close
Blogtrottr
T客邦
T客邦 - 全站文章 
More Tickets. Better Service. Lower Prices.

Buy or sell tickets for concerts, sports, or theater. You'll find a huge and affordable selection at Ticket Liquidator!
From our sponsors
Intel Haswell-E 平台上市在即,淺談處理器、晶片組革新與問題
Jul 11th 2014, 01:00, by qhua

62c1d7cff9ad1c3f36442b8716d20934 Intel 在 Ivy Bridge-E 旗艦平台推出後,已經非長久一段時間沒有任何後續更新,同時也沒有廠商為其加入 M.2 或者是 SATA Express,這些 Z97 晶片組的特色功能。其原因在於產品週期已至末期,處理器從 13 年 Q3 推出至今將屆一年,而配套的 X79 晶片組自 11 年 Q4 推出至今早已顯現疲態。

難題 1:處理器規格丕變

在 Intel Ivy Bridge-E 平台上,不論高低階產品,處理器內建的 PCI-E 通道數量都是 40 條。規格是 PCI-E 2.0/3.0 共存,其中 PCI-E 3.0 端看各家主機板廠商是否將之開啟與導入主機板設計中。

而即將上市的 Haswell-E 平台,將分為 2 種類型處理器,高階會擁有 8 個實體核心、16 執行緒,同時內建 40 條 PCI-E 3.0 通道。而低階則是從原先 Core i7-4820K 的 4 個實體、核心 8 執行緒,提升為 6 個實體核心、12 執行緒,但 PCI-E 3.0 通道數量會縮減為 28 條。這次新平台所面臨到的第 1 個難題,是主機板設計必須要相容 2 種 PCI-E 通道數量完全不同的處理器。

Haswell-E 處理器 PCI-E 通道將會有 3 個埠,28 條通道的處理器分配將為 Port #1:最高 4 條、Port #2:最高不超過 8 條、Port #3:16 條。40 條通道的處理器則是會分配成 Port #1:8 條、Port #2:16 條、Port #3:16 條。這 2 種不同規格的處理器,都具備 16 條通道可以拆分為 2 條 8 通道的規則,也就是 28 條最多可以拆分為 x8、x8、x8、x4,而 40 條最多則是 5 x 8。

▲Haswell-E 最大的硬體差異將會是在 PCI-E 通道數量上。

通常一張家用主機板上,最多可以塞入標準 PCI-E Slot 為 7 條,有些產品會因處理器插槽下移,而更改設計為 6 條。不論哪一種設計,它們之中將會有 1 條 PCI-E x16,但不一定為獨占頻寬設計,可能得和其他 x16 或者 x8 插槽共享頻寬。如 EVGA X99 FTW,即具備 5 條 PCI-E x16 3.0 插槽,頻寬由處理器提供。1 條 PCI-E x4 2.0 插槽,頻寬由晶片組提供,還有 1 條空缺插槽,介於 PCI-E x16_1、PCI-E x16_3 之間,該位置因目前顯示卡大多為雙槽設計,而直接取消。

但具體來說,X99 FTW 還是一張標準 7 槽主機板。這邊問題點就出現了,28 條版本的低階處理器,就算靠拆分也至多只有 4 個有效通道可以分配給予 PCI-E 插槽,顯然會因此有 1 條插槽是無法擁有頻寬。同時又因為要滿足 40 條版本的高階處理器,就會將會出現重疊、空缺地帶。

原因在於通常 1 條插槽,會對應處理器 PCI-E 通道內的其中 1 個埠,也就是兩者之間是具備因果關係。例如在 PCI-E x16_1 插槽上導入 Port #1,那麼不論在哪一種處理器上,這條插槽所具備的頻寬至多就只有 x8,相對來說搭配低階版本將僅具備 x4 頻寬,在高階版本才會提昇至 x8。在圖表中就可以發現 Port #1、Port #3 空缺,Port #2 重疊的關係,這造成主機板設計上面的困難。

編輯將會藉由 EVGA X99 FTW、微星 X99 Prototype 進行解析,兩款主機板設計是完全迥然不同的概念,將分析這些設計上的好處與盲點。

EVGA X99 FTW 為標準 7 槽位主機板,優點為最高可以安裝 4 張雙槽顯示卡進行串接。在硬體設計上,第 3 條 PCI-E x16 插槽是使用率極低的插槽,也是這一次最先被開刀插槽。原因在於高、低階處理器原先就差距 1 條可用頻寬,顯然這個插槽,剛好可以將這個差距縮至最小,且影響不大。

解決了可用頻寬差距後,接著就是解決插槽對應埠的問題,可以看到僅有第 1、4 條插槽標示為 PCI-E x16/8,其餘插槽皆為 PCI-E x8,這時候就可以將之視為 5 x 8,或者是 3 x 8。為什麼會看成 3 x 8,這邊必須要提到主機板上具備 2 組 Quick Switch,這是 PCI-E 通道分配切換晶片,也就是 5 x 8 是藉由拆分 2 條 16 通道而來,而在低階版本則是僅能拆分 1 條,這邊我們就直接將之簡化。

