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誰說X570主機板才給PCIe 4.0?! AMD第三代Ryzen搭配X470/B450/X370平台實測大作戰

文.圖/Johan 2019-07-19 19:47:45
AMD終於在7月7日推出7nm的Ryzen 3000系列處理器,以及Radeon RX 5700系列顯示卡,除了效能有大幅提升之外,最重要的是這些產品都是PCIe 4.0 Ready的產品。而為了發揮出PCIe 4.0的優勢,AMD建議搭配X570主機板平台,以發揮PCIe 4.0平台的高頻寬優勢,讓電腦效能大爆發!

但,真的是這樣嗎? 一定要搭配X570主機板,才能開啟PCIe 4.0嗎? 以下,我們就透過真正的實測,來得知當使用非X570主機板時,是否也有PCIe 4.0的表現,以及這樣搭是否有什麼限制。

AMD第三代Ryzen處理器搭配X470、B450、X370主機板,是否也能開啟PCIe 4.0? 本次專題就來實測看看! (圖左上至右下依序是MSI X470 Gaming M7 AC、MSI X370 Gaming Plus、MSI B450M Mortar Titanium、MSI MEG X570 Godlike等主機板,以及Ryzen 9 3900X、Ryzen 7 3700X、Ryzen 5 3600X處理器)


Ryzen 3000可搭所有Socket AM4主機板,只要BIOS支援就可

AMD在設計Ryzen 3000系列處理器時,仍然採用Socket AM4腳位設計,因此除了搭配最新X570主機板之外,也可以安裝到先前推出的Socket AM4相容主機板,包括X470、B450、X370、B350、A320等等,基本上,只要BIOS更新後,即可支援到Ryzen 3000系列處理器。

AMD官方的主機板搭配建議,包括X570、X470、B450、X370、B350、A320等平台,對於不同世代的Ryzen處理器都有不同的支援程度。其中X370、B350必須升級到Beta版BIOS才行!


但實際上,由於各家主機板的設計機制不同(例如CPU的相位設計),還有BIOS容量大小的緣故(可能容量不夠存放所有CPU的支援資訊,導致一些必須針對老CPU的支援程度做取捨),因此有可能A廠的B450主機板無法支援到Ryzen 3000的某些高階CPU,又或者B廠的X370主機板可以支援到Ryzen 3000,但只能以PCIe 3.0來運作…等等。

▼表 AMD Ryzen 3000家族處理器規格比較

X570平台與PCIe 4.0的架構分析

AMD推出的最新X570晶片組,主要就是用來搭配Ryzen 3000處理器(當然也相容於Ryzen 2000處理器),從架構圖可以看出,X570與Ryzen 3000處理器(Matisse系列)之間是透過PCIe 4.0 x4來串連。先看X570的部份,其可支援8組USB 3.2 Gen. 2 (10Gbps),以及4組USB 2.0 (480Mbps)。儲存方面則支援4組SATA 6Gbps (可支援AMD StoreMI快取碟加速機制)。至於其PCIe 4.0通道則有8+4+4條,可用來設計成PCIe 4.0 x8插槽一組,以及兩對PCI 4.0 1x4/2x2/4x1或4組SATA 6Gbps的組合。

AMD X570晶片組平台功能圖示


至於CPU部份,則是原生支援4組USB 3.2 Gen. 2 (10Gbps),並有20條PCIe 4.0通道,用設計成PCIe 4.0 x16插槽一組(給顯示卡使用),4條留給X570下串使用,另外儲存方面則可支援1x (PCIe 4.0 x4 NVMe)或2x (SATA) +1x(PCIe 4 x2 NVMe)或2x (PCIe 4 x2 NVMe)的組合。

AMD X470晶片組平台功能圖示


再來看看先前的AM4晶片組,搭配的是支援PCIe 3.0的Ryzen 2000/1000處理器,其CPU與晶片組之間也是採用PCIe 3.0 x4來串連,因此當上方CPU換成支援PCIe 4.0的Ryzen 3000 CPU之後,其與晶片組之間的串連,則會改成PCIe 3.0模式來串,但CPU內部的連接則維持PCIe 4.0的連接。

從上述分析可得知,Ryzen 3000系列處理器預留了PCIe 4.0 x4的通道,與X570晶片組做串連,或是以PCIe 3.0 x4的模式來與X470以下的晶片組做串連,因此,理論上,只要將有支援的PCIe 4.0的電腦元件(包含CPU、顯示卡,以及NVMe SSD),都連接到靠近CPU這邊的PCIe插槽,以及M.2插槽,就能同樣以PCIe 4.0的模式來運作。此外由於記憶體控制器也是內建在CPU裡面,因此也能原生支援DDR4-3200的記憶體!

