Λεπτομέρεια/παγίδα με PCIe lanes των μητρικών v.2021

[StavrosD]

Πριν από χρόνια είχα γράψει ένα άρθρο για τα PCIe (pci express) lanes στις μητρικές και στους επεξεργαστές.

Θεωρώ ότι ήδη το έχετε διαβάσει (λινκ στο κάτω μέρος του post) και συνεχίζω με ενημερωμένες πληροφορίες.

Α. Το ότι μια θύρα (PCIe slot) έχει μέγεθος 16x δεν σημαίνει απαραίτητα ότι έχει και τόσα lanes διαθέσιμα στην μητρική.

Β. Το ότι μια μητρική έχει αρκετά lanes διαθέσιμα δεν σημαίνει ότι έχει και ο επεξεργαστής τόσα διαθέσιμα αν συνδέσετε πολλές κάρτες PCIe.

Γ. Προσοχή στα ποια PCIe lanes συνδέονται με τον επεξεργαστή και ποια με το chipset. Το chipset συχνά συνδέεται με τον επεξεργαστή με 4x lanes οπότε όσα lanes και να βγάζει από εκεί και πέρα θα έχετε στην πράξη την ταχύτητα 4x και όχι 8x ή 16x. 

Δ. Ο διαύλος επικοινωνίας CPU<->Chipset είναι "κόφτης" στις επιδόσεις (bottleneck).

Ε. Η κάθε έκδοση PCIe έχει περίπου διπλάσια ταχύτητα από την προηγούμενη. Αν το chipset επικοινωνεί με τον επεξεργαστή με 4x PCIe version 4, θα έχει αρκετή ταχύτητα ώστε να επικοινωνεί το chipset με περιφερειακό 8x PCIe version 3 χωρίς ουσιαστική απώλεια στις επιδόσεις.

ΣΤ. Υπάρχουν συσκευές που μπορούν να λειτουργήσουν με λιγότερα lanes, όπως π.χ. οι GPU που μπορούν να λειτουργήσουν ακόμα και με 1x PCIe lane (βλέπε PCIe risers για mining). Προφανώς μειώνονται οι επιδόσεις.

Η. Υπάρχουν συσκευές που ΔΕΝ ΜΠΟΡΟΥΝ να λειτουργήσουν με λιγότερα lanes από τις προδιαγραφές τους. Ενδεικτικά αναφέρω κάρτα PCIe -> 4 x NVME . Ο κάθε NVME δίσκος θέλει 4 lanes. Αν συνδεθεί η κάρτα σε 1x, θα λειτουργεί μόνο ο πρώτος δίσκος από τους 4 και προφανώς σε 1x. Αν συνδεθεί η κάρτα σε 8x θα λειτουργούν μόνο οι δύο δίσκοι από τους 4, προφανώς με 4 lanes στον καθένα. ΜΟΝΟ αν συνδεθεί σε 16x θα λειτουργούν και οι 4 δίσκοι. Ένα παράδειγμα κάρτας που θέλει 16x PCIe lanes είναι αυτή:

Θα αναφέρω παραδείγματα και με AMD και με Intel. Δεν θα αναφερθώ όμως σε server chipset. Τα server chipset και CPU έχουν πολλά PCIe lanes αλλά οι τιμές είναι απλησίαστες.

Δεν θα αναφερθώ εκτενώς στους επεξεργαστές γιατί θα παραμεγαλώσει το post. Ακόμα και μοντέλα της ίδιας σειράς μπορεί να έχουν διαφορετικά lanes. Π.χ. για το X299 ο i7 7740X έχει 16 lanes ενώ οι i9 φτάνουν τα 48 lanes.

AMD X570

Υποστηρίζει στην πράξη μόνο μία θύρα PCIe 16x. Αν βάλετε και δεύτερη GPU θα πέσει λογικά στο 8x.

Αντίστοιχα ισχύουν και για τα περισσότερα AMD chipset

 

AMD X399

Υποστηρίζει έως 48 lanes, δύο slot 16x και δύο 8x. Δεν ξέρω αν δίνει 3 x 16x αν δεν χρησιμοποιηθεί η τέταρτη θύρα, συμβουλευτείτε το εγχειρίδιο της μητρικής για σιγουριά.

 

AMD TRX40

Υποστηρίζει επίσης 48 x PCIe lanes απευθείας με τον επεξεργαστή, όπως και το X399.

 

Intel X299

Το διάγραμμα είναι λίγο παλιό, η τελευταία γενιά επεξεργαστών έχει ως 48 lanes.

Θεωρητικά υποστηρίζει 3 x 16x αλλά συνήθως οι μητρικές δίνουν δύο 16x, μια 8x και τα υπόλοιπα τα μοιράζουν σε άλλα περιφερειακά, π.χ. σε NVME.

To DMI 3.0 είναι ισοδύναμο με PCIe 4x.

