2024 Q4 版本，包含 X670、Z790、Z890
原文转自 UNIKO's Hardware
网页好读版：
https://unikoshardware.com/2024/10/2024-mainstream-chipset-x870e-x870.html
https://i.imgur.com/Omp6UkV.jpeg
在 AMD X870E、X870 芯片组主机板的开箱文章里，关于芯片组规格的部份，碍于篇幅所限
没有解释太多。以下整理主流芯片组的扩展性规格，修正一些错误。
虽然 AMD 在 2024 好像更新了 AM5 芯片组关于 USB 5 Gbps 的支援数量，但那部份笔者一
直看不明白。由于笔者不解 AMD 最新公开的图表，也不喜欢 INTEL 的呈现方式，以下笔者
便以自己看得懂的方式，加入一些真实世界的案例，尝试以同一标准填写各芯片组规格，如
有错误或遗漏还请以官方为准。
AM5 处理器、X870E / X870芯片组、主机板
先看 AM5 芯片组，PROM21 唯一存在，不管是 A620、B650、B650E、X670、X670E、X870、X
870E，还是 TRX50，都是 0GA2。下图来自 MPG X870E CARBON，丝印的 2417 应该是指 202
4 年第 17 周生产，0GA2 应该就是 PROM21 的代表。
https://i.imgur.com/Yaw2vzo.jpeg
一些基础要注意：
‧ 总通道 = 独立通道 + 复合通道。
‧ 复合通道意味二选一，例如 4 个 SATA 背后代表 4 组 GEN3X1。
‧ 在该组复合通道里，当选择 4 个 SATA，便不能提供任何 GEN3 通道。
‧ PROM21 并无独立 SATA。
‧ PCI-E 通道向前相容，原生 4.0 也可以改为提供 3.0 连接，比例是一换一。
‧ USB 也向前相容，原生 10 Gbps 也可以改为提供 5 Gbps 埠，比例也是一换一。
‧ PROM21 的原生 USB 10 Gbps 本身已包含 USB 2.0 支援 / 相容。
‧ PROM21 的 6 个 USB 2.0 意味都是独立和原生的设计，不受 USB 10 Gbps 影响。
‧ INTEL USB 设计则把 USB 10 Gbps (十个) 和 USB 2.0 (十四个) 完全分离，意味 USB
10 Gbps 本身不含任何 USB 2.0，若要提供 USB 2.0 相容须利用独立 USB 2.0 补进去。
‧ PROM21 足以提供 6 个含 USB 2.0 支援的 USB 10 Gbps，又能额外提供 6 个 USB 2.0
；Z790 在提供 10 个含 USB 2.0 支援的 USB 10 Gbps 后，只剩 4 个 USB 2.0。
‧ PROM21 6 个 USB 10 Gbps 之中，AMD 容许利用其中 2 个 USB 10 Gbps 转化为 1 个 U
SB 20 Gbps，但只限最多 1 个 USB 20 Gbps。
‧ INTEL Z 系列容许把所有 USB 10 Gbps 转化为 20 Gbps，10 个 USB 10 Gbps 最大支援
5 个 USB 20 Gbps。
‧ 芯片组的 USB 是 USB-A，改 USB-C 需要使用额外的 TYPE-C 控制器芯片 (ASM1543)，
除了 USB-C 20 Gbps。
‧ 10 Gbps USB 和 20 Gbps USB 都须补上 USB 中继器 (REDRIVER)，不管距离。
‧ 用上 USB HUB (ASM2074) 和 USB CONTROLLER (ASM3241)，一般不须为其上行连接补上
USB 中继器。
‧ JHL8540 在很多主机板上都出现相应的 GEN3X4 PCI-E 中继器，反之 ASM4242 (GEN4X4)
所到之处目前都没见有用上任何中继器。
‧ 这可能与 ASM4242 大多被接上 CPU 而非 PCH 有关？
‧ 双芯片组设计是串连做法，以 GEN4X4 串连意味 X870E / X670E 的芯片组总 GEN4 通道
