【微知】PCIe网卡如何查看当前pcie是几个lane比如x4 x8还是x16?(lspci -vvv查看LnkCap和LnkSta; /sys/bus/pci/devices/*/*link*)

背景

有些时候知道某个网卡的宣称的物理极限速率,但是实际插入到服务器上由于某些设置、物理接口限制(比如x4 x8)或者其他拓扑带来的变化,造成实际生效的速率并非理论值。此时如何得知实际的PCIe上的实际速率?

方法

方法1:通过lspci获得

根据PCIe的单lane的速率 * 生效几个lane就可以得出。
一般单lane速率根据PCIe的代数决定。比如PCIe Gen3就是8G。 Gen5 32G。详细参考兄弟篇PCIe版本发布历史

对于网卡而言根据这个信息可以看到网卡在PCIe链路上的速率。
这些信息通过lspci -s 0000:01:00.0 -vvv可以获得,lspci读取的PCIe的配置空间中的Capabilities获得。以及在subsystem中也会描述。

方法2:通过sysfs获取

# 最大值
cat /sys/bus/pci/devices/0000\:01\:00.0/max_link_speed 
cat /sys/bus/pci/devices/0000\:01\:00.0/max_link
<think> 我们有一个命令:lspci -vvv | grep -A 30 "PCI bridge" | grep -E "LnkSta|LnkCap|Slot|Port" 这个命令由三部分组成: 1. lspci -vvv:列出所有PCI设备的详细信息(非常详细模式) 2. grep -A 30 "PCI bridge":查找包含“PCI bridge”的行,并输出该行及之后30行(因为一个PCI桥设备的信息通常会跨越多行,这样能捕获整个设备的信息块) 3. grep -E "LnkSta|LnkCap|Slot|Port":在上一步的输出中,过滤出包含“LnkSta”(链路状态)、“LnkCap”(链路能力)、“Slot”(插槽)或“Port”(端口)的行 使用场景:该命令用于检查系统中所有PCI桥设备(通常是主板上的PCIe根端口或交换机)的链路信息,包括当前链路状态(如速度、宽度)、链路能力(支持的最大速度、宽度)以及插槽或端口信息。 输出结果含义: - 端口号(如0000:00:1c.0):在lspci的输出中,每个设备的第一行就是设备地址描述。 - LnkCap(链路能力):表示该端口支持的最大链路速度宽度(如Speed 8GT/s, Width x4)。 - LnkSta(链路状态):表示当前链路的实际速度宽度(如Speed 5GT/s, Width x2)。如果当前状态低于能力,则可能表示链路降级(downgraded)。 - Slot:提供插槽相关的信息,如插槽编号、热插拔能力等。 - Port:可能出现在某些设备信息中,表示端口号。 注意:由于第二步我们使用grep -A 30捕获了每个PCI桥设备信息的整个块(约30行),然后再从中筛选关键行,所以输出中会包含多个设备的信息(每个设备一个块)。 示例输出(来自引用[1]的片段): LnkCap: Port #0,Speed 2.5GT/s, Width x4, ASPM L0s, Latency L0 <4us, L1 unlimited LnkSta: Speed 2.5GT/s, Width x1, TrErr- Train- SlotClk+ DLActive- BWMgmt- ABWMgmt- LnkCap: Port #0,Speed 2.5GT/s,Width x4, ASPM L0s, Latency L0 <4us, L1 unlimited LnkSta: Speed 2.5GT/s, Width x1, TrErr- Train- SlotClk+ DLActive- BWMgmt- ABWMgmt- 解读: - 这里有两个设备(或同一个设备的两条记录?通常一个设备只有一个LnkCapLnkSta,但可能由于设备有多个端口而出现多个)的链路信息。 - 每个设备都支持最大2.5GT/s(PCIe 1.0)x4宽度,但当前链路状态都是2.5GT/s且宽度只有x1(降级状态)。 命令的优缺点: - 优点:快速聚焦于PCIe链路的性能状态,无需查看所有PCI设备信息。 - 缺点:依赖于“PCI bridge”关键字,但并非所有PCIe根端口或桥设备都包含这个字符串(现代系统通常使用“PCI Express Root Port”等)。因此,可能需要调整关键字以匹配实际设备描述。 改进建议: 如果希望获取更精确的PCIe端口信息,可以尝试: - 使用更通用的关键字,如“PCI Express”或“Root Port” - 或者直接针对特定设备地址(如lspci -vvv -s 00:1c.0) 注意:在引用[2]中,我们看到了使用lspci -vvv -s 00:01.0来查看特定设备的详细信息,这样更精确。 因此,如果已知设备地址,推荐使用: lspci -vvv -s <设备地址> | grep -E "LnkSta|LnkCap|Slot|Port" 如果不知道设备地址,但想查看所有PCIe根端口桥,可以尝试: lspci -vvv | grep -E "PCI bridge|PCI Express" -A 30 | grep -E "LnkSta|LnkCap|Slot|Port" 这样会同时匹配“PCI bridge”PCI Express”的设备描述。 