不用升級到X570,也能享有PCIe 4.0的樂趣…

是的!根據上述的分析,其實要用非X570主機板(即X470、B450、X370、B350,甚至A320等等)來跑PCIe 4.0模式,似乎是可行的。因此對於目前已經有在使用上述非X570主機板,但又想升級到Ryzen 3000處理器(Matisse系列),那麼只要確定以下事情,就可以免更換主機板,來讓您的主機板在安裝Ryzen 3000 CPU + Radeon RX 5700 顯示卡+ PCIe Gen. 4 SSD時,也能以PCIe 4.0運作。以下就以微星的主機板為例 其他廠商的主機板亦可比照辦理)。

(1) 搞定CPU: 確認您的主機板廠商有提供符合您主機板型號的最新BIOS,且有說明能夠支援Ryzen 3000系列處理器。值得注意的是,更新BIOS時,有些主機板並未支援BIOS Flashback功能(空板直刷BIOS),這時候您就得先插上舊的1或2代Ryzen CPU來開機,並刷新BIOS,然後才能再換裝新的3代Ryzen CPU。

華碩主機板支援列表與BIOS升級資訊:
https://www.asus.com/News/EtaH71Hbjuio1arV

技嘉主機板支援列表與BIOS升級資訊:
https://www.gigabyte.com/Press/News/1689

微星主機板支援列表與BIOS升級資訊:
https://www.msi.com/blog/the-latest-bios-for-amd-300-400-series-motherboard

華擎主機板支援列表與BIOS升級資訊:
https://www.asrock.com/news/index.asp?iD=4238

有些比較高階的主機板,有提供空板直刷BIOS的功能,讓使用者不須先裝上舊CPU來開機升級BIOS,只要準備好隨身碟並存入新版BIOS,即可透過主機板的BIOS更新來直接升級BIOS,以支援新的CPU


值得一提的是,為讓新的BIOS能夠支援更多種類的CPU,微星將原先的圖形化Click BIOS 5介面,簡化成Click BIOS (GSE Lite)版本


(2) 搞定GPU: 翻開您的主機板手冊,檢視主機板規格的擴充槽(Expansion Slots)那邊,只要有看到有標示至少支援一組PCIe 3.0 x16 slot的字樣即可。通常這個槽是PCIE_1或PCIE_2。

參閱主機板使用手冊(實體書或電子檔),找到Expansion Slots的部份,看看有沒有支援PCIe 3.0 x16的,並確定是哪個插槽,通常是PCIE_1或PCIE_2,該插槽插入顯示卡,才有機會開啟PCIe 4.0模式


(3) 搞定SSD: 若您有買支援PCIe Gen.4的SSD,一樣請翻開您的主機板手冊,檢視主機板規格的儲存槽(Storage)那邊,只要有看到有標示至少支援一組PCIe 3.0 x4 slot的字樣即可。通常這個插槽是M2_1。

參閱主機板使用手冊(實體書或電子檔),找到Storage的部份,看看有沒有支援PCIe 3.0 x4的,並確定是哪個插槽,通常是M2_1,該插槽插入M.2 SSD,才有機會開啟PCIe 4.0模式


基本上,這三個確定了之後,且主機板當初有在CPU的供電設計上預留給新世代的CPU,使其運作時不會因為供電不足或是散熱設計不良,通常都是可以直接拿來使用的!因此,若您是使用四大廠的X470、B450、X370等主機板,在絕大多數的情況下,不用升級到X570,也能享有PCIe 4.0的樂趣!

