对于 CPU 来说,“64 个 PCIe 通道”是否意味着 4 个设备都具有完整的 PCIe 16 通道带宽?

对于 CPU 来说,“64 个 PCIe 通道”是否意味着 4 个设备都具有完整的 PCIe 16 通道带宽?

在 16 个通道时,PCIe 设备在总线上的理论带宽为 16 GB/秒,有效带宽(根据我使用 GPU 的工作)为 12 GB/秒。

现在,如果 CPU 制造商提供超过 16 个通道的 CPU- 比如说 64 个通道 - 这是否意味着它可以与 4 个 16 通道设备全速通信?

答案1

也许吧。

这实际上取决于这些通道在主板上的连接方式。别忘了 PCIe 通道现在被 M.2 NVMe SSD 等其他设备以及标准 PCIe 插槽使用。

如果您购买的主板具有 4 个 16 通道 PCIe 插槽,并且还具有一个或两个 NVMe 兼容的 M.2 插槽,那么很可能其中一些 16 通道 PCIe 插槽实际上并未完全连接。

阅读 CPU 和主板手册以确保您获得的产品是正品。


回答你的问题:

所以你是说这意味着主板制造商可以实现这一点,对吗?但如果 CPU 支持这一点,这应该不是什么困难的挑战?

正确...它应该从物理上来讲是可以做到这一点的。

*在此谈论猜测*:当您有一系列可安装到给定插槽中的 CPU 时,就会出现问题。看看 ThreadRipper 和 i9 CPU 会发生什么肯定会很有趣...Linus 确实有一些担忧我认为他可能在某种程度上是正确的...如果一个 CPU 系列(或一个特定的插槽)可以支持如此宽的最小/最大通道数(例如:从 16 通道到 64 通道或更多),那么主板制造商就没有好办法为可能安装的每个 CPU 提供功能齐全的产品 - 您可能会购买“支持 4 个 16 通道 PCIe 插槽“,但是 CPU 只有 16 个可用通道……在这种情况下应该怎么做?为两个插槽提供 8 个通道,而另外两个通道则完全不起作用?

你还必须记住,虽然具有 64 个 PCIe 通道的 CPU支持 4x 16 通道 PCIe 插槽,但由于 NVMe 等原因,不太可能实现... 一些通道将专用于“其他用途”,因此您可能需要看到具有超过 64 个 PCIe 通道的 CPU,然后真正的主板才会支持 4x 16 通道 PCIe 插槽。目前,我非常怀疑制造商是否会设计不支持 NVMe 的主板。

答案2

这非常取决于具体情况。例如,这是典型的主板图:

在此处输入图片描述

CPU 有 16 个通道,其余通道通过 PCIe x4 等效 DMI 3.0 连接到 CPU。但是,您的主板制造商完全可能有其他优先事项:

在此处输入图片描述

(请注意,实际上并不存在这种切换,您可以购买两种不同的型号。)这是 Supermicro X11SSL-nF,他们认为他们的客户更需要 U.2 连接器中的全带宽,而不是电子 x16 插槽。考虑到实际上很少有卡受到 PCIe 3.0 x8 而不是 PCIe 3.0 x16 的限制,这是一个很棒的决定,但桌面 MB 制造商不愿意做出这样的决定,因为他们的客户不想接受对于所有桌面应用程序来说这不是一个限制(GPU 计算是唯一真正限制的时候)。

这里我们需要讨论两种 CPU:Ryzen Threadripper 有 64 个 PCIe 通道。现在,插槽实际上并没有 64 个,4 个用于芯片组,至少 4 个但很可能 8 个将用于 1-2 个 NVMe(U.2/M.2)设备,然后您可能还需要 10 GbE 和占用四条通道的原生 USB 3.1/ThunderBolt......实际上 PCIe 插槽将有 48 条通道可用,AMD 确实表示他们计划支持三个 x16 卡。这里将使用动态分配,这是很有可能的,我可以很容易地想象主板将由六或七个机械 x16 插槽填充,然后根据您的需要,您可以使用三个 x16、六个 x8 卡或 2 x 8 + 2 x 16 等等。四个 x16 是不可能的(没有 PCIe 交换机,但有一个会使成本飙升),因为至少芯片组会占用 4 条通道。

另一种情况要简单得多。EPYC 主板将有六七个 x16 插槽,仅此而已,128 个通道中有 96-112 个,其余通道将用于 NVMe (M.2/U.2/OCuLink) 设备、芯片组连接、网络等。有些主板将具有更多 NVMe,但插槽很少——我可以想象一台 2U 机器有 20-24 个 CPU 连接的 NVMe 磁盘、一个或两个 100 GbE 连接,没有太多其他东西(你还需要什么?)。或者,Supermicro 有一台基于英特尔的服务器,支持 48 个 NVMe 磁盘,也就是 192 个通道,但这并不意味着一两个英特尔至强处理器有 192 个通道,它们使用的是 32 个通道和八个 4 到 24 通道 PCI 交换机 IC。现在改用 48 个通道(以允许单 CPU 系统)是绝对明智的选择,它提供了 50% 的带宽优势。我认为动态分配不会成为此领域的特色,因为服务器的构建更具针对性,而且简单性对于支持和销售宣传也很重要。

脚注:对于服务器来说,M.2 并不理想,因为它可以在没有散热器的情况下产生相对大量的热量(15-22W),而前面的磁盘具有更大的表面积,形成散热器。您不希望服务器部件出现热节流。服务器是否在机箱内运行 U.2 或 OCuLink 电缆无关紧要,热插拔托架无论如何都会使用 SFF-8639 边缘连接器。

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