总结:该命令用于快速检查PCI桥设备(包括PCIe根端口)的链路能力当前状态,有助于诊断链路降级问题。 </think> 以下是对命令 `lspci -vvv | grep -A 30 "PCI bridge" | grep -E "LnkSta|LnkCap|Slot|Port"` 的详细解析: --- ### 命令作用 该命令用于**诊断PCIe链路状态**,主要功能包括: 1. 定位所有PCIe桥接设备(根端口/交换机) 2. 提取关键链路参数: - 最大支持能力(`LnkCap`) - 当前运行状态(`LnkSta`) - 物理插槽信息(`Slot`) - 端口标识(`Port`) --- ### 命令分解 | **组成部分** | **功能说明** | |-------------|-------------| | `lspci -vvv` | 列出所有PCI设备的**最详细信息**(`-vvv`表示最高详细级别)[^2] | | `grep -A 30 "PCI bridge"` | 过滤包含"PCI bridge"的行,并**保留后续30行**(确保捕获完整设备信息块) | | `grep -E "LnkSta\|LnkCap\|Slot\|Port"` | 二次过滤**关键字段**:链路状态/能力/插槽/端口 | --- ### 输出字段解析(以引用[1]为例) ```bash LnkCap: Port #0,Speed 2.5GT/s, Width x4 # 链路能力 LnkSta: Speed 2.5GT/s, Width x1 # 链路状态 Slot: # 插槽信息 Port: #0 # 端口编号 ``` #### 关键状态说明: 1. **链路能力 (LnkCap)**: - `Speed`: 支持的最大速率(2.5GT/s=PCIe 1.0, 5GT/s=PCIe 2.0, 8GT/s=PCIe 3.0) - `Width`: 支持的最大通道数(x1/x4/x8/x16- 示例:`Width x4` 表示支持4通道[^1] 2. **链路状态 (LnkSta)**: - 实际运行参数,若低于`LnkCap`则存在降级 - 示例:`Width x1` 表示当前仅运行在单通道,存在**4倍降级**(x4→x1)[^1] 3. **状态标识符**: - `TrErr-`:无训练错误 - `Train-`:未处于链路训练状态 - `DLActive+`:数据链路层活跃 - `BWMgmt-`:带宽管理未启用 --- ### 典型使用场景 1. **诊断链路降级**(如x16插槽仅运行在x1模式) 2. **验证硬件兼容性**(检查实际速率是否达到设备标称值) 3. **故障排查**: - 物理连接问题(金手指污染/插槽损坏) - 电源不足导致通道关闭 - BIOS/UEFI配置错误 --- ### 输出解读示例 ```bash 0000:01:00.0 PCI bridge: Intel Corporation JHL6340 Thunderbolt 3 Bridge Port: #0 LnkCap: Speed 8GT/s, Width x4, ASPM L0s L1 LnkSta: Speed 5GT/s, Width x2 (downgraded), ASPM L1 Enabled Slot: Chassis #0, Slot #3 ``` **诊断结论**: 1. 设备支持PCIe 3.0 x48GT/s × 4通道) 2. 当前运行在PCIe 2.0 x2模式(5GT/s × 2通道) 3. 存在**带宽降级**(理论带宽从 $\frac{8 \times 4 \times 0.985}{8} \approx 3.94\text{GB/s}$ 降至 $\frac{5 \times 2 \times 0.985}{8} \approx 1.23\text{GB/s}$) 4. 可能原因:散热不足触发ASPM节能状态(L1模式) --- ### 实用技巧 ```bash # 1. 定位特定设备(如NVIDIA显卡) lspci -d 10de: -vvv | grep -A 30 "PCI bridge" | grep -E "LnkSta|LnkCap" # 2. 实时监控链路状态变化 watch -n 1 "lspci -vvv -s 01:00.0 | grep -E 'LnkSta|LnkCap'" # 3. 检测所有PCIe根端口 lspci -vvv | grep -A 30 "Root Port" | grep -E "LnkSta|LnkCap|DevSta" ``` --- ### 注意事项 1. **权限要求**:需`sudo`获取完整信息(某些字段需root权限) 2. **字段差异**:不同设备输出可能略有不同 3. **降级标识**:`(downgraded)`表示链路未达最佳状态 4. **速率单位**:`GT/s`(GigaTransfers/s)不等于`GB/s`,实际带宽需计算: $$ \text{带宽(GB/s)} = \frac{\text{速率(GT/s)} \times \text{宽度} \times 0.985}{8} $$ [^1]: 引用[1]示例显示x4设备降级至x1运行 [^2]: `-vvv`参数提供最详细信息
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