Nyní bude trocha obecného povídání, záměrně jsme to dali až před závěrem, abychom vás hned na začátku neunavili. Podíváme se na pár marketingových obrázků převzatých z webu ASUSu o řadiči U3S6 (jako „USB 3 a SATA 6Gbit.“). V podstatě to s drobnými odchylkami platí i pro desku ASUS P7P55D-E PRO.

Onen „Unique“ čip je PLX PEX8613. Ještě si dáme jeden obrázek, kde se ASUS chlubí tím, že jeho řešení je lepší než konkurenční.

Pokud by vás zajímalo, který „Other“ výrobce používá kombinaci propustnosti PCI Express první generace a těchto dvou čipů, pak ne že bychom chtěli jmenovat, ale může to být prakticky kdokoliv, kdo navěsí tyto řadiče přímo na PCI Express ×1 linky čipsetů Intel. Totiž čipsety Intel (P55 nevyjímaje) mají jednu zvláštní vlastnost: vyhovují sice PCI Express 2.0 specifikaci, ale rychlost jedné linky mají nejvýše 2,5 GT/s (můžete si to představit jako 2,5 Gbit/s RAW data, nebo také takt 2,5 GHz; PCI Express 2.0 umí až 5 GT/s a takto rychlé linky jsou u Intelu v severních můstcích, potažmo v procesoru). Jižní můstky (čímž je vlastně celý P55) bývají omezeny na 2,5 GT/s. Samotné řadiče (jak NEC, tak Marvell) pak umí i 5 GT/s, ve výsledných datech se bavíme o rozdílu mezi 250 a 500 MB/s na PCI Express ×1.

Nyní se podíváme výborným programem HWiNFO32 od Martina Malíka na to, jak jsou vlastně řadiče do celé platformy připojeny. Nejprve se podíváme na kartu U3S6, o níž je řeč. Je to PCI Express ×4 karta, takže lze vložit do PCI Express ×4 a delšího slotu. V našem případě byla vložena do PCI Express ×16 slotu na platformě AMD 790FX, obvykle určeného pro druhou grafiku. Co myslíte, má použité fyzické rozhraní připravené pro PCI Express ×4 nějaký význam?

Čip PLX PEX8613 skutečně komunikuje s čipsetem AMD 790FX přes PCI Express ×4 „plnohodnotné“ druhé generace na taktu 5 GHz. Pojďme se nyní pro zajímavost nyní podívat, co to vlastně je ten PEX8613 zač.

PLX PEX8613 je tříportový „dvanáctilinkový“ switch (přepínač) PCI Express druhé generace. Jedna z možných konfigurací je použita na řadiči ASUS U3S6 a dělá z jednoho PCI Express ×4 rozhraní dvě PCI Express ×4 rozhraní. Jedno z těchto rozhraní je připojeno skrze PCI Express slot do základní desky (v našem případě čipsetu AMD 790FX) a další dvě rozhraní jsou tedy použita pro oba řadiče (USB 3.0 NEC a 6Gbit SATA Marvell). Již jsme si řekli, že jak USB 3.0 řadič NEC D720200F1, tak 6Gbit SATA řadič Marvell 88SE9123 jsou PCIe 2.0 (5GT/s) ×1 čipy a PEX8613 jim tedy nabízí celé PCIe 2.0 (5GT/s) ×4 rozhraní. Čipy Marvell i NEC si z toho pochopitelně vezmou jen PCIe 2.0 (5GT/s) ×1. Podívejme se opět do HWiNFO32, jak je to vidět na straně čipu NEC:

A na straně čipu Marvell:

Čip PLX PEX8613 je zde použit ze dvou důvodů. Jednak skutečně poskytuje oběma řadičům maximum propustnosti PCI Express 2.0 na jedné PCIe lince a jednak se snaží sám komunikovat s druhou stranou (čipsetem) co nejrychleji. A protože může narazit (na platformách Intel snadno narazí) na PCI Express s rychlostí PCIe první generace (2,5 GT/s) má pro všechny případy rouru širokou PCIe ×4, což znamená v nejhorším (2,5GT/s) případě 1 GB/s, což by mělo uspokojit oba čipy na druhé straně, kde každý s PLX switchem komunikuje 500 MB/s.

Pak je tu samozřejmě ještě jedna věc. Použití PCI Express switche na samostatné kartě s více než jedním zařízením je totiž obecně nezbytnost. Rozhraní PCI Express má určitá specifika, mezi něž patří vázání „linek“ (lanes) do „linků“ (links) nebo také do „portů“. Platí pravidlo, že k jednomu „linku“ (do jednoho „portu“) lze připojit jen jedno zařízení bez ohledu na počet PCI Express linek. Lze si to představit podobně jako USB, do portu také dáte jen jedno zařízení. A buďto to zařízení bude koncový čip, nebo to bude přepínač (v případě USB je to hub). Na něj lze pak zavěsit další zařízení, podle možností přepínače (u USB hubu). Takže aby mohla existovat jednoduchá PCI Express karta, která bude obsahovat dvě PCI Express zařízení (koncové čipy, NEC a Marvell), musí být na kartě bezpodmínečně nějaká „rozdvojka“, v případě této karty je to PCI Express switch PLX PEX8613. Také proto na duálních grafických kartách musí být mezi oběma GPU nějaký PCI Express switch, bez toho to prostě nejde (a GPU s integrovaným PCIe switchem ještě ani AMD, ani Nvidia nedělá ;-). Tedy jinak: ono to jde, ale pouze v případě, že sám čipset dokáže rozdělit své PCI Express linky na více „portů“ i v rámci jednoho slotu. To se ale obecně u slotů menších než PCI Express ×16 neočekává a nejsem si vědom, že by se to někde vůbec vyskytlo. PEX8613 je tedy v tomto případě optimální volbou, i když je PCI Express ×4 rozhraní na straně koncových čipů zbytečně moc, protože stejně komunikují jen skrze PCIe ×1.

