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[主板] 无感而发,pcie的速度标准真有些鸡贼

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发表于 2023-3-15 10:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
pcie的带宽,1x的理论速度是
GEN1        0.250 GB/s
GEN2        0.500 GB/s
GEN3        0.985 GB/s
GEN4        1.969 GB/s
GEN5        3.938 GB/s
但实际上还要打个85折。

而网卡的速度则比较实在,Gbe基本上都能跑到110MB+
USB3.1 gen2实际也能跑接近1000MB的速度
sata虽说也有效率问题,实际大概是理论的9成多一些,但规格就是比类似的pcie高那么一些些。

所以现实的情况就是
万兆网卡不能用GEN3x1,甚至为了考虑“兼容”早期gen2,基本都做成x4的形态。
南桥里面一根pcie通道只能换成一根sata
发表于 2023-3-15 10:36 | 显示全部楼层
这就是30和40系显卡跑3dmark 那个pcie带宽测试,实际只能跑26G多点的原因么
发表于 2023-3-15 10:40 | 显示全部楼层
SATA罪大恶极
发表于 2023-3-15 10:43 来自手机 | 显示全部楼层
SATA好像更丧心病狂?
发表于 2023-3-15 10:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 mhmddb 于 2023-3-15 10:49 编辑

编码方式问题吧
QQ截图20230315104816.png
计算公式:PCI-E串行总线带宽(MB/s) = 串行总线时钟频率(MHz)* 串行总线位宽(bit/8 = B)* 串行总线管线* 编码方式* 每时钟传输几组数据(cycle),例:双工PCI-E 1.0 X1,其带宽 = 2500*1/8*1*8/10*1*2=500 MB/s。

PCI Express 1.0总线频率2500 MHz,这是在100 MHz的基准频率通过锁相环振荡器(Phase Lock Loop,PLL)达到的。PCI-E 2.0总线频率从2.5GHz提高到5GHz,3.0则提高到8GHz,编码方式变成128/130。
发表于 2023-3-15 10:50 | 显示全部楼层
这俩的表面都是"速度"但实际完全两个不同层面的东西
pcie那个是物理层实际是波特率 像gen3应该标8gt/s才更标准 到速率中间还有一大串编码调制封包操作呢
另外 如果用gen3单通0.985g来算 那同样标准gen1/2应该标200/400m才对
前者是128/130b编码 后者还是上古的8/10b 一开始就在编码环节打了八折...
发表于 2023-3-15 10:51 来自手机 | 显示全部楼层
USB才是最鸡贼,USB持续长时间传输看看,你看能否稳定在标称速度?
 楼主| 发表于 2023-3-15 11:07 | 显示全部楼层
mhmddb 发表于 2023-3-15 10:48
编码方式问题吧

计算公式:PCI-E串行总线带宽(MB/s) = 串行总线时钟频率(MHz)* 串行总线位宽(bit/8 = ...

不是,我首页的理论速度已经包含了编码损失
比如pcie3x4的理论速度是3.94GB/s,但实际上SSD的上限都卡在3.4~3.5GB/s
 楼主| 发表于 2023-3-15 11:09 | 显示全部楼层
liolio 发表于 2023-3-15 10:50
这俩的表面都是"速度"但实际完全两个不同层面的东西
pcie那个是物理层实际是波特率 像gen3应该标8gt/s才更 ...

gen1/2的速率是2.5GT/s和5GT/s,编码损失20%
gen3开始编码损失降低到2/130。但速率也只提升到8GT/s

但这也是理论速度,实际速度还要打85折
发表于 2023-3-15 11:54 | 显示全部楼层
aibo 发表于 2023-3-15 11:07
不是,我首页的理论速度已经包含了编码损失
比如pcie3x4的理论速度是3.94GB/s,但实际上SSD的上限都卡在3 ...

