有装甲保护
三个m.2 没有u.2
好吧看背面

通过焊脚和QS分析
第一条x16
第二条X8
第三条X16
第四条X8
QS全部在第一条和第三条旁边
说明这两个是全速的X16
但是LGA1151的CPU只有16条直连
那么这是怎么实现的呢

答案就是PLX8747这颗芯片
来自PLX technology的PCIe 桥接芯片
我们来看关于这颗芯片的部分介绍

本图来自Broadcom官网的DOC库
从其中的描述和配图可以看出
这颗芯片可以将X8或者X16的PCIe通道
通过桥接扩展到32条PCIe通道
超级航妈这块板子上CPU下方那个散热片下方就是PEX8747
利用这颗芯片，可以在增加有限延迟的情况下
就将Z270平台的IO能力提升到x99级别
其实这颗芯片的应用非常广泛
典型的主板型号有R5E 、X99E-WS、Z97 ex11等
（在这里再裱一家厂商，也可能是我见识短
在微星那边天价板子有几块，但是IO达到其他家同价位的没有
以前技嘉也没有，但是技嘉今年貌似把良心从狗嘴里找回来一点）
在X99上面一般是使用两颗芯片
实现8槽位X8总计64条PCIe通道的扩展能力
另外，在双芯卡。比如迪兰恶魔13，R9 295X2上面也有使用
甚至，目前的最强SSD INTEL P3608上面也有应用
R7强大的性能和弱鸡的主板IO扩展对于工作室用户来说实在太可怜
急需超级航妈这样的板子来解放R7的潜力