UNIKO's Hardware
  • 評測
    • 處理器
    • 主機板
    • 顯示卡
    • 記憶體
    • 儲存 | SSD | HDD | 外接盒
    • 水冷散熱器 | 空冷散熱器 | 風扇
    • 機殼 | 電源 | 配件
    • 顯示器
    • 周邊 | 鍵盤 | 滑鼠 | 耳機 | 麥克風
    • 筆記型電腦 | 桌上型電腦 | 電競掌機
    • 手機 | 分享器 | 無線網路
    • 顯示卡驅動 | 晶片組驅動
    • 其他硬體
  • 新聞
  • 新聞稿
  • 軟體
  • 聯絡
  • ZH-TW
    • ZH-TW
    • ZH-CN
    • EN
    • JA
    • KO
No Result
View All Result
UNIKO's Hardware
No Result
View All Result
UNIKO's Hardware
Home 新聞

AMD AM5 X870E / X870 的 USB 2.0 好像更難懂?

USB4 方案似乎不簡單

Ben by Ben
2024-08-25
in 新聞
2
Share on FacebookShare on Twitter

AMD AM5 X870E / X870 的 USB 2.0 好像更難懂?眾所周知 AMD 在 X870E 與 X870 這兩款新平台上強行綁定 USB4 連接。由於 RYZEN 9000 CPU 的 I/O DIE 沿用上代 (RYZEN 7000) 設計,板廠必須使用第三方 USB4 控制器晶片並透過 PCI-E 通道連接起來。華碩現已公開自家 X870E / X870 主機板的規格,還提供更詳細的資訊讓人參透箇中做法。筆者看了兩三天了,越看越困惑,以下見笑了。

AMD X870E / X870 USB4 方案代價不菲

據筆者理解,AMD 在設計 AM5 之初,本希望利用 CPU 提供 USB4 連接。可惜因為一些原因,RYZEN 7000 的 I/O DIE 並未能提供 40 Gbps USB4。故 AMD 打算改用 PCI-E 通道外接 USB4 控制器提供 USB4 連接。以筆者理解,當時 AMD 由此至終都打算由 CPU 提供 USB4,哪怕是外接方案。(UH報導 1 和 2)


現實中,板廠們在 AM5 平台上提供 USB4 的做法,卻有些出入。在 X670E 平台上,只有華碩和華擎有提供 USB4 連接,所使用的 USB4 控制器是 INTEL 的 JHL8540 THUNDERBOLT 4 控制器。華碩當時決定利用晶片組的 PCI-E 通道連接該 JHL8540,華擎則使用 CPU 的 PCI-E 通道連接 JHL8540。


既然都是外接方案,而且 CPU 和晶片組都有 PCI-E 通道,連哪裡應該沒差更別說晶片組的擴展本身來自 CPU。可是 USB4 或是 THUNDERBOLT 4,其中一大功能是影像輸出,而影像相關的通道,就只存在於 CPU 裡。所以 AMD 當初的如意算盤,應該是像現在的 RYZEN 8000 APU 那樣,直接利用 I/O DIE 提供 40 Gbps USB4,而這兩個 USB4 早被併入影像輸出通道 (DP)。現實中,技嘉早就推出真正直連式的 USB4 B650E 主機板 (B650E AORUS ELITE X AX ICE),實現 RYZEN 8000 APU 的 I/O DIE 的完整設計。(UH 報導)

這也對上 AMD 選擇把 I/O DIE 的 3 個 USB-C 連接與 3 個 DP 影像輸出合併的做法,因為 AMD 的終極目標就是那 3 個 USB-C 都做到 40 Gbps USB4 等級,既可直接提供真原生 USB4,又同時享有 DP ALT 模式。換句話說,USB4 理應由 CPU 提供,而非晶片組。只是現實中 AM5 裡, RYZEN 7000 或 9000 也好,I/O DIE 就沒有 40 Gbps,只有 RYZEN 8000 APU 的 I/O DIE 把 10 Gbps USB 換成 40 Gbps (三之二)。


在 AMD 正式發佈 ZEN5 RYZEN 9000 後,以上一切好像出現變化。從 AMD 官網可見 (來源),AMD 好像在暗示 USB4 控制器應該利用晶片組的 PCI-E 通道連接才對。AMD 在官網列出主機板提供的額外 PCI-E 通道,800 系晶片組與 600 系晶片組的通道數量竟然出現變化!由於 AMD 在 X870E 和 X870 主機板上強行綁定 USB4,且是外接方案,這使 X870E 主機板晶片組的 PCI-E 4.0 通道數量從原來的 12 降至 8,X870 主機板晶片組的 PCI-E 4.0 通道從原來的 8 降至 4。若非如此,X870E 的 GEN4 通道數量理應等如 X670E 的通道數量也就是 12,缺失的 4 剛好是 USB4 控制器所需要的通道數量。 由此猜測,這次 AMD 首次公開暗示,USB4 該由晶片組負責才對。