非X570跑PCIe 4.0,效能實測

以下就讓我們來實測,當支援PCIe 4.0的Ryzen 3000處理器,以及支援PCIe 4.0的Radeon RX 5700顯示卡,還有支援PCIe 4的M.2 SSD,插在非X570主機板上,是否同樣能發揮出PCIe 4.0的效用。

● 測試平台:
處理器:AMD Ryzen 7 3700X (8C12T) @ 3.6 GHz/4.4GHz (Turbo)
主機板:
(1) MSI MEG X570 Godlike (X570) ※原生支援PCIe 4.0
(2) MSI X470 Gaming M7 AC (X470)
(3) MSI B450M Mortar Titanium (B450)
(4) MSI X370 Gaming Plus (X370)

BIOS:
(1) 1.0I5 (06/26/2019)
(2) 1.9O (06/14/2019)
(3) A.7M (06/20/2019)
(4) 5.JM (06/25/2019)

記憶體:G.Skill Trident Z Royal DDR4-3600 @3600 16GB (8GB ×2)
顯示卡:AMD Radeon RX 5700 8GB GDDR6
SSD:GIGABYTE AORUS NVMe Gen4 SSD 1TB(系統)
驅動程式:Adrenalin 2019 v19.7.2 Jul.16
作業系統:Windows 10 Pro Build 1903 (x64)

檢測是否完整支援PCIe 4.0!

首先我們透過舊款Ryzen二代CPU,將X470/B450/X370等主機板升級到最新BIOS版本,然後再換成Ryzen三代CPU來開機。這部分,比較沒什麼問題。然後插上Ryzen 7 3700X CPU,然後將AORUS Gen. 4 M.2 SSD插入最靠近CPU那邊的M.2 (支援PCIe x4)插槽,然後把Radeon RX 5700顯示卡插在第一個PCIe x16插槽。接下來安裝2條DDR4 3600的記憶體。

確認開機完成後,進入BIOS開啟記憶體的A-XMP模式,以DDR4 3600的時脈來運作,看是否能正常使用。

顯示卡部份,可以使用GPU-Z查看是否以PCIe 4.0 x16模式運作 (一般來說幾乎都是,但有時候不準,要跑3DMark的PCIe Feature Test才知道)


透過3DMark的PCIe Feature Test測試,可以得知自己的顯示卡是否為PCIe 4.0 (Bandwidth 23~24 GB/s為PCIe 4.0,若是11~13GB/s則為PCIe 3.0)


SSD部份,可以使用CrystalDiskInfo去檢測是否以PCIe 4.0 x4模式運作 (這部份就滿準確的)


實際以CrystalDiskMark測試,PCIe 4.0 x4模式下的循序讀寫目前可以到達5000/4300 MB/s,若是PCIe 3.0 x4模式則會降到3500/3500 MB/s左右,要是您接到PCIe 2.0 x4的M.2插槽,速度更會降到1600/1600 MB/s的效能表現


X570、X470、B450、X370平台,PCIe 4.0效能大評比

以下就是各平台的測試狀況與數據比較。

這是X570平台的CPU-Z狀況,記憶體可以跑3600MHz,CPU-Z簡測分數:單執行緒529.6分,多執行緒5568.6分


這是X470平台的CPU-Z狀況,記憶體可以跑3600MHz,CPU-Z簡測分數:單執行緒525.1分,多執行緒5470.7分 (成績跟X570非常接近)


這是B450平台的CPU-Z狀況,記憶體可以跑3600MHz,CPU-Z簡測分數:單執行緒369.1分,多執行緒5233.7分 (跟X570相比,單執行緒時脈慢了30%,但多執行緒時脈只慢6%)


這是X370平台的CPU-Z狀況,記憶體可以跑3600MHz,CPU-Z簡測分數:單執行緒339.6分,多執行緒5239.9分 (跟X570相比,單執行緒時脈慢了35%,但多執行緒時脈只慢6%)


接下來看看CrystalDiskMark的測試項目,基本上循序讀寫的非常接近。但4KB Q8T8、4KB Q32T1與4KB Q1T1的表現部份,X470稍比X570下降一些,而B450、X370則又比X470下降更多


至於AIDA64的Cache & Memory Benchmark部份,則因為都是以DDR4 3600來執行,讓測試結果呈現出4組平台的效能,都非常接近


再來看CineBench R20的表現,X570和X40幾可視為相等!而B450和X370的多核心效能比上述掉個9%~11%,單核心效能則掉了3%左右


在PCMark10系統綜合效能比較部份,X570和X470的表現非常接近,至於B450和X370則稍微小落後2%~4%。因此在2D與桌面表現部份,4個平台的影響不大!


接著看PassMark Rating,4個平台的成績相距不到4%,因此整體表現應該視為非常接近


在3D部份,先以3DMark PCI Express Feature Test功能來測試顯示卡是否以PCIe 4.0運作。結果發現X570、X470、B450的Bandwidth都是在24GB/s以上,這就是PCIe 4.0模式的表現。至於X370則只有13.84GB/s,可以得知X370已經降到PCIe 3.0的模式來運作


接著以3DMark Time Spy場景進行測試,X370雖是PCIe 3.0模式,但成績跟其他平台差不多!4組平台的表現相距只有2%,幾乎可以視為相等!


