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PCI Express 3.0主板——属于未来的话题

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lk111wlq 发表于 2011-9-20 00:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:07 | 只看该作者

前言

本帖最后由 Brocup 于 2011-9-20 14:14 编辑

  早在2006年12月,PCIE2.0的标准规范发布时,PCIE 3.0标准规范就被提上日程,但直到2010年11月才得以面世,而直至一年后的现在,PCIE Gen2仍然是主流,支持PCIE 3.0的CPU、显卡都还未见身影,首个PCIE 3.0支持的Ivy Bridge处理器也需要到2012才发布,AMD平台则更加遥远,下一代AMD支持PCIE 3.0的HD7000系列显卡也要到明年(2012)面世。但是,目前已经有不少PCIE 3.0的主板产品呈现在人们眼前,并且以PCIE 3.0显卡的支持作为卖点进行宣传。


  我们先初步了解一下PCI Express 3.0的一些资料

PCIE 3.0发布的一些信息
在对可制造性、成本、功耗、复杂性、兼容性等诸多方面进行综合、平衡之后,PCI-E 3.0规范将数据传输率提升到8GHz|8GT/s(最初也预想过10GHz),并保持了对PCI-E 2.x/1.x的向下兼容,继续支持2.5GHz、5GHz信号机制。基于此,PCI-E 3.0架构单信道(x1)单向带宽即可接近1GB/s,十六信道(x16)双向带宽更是可达32GB/s。
PCI-E 3.0同时还特别增加了128b/130b解码机制,可以确保几乎100%的传输效率,相比此前版本的8b/10b机制提升了25%,从而促成了传输带宽的翻番,延续了PCI-E规范的一贯传统。
新规范在信号和软件层的其他增强之处还有数据复用指示、原子操作、动态电源调整机制、延迟容许报告、宽松传输排序、基地址寄存器(BAR)大小调整、I/O页面错误等等,从而全方位提升平台效率、软件模型弹性、架构伸缩性。
PCI-E 3.0规范完整文档现已向PCI-SIG组织成员公布,其中详细描述了PCI-E架构、互联属性、结构管理、编程接口等等,但没有公开发表。


更多资料请参考PDF

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:07 | 只看该作者

发展历史

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:49 编辑

各个版本的改动及发布日期

注:Gen2包括了2.0和2.1,为了规范名称,下文统一用Gen2代替2.0、2.1,用Gen3代替3.0。

相比前两代的PCI Express规范,主要区别概括如下

  从以上信息我们知道,从第一代PCIE规范500MB/s的带宽开始,以后每代带宽都成倍地增加,Gen3时总带宽更是达到了最大32GB/s。而PCIE Gen3的Data rate为8GT/s|8GHz,相比Gen2的5GT/s|5GHz并没有得到翻倍的提升,带宽翻倍还得益于编码机制的改进。(见下一楼)

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:07 | 只看该作者

PCIE结构及改进

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:49 编辑

  PCIE是一个多层协议,主要由Transaction(对话层)、Data Link(数据交换层)和Physical(物理层)三层构成。Physical(物理层)又可进一步分为Logical Sub-block(逻辑子层)和(Electrical Sub-block)电气子层。


PCI Express功能结构示意图



数据传输功能示意图



  其中,数据进行编码后的传输,以10byte为单位,8byte为数据大小,2byte存放该数据的识别码,故为8b/10b编码机制,编码效率为80%;同理,以130byte为单位,2byte仍旧为识别码,但数据之间通过其他方式进行组合,相互之间利用其他参数进行识别,组成8byte x4x4=128byte的数据大小,即为128b/130b编码机制,编码效率为98.45%。
(更多信息请参考PDF)
  因此,Datarate为8GT/s|8GHz时,由于编码效率的提高,相比Datarate为5GT/s|5GHz,在传输通道数x16 lane不变的情况下,总带宽达到16GB/s *(8/5)*(98.45%/80%) = 32GB/s,达成带宽翻倍的效果。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:07 | 只看该作者

PCIE Gen3简评

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:49 编辑

  传输速率提升、编码机制改进只是PCIE Gen3的一个主要方面,在保持对Gen1、Gen2的良好兼容下,其他改动也使得其各方面指标、规范与Gen1、Gen2区别开来。