補充:

  • PROM21 提供 8 組 PCI-E 4.0 通道和 4 組 PCI-E 3.0 通道 (又或是 4 個 SATA)。
  • X870E / X670E / X670 使用 2 顆 PROM21 故可提供最多 12 組 PCI-E 4.0 通道和 8 組 PCI-E 3.0 通道。
  • 雙 PROM21 獨立來看 GEN4 的總和是 X8 + X8 = X16,可是因為要串連雙晶片組,X16 便剩下 X12 因為其中 X4 用作串連。


以華碩的 ROG CROSSHAIR X870E HERO 為例,華碩應該是利用 CPU 的 PCI-E 通道連接 USB4 控制器,而且是第 2 組 X4。RYZEN 7000 與 9000 的 I/O DIE,提供 X16 + X4 + X4 共 24 組可用 PCI-E 通道,最大 28 組的意思是包含連接晶片組的 X4。如果華碩是利用第一組 X4 連接 USB4 控制器,M.2_1 便需由第 2 組 X4 提供。這便受 RYZEN 8500 / 8300 APU 的 I/O DIE 設計所影響,因為這兩顆 APU 實際上不是 X16 + X4 + X4 而是 X8 + X4 + X4 或 X4 + X4 + X2。所以如果 M.2_1 是由 CPU 最後一組通道連接,在使用 RYZEN 8500 / 8300 APU 時該 M.2_1 理應只剩 X2,而非 X4。

順帶一提,C10H 把 CPU 的 X16 分拆為 X8 + X4 + X4,首 X8 直連第一根 PCI-E X16 插槽 (PCIEX16_1),剩下的 X4 + X4 視乎使用組態,可供 PCIEX16_1 或 PCIEX16_2 或 M.2_2 或 M.2_3 使用。由於有 4 個去處,設計複雜程度可能是歷代主流平台之最 (1:2 2:1 切換的話)。簡單來說,C10H 的 PCIEX16_1 和 PCIEX16_2 和 M.2_2 和 M.2_3,都在用同一組 CPU X16。


當使用 USB4 控制器,除了 PCI-E 通道和其來源,還有一點要考慮,那就是相容 USB 2.0 的設計。MSI ASM4242 擴充卡和各款 JHL8540 擴充卡,PCB 上的都有一組 USB 2.0 9-PIN 連接,供使用者自行連接至主機板的 USB 2.0 9-PIN,使 USB 2.0 的裝置可被 USB4 的 TYPE-C 識別 (向下相容)。在 AM5 平台上,由於 AMD 的 USB 3 已包含 USB 2.0 (CPU PCH 亦然),USB4 控制器要相容 USB 2.0 模式應該變得更簡單。可是華碩在 C9H 上的做法好像並不是這樣,據官方提供的 BLOCK DIAGRAM,JHL8540 的 USB 2.0 模式實際上並不是由 CPU 的 USB 提供,而是利用晶片組的原生 USB 2.0 提供。AM5 的 I/O DIE 把 DP 與 USB-C 10 Gbps 整合,當然也包含 USB 2.0 在內。

補充一點,官方 BLOCK DIAGRAM 時有錯誤,例如這份 C9H 也漏掉前置的另一組 USB 3.0 19-PIN (U32G1_E34)。至於 PROM21_1 為什麼能輸出 7 個 USB 2.0,筆者估計那是因為 PROM21_1 的 USB-C 20 Gbps 因為用上 2 個 10 Gbps USB 所以剩下 1 個 USB 2.0。如非如此,那麼實際上應該是由 PROM21_2 提供 USB 2.0 予 AURA 微處理器。


