2024 Q4 版本，包含 X670、Z790、Z890 原文转自 UNIKO's Hardware 网页好读版： https://unikoshardware.com/2024/10/2024-mainstream-chipset-x870e-x870.html https://i.imgur.com/Omp6UkV.jpeg 在 AMD X870E、X870 晶片组主机板的开箱文章里，关於晶片组规格的部份，碍於篇幅所限 没有解释太多。以下整理主流晶片组的扩展性规格，修正一些错误。 虽然 AMD 在 2024 好像更新了 AM5 晶片组关於 USB 5 Gbps 的支援数量，但那部份笔者一 直看不明白。由於笔者不解 AMD 最新公开的图表，也不喜欢 INTEL 的呈现方式，以下笔者 便以自己看得懂的方式，加入一些真实世界的案例，尝试以同一标准填写各晶片组规格，如 有错误或遗漏还请以官方为准。 AM5 处理器、X870E / X870晶片组、主机板 先看 AM5 晶片组，PROM21 唯一存在，不管是 A620、B650、B650E、X670、X670E、X870、X 870E，还是 TRX50，都是 0GA2。下图来自 MPG X870E CARBON，丝印的 2417 应该是指 202 4 年第 17 周生产，0GA2 应该就是 PROM21 的代表。 https://i.imgur.com/Yaw2vzo.jpeg 一些基础要注意： ‧ 总通道 = 独立通道 + 复合通道。 ‧ 复合通道意味二选一，例如 4 个 SATA 背後代表 4 组 GEN3X1。 ‧ 在该组复合通道里，当选择 4 个 SATA，便不能提供任何 GEN3 通道。 ‧ PROM21 并无独立 SATA。 ‧ PCI-E 通道向前相容，原生 4.0 也可以改为提供 3.0 连接，比例是一换一。 ‧ USB 也向前相容，原生 10 Gbps 也可以改为提供 5 Gbps 埠，比例也是一换一。 ‧ PROM21 的原生 USB 10 Gbps 本身已包含 USB 2.0 支援 / 相容。 ‧ PROM21 的 6 个 USB 2.0 意味都是独立和原生的设计，不受 USB 10 Gbps 影响。 ‧ INTEL USB 设计则把 USB 10 Gbps (十个) 和 USB 2.0 (十四个) 完全分离，意味 USB 10 Gbps 本身不含任何 USB 2.0，若要提供 USB 2.0 相容须利用独立 USB 2.0 补进去。 ‧ PROM21 足以提供 6 个含 USB 2.0 支援的 USB 10 Gbps，又能额外提供 6 个 USB 2.0 ；Z790 在提供 10 个含 USB 2.0 支援的 USB 10 Gbps 後，只剩 4 个 USB 2.0。 ‧ PROM21 6 个 USB 10 Gbps 之中，AMD 容许利用其中 2 个 USB 10 Gbps 转化为 1 个 U SB 20 Gbps，但只限最多 1 个 USB 20 Gbps。 ‧ INTEL Z 系列容许把所有 USB 10 Gbps 转化为 20 Gbps，10 个 USB 10 Gbps 最大支援 5 个 USB 20 Gbps。 ‧ 晶片组的 USB 是 USB-A，改 USB-C 需要使用额外的 TYPE-C 控制器晶片 (ASM1543)， 除了 USB-C 20 Gbps。 ‧ 10 Gbps USB 和 20 Gbps USB 都须补上 USB 中继器 (REDRIVER)，不管距离。 ‧ 用上 USB HUB (ASM2074) 和 USB CONTROLLER (ASM3241)，一般不须为其上行连接补上 USB 中继器。 ‧ JHL8540 在很多主机板上都出现相应的 GEN3X4 PCI-E 中继器，反之 ASM4242 (GEN4X4) 所到之处目前都没见有用上任何中继器。 ‧ 这可能与 ASM4242 大多被接上 CPU 而非 PCH 有关？ ‧ 双晶片组设计是串连做法，以 GEN4X4 串连意味 X870E / X670E 的晶片组总 GEN4 通道 数量不是 8 + 8 = 16，而是 4 + 8 = 12。 ‧ CPU 也须分出 X4 连接首颗晶片组，故 CPU 用作连接 PCH 的通道数量一般视为不可用 通道。 ‧ A620 使用同一颗 PROM21 0GA2，但禁用其中一组 GEN4X4，再把剩下的一组 GEN4X4 降 为 GEN3X4，然後保留原有的 GEN3X4 或 SATA 的复合通道，上行 GEN4X4 也有保留。 ‧ USB 方面也把 6 个 USB 10 Gbps 降为 4 个，再把其中 2 个降为 5 Gbps，便是 2 个 10 Gbps + 2 个 5 Gbps USB。 ‧ A620A 目前好像只有映泰有推出一款产品，都是 PROM21 的变奏，据说这次顺手把上行 连接从 GEN4X4 降为 GEN3X4。 ‧ A620 与 A620A 这种不完整的晶片组扩展，跟 INTEL HXXX、BXXX 晶片组的做法一模一 样，其实很久以前的 INTEL ZXXX 也是不完整的版本 (SATA 设计有删减)。 ‧ AMD 也进一步限制 A620 主机板的 CPU PCI-E 速率，24 组 CPU GEN5 全限制为 GEN4。 ‧ 实际上不少 B650 主机板由 CPU 提供的 M.2 插槽号称只有 GEN4X4 (~7000)，却都能跑 到 ~9000，也就超出 GEN4X4 的理论上限。 ‧ 有时候 AMD / INTEL 管太多也很烦，因 INTEL 不稳事件盲目崇拜 AMD 规管厂商操作， 最终自食其果的还是使用者。 https://i.imgur.com/vwCBnEI.jpeg 关於 PROM21 USB 5 Gbps，可以看为 A620 先禁用 PROM21 6 个原生 10 Gbps USB 的其中 2 个 USB 10 Gbps，再把剩下 4 个的其中 2 个禁用 10 Gbps 模式只允许 5 Gbps，所以 A M5 PROM21 0GA2 才有独立 5 Gbps 一说，其原生 GEN3 通道也是从 GEN4 降下来。 所谓独立 / 原生，也可以是不能再升级的意思 / 被强制降级後的版本。 至於 INTEL 与 AMD 为什麽要这样做，尤其在低阶版本上加入诸多限制，笔者也看不懂。 好比 USB 10 Gbps，由於大厂不敢砍掉中继器，在走量的型号上为了省钱，也就不太会提供 USB-A 10 Gbps，TYPE-C 也尽量避免 (要补 TYPE-C 控制器)。 其实市场本身具有调节能力，多年竞争後现在剩下的主流板厂都没那麽蠢。 市面上有些 AM5 入门板那 4 个 CPU 原生 USB 10 Gbps 只拉两三个，你也可以看为要加钱 板厂宁愿不给，也懒得跟你降，毕竟连接埠也是料钱，简单来说就如同爷爷名言要买买不买 滚啦。 AMD 最新公开的官方表格提到，PROME21 的 SUPERSPEED USB 5Gbps (UP TO) 是 1 个 (最 多)，却又在 X870 CHIPSET DIAGRAM 提到晶片组那 4 个 USB 10 Gbps，也可以改为提供 4 个 USB 5 Gbps (Optionally two USB 3.2 ports can be implemented)，反正笔者看不懂 。笔者是认为 PROM21 的原生 6 个 10 Gbps USB，均支援降为 5 Gbps 输出，很多低阶 AM 5 主机板都不提供任何 USB 10 Gbps (因为需要补上中继器晶片)，板厂直接做成 6 个 5 G bps USB 罢了，怎可能只能拉一个。 难道这些主机板在 AMD 眼里都是超规格设计 / 超规格运作，或影响保固？ https://i.imgur.com/nvwhYud.jpeg 无 HUB / CONTROLLER 的直出设计 https://i.imgur.com/cnPhOuU.jpeg https://i.imgur.com/GInO4HP.jpeg 关於 CPU 本身，RYZEN 7000 和 RYZEN 9000 的 I/O DIE 有几点值得注意： ‧ RYZEN 7000 / 9000 原生提供 28 组 GEN5 通道，在主流主机板上有其中 4 组被用作连 接晶片组，故连接晶片组的部份视为不可用通道，意味 CPU 的总通道虽然有 28 组，但是 可用通道只有 24 组。 ‧ CPU 16 + 4 + 4 = 24 组可用通道，当中的首 16 组也支援原生拆分为 4 + 4 + 4 + 4 。 ‧ INTEL LGA 1700 的首 X16 只支援原生拆分为 8 + 8，据说未来平台支援 8 + 4 + 4。 ‧ RYZEN 8000 APU 有两种设计，APU 直出的 PCI-E 可用通道分别是 8 + 4 + 4 和 4 + 4 + 2；USB 方面那 3 个 USB-C / DP 其中 2 个却由 10 Gbps 提升至 40 Gbps (USB4)。 ‧ USB-C / DP 复合的意思一样是二选一，在原生 HDMI 之上再提供 1 个 DP 或 HDMI，便 等於少 1 个由 CPU 提供的 USB 10 Gbps；用尽 4 个 DDI 意味 CPU 只剩 1 个 USB-A 10 Gbps (和 USB 2.0)。 ‧ ASM4242 / JHL8540 若要提供 DP ALT，但又不提供 DP IN 外接输入，便会占用 CPU 的 复合的 USB-C / DP，同时意味 USB 10 Gbps 也会减少。 ‧ 从 PCI-E 扩展卡上的 USB 2.0 9-PIN 连接，引证 ASM4242 / JHL8540 均需要独立的 U SB 2.0 引进来；至於板载而且是没 DP IN 也就是跑 IGPU 的方案，是否仍需要独立 USB 2 .0 来支援 USB 2.0 装置，笔者不确定。 ‧ 为 DP ALT 而提供 USB-C / DP 当中的 USB-C 内的 USB 2.0，可否作为 ASM4242 / JHL 8540 的 USB 2.0 支援？ ‧ 从 AMD 提供的 DIAGRAM 来看，似乎 AMD 无意为 ASM4242 提供 USB 2.0 支援，因为 A MD 甚至拆出那 2 个接到 ASM4242 用作 DP ALT 的 CPU USB-C 的 USB 2.0，作为一般的 U SB 2.0 埠，PCH 那边也用尽所有原生独立 USB 2.0，除非第 8 个 USB 2.0 (CPU 1 个加 P CH 6 个之上)，是合并而来的 USB 20 Gbps 的其中 1 个 10 Gbps 的 USB 2.0。 ‧ 实际上大部份 800 系主机板，都以 CPU 而非 PCH 提供 PCI-E X4 连接 ASM4242，有别 於 AMD 的 DIAGRAM 所示。 ‧ 另一方面，由於 RYZEN 8000 APU 的 PHOENIX 2，例如 8300G 只有 X4 + X4 + X2 共 1 0 组 PCI-E 可用通道，但板厂无一有表明当使用 PHOENIX 2 APU 时，USB4 的部份将受影 响。 ‧ PHOENIX 2 APU 理应不可能享有独立完整的独立 X4 M.2 插槽之余，同时又能尽享由 AS M4242 GEN4X4 提供的双 40 Gbps USB-C。 ‧ USB-C 跑不满 40 Gbps 也没差，GEN4X2 = 32 Gbps = GEN3X4，JHL8540 TB4 也喊了很 多年双 40 Gbps USB TYPE-C 了。 ‧ 板厂主要以 CPU 来接 ASM4242，难道是要让 APU 的原生 40 Gbps USB4 直冲过去？ ‧ 关於 CPU 24 组 PCI-E 通道，主机板 PCB 必须是 6 层或以上，否则只能启用 16 + 4 = 20 组，大部份 A620 和入门 B650 因为 4 层板设计，只拉出 20 组 CPU PCI-E 通道。 ‧ 也不是所有 6 层板 AM5 主机板 (B650)，都有拉出 CPU 完整的 24 组 PCI-E 通道，最 终还是要看板厂的做法。 ‧ 有些 A620 主机板首发期间也有跑到 CPU GEN5 的水平，所以 A620 在 CPU 的部份是 G EN5 还是 GEN4 没那麽重要。 