  不过众所周知,目前双卡SLI/CF运行在双x8和双x16的性能差距并不大,至于3way甚至4way的多卡并联,本身效率就不高,瓶颈并不在带宽上,Gen3带宽翻倍最大的受益者应该是USB、SATA等周边设备(RAID0持续读写中500MB/s带宽成为瓶颈等极端情况)。

  当然,历史总是向前发展,随着显卡的更新换代(据说下代的AMD/NVIDIA显卡皆为PCIE3.0规范,而HD7000系列明年有望发布),PCIE Gen3的普及也应是迟早的事情。
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

PCI Express平台信息

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:50 编辑

了解了以上的信息后,我们来看看与PCI Express相关的平台信息


Intel第二代酷睿Desk Platform System



  Intel第二代酷睿平台中,PCIE控制器集成于CPU中,因此提供PCI Express的有两处,分别是Processor(CPU/处理器)x16、PCH(Platform Control Hub/芯片组) x8,相应地PCI Express的版本也是根据这两者来确认。其中CPU部分,当前的SNB以及即将来临的SNB-E都确认不会有原生PCIE Gen3提供,直到下一代的Ivy Bridge处理器才得以提供;而PCH芯片组部分,即将来临的高性能芯片组X79(SNB-E)和下一代的7系列芯片组确认也还是PCIE Gen2规范。

注:AMD平台除了现今的Llano处理器(集成PCIE控制器)和还未到来的第三代推土机(对Zambezi进行改进及增加Gen3支持)外,PCIE控制器均集成于北桥,包括最新的990FX北桥芯片仍然为Gen2规范,因此在十分长的一段时间内与Gen3无缘,故而不在本文讨论范围内。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

PCIE Gen3 的提前

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:48 编辑

按理来说,PCIE Gen3应该是等Ivy Bridge平台到来之后的话题,但现在却已经有许多宣称支持PCIE Gen3的主板面世,这又是为什么呢?原来是Intel在几个月前流出的资料显示,下一代的Ivy Bridge处理器,1155插槽,可以通过刷新固件和BIOS,提供对Ivy Bridge的支持。


当然,前几天IDF上的一张图片更具说服力



同时,AMD/NVIDIA宣称下一代的显卡将使用PCIE Gen3的规范设计,这样一来,对现有6系芯片组主板的用户来说,虽然仍是PCIE Gen2的芯片组,周边设备也仍是PCIE Gen2规范运行,但在不远的将来,无需更换主板便有可能享受到下一代CPU、GPU的高性能体验,在Intel平台来说可算是个难得的好消息了。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

6系主板=Gen3支持?

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:45 编辑

  但是,天上掉下的馅饼再大,也不会砸到所有人的头上。

  虽然来自Intel的消息表明,现有6系芯片组主板均可通过刷新BIOS提供对Ivy Bridge处理器的支持,但PCIE Gen3则没有被提及。

Ivy Bridge处理器支持PCIEGen3 + 6系芯片组主板支持IvyBridge处理器≠6系芯片组主板支持PCIE Gen3

  以技嘉为例,虽然在8月份放出了支持Ivy Bridge处理器和PCIE Gen3的主板型号及对应BIOS版本,但列表中并没有包含所有型号的6系主板。其他厂商如华擎、微星,则通过推出部分相应新型号的主板来宣称支持PCIE Gen3,原有型号即被确认与PCIE Gen3无缘。华硕在此事上则显得较为平静,目前还没有支持列表的消息或推出相应新型号主板。因此,PCIE Gen3的到来,也仅仅离那些支持PCIE Gen3主板的用户更近些。其他人要享受PCIE Gen3显卡的魅力,要么转入现有6系芯片组中支持PCIE Gen3的主板阵营,要么等待许久之后随Ivy Bridge处理器而来的配套主板。
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