实际也有NVME协议自身的封包损耗吧,这东西,pcie是马路,但是nvme这个车 他也有损耗啊
发表于 2023-3-15 12:02 | 显示全部楼层
理论值 是理论值,收到现实条件 如pcb  ,走线 屏蔽  的影响会后打折的

你看看单位就明白了,一个是Gb 一个Mb ,不是一个数量级
发表于 2023-3-15 13:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 Illidan2004 于 2023-3-15 13:10 编辑

网卡只有AQuntia aq113可以4.0x1实现万兆 (3.0不行 aq108 5G)
但是113的产品只有屏蔽出过一款当时就国外能买到  而且现在全面买不到了
市场上主流还是aq107(3.0x2可以万兆)
发表于 2023-3-15 13:15 | 显示全部楼层
懂了,回头万兆网卡走sata4.0
发表于 2023-3-15 13:16 来自手机 | 显示全部楼层
kinglfa 发表于 2023-3-15 13:15
懂了,回头万兆网卡走sata4.0

SATA4要真出了那可真的是家祭无忘告乃翁了
发表于 2023-3-15 13:20 | 显示全部楼层
主要现在也没万兆的PCIE4 X1 卡大量上市
发表于 2023-3-15 13:24 | 显示全部楼层
aibo 发表于 2023-3-14 22:09
gen1/2的速率是2.5GT/s和5GT/s,编码损失20%
gen3开始编码损失降低到2/130。但速率也只提升到8GT/s

硬盘是块设备,本身就没那么稳定,主控本身也有一些瓶颈。接口协议东西是很底层的比较稳定没那么多可能性打折扣。倒是上层应用要考虑到同时用多个串口的时序,数据不可能完美的拆分填满每一个信道,多少会有些空泡

pcie4的主控上限有7.4GB/s,比pcie3主控翻倍多一点点还是有进步的,同时也说明主控本身的瓶颈
 楼主| 发表于 2023-3-15 13:30 | 显示全部楼层
赫敏 发表于 2023-3-15 13:24
硬盘是块设备,本身就没那么稳定,主控本身也有一些瓶颈。接口协议东西是很底层的比较稳定没那么多可能性 ...

你也可以用aida的gpgpu,或者3dmark测试pcie带宽

我记得没错的话,gpgpu测试的pcie4x16的内存读写在24GB/s左右。
楼上说3Dmark的pcie带宽在26GB左右
发表于 2023-3-15 13:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 赫敏 于 2023-3-15 00:45 编辑
aibo 发表于 2023-3-15 00:30
你也可以用aida的gpgpu,或者3dmark测试pcie带宽

我记得没错的话,gpgpu测试的pcie4x16的内存读写在24GB ...


说明这些协议空泡更多瓶颈更严重呗。而且你换个软件都能有不小的差距更说明不是底层问题而是上层

怀疑一个东西的效率,首先肯定是上层的数据结构,不可能先从底层找问题
发表于 2023-3-15 14:18 | 显示全部楼层
就以太网是真的,实打实。毕竟是根基,这么多年标准也没啥变化

其他都是打折货,整天改名字换gen,都是幺蛾子
发表于 2023-3-15 20:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 堕落的翼 于 2023-3-15 20:28 编辑

这几个协议不是一个层面的东西
usb 3.1的速率10Gbps,采用的是128/132b编码而不是原先3.0的8/10b,实际跑起来速度应该有1.21GB/s而不是只有1000MB/s。
PCIe的话,首先上边跑的远远不止数据还有很多控制流驱动,所以网卡带宽效率肯定高不了,我建议先看看pcie mps等参数,设备mps太低了带宽肯定难看,和当年挂了wifi的x570一样,有兴趣可以看看这个https://www.mindshare.com/files/resources/PLX_Choosing_PCIe_Packet_Payload_Size.pdf
发表于 2023-3-15 20:39 | 显示全部楼层
这么说摩尔线程走在了时代的前列线上
发表于 2023-3-15 22:10 | 显示全部楼层
物理层理论带宽提供的没有问题,损失的带宽是编码层的协议问题,一个数据帧有效数据部分并不是百分百,还有帧头帧尾,不要瞎说。
发表于 2023-3-16 00:57 | 显示全部楼层
85折算不错了,毕竟是高速总线+可插拔连接器,10GbE想保证带宽对连接器的要求可不低。
芯片组的Flexible HSIO可以大致理解为一个HSIO通道提供两对差分信号线,所以pcie/sata/usb3 一换一还是合理的(USB2.0 D+/D-不算高速信号,不在讨论范围)。反正常规产品的芯片组,采用何种分配方案都逃不了挤上游带宽的,就是提供个灵活性而已。
至于pcie版本协商的问题,如果将x16可配置拆分成8+8/8+4+4会是个不浪费的方案,可惜这功能需要的switch/retimer太贵,一来一回还是省不了钱,参考MSI UNIFY的定价。
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