分析&簡評AMD AM4平台提供的I/O - 3C

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目前AM4 CPU和主機板的NDA即將解禁(台灣時間22:00解禁)，CPU性能討論相當熱烈

但前陣子就曝光的主板和I/O已經討論到爛了，討論度相對冷清許多。

不過主機板曝光後筆者將I/O好好研究了一番，因此將個人發現到幾個有趣的點向各位
鄉民分享，希望能夠為想選購AM4主板但又感到困惑的用戶簡單解惑。


一.為什麼有些人會說AM4目前的I/O和Intel方相比會偏弱?

主因有兩個:
AM4 Promontory晶片組給的General Purpose(通用) PCIe沒有3.0和GP PCIe數量太少

Intel方的100/200系列晶片組由於有Flexible I/O的設計因此實際的GP PCIe數量比AMD方
的AM4 Promontory晶片組(以下暫先簡稱為AM4 FCH)還要多，而且100/200系列晶片組的
GP PCIe也支援PCIe 3.0，AM4 FCH則無(先撇開用SATA-Express換出來的GP PCIe 3.0)。

不過AMD X370的話給的規格其實也不賴，而且AM4 FCH全線都有支援USB 3.1 G2，
因此先看主流一點的AMD B350

這張是目前要看AM4 Promontory晶片組給的I/O數量最方便的圖，也順便和Z270互比
(沒標上USB2.0的數量，X370/B350/A320全都是六個)
http://i.imgur.com/Luc2HEW.png

不看A300和X300的話其實B350和A320的SATA Express數量都是錯的，
而其它資訊應都是正確的

來源https://tinyurl.com/jtq356v

https://tinyurl.com/znvvblg
因為目前網路上大部分的分析和整理表都是照這張PPT寫的
也就是A320和B350有"兩組"SATA Express

https://tinyurl.com/zwbn3ww
實際卻像上圖所寫的B350和A320只有一組SATA Express
(一組SATA Express可以當成兩個SATA來用)

就因為這點使筆者在看B350主板給的SATA數量時想了很久，最後才發現是PPT給的規格有誤

也就是包含一組SATA Express後B350和A320能用的原生SATA 6Gb/s數量僅有4個

要驗證這點的話從AB350-Pro4給的4+2個SATA接口即可得知，要是原生給的SATA數量
有夠就不會再去用PCIe轉SATA的橋接晶片了(橋接出的就是ATX24P旁那兩個黑色SATA接口)。

照這樣來看目前有六個SATA接口的B350主板主要有兩種4+2的方案:
第一種是用AM4 FCH的GP PCIe 2.0搭了第三方晶片橋接出的SATA(如ASRock AB350-Pro4)

第二種當然就是拉CPU直出的SATA了(如華碩B350-Plus和技嘉AB350-Gaming 3)
不過這port插SATA SSD的話會和M.2接口共享
(Ryzen最後的PCIe 3.0 x4可分拆為x2+兩個SATA 6Gb/s)

AB350-Gaming 3在說明書上就寫的很清楚
http://i.imgur.com/sQ2DyeA.png

其中技嘉AB350-Gaming 3將SATA 3 3可配在M.2接口上，因此插了M.2 SATA SSD
就不會連帶CPU直出的那兩個SATA接口都共享掉

華碩B350-Plus就不確定了(沒寫很清楚)，不一定會像技嘉將AM4 FCH的SATA拉過去的配法

因此要是用掉那兩CPU直出的SATA接口，CPU直出的那個M.2接口就只剩PCIe 3.0 x2了
要是插PCIe 3.0 x4 SSD在上面也會連帶將CPU直出的SATA共享掉
(不懂可參考AB350-Gaming 3的配法，但拉AM4 FCH給M.2不一定其它主板也會這樣做)

因此AMD B350最可惜的點在於SATA數量給相對較少(僅4個)，雖然可拉CPU直出+2
但插了M.2 PCIe 3.0 x4的SSD就會被換掉(至少AM4平台是直通CPU的PCIe lane)
(APU只能到PCIe 3.0 x2+兩個SATA，可能不受影響但M.2接口會降到PCIe 3.0 x2)

同價位競爭方的Intel B250則是提供六個原生SATA接口
M.2插槽裝了PCIe 3.0 x4的SSD也不會換走SATA接口(但則是拉PCH的GP PCIe出來用)

至於AB350-Pro4的第二條M.2 SATA接口(AM4 FCH下面那條)則是用B350原生的其中一個
SATA去切換的(插了就會將旁邊的SATA_3換走)。


二.X370該有的都有，只不過GP PCIe數量太少，而且還是PCIe 2.0

GP PCIe數量少就得玩排列組合，某個插了就得和另一個共享的互換。
例如某個PCI-E x1接口插了就會讓PCI-E x4插口降速(例如降到x1)，
不然就是接到AM4 FCH第二個M.2 PCIe x4接口用了就要換掉可插AIC的PCI-E x4接口。

而且不像Intel的100/200系列還有支援PCIe 3.0，
要多接NVMe PCIe SSD的話AM4平台目前只有直通CPU才有PCIe 3.0，
否則只能像X370 XPOWER GAMING TITANIUM用SATA Express去換GP PCIe 3.0去接ASM2142
的PCIe 3.0 x2來完整發揮速度。

且Intel的Flexible I/O還能將PCH的USB 3.0換成GP PCIe，不愁GP PCIe的數量，
彈性大到連Z170 Extreme 7+這種妖板都有出現(不過由於GP PCIe數量有限，當然也是
插越多就換越多)。