CPU的PCIE控制器及主板PCIE设计

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:50 编辑

首先,我们来看一下CPU中提供的PCI Express有哪些配置


Intel第二代酷睿(Sandy Bridge)PCIE Supported Configurations



  即第二代酷睿(Sandy Bridge)处理器支持原生1x16或2x8的PCIE Gen2输出,现有6系主板则依据此来设计PCIE插槽和PCIE通道的分配。


原生2x8



原生x16



  如上图所示,原生PCIE输出在主板上只能做x8+x8或x16其中的一种,用户无法选择;使用Switch进行不同方式拓展后,配合AMD、NVDIA的CF、SLI技术,则可以有单卡x16与双卡x8及其它模式选择,增加了PCIE使用的多样性和可扩展性。


x16/x8模式示意图(后文将详细说明)


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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

PCIE Switch介绍

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:51 编辑

What is a PCIe Switch?
A PCI Express switch provides serial, high-speed, point-to-point connections between multiple I/O devices and a microprocessor (or root complex) allowing peer-to-peer communication, fan-out, or aggregation of end-point traffic to the host. The PCI Software views a PCIe switch as a hierarchy of PCI-to-PCI bridges (connected back-to-back). Within each switch, one port is designated as an upstream port connecting to a processor or a root-complex and the rest are downstream ports connecting to various I/Os. All PCI Express control transactions and interrupts automatically flow to the upstream.
When would you use this?
Most processors and root complexes offer limited PCI Express ports. A PCIe switch allows the host to connect to multiple PCIe I/Os or endpoints, effectively creating additional PCIe ports.

以上摘自http://www.plxtech.com/products/devicedefinitions#pcie

  PCIe Switch,为多个I/O设备和CPU提供连续、高速的点对点连接,以形成对等通信网络及输出,或将终端通信传输至主机。大多数的CPU仅提供有限的PCIe port,而PCIe Swtich可以增加额外的port供设备使用。

  不同厂商、不同型号的PCIe Switch或许有所区别,但总的来说PCIe Switch就是发挥PCIE通道拆分、整合与扩充作用的信号开关,只是它们拆分、整合与扩充的方式与规格有所不同,以适用于不同的领域。
桌面级电脑领域常见的PCIe Switch产品多出自PLX、Pericom、NXP、ASMedia公司,提供了许多规格的Switch以供选择,其他的还有NV出产的NF200、Lucid的Hydra200系列。
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

常见PCIE Switch及其基本原理

本帖最后由 Brocup 于 2011-9-20 14:14 编辑

  PLX、Pericom、ASMedia公司的低端型号中,大多是对PCIE的信号进行分配/复合,且桌面电脑产品中多以2-lane较为常见(故而主板上CPU PCIE的分配一般有4个这样的Switch),通过不同数量的Switch组合,以发挥PCIE通道拆分、整合的作用,如出自PLX的PEX8608多使用于主板芯片组PCIE通道分配、Pericom的PI3PCIE2415、NXP的CBTL04082A/B和ASMedia的ASM1440等多使用于CPU的PCIE x8分配;而相应的高端型号则常使用于AMD、NVDIA的单卡双芯技术中,如HD6990的PEX8647和GTX590的NF200,或者配备于主板上以支持3-way CrossFire/Quad SLI等。
同时,上述介绍中提到的型号皆为PCIE Gen2规范,相应的PCIE Gen3产品也已经面世,型号分别为PI3PCIE3415、CBTL04083A/B、ASM1480和PEX8747,但出自NVIDA的NF200相对应的PCIE Gen3规范产品目前还没有消息。

PI3PCIE3415、CBTL04083A/B、ASM1480的规格相类似。

以PI3PCIE3415为例,3.0与2.0规范产品的参数对比如下:


  由上图可以看出2415与3415除了最大的区别——PCIE Gen2/Gen3外,并没有新增参数,仅有部分数值变动。


结合上图来解释一下Switch对PCIE通道的具体分配:

  使用4个PI3PCIE2415/3415或者其他2-lane规格的Switch时,CPU 16-lane中的x8直连第一条插槽,而另外的x8则由Switch控制,视用户使用PCIE插槽的情况来决定去向:仅使用第一条插槽,则将此x8连接至第一条插槽,与直连的x8构成单插槽全速x16规格;当第二条插槽被使用时,则此将x8连接至第二条插槽,构成双插槽x8+x8规格。这样就实现了单卡x16或双卡x8两种模式的选择。