数量不是 8 + 8 = 16，而是 4 + 8 = 12。
‧ CPU 也须分出 X4 连接首颗芯片组，故 CPU 用作连接 PCH 的通道数量一般视为不可用
通道。
‧ A620 使用同一颗 PROM21 0GA2，但禁用其中一组 GEN4X4，再把剩下的一组 GEN4X4 降
为 GEN3X4，然后保留原有的 GEN3X4 或 SATA 的复合通道，上行 GEN4X4 也有保留。
‧ USB 方面也把 6 个 USB 10 Gbps 降为 4 个，再把其中 2 个降为 5 Gbps，便是 2 个
10 Gbps + 2 个 5 Gbps USB。
‧ A620A 目前好像只有映泰有推出一款产品，都是 PROM21 的变奏，据说这次顺手把上行
连接从 GEN4X4 降为 GEN3X4。
‧ A620 与 A620A 这种不完整的芯片组扩展，跟 INTEL HXXX、BXXX 芯片组的做法一模一
样，其实很久以前的 INTEL ZXXX 也是不完整的版本 (SATA 设计有删减)。
‧ AMD 也进一步限制 A620 主机板的 CPU PCI-E 速率，24 组 CPU GEN5 全限制为 GEN4。
‧ 实际上不少 B650 主机板由 CPU 提供的 M.2 插槽号称只有 GEN4X4 (~7000)，却都能跑
到 ~9000，也就超出 GEN4X4 的理论上限。
‧ 有时候 AMD / INTEL 管太多也很烦，因 INTEL 不稳事件盲目崇拜 AMD 规管厂商操作，
最终自食其果的还是使用者。
https://i.imgur.com/vwCBnEI.jpeg
关于 PROM21 USB 5 Gbps，可以看为 A620 先禁用 PROM21 6 个原生 10 Gbps USB 的其中
2 个 USB 10 Gbps，再把剩下 4 个的其中 2 个禁用 10 Gbps 模式只允许 5 Gbps，所以 A
M5 PROM21 0GA2 才有独立 5 Gbps 一说，其原生 GEN3 通道也是从 GEN4 降下来。
所谓独立 / 原生，也可以是不能再升级的意思 / 被强制降级后的版本。
至于 INTEL 与 AMD 为什么要这样做，尤其在低阶版本上加入诸多限制，笔者也看不懂。
好比 USB 10 Gbps，由于大厂不敢砍掉中继器，在走量的型号上为了省钱，也就不太会提供
USB-A 10 Gbps，TYPE-C 也尽量避免 (要补 TYPE-C 控制器)。
其实市场本身具有调节能力，多年竞争后现在剩下的主流板厂都没那么蠢。
市面上有些 AM5 入门板那 4 个 CPU 原生 USB 10 Gbps 只拉两三个，你也可以看为要加钱
板厂宁愿不给，也懒得跟你降，毕竟连接埠也是料钱，简单来说就如同爷爷名言要买买不买
滚啦。
AMD 最新公开的官方表格提到，PROME21 的 SUPERSPEED USB 5Gbps (UP TO) 是 1 个 (最
多)，却又在 X870 CHIPSET DIAGRAM 提到芯片组那 4 个 USB 10 Gbps，也可以改为提供 4
个 USB 5 Gbps (Optionally two USB 3.2 ports can be implemented)，反正笔者看不懂
。笔者是认为 PROM21 的原生 6 个 10 Gbps USB，均支援降为 5 Gbps 输出，很多低阶 AM
5 主机板都不提供任何 USB 10 Gbps (因为需要补上中继器芯片)，板厂直接做成 6 个 5 G
bps USB 罢了，怎可能只能拉一个。
难道这些主机板在 AMD 眼里都是超规格设计 / 超规格运作，或影响保固？
https://i.imgur.com/nvwhYud.jpeg
无 HUB / CONTROLLER 的直出设计
https://i.imgur.com/cnPhOuU.jpeg
https://i.imgur.com/GInO4HP.jpeg
关于 CPU 本身，RYZEN 7000 和 RYZEN 9000 的 I/O DIE 有几点值得注意：