然主機板設計習慣將第 1 條 PCI-E x16 插槽頻寬填滿,這邊就可以推斷出該插槽頻寬導入的源頭為 Port #2,而第 2 條則是藉由 Quick Switch 與第 1 條共享,第 4 條則是很明顯的 x16/x8 頻寬。唯一具備該條件且沒有占用問題的埠則是 Port #3,且第 3 條 PCI-E x8 是藉由 Quick Switch 拆分第 4 條頻寬,在低階版本則是因不具備 x8 頻寬,所以就成為無頻寬插槽。而在最後 1 條插槽上,x8 頻寬則是由最後剩下的 Port #1 提供,在低階版本處理器則是會變為 x4 頻寬。

▲EVGA X99 FTW 具備多條 PCI-E 插槽。

▲EVGA X99 FTW 主機板插槽頻寬分配表。

而微星 X99 Prototype 則是屬於 6 槽位主機板,最頂端因處理器插槽位置下移,而取消第一槽的設計,同時僅具備 1 組 Quick Switch,那非常簡單可以理解為 3 x 8 + 16,或者為 3 x 8,只進行 1 次頻寬拆分。另外由於第 1、2 條插槽都是 x16 頻寬設計,且第 2 條為不可拆分的 x16 頻寬,那麼就可以立即判斷 Port #3 是導入這條插槽之中。而 Port #2 則是導入第 1 條,也可藉由拆分將頻寬分享至第 3 條插槽。而第 4 條插槽則是為 Port #1,設計非常簡單。

▲微星 X99 Prototype,具備 4 條 PCI-E 插槽。

▲微星 X99 Prototype 主機板插槽頻寬分配表。

兩張主機板都各別有優缺點,如 EVGA 與微星最大的硬體差距,4 way 顯示卡串連的可行性,微星的硬體設計上並不容許雙槽卡進行 4 way 串連。按照這個設計最多為 3 張,高階處理器上也都可以得到完整 2 條 x16 頻寬,但 EVGA 會出現插槽無頻寬的問題。而微星則是不會有這種問題,但相對就是犧牲多顯示卡串連的契機,也是 6 槽位與 7 槽位之間最大的差距。

難題 2:晶片組規格更為複雜

Haswell-E 平台除了新處理器之外,還有新的 X99 晶片組,與 X79 不同之處在於導入了 Z87 之後獨有的 Flexible I/O 技術,可重新定義晶片組通道所適用的裝置。

Flexible I/O 是 Intel 為了讓晶片組具備更靈活調用通道而更改的設計。在以往晶片組功能上,SATA 就是 SATA,沒有其他可能性,而 Flexible I/O 的出現則是可以將 SATA 定義成為 PCI-E 通道。在 X99 上,總共擁有 22 個裝置,其中具備 4 個 USB 3.0、6 條 PCI-E、8 個 SATA 6Gb/s。另外缺少的 4 個裝置則是可以被定義為 USB 3.0、PCI-E 或者是 SATA 6Gb/s,但至多只能定義 2 條 PCI-E,也就是最多只能擁有 8 條 PCI-E 而不是 10 條。

這可以讓廠商更靈活的運用 2 條 PCI-E 通道,將之重新被定義成為 M.2 或者是 SATA Express,且不需要額外晶片即可達成。就如同目前 Z97 上,各廠商常見 SATA 6Gb/s 與 M.2 共用的設計,即是透過 Flexible I/O 所達成。

另一個問題點在於雖然宣稱 8 + 2 SATA 6Gb/s,但實際上這是由 2 顆控制器所組合而成,藉由 6、4 的組合達成 10 組數量,理論上是沒有辦法跨控制器組建 RAID。若是取 2 個 SATA 6Gb/s 用作於 M.2 且不共用頻寬,則是會出現最多 4 + 4 的硬碟組合,也就沒有辦法組成高於 4 顆裝置數量的 RAID 模式。若為了達成 10 個 SATA 6Gb/s,那麼必然就只能透過犧牲 USB 3.0,或者是屈就於 6 條可用 PCI-E 通道。但由於目前高速裝置陸續抬頭的狀況下,PCI-E 通道上面的取捨則成為了非常大的設計難題之一。

延伸閱讀:

微星 Z97 Gaming 9 AC,音效掛帥主機板深度解析

華碩 Maximus VII Formula,功能全配的豪華旗艦主機板深度解析

華擎H97 Killer便宜就是王道,附加功能眾多,但共享裝置、供電設計需要注意

Facebook

馬上按讚 加入電腦王粉絲團

標籤:零組件, 電腦王, intel, 主機板, 新聞

This entry passed through the Full-Text RSS service — if this is your content and you're reading it on someone else's site, please read the FAQ at fivefilters.org/content-only/faq.php#publishers.

You are receiving this email because you subscribed to this feed at blogtrottr.com.

If you no longer wish to receive these emails, you can unsubscribe from this feed, or manage all your subscriptions
arrow
arrow
    全站熱搜
    創作者介紹
    創作者 nbvo4o2861kqd 的頭像
    nbvo4o2861kqd

    線上遊戲排行榜2013/2014,進擊的巨人線上看,candy crush saga外掛,正妹寫真三圍

    nbvo4o2861kqd 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()