不過X370主板設計巧妙的話也能像目前首發的華碩Crosshair VI Hero、華擎X370 Taichi
、技嘉AX370-Gaming K7和微星X370 XPOWER GAMING TITANIUM
一樣有令用戶眼前一亮的layout
(都實實在在的將CPU和X370給的I/O發揮到極致，最後再將剩餘的USB 3.1 G1塞完)

這也是為何Crosshair VI Hero會有那麼多USB接口在背板的原因
(晶片組給一堆USB且沒辦法轉成GP PCIe給x1槽用)，最後將剩下來的一組(2個)內接
USB2.0給ROG_EXT用(將另一個華碩特規接口合起來可以裝ROG Front Base)

X370 Taichi則是除了用ASM1061達成8+2個SATA接口以外，
還將剩的GP PCIe與USB2.0和M.2 Key E接口結合後插WiFi+藍芽子卡(猜測是這樣)

技嘉AX370-Gaming K7也是除了USB2.0以外把所有的I/O都配完
(多一組USB 3.1 G2是用PCIe 2.0 x2的ASM1143實現的)，除了直通CPU的U.2和M.2接口
(PCIe頻寬共享)以外依舊保留了SATA-Express

其中最有趣的例子就是MSI X370 XPOWER GAMING TITANIUM了
這款可以說是將GP PCIe和SATA的變化給發揮到極致，
光是雙M.2接口、U.2、PCI_E6和六個SATA接口就能玩出超過三種不同的排列組合。

http://i.imgur.com/dNyvPKJ.png

a.這張的M2_1來源是CPU直出的PCIe 3.0 x4，要裝SATA的話則和X370給的SATA5互換
b.U.2也是CPU直出，但是PCIe頻寬和M2_1互享(插了U.2 SSD後M2_1只能上M.2 SATA SSD)
c.M2_2來源是X370的PCIe 2.0 x4和SATA1，PCIe頻寬則和PCI_E6互享
d.最後還將X370的其中一組SATA-Express轉為GP PCIe 3.0 x2給USB3.1 G2的ASM2142使用

不過這些板子看到最後都會有一點點的小疑惑，自己做了點小猜測，
希望有高人能夠協助解惑

像是Crosshair VI Hero背板可裝Wi-Fi子卡的M.2 Key E到底有沒有包含USB
(USB2.0和3.0都已用完，沒USB的話子卡就沒有藍芽功能)

X370 Taichi和Fatal1ty X370 Professional Gaming(兩張基本同PCB)的GP PCIe
到底是怎麼配的呢?
(還有X370 Taichi與Fatal1ty X370 Professional Gaming在CES的樣品其實只有8個SATA
，並沒有ASM1061的PCIe to SATA橋接晶片)

最後一條PCIE5應是和上面那幾兩條PCI-E x1共享(說明書沒標)
ASM1061用了一條，裝Wi-Fi子卡的M.2 Key E用了一條，i211-AT又用了一條的話...

剩一條那Fatal1ty X370 Professional Gaming那張主打的AQUANTIA AQC108 5Gbps
網路晶片又到底該如何實現(撐滿至少也要PCIe 2.0 x2才夠)

MSI X370 XPOWER GAMING TITANIUM還更逆天的多給了一個USB2.0(共七個)，
不知道是不是有將其中一個多出來的USB3.0挪去用，或是有加上USB HUB之類的晶片


三.直出AM4 CPU實際能接顯卡的PCIe 3.0數量與X99平台CPU相比還是較少

Ryzen基本為x16+x4+x4，可用共24條PCIe 3.0
a.後面有一組x4會被拿去接AM4 FCH晶片組
b.最後一組x4***可挪為[一個x4 GP PCIe 3.0]或[兩個SATA接口+兩個GP PCIe 3.0]

並且只有X370支援拆成x8+x8，又因為NVIDIA SLI認證至少要有PCIe x8，
最後當然只有X370才有辦法支援SLI

因此相比X99平台的CPU實際能接顯卡的至少28條，
最高40條PCIe 3.0來說AM4 CPU確實稍弱(但CPU的價格當然便宜了一大截)

除了砍掉重練以外唯一的辦法就是主機板上加了PLX PEX8747這類PCIe高速切換器
(現在的首發AM4主板尚未見到這種方案)，不過加了當然還會提升主板的售價
(題外話，PLX現在已經是Broadcom的惹)。

***
創意一點的用法就是ASRock AB350-Pro4將CPU最後那組PCIe 3.0 x4(APU為x2)
挪用在PCIE4上面當GP PCIe來用，可和M2_1的PCIe 3.0 x4(APU為x2)互換


另外就是AM4 APU基本為x8+x4+x2+2個SATA 6Gb/s，可用共14條PCIe 3.0+2個SATA 6Gb/s
也就是最後一組僅[x2 GP PCIe 3.0+2個SATA 6Gb/s]


以上就是目前筆者的看法，更細節的八卦或是有錯還請高人協助說明了。

總之想選購首發的AM4主板但又擔心I/O不夠用的話直上X370旗艦板就對惹，
主流價的主板卻有辦法上HEDT等級的CPU是主要賣點。


延伸閱讀:
AM4目前曝光的主板+官網頁面整理
https://www.reddit.com/r/Amd/comments/5w5rc0

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姐姐 姐姐 我們好像變成簽名檔了

雷姆 雷姆 好像真的是這麼一回事呢

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