 

Intel Z390 & Intel Z490

Υποστηρίζουν 16 pcie lanes από τον επεξεργαστή και άλλες 24 από το chipset.

Intel Z590

Υποστηρίζει επίσης 16x από τον επεξεργαστή και άλλα 24x από το chipset.

 

Αφορμή για να γράψω τα παραπάνω είναι προφανώς προσωπική εμπειρία. Έχω ένα X299 με i7 7740X.

Έχω μια κάρτα γραφικών η οποία δυστυχώς επειδή δεν έχει αρκετά lanes ο επεξεργαστής λειτουργεί στα 8x και είχα βάλει και μερικούς NVME δίσκους.

Πήρα και έναν thunderbolt controller ο οποίος λειτουργεί σε 8x και προφανώς δεν λειτουργούν όλα. Μετά από πολύ ψάξιμο, βρήκα ποια PCIe της μητρικής είναι συνδεδεμένα με τον επεξεργαστή και ποια με το chipset. Έβαλα την GPU και τον thunderbolt controller στα slot που είναι δυνδεδεμένα με τον επεξεργαστή και τελικά τον τελευταίο NVMe τον έβαλα σε riser 1x. Άφησα τα υπόλοιπα PCIe του επεξεργαστή ελεύθερα ώστε να μην μου φάνε lanes από την thunderbolt.

Το επόμενο βήμα είναι να αναβαθμίσω τον επεξργαστή ώστε να έχω αρκετά PCIe lanes, ένας 10900X έχει 48 lanes, τριπλάσια απ'ότι έχω τώρα.

 

 

 

Επεξ/σία 2 Απριλίου 2021 από StavrosD

[Επισκέπτης]

Ωραίο το θέμα σου, μια βοήθεια γιατί δεν βγάζω άκρη. 
μητρικη με Ζ590 και i3-10100 δίνει σε SAMSUNG 980 PRO το PCIE4 x4 ή αν κατάλαβα καλά ο επεξεργαστής είναι κόφτης; 

[hln3]

Χρειάζεσαι rocket lake cpu, δλδ από 11400 και πάνω

Διαφορετικά είσαι με pci3.0

[Επισκέπτης]

58 λεπτά πριν, hln3 είπε

Χρειάζεσαι rocket lake cpu, δλδ από 11400 και πάνω

Διαφορετικά είσαι με pci3.0

Ευχαριστώ πολύ για την απάντηση. 

[StavrosD]

7 ώρες πριν, PeggyV είπε

Ωραίο το θέμα σου, μια βοήθεια γιατί δεν βγάζω άκρη. 
μητρικη με Ζ590 και i3-10100 δίνει σε SAMSUNG 980 PRO το PCIE4 x4 ή αν κατάλαβα καλά ο επεξεργαστής είναι κόφτης; 

 

Ποια μητρική χρησιμοποιείς και σε ποιο slot έχεις τον δίσκο ;

[Angelcrow]

Όταν διαβάσει κανείς τα specs των μητρικών μέχρι 190 ευρώ σε z490, b560, z590 καταλαβαίνει ότι ουσιαστικά το b560 λειτουργικά είναι το ίδιο σε κατάσταση non oc... Απλά οι μητρικές Β560 δεν έχουν πιο premium sound, περισσότερες θύρες, αισθητική.

Το καλό στο b560, z590 είναι ότι υποστηρίζει thunderbolt 4 σε μερικές μητρικές με ένα κόστος 100 ευρώ επιπλέον

Και στο z490,z590 υπάρχουν μητρικές που σου εξασφαλίζουν 8χ/8χ/4x pcie 3.0 και pcie 4.0 8x/4x/4x για δύο κάρτες γραφικών που έχει νόημα μόνο πλέον σε machine learning και όχι τόσο gaming και video editing

Το pcie 4.0 στον επεξεργαστή μόνο είναι οριακό για σενάριο 2 gpu

Με τους νέους επεξεργαστές που θα υποστηρίζουν pcie 5.0 με διπλασιασμό του bandwidth στον επεξεργαστή και με τα νέα chipset γενιάς pcie 4.0 ουσιαστικά το σενάριο 8χ/8χ/4x θα είναι πιο viable μακροπρόθεσμα για πιο πλούσιο io Παράλληλα με την υποστήριξη ecc από τις ddr5 και διπλασιασμό bandwith στα desktop ουσιαστικά καταργείται για το μέσο επαγγελματία,ερευνητή η ανάγκη αγοράς workstatiotion intel threadripper κατα ένα τρόπο με σενάριο έως 2 κάρτες γραφικών.

Μέσα στο 2021 κλειδώνουν τα specs για το pcie 6.0 στο οποίο θεωρητικά μία κάρτα γραφικών pcie 1x 6.0 έχει το ίδιο bandwidth επiκοινωνίας με μία κάρτα γραφικών pcie 3.0 16x αν δεν κάνω λάθος. 