‧ RYZEN 7000 / 9000 原生提供 28 组 GEN5 通道，在主流主机板上有其中 4 组被用作连
接芯片组，故连接芯片组的部份视为不可用通道，意味 CPU 的总通道虽然有 28 组，但是
可用通道只有 24 组。
‧ CPU 16 + 4 + 4 = 24 组可用通道，当中的首 16 组也支援原生拆分为 4 + 4 + 4 + 4
。
‧ INTEL LGA 1700 的首 X16 只支援原生拆分为 8 + 8，据说未来平台支援 8 + 4 + 4。
‧ RYZEN 8000 APU 有两种设计，APU 直出的 PCI-E 可用通道分别是 8 + 4 + 4 和 4 +
4 + 2；USB 方面那 3 个 USB-C / DP 其中 2 个却由 10 Gbps 提升至 40 Gbps (USB4)。
‧ USB-C / DP 复合的意思一样是二选一，在原生 HDMI 之上再提供 1 个 DP 或 HDMI，便
等于少 1 个由 CPU 提供的 USB 10 Gbps；用尽 4 个 DDI 意味 CPU 只剩 1 个 USB-A 10
Gbps (和 USB 2.0)。
‧ ASM4242 / JHL8540 若要提供 DP ALT，但又不提供 DP IN 外接输入，便会占用 CPU 的
复合的 USB-C / DP，同时意味 USB 10 Gbps 也会减少。
‧ 从 PCI-E 扩展卡上的 USB 2.0 9-PIN 连接，引证 ASM4242 / JHL8540 均需要独立的 U
SB 2.0 引进来；至于板载而且是没 DP IN 也就是跑 IGPU 的方案，是否仍需要独立 USB 2
.0 来支援 USB 2.0 装置，笔者不确定。
‧ 为 DP ALT 而提供 USB-C / DP 当中的 USB-C 内的 USB 2.0，可否作为 ASM4242 / JHL
8540 的 USB 2.0 支援？
‧ 从 AMD 提供的 DIAGRAM 来看，似乎 AMD 无意为 ASM4242 提供 USB 2.0 支援，因为 A
MD 甚至拆出那 2 个接到 ASM4242 用作 DP ALT 的 CPU USB-C 的 USB 2.0，作为一般的 U
SB 2.0 埠，PCH 那边也用尽所有原生独立 USB 2.0，除非第 8 个 USB 2.0 (CPU 1 个加 P
CH 6 个之上)，是合并而来的 USB 20 Gbps 的其中 1 个 10 Gbps 的 USB 2.0。
‧ 实际上大部份 800 系主机板，都以 CPU 而非 PCH 提供 PCI-E X4 连接 ASM4242，有别
于 AMD 的 DIAGRAM 所示。
‧ 另一方面，由于 RYZEN 8000 APU 的 PHOENIX 2，例如 8300G 只有 X4 + X4 + X2 共 1
0 组 PCI-E 可用通道，但板厂无一有表明当使用 PHOENIX 2 APU 时，USB4 的部份将受影
响。
‧ PHOENIX 2 APU 理应不可能享有独立完整的独立 X4 M.2 插槽之余，同时又能尽享由 AS
M4242 GEN4X4 提供的双 40 Gbps USB-C。
‧ USB-C 跑不满 40 Gbps 也没差，GEN4X2 = 32 Gbps = GEN3X4，JHL8540 TB4 也喊了很
多年双 40 Gbps USB TYPE-C 了。
‧ 板厂主要以 CPU 来接 ASM4242，难道是要让 APU 的原生 40 Gbps USB4 直冲过去？
‧ 关于 CPU 24 组 PCI-E 通道，主机板 PCB 必须是 6 层或以上，否则只能启用 16 + 4
= 20 组，大部份 A620 和入门 B650 因为 4 层板设计，只拉出 20 组 CPU PCI-E 通道。
‧ 也不是所有 6 层板 AM5 主机板 (B650)，都有拉出 CPU 完整的 24 组 PCI-E 通道，最
终还是要看板厂的做法。
‧ 有些 A620 主机板首发期间也有跑到 CPU GEN5 的水平，所以 A620 在 CPU 的部份是 G
EN5 还是 GEN4 没那么重要。