筆者再翻查技嘉的資料,技嘉的使用手冊真的好好看。技嘉除了提供 BLOCK DIAGRAM 更會詳列 I/O 上的 USB 是否相容 USB 2.0。以下的 B650E AORUS ELITE X AX ICE,那個原生的 USB4 40 Gbps TYPE-C 由於沒有利用任何 USB4 控制器,故只限於 RYZEN 8000 APU 才能開通完整 40 Gbps。可是這個 USB4 TYPE-C 也相容 USB 2.0。從 BLOCK DIAGRAM 可見晶片組 PROM21 的 6 個 USB 2.0 早已分配了 4 個至 2 組USB 2.0 9-PIN,還有 WIFI 模組的 BT 功能,筆者相信還有提供至沒有提到的 RGB 微處理器。所以該 USB4 TYPE-C 的 USB 2.0 支援,應該是來自 CPU,除非又是 PROM21 的 USB-C 20 Gbps 所遺漏的 USB 2.0。


以下是技嘉的 B650E AORUS PRO X USB4,真正使用 ASM4242 USB4 控制器的設計。該 USB4 TYPE-C 也支援 USB 2.0 模式,同樣也應該不是由 PROM21 晶片組提供。


AM5 的 I/O DIE 在提供 USB4 方案時到底可否一併提供 USB 2.0 相容模式,筆者也無法確認。也許以晶片組連接 USB4 控制器就得額外使用 USB 2.0 提供 USB 2.0 相容,以 CPU 連接 USB4 控制器就不必再"浪費"USB 2.0。

筆者最近在看 PRIME X870-P WIFI 這塊主機板,算來算去都算不出 USB 的分配,更是混亂了,尤其這塊主機板還沒有 USB 20 Gbps TYPE-C 筆者卻還看不懂。在 AM5 的 I/O DIE 裡,CPU 可提供 3 個 10 Gbps TYPE-C 和 1 個 10 Gbps TYPE-A 和 1 個 USB 2.0 TYPE-A,晶片組可提供 6 個 10 Gbps TYPE-A 和 6 個 USB 2.0 TYPE-A;另外,每個 20 Gbps USB-C 都需要佔用 2 個 10 Gbps TYPE-A。

由華碩 PRIME X870-P WIFI 官網提供的 MOTHERBOARD LAYOUT 來看,USB4 以外的 USB 好像都是原生提供,也就是沒有用上 HUB 或 CONTROLLER。要是用上第三方擴展設計,華碩會為這些 USB 加入"E"作為識別,就如 USB4 的 EC1 / EC2 一樣。


簡單假設前置的 USB 3 和後置的 USB 5G TYPE-A 都是由晶片組提供,那便用盡晶片組的 6 個 10 Gbps TYPE-A。再假設前置 2 組 USB 2.0 9-PIN 和 WIFI 模組的 BT 以及 AURA 晶片均由晶片組提供,那麼晶片組的 USB (6+6) 都用完了。


那現在剩下還沒分配的 USB 都在 I/O 上,共 7 個之多,當中更包括 USB4 的 TYPE-C。也只有 CPU 可處理它們,因為晶片組應該也沒有剩下任何 PCI-E 通道。可是 CPU 就最多提供 5 原生個 USB,這好像不夠分啊。可幸的是多出的好像都是 USB 2.0,這又產生一點趣味了。按筆者理解,CPU 以 X4 PCI-E 通道連接 USB4 控制器提供 2 個 USB-C 40 Gbps,也同時佔用了 CPU 3 個原生 USB-C 10 Gbps 的其中 2 個,因為這些原生 USB-C 同一時間也是 DP 輸出。CPU 剩下的 2 個原生 10 Gbps USB 其中一個提供 USB-A 10 Gbps,另一個降為 USB 2.0 TYPE-A,再加上 CPU 原生提供的 1 個 USB 2.0 TYPE-A,後置 I/O 上其實還剩下 2 個 USB 2.0 TYPE-A 成為無主孤魂。

由於 MOTHERBOARD LAYOUT 沒有顯示用上任何 USB HUB / CONTROLLER 來提供 USB (USB4 除外),所以這裡剩下的最後 2 個 USB 2.0 TYPE-A,好像只能從 USB4 TYPE-C 那邊拆出來。這也意味 USB4 的 USB-C 將不支援 USB 2.0 設備,或是有切換的意思,總之應該是不能同時使用那剩下的 USB 2.0 TYPE-A 和 USB-C 的 USB 2.0 模式。除非,實際上這邊有 USB 2.0 HUB。


TUF 那邊好像比較容易理解。按以上方式推測,扣除 PCH 負責的 USB,後置 I/O 上剩下 5 個 USB,分別是 2 個 USB-C 40 Gbps 和 2 個 USB-A 10 Gbps 和 1 個 USB 2.0 TYPE-A,此時也剛好對上 CPU I/O DIE 的 USB 連接。

延伸閱讀

最新電競配備大集結!ROG 科隆電玩展推出 ROG Crosshair X870E Hero 主機板

技嘉第二塊真 USB4 主機板 B650E AORUS PRO X USB4 與 X870E 爆料

Tags: X870EX870AMDNews 新聞USB4
Previous Post

華擎神秘音效隔離線路現身 X870E TAICHI LITE?