Η υιοθέτηση του pcie 6.0 στους server θα έρθει πιο γρήγορα γιατί θα φέρει ουσιαστική αλλαγή στο σχεδιασμό μητρικών και κατα πάσα πιθανότητα να υιοθετηθεί πλήρως η pcie 6.0 x1 συνδεσιμότητα για να δωθεί περισσότερος χώρος στις μητρικές για επιπλέον controllers,nvme, κα άλλα πράγματα!

[Επισκέπτης]

4 ώρες πριν, StavrosD είπε

 

Ποια μητρική χρησιμοποιείς και σε ποιο slot έχεις τον δίσκο ;

https://www.asus.com/Motherboards-Components/Motherboards/All-series/PRIME-Z590M-PLUS/

και εχω τον δισκο στην m.2 που ειναι κολλητά με την PCIE της καρτας γραφικων.

[StavrosD]

Λογικά δεν έχεις πρόβλημα, η κάρτα γραφικών παίρνει 16x από τον επεξεργαστή και ο δίσκος από το chipset.

Μπορείς να σιγουρευτείς με το https://www.hwinfo.com/download/

Όταν κάνεις κλικ σε μια συσκευή σου λέει πόσα PCIe lanes χρησιμοποιεί.

[akmangrt2005]

Ολοι οι cpus που βλεπω γραφουν pci e 3 - υπαρχουν επεξεργαστες pci e 4? Για να εκμεταλλευτουμε την ταχυτητα μιας μητρικης και ενος δισκου pci e 4 δεν πρεπει να ειναι και ο cpu μας pci e 4? Ποιοι επεξεργαστες ειναι αυτοι;

[nickol-us]

6 λεπτά πριν, akmangrt2005 είπε

Ολοι οι cpus που βλεπω γραφουν pci e 3 - υπαρχουν επεξεργαστες pci e 4? Για να εκμεταλλευτουμε την ταχυτητα μιας μητρικης και ενος δισκου pci e 4 δεν πρεπει να ειναι και ο cpu μας pci e 4? Ποιοι επεξεργαστες ειναι αυτοι;

Πρέπει να υποστηρίζεται και από cpu αλλά και απο chipset.

Amd απο zen 2 έχουν υποστήριξη σε Pcie 4 αν όμως βάλεις b450 chipset το χάνεις. Intel από 11η γενιά έχει pcie4 και στην 12η ξεκίνησε και το pcie 5

[Τέρης Α.]

15 λεπτά πριν, akmangrt2005 είπε

υπαρχουν επεξεργαστες pci e 4?

https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/212270/intel-core-i511400-processor-12m-cache-up-to-4-40-ghz.html

Επίσης, σε μητρικές με Chipset B560/ Z590 με δύο M.2 θύρες, η πρώτη είναι PCIe 4.0 και ενεργοποιείται μόνο με επεξεργαστές 11ης γενιάς όπως ο παραπάνω. Με 10ης είναι απενεργοποιημένη, ούτε καν σε PCIe 3.0 δεν δουλεύει.

Επεξ/σία 22 Ιανουαρίου 2022 από Τέρης Α.

[akmangrt2005]

9 λεπτά πριν, nickol-us είπε

Πρέπει να υποστηρίζεται και από cpu αλλά και απο chipset.

Amd απο zen 2 έχουν υποστήριξη σε Pcie 4 αν όμως βάλεις b450 chipset το χάνεις. Intel από 11η γενιά έχει pcie4 και στην 12η ξεκίνησε και το pcie 5

Ποιοι amd ειναι pci e 4? Εγω οποιους βλεπω ειναι 3!! R 5600G και πολλοι αλλοι...μπορεις να μου πεις καποιους;

11 λεπτά πριν, Τέρης Α. είπε

https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/212270/intel-core-i511400-processor-12m-cache-up-to-4-40-ghz.html

Επίσης, σε μητρικές με Chipset B560/ Z590 με δύο M.2 θύρες, η πρώτη είναι PCIe 4.0 και ενεργοποιείται μόνο με επεξεργαστές 11ης γενιάς όπως ο παραπάνω. Με 10ης είναι απενεργοποιημένη, ούτε καν σε PCIe 3.0 δεν δουλεύει.

Ευχαριστω πολυ! Απο AMD ποιοι ειναι pci e 4?

[nickol-us]

Μόλις τώρα, akmangrt2005 είπε

Ποιοι amd ειναι pci e 4? Εγω οποιους βλεπω ειναι 3!! R 5600G και πολλοι αλλοι...μπορεις να μου πεις καποιους;

Αυτοί που έχουν ενσωματωμένα σίγουρα ΔΕΝ είναι.

3600, 3700x κτλ

5600x, 5800x κτλ

[akmangrt2005]

5 λεπτά πριν, nickol-us είπε

Αυτοί που έχουν ενσωματωμένα σίγουρα ΔΕΝ είναι.

3600, 3700x κτλ

5600x, 5800x κτλ

Σωστος! Ευχαριστω πολυ!