https://i.imgur.com/d41jfz9.jpeg
https://i.imgur.com/lHxX0Su.jpeg
https://i.imgur.com/Vs6mXXz.jpeg
以上是 CPU 和 PCH 各自的扩展性。
在主流的主机板上，都有用到 PCH 芯片组。把 CPU 接到 PCH 的那一段 PCI-E X4 视为不
可用通道，是行业的惯例，INTEL 亦然，只是没有 CPU 往下接，也就没有芯片组的下行扩
展。
另外，AMD 仍然视 ASM4242 所占用的 PCI-E X4 为可用通道，所以 AMD 才在 X870E 与 X6
70E 的平台总 PCI-E 可用通道，写上相同的 44 组 (CPU 24 + PCH 8 + PCH 12)。
这种操作 / 表达惹不少人不满，因为他们认为 AMD 明显是限制 X800 系列主机板的总平台
PCI-E 可用通道的其中四组的形状 (TYPE-C)，很多电脑使用者都用不上 40 Gbps 等级的
USB 装置。
笔者倒是认为，乐观一点来看，把 ASM4242 视为芯片组就好。
芯片组在扩展性上，无非就是 PCI-E HUB。刚好笔者在写 ROG STRIX X870-I 时，既看到那
个 ROG FPS-II 装置使用 TYPE-C 连接，又看到 ASM4242 真身，加上以前写过 MSI Z790 C
ARBON MAX 的 MSI USB4 PD100W PCI-E 扩展卡，得出以下灵感：
‧ 主机板 ASM4242 以 GEN4X4 接到 CPU。
‧ 自行准备使用 ASM2464PD 方案的 USB-C M.2 外接装置，2 个外接盒子。
‧ 自行准备 2 组 NVME PCIE M.2 SSD。
‧ 哇啦这就是 ASM4242 GEN4X4 64 Gbps 分拆两组 32 Gbps GEN3X4 M.2 的方案。
‧ 至于供电问题，那些 ASM4242 的 15W 基础功率可否同时支撑两组 GEN3X4 M.2，这要问
板厂和装置厂商啊。
‧ 现实中据说不少 40 Gbps M.2 USB 外接盒子，在供电设计上一言难尽，容易带走 M.2
见上帝。
‧ 补充，ASM2464PD 只是 40 Gbps，你接 GEN4X4 M.2 也不能跑满 7000，大概就是 3800
~ 4000 封顶，所以接 2 个 GEN3X4 或不要期待 GEN4 全速就好。
自 X570 起引进 GEN4，长久以来使用者一直在等 GEN4 拆 GEN3 的方案，因为 GEN4 是 GE
N3 的两倍，GEN4X4 是 64 Gbps 而 GEN3X4 是 32 Gbps。
如果 AMD 对 AMD 800 系主机板的限制不单是 ASM4242，更必须引出 TYPE-C，那么 ROG FP
S-II CARD 这类设计，便可绕过 AMD 限制大显神通，顺便再次气死 AMD。
其实微星在 AMD 800 系列对于 ASM4242 的处理也很叛逆进取，它们家 PRO X870-P 只引出
1 组 USB4 TYPE-C (只拉 X2 至 ASM4242)，TOMAHAWK 更偷加 GEN5 通道切换芯片，把 CP
U 的 GEN5X4 分拆为双 USB4 TYPE-C 或一组 GEN5X4 M.2 插槽。至于 PRO X870-P 那个 US
B-C 是否能够跑满 40 Gbps，这就跟微星无关了。
INTEL JHL8540 GEN3X4 32 Gbps 也号称 40 Gbps USB 了，ASM3241 GEN3X2 16 Gbps 也号
称 20 Gbps USB，这是行业惯例。笔者只知道华擎 Z490 TAICHI 有老实交待 ASM3242 GEN3
X4 32 Gbps 的 20 Gbps USB 当被切走 X2 时，只剩 GEN3X2 = 16 Gbps。
https://i.imgur.com/zOSYG8v.jpeg
https://i.imgur.com/oSHlgAc.jpeg
只看芯片组的扩展性：
