intel部分桌面级CPU的pcie通道拆分另类低成本实现

写在最前面：以下仅适用于intel平台。本贴并非保姆级教程，更多的是分享这种方案，并希望和大家一起更深入探讨，旨在抛砖引玉。如果你觉得麻烦或者害怕风险，还是买带plx的更合适，现在3.0的也不贵了。本人始终觉得技术应当分享共同交流进步，况且这也不是本人技术，所以我无私分享。但人的精力有限，每个研究成果都应该被尊重。所以本贴的部分观点内容允许一定程度的外部引用，但谢绝一字不差的转载！本文只发表于B站和chiphell，其它地方出现一模一样文章均为抄袭，本人深深鄙视！！！

大家好，我是B站新人一枚。本人玩diy时间不长，也折腾过网络设备、U盘、魔改等等之类的。前段时间看看自己主板，突然对其中一根pcie3.0 x8的插槽产生了兴趣，觉得能插两根m2的nvme硬盘多是一件美事啊。经过一段时间的学习和研究，找到了一种另类低成本拆分的方案。不一定适合你，但看完应该会对你有所启发。

友情提醒，如果你不想看那么废话，只想知道怎么做，那么直接拉到最下面分割线后面就好啦！！！

关于pcie拆分，也就是pcie lane bifurcation，其实这个功能挺小众的。因为对于普通家用电脑或办公来说，一般就是1块SSD加一块机械，再根据不同需求，装或不装一块显卡，并没有更多的pcie扩展需求。而对于hedt或者服务器平台，pcie通道又足够的多，扩展方便，通道拆分变得没有意义。到了11代，intel大方的多给了4条4.0的通道给m2硬盘，相应的dmi也升级到了4.0，带宽和通道的提升下，就更没理由为之折腾了。

那么还有哪些场合需要拆分显卡的16条通道呢？我个人总结有以下几种：

1是紧凑型all in one。把一个matx甚至itx小主板的16通道拆分8+8或者8+4+4，用来扩展硬盘和网卡；

2是显卡较弱用不完x16乃至x8的通道，手里又有多条m2 nvme协议硬盘要装；

3是像我一样，总想榨干全部性能，不折腾不舒服斯基。

我发现网上很多人认为这一功能实现依靠bios或者主板自带的Asmedia拆分芯片，以至于上某宝买不带plx的拆分卡，卖家都要提醒你bios得支持，或者通过数主板上有几颗Asmedia拆分芯片来判断支持拆分到8+8还是8+4+4，这些都不完全准确。因为很明显pcie lane bifurcation的功能实现靠的是CPU和芯片组。bios也好，拆分芯片也罢只是让你更方便的操作拆分，其原理后面会说。这也是为什么有些主板即使魔改bios刷出拆分功能，最终也不能成功。

先上一些用于支撑的理论知识：

1、pcie通道拆分和plx拆分有什么区别？

pcie通道拆分就像是分蛋糕。有的人分得1/2，有的人分得1/4。优点很明显便宜，信号直接连至cpu，延迟更低。缺点嘛，相比plx来说，你分得1/2，那最多也就是1/2，定死了，另外就是通用性差，不是所有平台都支持。

plx也像分蛋糕，但更像路由器。1条100M的带宽，1个人用是100M，2个人不同时用，都能享受100M。但同时用且应用都一样的话，就每人50M了，分配弹性更强。优缺点和上面相反。

1、pcie通道拆分是谁的功能？

通过查intel产品官网，可以查到cpu或芯片组的这项信息（以i5 7500和Q170芯片组为例，不具有代表性，但所有产品都能查到）：

可以发现，pcie通道拆分的功能是由cpu和芯片组共同决定的。bios也好拆分芯片也好，都是主板设计时实现拆分功能的手段，不能决定功能的有无，也不是实现拆分功能的唯一方法。

2、哪些cpu和芯片组支持拆分？

通过intel产品官网可以查到你手中的cpu和主板能否拆分。

据我总结，cpu方面：intel 3代酷睿、4到9代赛扬、奔腾、酷睿和至强E3等115x，及10、11代1200等都支持拆分到8+4+4，12代支持拆分到8+8。

芯片组方面，几乎Z系列、Q系列，X系列和至强C系列全部支持。本文研究的也是这些平台。

我手里有一块爱国嘉的H110TN-e，因为主板只有pciex4，没法研究官网明确标注不支持拆分的H、B系列芯片组能不能实现。我用这种办法给它拆到x8了，但没法后续验证。感兴趣的可以自行研究。