Next Post

MSI 顯示卡友善拆卸設計之新 XL CLIP?

Ben

Ben

UNIKO’s Hardware 網站編輯,我對自己的要求很高,多年寫文章的宗旨就是"錢來就幹"!

Next Post
MSI 顯示卡友善拆卸設計之新 XL CLIP?

MSI 顯示卡友善拆卸設計之新 XL CLIP?

Level1Techs 實測 Ryzen 9000 於 Windows 11 24H2 VBS 開與關的遊戲 FPS 差異

Level1Techs 實測 Ryzen 9000 於 Windows 11 24H2 VBS 開與關的遊戲 FPS 差異

X870E 和 X870 主機板雙 / 三 GEN 5 SSD 支援的由來

X870E 和 X870 主機板雙 / 三 GEN 5 SSD 支援的由來

Comments 2

  1. 吳泰伯 says:
    9 個月 ago

    https://news.xfastest.com/amd/112799/amd-zen-4-cpu-am5-pcie-io/
    這邊顯示有7個 USB 2.0通道,(後置 I/O 上其實還剩下 2 個 USB 2.0 TYPE-A 成為無主孤魂。)
    可能是晶片組上漏算,或者是原廠MB提供有誤
    ,有幾會我再細算。
    USB 2.0 也能夠從USB 3.2 5G 拆出來,只不過拆出來需要透過Hub轉換,不少BLOCK DIAGRAM
    圖不會顯示出Hub轉換的晶片

    PS:還有個笨方法,用多個USB 2.0 裝置實際插上去就知道

    回覆
  2. Dayking says:
    9 個月 ago

    TPU 的意思是 PCH 有 6 個 UBS2.0,然後 CPU I/O DIE 有 1 個 USB2.0。

    回覆

發佈留言 取消回覆

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料。

ROG-玩家共和國專頁
Cloudways 主機

關於我們

UNIKO’s Hardware Follow us for the latest PC hardware news, unboxing, reviews and everything in-between!

UNIKO’s Hardware 玩家觀點看產品,真實呈現! 華人圈最可愛的電腦硬體評測開箱、3C業界新聞、電腦改裝、遊戲電競!

熱門標籤

主機板 (212) 儲存 | SSD | HDD | 外接盒 (69) 其他硬體 (7) 周邊 | 鍵盤 | 滑鼠 | 耳機 | 麥克風 (100) 手機 | 分享器 | 無線網路 (45) 新聞 (3884) 新聞稿 (1522) 機殼 | 電源 | 配件 (125) 水冷散熱器 | 空冷散熱器 | 風扇 (112) 筆記型電腦 | 桌上型電腦 | 電競掌機 (47) 處理器 (116) 記憶體 (60) 評測開箱 (1507) 軟體 (512) 顯示卡 (195) 顯示卡驅動 | 晶片組驅動 (343) 顯示器 (10)

熱門架站軟體教學

  • 什麼是 WordPress?
  • WordPress 架站的五大步驟
  • WordPress 三大新手主機完整比較
  • 如何用 WordPress 自架部落格
  • 如何用 WordPress 自架形象官網
  • 如何用 WordPress 自架型錄購物網站
  • 評測
  • 新聞
  • 軟體
  • 聯絡

Copyright © © 2025 UNIKO's Hardware All rights reserved. | 網頁設計: 帶路姬數位科技有限公司.

No Result
View All Result
  • 評測 & 開箱
    • 處理器
    • 主機板
    • 顯示卡
    • 記憶體
    • 儲存 | SSD | HDD | 外接盒
    • 水冷散熱器 | 空冷散熱器 | 風扇
    • 機殼 | 電源 | 配件
    • 顯示器
    • 周邊 | 鍵盤 | 滑鼠 | 耳機 | 麥克風
    • 筆記型電腦 | 桌上型電腦 | 電競掌機
    • 手機 | 分享器 | 無線網路
    • 顯示卡驅動 | 晶片組驅動
    • 其他硬體
  • 新聞
  • 新聞稿
  • 軟體
  • 聯絡

Copyright © © 2025 UNIKO's Hardware All rights reserved. | 網頁設計: 帶路姬數位科技有限公司.