CBTL04082/04083与ASM1440/1480的作用原理同上。

  需要注意的是,虽然原理相同、参数差别不大,但在支持PCIE Gen3的CPU上使用Gen2规范的PCIE Switch,经由Switch分配的lane,将运行在Gen2规范上(包括使用Switch分配x8,另外x8原生的PCIE主板),原生x16 lane模式则不受影响。

  不过下一代的Ivy Bridge处理器比如今的SNB/SNB-E多了一个PCIE Configuration,即x8+x4+x4的输出模式,加上Gen3的翻倍带宽,按目前的情况来看,x4即可满足GPU需求,故将来的PCIE插槽设计或许会和现有主板有所不同,呈现出更加多样化的局面。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

PCIE Switch——PEX8647、NF200介绍

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:51 编辑

  以上介绍的是较低规格是PCIE Switch,仅支持2-lane的信号开关,可选择性有限。接下来看看高规格的Switch,其中使用于HD6990的PEX8647和GTX590的NF200较为常见(及其它单卡双芯显卡上),NF200又常被使用于主板上,以进行多卡支持


Remark后的PEX8647




NF200-P-SLI-A3



NF200的官方datasheet资料无法查询到,可以借鉴wiki简介
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/NVIDIA_NF200

而PEX8647已经有相应的Gen3产品




PEX8647、PEX8747参数对比




  上图是Gen2规范和Gen3规范的PEX芯片对比,除了PCIE版本不同,port数和功耗也有所变化。PEX8747已经是目前PLX Gen3规范48-lane中最低规格的Switch,很有可能作为8647的接替者,使用于以后的Gen3单卡双芯产品中。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

NF200/PEX8647的工作原理

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-24 18:04 编辑

NF200和PEX8647芯片的原理近似,但与低规格产品有所不同。

以NF200为例:


  NF200内建的48-lane中,x16连接CPU的PCIE Port,2x16连接显卡,以此将LGA1155原生的x16扩展成2x16规格。


内部功能结构框图


  在这里要解释一个概念,时分复用Time-Division Multiplexer,也是NF200/PEX8647发挥作用的核心原理:

当显卡A闲置,CPU的x16通道全部用于传输显卡B数据,速度即为全速x16;反之亦然。

当显卡A、B同时使用,Controller会将数据队列根据一定的分配原则,有选择性地在显卡A、B的16lanes中切换传输。在属于显卡A/B的传输时间里,单向lane速率仍然是2.0的500MB/s,x16仍然是最大16GB/s,但两者不能同时获得16 lanes的传输,一者使用所有的lane进行传输时,另一者必须等待,直至Controller分配时间给它。即保持了通道带宽和传输速率,但负载较大时,增加了数据传输的延迟。

  或许每种SwitchController对数据队列的处理方式不同,但总的原理相差不大,有兴趣的可以借鉴以上说明,结合相关的Datasheet(及此贴中的讨论)进行更加深入的学习。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

三大厂商的主板Gen3支持

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:52 编辑

  PCIE的资料说到这里,通过以上的说明,基本涵盖了所有PCIE x16通道分配的基本情况。而谈PCIE Gen3芯片组的事情还过早,PCIE Gen3显卡支持的主板却已经在人们眼前,我们就来看看现今宣称支持PCIE Gen3显卡的主板,它们是如何进行支持的,是否真如它们宣传的那样,仅通过刷新BIOS或更新主板型号便可获得支持。
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

华擎(Asrock)

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:59 编辑

  首先是较多Gen3型号已在市面上可以买到的厂商——华擎(Asrock)


  主板型号带Gen3的即为支持PCIE Gen3


  点进去后会发现,每张主板的介绍中,第一栏的都是Gen3支持,以及NXP L04083B的特写


它们的一些概述如下(型号均为缩写,末尾均省略Gen3,下同)