‧ 关于 USB 20 Gbps，由于 INTEL 本身把 USB3 和 USB2 分拆，由 2 个 10 Gbps 合并的
20 Gbps 也就只需占用 1 个 USB 2.0，另一个则可以独立使用至其他地方。
‧ 至于 AMD 因为 USB3 本身自带 USB2，合并而来的 20 Gbps 能否交还出 1 个 USB 2.0
作独立使用，笔者也不确定。
‧ PROM21 有限制最多提供 1 个 20 Gbps，双 PROM21 设计便是 2 个 20 Gbps 不能再多
。
‧ INTEL Z790 没有相关限制，10 组 USB3 最大支援 5 个 20 Gbps (也就不能提供任何 1
0 Gbps 或 5 Gbps USB)。
‧ 虽然 INTEL 把 USB2 分离，但以下表格假设 USB3 也带 USB2 支援以符合现实主流操作
，所以 14 个 USB 2.0 在连接 10 个 USB3 后便只剩 4 个。
‧ INTEL 平台的 DMI 4.0 X8 对 PCB 板层数有要求，HXXX、ZXXX 也是 6 层或以上才可以
支援 DMI 4.0 X8，BXXX 6 层也不行。
‧ 以下因为在描述芯片组本身的扩展，总 PCI-E 通道也就是原生的 4.0 + 3.0，芯片组本
身并无原生 2.0 或 5.0。
‧ USB 方面两家其实就是以 10 Gbps 为标准，容许组合出 20 Gbps (二换一) 及降至 5 G
bps (一换一)，并无原生 5 Gbps USB 一说。
‧ 所谓原生 5 Gbps USB，也就是不允许提升至 10 Gbps 速率的可怜鬼，B760 就有几个，
跟 A620 上的操作一样。
‧ 下图没有整合 USB 10 Gbps 和 USB 2.0 的芯片组总 USB 数量，例如 X870E 双芯片组
理应是 12 + 12 = 24。
‧ 因为现实中双 PROM21 所带来的额外 USB 2.0 有点太多，板厂基本上不会用满 12 个 U
SB 2.0 (再加处理器的一个便是十三个)。
‧ 两家都有 ROOT PORT 限制，可能也有影响，例如双芯片组 20 组 PCI-E 通道，是不能
同时提供 20 组 PCI-E X1 插槽 (PORT)。
‧ 在 X870E、X670E、X670 这些双芯片组设计的主机板上，百分之九十九不会出现 USB 2.
0 HUB 芯片 (ITX 除外)，相反 Z790 尽是 GL850G 之类的 USB 2.0 HUB。
‧ 所以无论如何，INTEL 平台在 USB 2.0 的部份都不堪入目令人尴尬。
‧ 实际上，原生 / 独立的 USB 2.0 很有用，AUDIO CODEC (ALC4080)、灯效管理的微处理
器、WIFI 模组的 BT 支援，都用得上 / 须用上 USB 2.0。
‧ 好像也可以以原生 USB3 接上这些东西，但原生 USB3 比较珍贵 (HUB / CONTROLLER 比
USB 2.0 的贵)。
‧ 有些 H610、A620 主机板也有用到 GL850G 等 USB 2.0 HUB 的设计，但很少出现 ASM10
74 等 5 Gbps USB HUB，遑论 ASM2074 / GL3590 这种 10 Gbps 的 USB HUB。
‧ 前面说要买买不买滚啦，某程度上也是市场引起，爱乱骂乱喷的消费者 / 乡民多如繁星
，目前例子有顶级超频主机板上的 PS2。
‧ 顶级主机板的 I/O 不宜出现后置 USB 2.0 TYPE-A，因为市场视之为垃圾，板厂为免影
响定位和观感，也不会提供 USB-A 2.0。
‧ VGA 影像输出，是需要加入额外芯片把原生的 DP / HDMI 转换而来，但也没有哪家敢在
顶级主机板上提供 VGA D-SUB 了。
https://i.imgur.com/RPh89Ab.jpeg
含 CPU + PCH 的平台终极扩展性：
‧ 计算平台总 PCI-E 可用通道时，假设不提供任何原生 SATA (SATA 与 PCI-E 通道为一
比一)。
‧ 以下假设 ASM4242 以 GEN4X4 连接至 CPU，并提供 2 个 40 Gbps USB-C，且提供经 IG