那麼3DMark Time Spy Extreme場景的表現如何?結果4組平台的成績都極為相近(只有1%差距)。由此看來,Radeon RX 5700就算以PCIe 3.0模式來運作,對於一般3D效能表現其實影響很小!


至於VRMark的Blue Room場景表現如何?同樣的,4個平台幾乎可以算是成績相同了!


接下來看看遊戲部份,這裡以Assassin’s Creed Odyssey遊戲在1920x1080解析度下以極高畫質來進行測試,結果可以發現X570表現最佳,接著X470、B450、X370的表現其實非常相近。因此對於遊戲來說,各平台的效能差距並不會很大!


以下就是各平台的詳細測試數據比較。

4款晶片組(X570、X470、B450、X370)在2D應用程式與整體效能的實測成績比較表


4款晶片組(X570、X470、B450、X370)在3D應用程式與遊戲的實測成績比較表,可以看出效能都非常接近


升級Ryzen 3000可不用先急著換板,即可享用PCIe 4.0!

自2017年開始,AMD開啟4年CPU發展藍圖,要每年都推出新的處理器產品,同時在GPU方面,也要擁有對應的GPU發展藍圖,如今發展到2019年,第三代的Ryzen處理器,導入最新的製程,搭配新的Chiplet技術,以及Zen 2的創新架構,使其效能表現不僅追上了Intel,甚至其產業規格(7nm、PCIe 4.0支援)也凌駕Intel,使得玩家們趨之若騖,紛紛考慮轉向投入AMD的懷抱!

以新加入AMD的粉絲來說,新買第三代Ryzen處理器、Radeon RX 5700顯示卡,為讓效能噴發,此時直接就買X570主機板來搭配就可以了,透過完整發揮出PCIe 4.0的優勢,讓玩家享受到AMD的最強效能表現。

至於已經是AMD粉絲來說,若先前已經有買第一、二代Ryzen或是Athlon處理器的玩家,手頭上一定有X470、B450、X370、B350、A320等主機板。若此時想要升級到第三代Ryzen處理器平台,那麼從上述的測試結果可以發現,舊主機板只要升級BIOS,就可以支援,且絕大多的情況下還可以使用到PCIe 4.0模式來運作,因此,玩家可以決定不用急著換板子,況且X570主機板最便宜的少說也要新台幣5,000元左右,能先省一點,來買其他裝備來使用,也是不錯的事情!

當然,以AMD的角度來說,未來應該會釋出新的AGESA版本來禁止X470以下主機板以PCIe 4.0模式運作、並強制降到PCIe 3.0模式來運作,以維持系統運作的穩定度。而主機板廠商這邊,也許過一陣子之後也不再供應這些能開啟PCIe 4.0模式的Beta BIOS下載,一來是為了能夠讓自己的X570主機板促銷出去,二來也能減少消費者對於第三代Ryzen處理器搭配舊主機板的相容性問題。

不過,以目前來說,玩家若想優先嘗試第三代Ryzen處理器,並開啟PCIe 4.0模式,既有的X470以下主機板搭配新版BIOS升級,就可以做到了,且效能也不會比X570相差太多,除非玩家有需要安裝更多M.2 SSD,或者其他USB 3.2 Gen. 2的周邊,才需要趕緊升級到X570,否則,以目前來說X470、B450其實就很好用了!

整體而言,AMD就是佛心!當初您買的Socket AM4主機板,只要是新的CPU也是Socket AM4腳位的,一般只要升級BIOS就可以支援新CPU,橫跨三代都能支援使用!雖說,用舊的主機板去安裝新的CPU,效能也許會比新主機板配新CPU還稍微慢一點點,但至少保證是可以運作的,讓消費者不用急著去另外花錢添購主機板,甚至新的規格(例如PCIe 4.0)也能支援!這樣夠香了吧!

以上實測得證:X470主機板(以及B450主機板),也能搭配Ryzen 3000處理器,並開啟PCIe 4.0模式,讓玩家們不用急著升級到X570主機板哦!


以上文章僅供想要升級到Ryzen 3000平台的玩家參考!謝謝收看!





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