3、pcie拆分到底靠什么实现？

其实这个功能一点都不神秘。intel官方的产品datasheet明确给出了pcie通道分配的方式。就是根据cpu引脚定义中的cfg[6]和cfg[5]的GTL电平组合决定分配方式，cfg[2]决定通道顺倒序。拿6代skylake的cpu举例：

所以，只需手动控制cfg[6]和cfg[5]电平就能配置出不同的组合方式。cfg[2]是pcie lane reversal，即通道整体翻转，合理利用可以配置出8+4+4或者4+4+8。最简单的办法，就是通过引脚图，将相应引脚短接跳线至GND。

个人推测bios手动拆分也好，Asmedia芯片自动拆分也罢，最终都是操作这些引脚实现。这也是为什么有些主板强刷魔改bios也不能拆分，这就像是给你的设备外表装个开关，但是里面没有接线，你按了有毛用啊。

4、这种办法是否安全可靠？

从datasheet可以找到这张表：

可以看出这3个引脚都是通过 3 kΩ的内部上拉电阻连接至VccIO。GTL电平是1.2V，跳线短接后通过电流仅0.4mA。我个人实测大概一周，没有发现任何问题。主板冒烟cpuBoom更是无稽之谈。当然了，DIY需要胆大细心，还有一定风险承受能力。你不敢玩那我也没有办法了。

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废话了这么多，终于到了实战环节。如果你有需求上面又看不太懂，那直接看下面即可。

第一步：跳线拆分，把x16拆分成你需要的8+8或者8+4+4

拿我的C232主板（联想OEM主板，华擎E3C232D4U同款）和E3-1280V6来说，只需将cpu如下跳线，就能把原本x16的通道拆成8+4+4。

要注意这种胶带是需要有胶的那一面导电的，也就是短接的是cpu。某宝搜导电胶带，9块9包邮买一卷能用一辈子。

其它cpu，只需根据intel官方提供的cpu datasheet，找到cfg[6:5:2]三个引脚的位置，根据自己情况跳线即可。

另外要注意VSS针脚旁边就是VCC，可千万别剪长了，粘斜了！VSS和VCC连上了真会烧主板！

第二步：解决第2个和第3个设备的参考时钟问题，找到合适自己的拆分卡

这部分其实挺难的。某宝上的拆分卡五花八门，适合你自己的还真不一定能找到。如果有特别需求，可能要自己画板设计。目前网上现成的卡，有这么几种：

1是广达等服务器的专用拆分卡。这种卡没有时钟复用芯片，只能和他家的主板配套使用，因为另一到两路的参考时钟信号线通过pcie的预留引脚连至主板，时钟是由主板提供的。这也是为什么即使你主板bios支持拆分，你也没法买这种拆分卡用。

2是拆分卡集成了1颗扇出型时钟发生器，可以接收主板插槽提供的一路时钟信号，并拓展成2路或更多路供设备用。最常见的有pi6c20400b和sl28pcie14两种芯片，实例产品五花八门，各式各样：

还有这种：

当然，实际还有更多。

3就是带plx的拆分卡了。通用性极强，价格嘛你懂得。（好像现在不是那么贵了）

就我而言，研究这些东西并没花多久，但拆分卡真就找了将近一个月。因为我主板本身就有自动拆分8+8功能，所以将第二个8拆成4+4来接两块m2硬盘，只需找到普通双m2转pciex8即可。但即便如此，各种各样的m2转pcie卡我还是买了好多张，因为大多数卡都有WHEA-logger 报17警告的问题，而且是1秒几十条记录的刷屏，用倒是不影响，但是真的搞心态：

感觉就是时钟发生器和主板的兼容问题，因为有的卡就算拆分无关，只接一块硬盘插在连到PCH的x4接口上，仍然有大量WHEA17警告。但是插到单位的h310c主板上，问题完全不存在。或者在bios里把pcie版本调到1.0，问题也消失不见。直到找到这种卡，问题才得以解决：

当然如果你和我的情况一样，不妨也从便宜的卡开始试，因为这张卡太贵了。而最便宜的有些卡，小黄鱼上才卖28包邮。我有理由相信是我主板兼容性不怎么好，但我就这一台能研究的电脑，其它的需要你们自行研究了。

最后拆分成功了，就是下图这样：

上一张两盘对拷的图：

哈哈速度并不理想，我的主板也不支持pcie vroc，不然弄两块970 pro组raid0，可以算作最强的pcie4.0x4nvme硬盘了。算了暂时不折腾了。为了这个研究，又淘了一块N手sm960和N多张拆分卡做实验，钱包又要哭啦！！！

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最后，上几张115x引脚图，如果没有你需要，请至intel官网下载datasheet自行查询。