PU 输出的 DP ALT。
‧ 因应 ASM4242 限制适用于全 X800 系平台，以下把 ASM4242 的 GEN4X4 与 2 组经 CPU
内置显示输出 DP ALT 的 USB-C 10 Gbps / DP，从平台可用 PCI-E 通道中和平台 USB 数
量中扣除。
‧ AMD 的表格把芯片组上行连接 GEN4X4 视为不可用，把 ASM4242 上行连接 GEN4X4 视为
可用，原则上也没有错。
‧ 实际上 PROM21 芯片组是 4 扩 12，ASM4242 仍然是 4 进 4 出，AMD 只限制该 GEN4X4
的＂形状＂和其背后方案，不是砍掉 X4。
‧ 不爽 C10H 的 SLIMSAS GEN4X4，可以不买，华硕仍然提供多款没有 SLIMSAS 的 X870E
/ X870 主机板，其他家也可以。
‧ 不爽 AMD X800 系 ASM4242，也可以不买，但只能等 B850、B840 或选择上代的 X670E
、X670、B650E，不过这时刻已经快买不到。
‧ 不爽 PROM21，可以不买，还有 PRO 600 (ASROCK DESKMINI X600) 选。
‧ INTEL 下代平台据说 CPU 原生支援 2 个 40 Gbps TB4 TYPE-C，且不占用任何 PCI-E
通道。
‧ 据说改为 20G / 10G / 5G 也可以，同样是 2 个，但好像不支援原生切回 PCI-E 通道
。
‧ ASM4242 提供的 2 个 USB-C 40 Gbps 也没算进平台总 USB 数量，因为那是经 PCI-E
通道换来的方案，不是原生直出。
‧ 以下也不管 USB4 的 USB 2.0 连接 (假设不占用额外的 USB 2.0 & 不能分拆 USB 2.0
出来)。
关于 GEN5 支援：
‧ AMD X870E 要求至少一组 PCI-E 5.0 插槽，和一组 PCI-E 5.0 M.2 插槽。
‧ X870 要求至少一组 PCI-E 5.0 M.2 插槽，没有限制必须提供 PCI-E 5.0 插槽。
‧ AMD 强制要求 X870E 和 X870 提供 USB4 40 Gbps，由 AMD 提供的 BLOCK DIAGRAM 可
见那就是 ASM4242。
‧ ASM4242 本身也拿到 INTEL THUNDERBOLT 的认证，但据说成品还是要送到 INTEL 那边
拿认证，才能对外宣传和标示为 TB4。
‧ 由于送测要钱，就连采用 INTEL JHL8540 TB4 控制器的 X670E，也没挂上 TB4 头衔。
https://i.imgur.com/auzcChz.jpeg
上面的 AMD DIAGRAM，来自 AMD 的官方文件 (September 2024 AMD RyzenDesktop Updates
)，笔者喜见 AMD 愿意提供完整的 X870E & X870 BLOCK DIAGRAM，虽然与两三年前被流出
的版本基本一致。
不过现实总是残酷，经上次在 GN 影片 AMD 工程师提及 X670E 什么应该是八层、十层甚至
十二层 PCB 设计后，这份 BLOCK DIAGRAM 再次引证 AMD 对于现实世界主流板厂的实务操
作一无所知，所展示的扩展性设计 (插槽 / 埠的规格和种类及数量) 南辕北辙，三个前置
TYPE-C (TYPE-E) 也太扯了。
当然 AMD 所画出的版本也只是举例，好比 ASM4242 的连接方式，AMD 是接到 PCH 而板厂
大多接上 CPU适者生存，就看各位对板厂的最终方案买不买单，什么 GEN4X2 的 ASM4242
单 USB-C、再补 PCI-E HUB 2 扩 4 的设计，也许反映板厂绝处逢生。
把所有东西完整呈现，多加芯片切换提供弹性，价格注定不便宜，而目前市场价格也是相当
高。
至于为什么 AMD 显示 ASM4242 为 PCH 提供而非 CPU 直出，笔者是认为因为 INTEL 本代
和下代的 CPU 都没有两组独立的 GEN5X4，AM5 当然可以赢对手，只是可惜没有预估主板厂
LOL。