Z68 EX7(Extreme7)——1x PCIe 3.0 x16 插槽, 4 PCIe 2.0 x16 插槽, 支持AMD 3-Way CrossFireX™ 和 NVIDIA®3-Way SLI™
Z68 Fatal1ty——2 x PCI Express 3.0 x16 插槽,支持ATI™ Quad CrossFireX™, 3-Way CrossFireX™ 和CrossFireX™
Z68EX4——2 x PCIe 3.0 x16 插槽, 1 x PCIe 2.0 x16 插槽, 支持AMD 3-Way CrossFireX™ 和 NVIDIA® Quad SLI™
Z68 EX3——2 x PCIe 3.0 x16 插槽, 支持AMD Quad CrossFireX™ 和 NVIDIA® Quad SLI™
P67EX4——2 x PCIe 3.0 x16 插槽, 1 x PCIe 2.0 x16 插槽, 支持AMD 3-Way CrossFireX™ 和 NVIDIA® Quad SLI™
Z68Pro3——1 x PCIe 3.0 x16 插槽

  根据前文的分析,对再照每张主板的图片(网络搜集)及结合各主板Manual手册中相关说明,进行以下分析:



▲Z68 EX7全貌


  

▲Manual手册Expansion Slot栏目



  主板共有4个x16 slots(PCIE5x4 mode来自PCH),支持Gen3单卡x16@PCIE2,Gen2双卡x16@PCIE1、4,Gen2三卡x16、x8、x8@PCIE1、4、6。
  当PCIE2被使用,PCIE1、4、6失效,且仅有PCIE2支持Gen3规范。
  PCIE Gen3仅在使用Ivy Bridge处理器时提供,使用SNB处理器则为Gen2规范。


▲PCIE Switch  NXP L04083B



综合以上的信息,我们可以对其CPU的PCIE x16通道分配情况做出推断(仅讨论x16 Slot):


PCIE2 x16由CPU直接提供;PCIE1、4、6由CPU的x16经由NF200后分配后提供(PCIE5来自PCH)。
——仅支持 Gen3单卡@PCIE2  (原生x16)



▲Z68 Fatal1ty全貌



▲Z68 Fatal1ty PLX局部




▲Manual手册Expansion Slot栏目
  主板共2x16 slots(PCIE5 x4 mode来自PCH),支持Gen3单卡x16@PCIE2,双卡x8@PCIE2、4

2x16 Slots,经由Gen3 Switch—L04083B分配CPU x16,达成x16/x8模式
——可支持Gen3:单卡x16@PCIE2 ,双卡x8@PCIE2、4



▲Z68 EX4



▲Z68 EX3



▲P67 EX4



▲Manual手册 Expansion Slot栏目



三者都支持单卡x16@PCIE2,双卡x8@PCIE2、4

Z68 EX4(PCIE5来自PCH)、Z68 EX3、P67 EX4(PCIE5来自PCH)三者,2x16 Slots,经由Gen3 Switch—L04083B分配CPU x16,达成x16/x8模式
——可支持Gen3:单卡x16@PCIE2 ,双卡x8@PCIE2、4


▲Z68 Pro3



▲Manual手册 Expansion Slot栏目


支持单卡x16@PCIE3

仅有1x16 Slot,CPU原生x16模式
——可支持Gen3:单卡x16@PCIE3


  对应的不带Gen3型号的有Z68/P67 EX4以及Z68 Pro。价格上,Z68 EX7(Gen3)差价为150元左右。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

微星(MSI)

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:59 编辑

  再来看看PCIE Gen3产品最先面世,但至今市面上较难看到的厂商——微星(MSI)

如上图中红色方框所示,型号带G3的主板即支持Gen3,分别是Z68A-G43、G45、GD55、GD65、GD80(后文型号均省略G3)

从官网概述来看,MSI对PCIE Gen3的宣传不温不火,仅在产品特色和Manual的Slots里注明了一下支持PCIE Gen3,并没有更多的解说。既然已经以Gen3支持做型号区分来宣传,建议微星在相关型号的解说中添加图文说明。

  同时,Z68A-G43(G3)的Manual中还向我们透露出还未上市的Z68S-G43(G3)的存在


  总的来说,2个月前的Gen3产品列表中,只有2款主板仍未露面,以及一款没有提及的Gen3产品Z68S-G43,其他均能在官网查询到相关资料,而铺货估计还要一些日子。

我们先来看看在官网已经能查到的G3产品


▲Z68A-G43(G3)

▲Z68A-G45(G3)


▲Z68A-GD55(G3)


▲Z68A-GD65(G3)