A nyní se pojďme podívat, co je v desce ASUS P7P55D-E PRO. Zde je čip PLX PEX8608, který lze konfigurovat třemi možnými způsoby (na desce je použita první možnost vlevo):

PEX8608 je 8portový 8linkový switch PCI Express druhé generace. Proč ASUS nepoužil stejný čip jako na řadiči U3S6? Odpověď hledejme opět ve výborném programu HWiNFO32 od Martina Malíka:

Čipset Intel P55 disponuje celkem osmi PCI Express porty, každý s jednou linkou. Všechny jsou však taktovány na 2,5 GHz, tedy jako PCI Express první generace. První čtyři mohou být sdruženy do jednoho ×4 portu, nebo mohou být samostatně, ostatní jinou možnost než být samostatně nemají. Právě tak je to vymyšleno na desce ASUS P7P55D-E PRO, přičemž ten jeden velký PCIe ×4 port je připojen na čip PEX8608. Všimněte si na snímku výše, že i když hovoříme o PCI Express ×4, reálná signálová rychlost je 2,5 GHz (alias 2,5 Gbit/s). Z PEX8608 pak už vedou pouze čtyři PCI Express ×1 linky (plnohodnotné na 5 Gbit/s).

Nyní se podívejme znovu na základní desku:

Počítejme spolu: Intel P55 má 8 PCIe linek. 4 jsou sdruženy do PCIe ×4 portu a na něj je napojen PLX switch. Na další je navěšena gigabitová síťovka Realtek, na další řadič JMicron JMB363. Zbývají dvě volné.

Jenže deska má tři PCI Express ×1 sloty. Při bližším prozkoumání zjistíte, že dva jsou modré a třetí šedý (říká specifikace, nám se i na pohled jeví spíše bílý (a není to přepálenou fotkou ;-), ale zůstaneme u šedé). To samozřejmě není náhoda a ačkoli to nemáme možnost prověřit (nemáme žádnou PCIe ×1 kartu), můžeme se celkem logicky domnívat, že dva modré PCIe ×1 sloty jsou zavedeny do dvou zbývajících linek PLX PEX8608 switche a šedý PCIe ×1 slot pochází z čipsetu Intel P55. Napovídá tomu totiž i popis v manuálu i ve specifikaci, modré sloty jsou totiž na 5 GHz, šedý na 2,5 GHz (šedý PCIe ×16 je sice na 5 GHz, ale pouze PCIe ×8).

Tím máme vysvětleno, proč není použit stejný čip jako na kartě U3S6. Dlužno dodat, že s čipy NEC D720200F1 a Marvell 88SE9123 se asi lepší řešení vymyslet nedá. Pochopitelně hrozí, že pokud oba modré PCIe ×1 sloty osadíte nějakými na datový tok náročnějšími kartami s plnotučnou 5GHz signalizací, můžete ohrozit plynulost USB 3.0 a 6Gbitového SATA. Pokud tedy přidáte do této desky třeba druhou gigabitovou síťovku do PCI Express ×1 slotu, pak, pokud to je možné, ji raději dejte do šedého slotu (samozřejmě to může být problém, neboť nad ním je grafická karta a ta dnes nezřídka bývá dvouslotová ;-). V Asusteku však zjevně spíše počítali s tím, že se budou využívat rychlejší modré sloty, proto jsou tak osamocené a nepřekáželo jim něco většího.

Poslední grafy, které dnes uvidíte, se budou týkat pokusu připojit samostatnou kartu ASUS U3S6 do PCI Express ×16 slotu desky ASUS P7P55D-E PRO, takže řadiče NEC a Marvell budou přes PLX čip PEX8613 připojeny rovnou do PCI Express řadiče v procesoru Core i7. Sice tím zpomalíme datovou propustnost pro grafiku, ale ta nás nyní nezajímá (když se osadí druhý PCIe ×16 slot, grafika dostane z prvního jen PCIe ×8, totéž pak dostane i karta osazená ve druhém PCIe ×16 slotu, tedy taky jen 8 linek). Oba řadiče (NEC i Marvell) to tím pádem budou mít do paměti o trochu blíže (zcela odpadá komunikace přes čipset). Názorný náčrtek:

Ukážeme si nyní rozdíl v komunikaci 6Gbitového SATA skrze čip Marvell připojeném přes PEX8613 přímo do procesoru a čip Marvell na desce zapojený přes PEX8608 do čipsetu P55.

6Gbit SATA, Marvell 88SE9123 → PEX8613 → CPU (červená, hnědá) vs. Marvell 88SE9123 → PEX8608 → Intel P55 → CPU (modrá, tmavě modrá)

Jak sami vidíme, na čtení toho už moc nevylepšíme, křivky se opět překrývají (modrá a červená). Nárůst dosažený tímto vylepšením je neznatelný. Avšak ani zápis se nezlepšil, naopak, spíše to vypadá, že je ještě o kousek horší.

Pojďme se podívat ještě na rozdíl v USB 3.0, taktéž při zapojení na PCIe ×8 přímo do procesoru Core i7:

USB 3.0, NEC D720200F1 → PEX8613 → CPU (červená, hnědá) vs. NEC D720200F1 → PEX8608 → Intel P55 → CPU (modrá, tmavě modrá)

USB čipu NEC D720200F1 to také nijak valně nepomohlo, spíše se trochu rozdováděl a podával rozptýlenější výsledky, tak trochu k lepšímu, ale o nic zásadního nejde, platforma AMD 790FX nadále vykazuje značně lepší hodnoty.