https://i.imgur.com/d41jfz9.jpeg https://i.imgur.com/lHxX0Su.jpeg https://i.imgur.com/Vs6mXXz.jpeg 以上是 CPU 和 PCH 各自的扩展性。 在主流的主机板上，都有用到 PCH 晶片组。把 CPU 接到 PCH 的那一段 PCI-E X4 视为不 可用通道，是行业的惯例，INTEL 亦然，只是没有 CPU 往下接，也就没有晶片组的下行扩 展。 另外，AMD 仍然视 ASM4242 所占用的 PCI-E X4 为可用通道，所以 AMD 才在 X870E 与 X6 70E 的平台总 PCI-E 可用通道，写上相同的 44 组 (CPU 24 + PCH 8 + PCH 12)。 这种操作 / 表达惹不少人不满，因为他们认为 AMD 明显是限制 X800 系列主机板的总平台 PCI-E 可用通道的其中四组的形状 (TYPE-C)，很多电脑使用者都用不上 40 Gbps 等级的 USB 装置。 笔者倒是认为，乐观一点来看，把 ASM4242 视为晶片组就好。 晶片组在扩展性上，无非就是 PCI-E HUB。刚好笔者在写 ROG STRIX X870-I 时，既看到那 个 ROG FPS-II 装置使用 TYPE-C 连接，又看到 ASM4242 真身，加上以前写过 MSI Z790 C ARBON MAX 的 MSI USB4 PD100W PCI-E 扩展卡，得出以下灵感： ‧ 主机板 ASM4242 以 GEN4X4 接到 CPU。 ‧ 自行准备使用 ASM2464PD 方案的 USB-C M.2 外接装置，2 个外接盒子。 ‧ 自行准备 2 组 NVME PCIE M.2 SSD。 ‧ 哇啦这就是 ASM4242 GEN4X4 64 Gbps 分拆两组 32 Gbps GEN3X4 M.2 的方案。 ‧ 至於供电问题，那些 ASM4242 的 15W 基础功率可否同时支撑两组 GEN3X4 M.2，这要问 板厂和装置厂商啊。 ‧ 现实中据说不少 40 Gbps M.2 USB 外接盒子，在供电设计上一言难尽，容易带走 M.2 见上帝。 ‧ 补充，ASM2464PD 只是 40 Gbps，你接 GEN4X4 M.2 也不能跑满 7000，大概就是 3800 ~ 4000 封顶，所以接 2 个 GEN3X4 或不要期待 GEN4 全速就好。 自 X570 起引进 GEN4，长久以来使用者一直在等 GEN4 拆 GEN3 的方案，因为 GEN4 是 GE N3 的两倍，GEN4X4 是 64 Gbps 而 GEN3X4 是 32 Gbps。 如果 AMD 对 AMD 800 系主机板的限制不单是 ASM4242，更必须引出 TYPE-C，那麽 ROG FP S-II CARD 这类设计，便可绕过 AMD 限制大显神通，顺便再次气死 AMD。 其实微星在 AMD 800 系列对於 ASM4242 的处理也很叛逆进取，它们家 PRO X870-P 只引出 1 组 USB4 TYPE-C (只拉 X2 至 ASM4242)，TOMAHAWK 更偷加 GEN5 通道切换晶片，把 CP U 的 GEN5X4 分拆为双 USB4 TYPE-C 或一组 GEN5X4 M.2 插槽。至於 PRO X870-P 那个 US B-C 是否能够跑满 40 Gbps，这就跟微星无关了。 INTEL JHL8540 GEN3X4 32 Gbps 也号称 40 Gbps USB 了，ASM3241 GEN3X2 16 Gbps 也号 称 20 Gbps USB，这是行业惯例。笔者只知道华擎 Z490 TAICHI 有老实交待 ASM3242 GEN3 X4 32 Gbps 的 20 Gbps USB 当被切走 X2 时，只剩 GEN3X2 = 16 Gbps。 https://i.imgur.com/zOSYG8v.jpeg https://i.imgur.com/oSHlgAc.jpeg 只看晶片组的扩展性： ‧ 关於 USB 20 Gbps，由於 INTEL 本身把 USB3 和 USB2 分拆，由 2 个 10 Gbps 合并的 20 Gbps 也就只需占用 1 个 USB 2.0，另一个则可以独立使用至其他地方。 ‧ 至於 AMD 因为 USB3 本身自带 USB2，合并而来的 20 Gbps 能否交还出 1 个 USB 2.0 作独立使用，笔者也不确定。 ‧ PROM21 有限制最多提供 1 个 20 Gbps，双 PROM21 设计便是 2 个 20 Gbps 不能再多 。 ‧ INTEL Z790 没有相关限制，10 组 USB3 最大支援 5 个 20 Gbps (也就不能提供任何 1 0 Gbps 或 5 Gbps USB)。 ‧ 虽然 INTEL 把 USB2 分离，但以下表格假设 USB3 也带 USB2 支援以符合现实主流操作 ，所以 14 个 USB 2.0 在连接 10 个 USB3 後便只剩 4 个。 ‧ INTEL 平台的 DMI 4.0 X8 对 PCB 板层数有要求，HXXX、ZXXX 也是 6 层或以上才可以 支援 DMI 4.0 X8，BXXX 6 层也不行。 ‧ 以下因为在描述晶片组本身的扩展，总 PCI-E 通道也就是原生的 4.0 + 3.0，晶片组本 身并无原生 2.0 或 5.0。 ‧ USB 方面两家其实就是以 10 Gbps 为标准，容许组合出 20 Gbps (二换一) 及降至 5 G bps (一换一)，并无原生 5 Gbps USB 一说。 ‧ 所谓原生 5 Gbps USB，也就是不允许提升至 10 Gbps 速率的可怜鬼，B760 就有几个， 跟 A620 上的操作一样。 ‧ 下图没有整合 USB 10 Gbps 和 USB 2.0 的晶片组总 USB 数量，例如 X870E 双晶片组 理应是 12 + 12 = 24。 ‧ 因为现实中双 PROM21 所带来的额外 USB 2.0 有点太多，板厂基本上不会用满 12 个 U SB 2.0 (再加处理器的一个便是十三个)。 ‧ 两家都有 ROOT PORT 限制，可能也有影响，例如双晶片组 20 组 PCI-E 通道，是不能 同时提供 20 组 PCI-E X1 插槽 (PORT)。 ‧ 在 X870E、X670E、X670 这些双晶片组设计的主机板上，百分之九十九不会出现 USB 2. 0 HUB 晶片 (ITX 除外)，相反 Z790 尽是 GL850G 之类的 USB 2.0 HUB。 ‧ 所以无论如何，INTEL 平台在 USB 2.0 的部份都不堪入目令人尴尬。 ‧ 实际上，原生 / 独立的 USB 2.0 很有用，AUDIO CODEC (ALC4080)、灯效管理的微处理 器、WIFI 模组的 BT 支援，都用得上 / 须用上 USB 2.0。 ‧ 好像也可以以原生 USB3 接上这些东西，但原生 USB3 比较珍贵 (HUB / CONTROLLER 比 USB 2.0 的贵)。 ‧ 有些 H610、A620 主机板也有用到 GL850G 等 USB 2.0 HUB 的设计，但很少出现 ASM10 74 等 5 Gbps USB HUB，遑论 ASM2074 / GL3590 这种 10 Gbps 的 USB HUB。 ‧ 前面说要买买不买滚啦，某程度上也是市场引起，爱乱骂乱喷的消费者 / 乡民多如繁星 ，目前例子有顶级超频主机板上的 PS2。 ‧ 顶级主机板的 I/O 不宜出现後置 USB 2.0 TYPE-A，因为市场视之为垃圾，板厂为免影 响定位和观感，也不会提供 USB-A 2.0。 ‧ VGA 影像输出，是需要加入额外晶片把原生的 DP / HDMI 转换而来，但也没有哪家敢在 顶级主机板上提供 VGA D-SUB 了。 https://i.imgur.com/RPh89Ab.jpeg 含 CPU + PCH 的平台终极扩展性： ‧ 计算平台总 PCI-E 可用通道时，假设不提供任何原生 SATA (SATA 与 PCI-E 通道为一 比一)。 ‧ 以下假设 ASM4242 以 GEN4X4 连接至 CPU，并提供 2 个 40 Gbps USB-C，且提供经 IG PU 输出的 DP ALT。 ‧ 因应 ASM4242 限制适用於全 X800 系平台，以下把 ASM4242 的 GEN4X4 与 2 组经 CPU 内置显示输出 DP ALT 的 USB-C 10 Gbps / DP，从平台可用 PCI-E 通道中和平台 USB 数 量中扣除。 ‧ AMD 的表格把晶片组上行连接 GEN4X4 视为不可用，把 ASM4242 上行连接 GEN4X4 视为 可用，原则上也没有错。 ‧ 实际上 PROM21 晶片组是 4 扩 12，ASM4242 仍然是 4 进 4 出，AMD 只限制该 GEN4X4 的＂形状＂和其背後方案，不是砍掉 X4。 ‧ 不爽 C10H 的 SLIMSAS GEN4X4，可以不买，华硕仍然提供多款没有 SLIMSAS 的 X870E / X870 主机板，其他家也可以。 ‧ 不爽 AMD X800 系 ASM4242，也可以不买，但只能等 B850、B840 或选择上代的 X670E 、X670、B650E，不过这时刻已经快买不到。 ‧ 不爽 PROM21，可以不买，还有 PRO 600 (ASROCK DESKMINI X600) 选。 ‧ INTEL 下代平台据说 CPU 原生支援 2 个 40 Gbps TB4 TYPE-C，且不占用任何 PCI-E 通道。 ‧ 据说改为 20G / 10G / 5G 也可以，同样是 2 个，但好像不支援原生切回 PCI-E 通道 。 ‧ ASM4242 提供的 2 个 USB-C 40 Gbps 也没算进平台总 USB 数量，因为那是经 PCI-E 通道换来的方案，不是原生直出。 ‧ 以下也不管 USB4 的 USB 2.0 连接 (假设不占用额外的 USB 2.0 & 不能分拆 USB 2.0 出来)。 关於 GEN5 支援： ‧ AMD X870E 要求至少一组 PCI-E 5.0 插槽，和一组 PCI-E 5.0 M.2 插槽。 ‧ X870 要求至少一组 PCI-E 5.0 M.2 插槽，没有限制必须提供 PCI-E 5.0 插槽。 ‧ AMD 强制要求 X870E 和 X870 提供 USB4 40 Gbps，由 AMD 提供的 BLOCK DIAGRAM 可 见那就是 ASM4242。 ‧ ASM4242 本身也拿到 INTEL THUNDERBOLT 的认证，但据说成品还是要送到 INTEL 那边 拿认证，才能对外宣传和标示为 TB4。 ‧ 由於送测要钱，就连采用 INTEL JHL8540 TB4 控制器的 X670E，也没挂上 TB4 头衔。 https://i.imgur.com/auzcChz.jpeg 上面的 AMD DIAGRAM，来自 AMD 的官方文件 (September 2024 AMD RyzenDesktop Updates )，笔者喜见 AMD 愿意提供完整的 X870E & X870 BLOCK DIAGRAM，虽然与两三年前被流出 的版本基本一致。 不过现实总是残酷，经上次在 GN 影片 AMD 工程师提及 X670E 什麽应该是八层、十层甚至 十二层 PCB 设计後，这份 BLOCK DIAGRAM 再次引证 AMD 对於现实世界主流板厂的实务操 作一无所知，所展示的扩展性设计 (插槽 / 埠的规格和种类及数量) 南辕北辙，三个前置 TYPE-C (TYPE-E) 也太扯了。 当然 AMD 所画出的版本也只是举例，好比 ASM4242 的连接方式，AMD 是接到 PCH 而板厂 大多接上 CPU适者生存，就看各位对板厂的最终方案买不买单，什麽 GEN4X2 的 ASM4242 单 USB-C、再补 PCI-E HUB 2 扩 4 的设计，也许反映板厂绝处逢生。 把所有东西完整呈现，多加晶片切换提供弹性，价格注定不便宜，而目前市场价格也是相当 高。 至於为什麽 AMD 显示 ASM4242 为 PCH 提供而非 CPU 直出，笔者是认为因为 INTEL 本代 和下代的 CPU 都没有两组独立的 GEN5X4，AM5 当然可以赢对手，只是可惜没有预估主板厂 LOL。 --

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