▲Z68A-GD80(G3)

微星官网的图片尺寸较大,能够很清晰地看到主板设计分布



▲PCI-E Switch(GD55)


▲PCI-E Switch (GD80)

PCIE Switch的图片仅能搜集到GD55和GD80的,但可以推理得知,带G3的型号上皆使用PI3PCIE3412型号、出自Pericom的PCIE Gen3规范Switch,支持Gen3显卡



▲Manual手册 Slots栏目

  除Z68A/S-G43仅有1x16 slot外(仅支持x16@PCIE2),其他均为2x16 slot,支持单卡x16或双卡x8模式。


综上,2x16 slots的主板目前有Z68A-GD80、Z68A-GD65、Z68A-GD55、Z68A-G45,通过Gen3 Switch—PI3PCIE3412分配CPU x16,达成单卡x16/双卡x8模式
——全部支持Gen3:单卡x16或双卡x8
1x16 slot的主板目前仅有Z68A-G43,CPU原生x16
——支持Gen3:单卡x16

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

技嘉(GIGABYTE)

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:59 编辑

  接下来是胃口最大的厂商——技嘉(GIGABYTE)

为什么说是胃口最大呢,请参见以下新闻
http://www.gigabyte.cn/press-center/news-page.aspx?nid=-1439


基于提供客户最大升级空间的承诺,技嘉全产品线6系列主板可原生支持PCI Express Gen. 3规格,包括最新推出的 G1.Sniper 2游戏专用主板,当使用者搭配Intel下一世代22纳米处理器*使用时,只要将技嘉6系列主板更新到最新的BIOS,所使用的平台即可迎接未来计算机技术所带来的所有效能提升。


  文末还浩浩荡荡列了许多的6系列主板型号与对应的BIOS版本


  从支持型号上来看,没有出现UD7级别3x16 slots及以上的高端产品,首先可以排除NF200的影响;表中还有不少2x16 slots的产品,难道技嘉有如此先见之明,在主板生产时已先一步使用Gen3规范的PCIE Switch了?
支持列表中有如此多型号,不可能去查找所有主板的大图、芯片使用方案和PCIE Slot设计。

我们先将表中型号进行以下分类:

    性能级——2x16 slots,CPU x16经由PCIE Switch分配而来
    主流级——2x16 slots,1x16来自CPU原生x16,1x16来自PCH
    入门级——1x16 slot,CPU原生x16


需要说明的是,无论芯片组是Z68、P67/H67还是H61,均由可能有三个级别的主板分布

性能级:

  性能级的PCIE Gen3支持与否由PCIE Switch决定:
  Gen3 Switch,Gen3 2x16全速模式;Gen2 Switch,Gen3 1x8(原生x8)半速模式


Z68中的高端代表——G1.Sniper2


▲G1.Sniper2全貌

▲Manual手册

▲PCIE Switch

  通过Gen3 Switch—PI3PCIE3415分配CPU x16,达成单卡x16/双卡x8模式
——支持Gen3:单卡x16或双卡x8

  同为Gen3规范Switch,与微星采用的3412有部分参数区别,附上PDF供查阅。此主板上市日期较晚,发布时已确定采用Gen3 Switch,故Gen3支持也是理所应当的


▲Z68X-UD3R-B3全貌


▲Manual手册
主板共有2x16 slots,支持单卡x16@PCIEX16,双卡x8@PCIEX16、X8,支持ATI CrossFireX/NVIDIA SLI


▲PCIE Switch

通过Gen2 Switch—PI3PCIE2415分配CPU x16,达成单卡x16/双卡x8模式
——无法支持Gen3

无法搜集到其他更多性能级型号的PCIE Switch清晰图片,故不再举例。


主流级:

  主流级的Gen3支持与否由x16 slot的来源决定:

  来自CPU x16,支持Gen3;来自PCH,不支持Gen3



▲GA-H61M-D2P-B3

▲Manual手册

结合Manual手册可以判断出x16slot来自CPU
——支持Gen3:单卡x16@PCIEX16
其他性能级的主板按照以上方法即可判断Gen3支持与否,不再举例

入门级:

