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INTEL ARROW LAKE-S CPU 原生支援 USB4 40 Gbps 的含意

INTEL 首度為桌面級 CPU 增設 USB!

Ben by Ben
2024-01-23
in 新聞
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INTEL ARROW LAKE-S CPU 原生支援 USB4 40 Gbps 的含意INTEL 下一代桌面級 CPU ARROW LAKE 的資訊被流出,據說將支援 USB4 40 Gbps。一直以來 INTEL 對於桌面級平台的 USB 不怎麼重視,倒不是說其平台的 USB 速率不夠高,而是數量上比不過 AMD。這裡說的 CPU USB,是指由 CPU 直接提供的 USB,所以其傳輸無須經過 PCH,也就是直出 / 原生的概念,跟 PCI-E X16 (PCI-E插槽) 或 X4 (M.2插槽) 一樣。眾所周知 RYZEN CPU 支援提供多個原生 USB,尤其在 ZEN4 架構裡 RYZEN 7000 隨便就是 5 個 USB (4 個10 Gbps + 1 個USB2.0),RYZEN 8000 更把 CPU 其中 2 個 10 Gbps 升級為 40 Gbps。也許 INTEL 終於發現,自家的桌上型平台在這方面沒能追上 AMD,所以才在 ARROW LAKE-S 裡塞進 USB。除了首次在桌上型 CPU 提供原生 USB 外,INTEL 更一口氣做到 40 Gbps!這很 INTEL,以往的 USB 20 Gbps 、 PCI-E 5.0 和 DDR5,都是一戰封神的境界。INTEL 鐵拳的背後,到底發生了什麼事?

ARROW LAKE-S 急起直追奮勇向前

雖然 USB 和 PCI-E 傳輸界面 / 協議不盡相同,可是如果理解 INTEL 平台過往的做法,尤其是 Z590 晶片組演變為 Z690 晶片組的過程,便明白 INTEL USB 的背後,應該也是 PCI-E 通道。INTEL 把這些 I/O 稱之為 HSIO (HIGH SPEED IO),以下是 500 系列晶片組的 HSIO 圖表,當中的 FLEX HSIO #6 #7 #8 #9 既是 USB #7 #8 #9 #10,也是 PCIE #1 #2 #3 #4。

INTEL 500 SERIES PCH


如果把這種概念移植到 CPU 的 USB 方案上,尤其 ARROW LAKE 的 USB4 被指可再連接 THUNDERBOLT 5 獨立控制器,來提供平行雙向的 80 Gbps USB,那麼 ARROW LAKE 的 USB,背後應該也有 PCI-E 通道的影子。換句話說,ARROW LAKE CPU 的 PCI-E 通道設計,除了 X16 (G5) + 新增的 X4 (G5) + X4 (G4) + X8 (DMI4.0),應該還有 X4 是全新設計且專門為了 USB 而設。當然這只是 (對使用者來說) 最理想的方案,如果外接 THUNDERBOLT 5 獨立控制器須佔用 X16 + X4 + X4 共 X24 的可用 PCI-E 通道之四,那也很合理。

筆者較傾向相信那 ARROW LAKE USB4 40 Gbps 背後有著獨立的 PCI-E X4 通道,而為了支援 THUNDERBOLT 5 獨立控制器,這 X4 有可能是 GEN4 (約 64 Gbps)。既然背後是 PCI-E 通道,那麼要是板廠不願自掏腰包,在主機板上增設 USB4 40 Gbps RETIMER / REDRIVER 晶片,板廠還是有可能可以把這 X4 當成可用 PCI-E 通道般,做成 "免費" 的 PCI-E 插槽或是 M.2 插槽。

插槽當然要錢,尤其在中低階和入門級上,板廠絕對會跟消費者算得一清二楚,哪來免費的午餐!哪有可能 Z890 被指刪去 4 組通道,原來已塞進 CPU 裡當 USB4 40 Gbps,原來 800 系列平台還是比 700 系列平台多了 4 組 PCI-E 通道!

做夢終究醒來,重重難關:先要 CPU 提供 USB4 40 Gbps,再支援 HSIO MUXED 的概念支援改回 PCI-E 通道,然後容許板廠隨意調度這些 PCI-E 通道,又不搶原有的 24 組可用 PCI-E 通道,最後還要看板廠是否願意拉出來 (當 USB 10 Gbps 也不錯)。

筆者也是受了由 NICOLAS CAGE 主演的電影 DREAM SCENARIO (2023) 所啟發,大家都在做夢,醒來後別來圍毆我啊!拒絕違法暴力,不檢討受害人,那是做人基本的底線,但暴力塞 I/O 是筆者是樂見的;X4 拆開為 4 個 USB 10 Gbps 也爽死了!

P.S. 目前流出所指的 Z890 晶片組只支援 4 個 USB 20 Gbps,明顯怪怪的,因為 Z790 晶片組已支援 5 個了。

延伸閱讀

Intel Arrow Lake-S CPU 與 800 系列晶片組規格資訊曝光?!

關於 INTEL 下一代處理器 ARROW LAKE 與 800 系列晶片組的傳聞

Tags: IntelNews 新聞
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