  入门级的主板只有1x16 slot,来自CPU,故皆可实现Gen3支持


支持列表中最后一个型号,H61芯片组,GA-P61-DS3-B3

GA-HA65M-D2H-B3

——仅有1x16 slot的主板不再举例,支持Gen3:单卡x16


至此,三大厂商所有Gen3主板,支持情况都已列明。

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

结论及选择取向

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 14:00 编辑

我们进行以下列表


Gen3单卡:
  单卡支持的大多数为低端主板,华擎的EX7首先不推荐。其他的则根据需要来选择技嘉中相应规格的主板即可,或考虑微星的G43及后续的G3主板。

Gen3双卡:
  从现今的入手渠道难易度、产品丰富度上来说,华擎的可选型号最多,毕竟PCIE Gen3算是其宣传重点;而微星四款算是稳扎稳打的主板,目前还没有较多的渠道购买,且大陆的价格上还存在许多的不确定性;至于技嘉,宣称全6系列支持PCIE Gen3,现今来看却仅有一款G1.Sniper2(双卡Gen3支持)能够符合要求,且在表中要么价位遥遥领先,其选择与否,只能说看个人需求了,至于以后会不会用更新相应主板rev或其他方式进行支持,仍未可知。

Gen3三卡及以上:目前无相关主板。

需要提醒的是,上述表格及结论仅是针对PCIE Gen3支持而言,具体的主板设计、用料及选购价值另当别论

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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

PCIE Gen3讨论

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-9-20 13:55 编辑

  了解了所有主板的Gen3支持情况,回归到PCIE3.0的完整支持来。由本文开头的介绍中我们知道,PCIEGen3和Gen2的区别不止在带宽上,其他细节也进行了改动,主板上使用PCIE Gen3 Switch也并不能完全决定PCI Gen3显卡的支持,还要考虑到其他PCIEGen3规范的要求,诸如互联属性、结构管理、编程接口等等(PCIE Gen3规范完整文档已向PCI-SIG组织成员公布,但没有公开,无法获得具体信息,仅搜寻到不包含两者区别的datasheet)。

  除此之外,作为PCIE Gen3的主角,Ivy Bridge处理器和PCIE Gen3显卡都还没有现身,毕竟提供PCIE Gen3的仍然是下一代Ivy Bridge处理器,使用PCIE Gen3的仍然是下一代PCIE Gen3设计规范的显卡,现有6系主板对它们的支持、PCIE Gen3显卡的带宽需求等等,都尚未可知,谈主板插槽上的PCIE3.0或许言之过早了点。再加上显卡的发展也还没能充分利用现有的PCIE2.0 x16 最高16GB/s带宽,即使下一代显卡运行在PCIE Gen3规格想必也不会有多少的性能损失(兼容性良好的前提下),考虑这个实在是显得过于长远。
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lk111wlq  楼主| 发表于 2011-9-20 00:08 | 只看该作者

Gen3人群界定

本帖最后由 lk111wlq 于 2011-10-8 12:39 编辑

  虽然PCIE Gen3还较为遥远,但既然主板厂商已经有相关的产品上市,就不排除有这种需求的人存在,因此界定一下最有可能较早使用到PCIE Gen3支持的人群

  目前已知最近的PCIE Gen3支持将由Intel下一代Ivy Bridge处理器原生提供,且接口仍为LGA1155,Intel宣称现有6系主板通过更新特定BIOS便可提供对Ivy Bridge处理器的支持(详细的支持列表BIOS请参考各主板官网);同时,现有显卡均为PCIE Gen2(2.0、2.1)规范,在一年内PCIE Gen3规范的显卡都不太可能出现,因此PCIE Gen3插槽较可能适用于
① 目前使用入门级或主流级CPU(SNB)、显卡,对电脑性能有一定的要求,在一年后有可能同时升级CPU、显卡的用户。
② 使用多卡并行计算,能够充分利用PCIE Gen3的翻倍带宽的特殊领域
③ 使用SSD阵列卡对周边设备进行支持,有较高要求的特殊用户

  当然,以玩家的硬件更换速度,在现有主板能满足需求的前提下,或许能用上PCIE Gen3也说不定。

  至此,Gen3支持的主板信息和相关的人群界定已归纳完毕,仅供参考。
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