Einstellung von PCIe 4.0 ReDrivern auf M.2-zu-SFF-8654-Adapter für bessere Signalqualität für U.2-NVMe-Backplane...?

[JohnnyBGoode]

Hi,

ich teste seit einiger Zeit diverse PCIe-Adapter, um zu versuchen, PCIe Gen4 U.2 NVMe-SSDs ohne PCIe-Fehler (WHEA ID 17) in einer Backplane zu betreiben. Mit den üblichen Verdächtigen von Delock, Supermicro und ASUS bin ich durch, leider ist die Qualität dort zum Einen sehr schwankend, zum Anderen ist der Kundendienst nicht wirklich an konkreter Hilfestellung interessiert.

Nun habe ich mir eigentlich vielversprechende M.2-SFF-8654-Adapter mit aktiven PCIe Gen4-Redrivern besorgt. Allerdings geht die Sache etwas über mein Elektronik-/Physik-Wissen hinaus, kann vielleicht hier jemand weiterhelfen?

Mit den Standard-Einstellungen der beiden Schalter wie auf dem Foto zu sehen werden SSDs (Gen3 und Gen4 ausprobiert) nicht einmal erkannt, die Kabellänge ist 50 cm und die SSDs werden zunächst direkt verbunden. Habe die den Adaptern beigelegte Dokumentation eingescannt und als PDF-Datei diesem Thread angehängt.

Wie immer vielen Dank für die Unterstützung!

*Edit*: Dokumenation in besserer visueller Qualität:

 

[tackleberry]

ich teste seit einiger Zeit diverse PCIe-Adapter, um zu versuchen, PCIe Gen4 U.2 NVMe-SSDs ohne PCIe-Fehler (WHEA ID 17) in einer Backplane zu betreiben. Mit den üblichen Verdächtigen von Delock, Supermicro und ASUS bin ich durch, leider ist die Qualität dort zum Einen sehr schwankend, zum Anderen ist der Kundendienst nicht wirklich an konkreter Hilfestellung interessiert.

Könntest Du vielleicht für alle noch einmal kurz zusammenfassen was genau das von Dir identifizierte Problem ist, dass Du lösen möchtest und wie es sich bemerkbar macht? Das dürfte auch helfen den Thread via Suchmaschinen zu finden und erhöht die Chance, dass hier eine Lösung gefunden werden kann.

 

[JohnnyBGoode]

Möchte eine Backplane für U.2-SSDs an einem normalen Konsumenten-Mainboard mit M.2-Slots betreiben. Dazu müssen die M.2-Slots irgendwie zu MiniSAS HD/SFF-8643 adaptiert werden. Mit "Marken"-Adaptern funktionieren PCIe Gen3-SSDs absolut fehlerfrei, Gen4-SSDs funktionieren zwar ebenfalls "normal" mit den spezifizierten Geschwindigkeiten, bei aktiviertem PCIe AER sieht man jedoch behobene PCIe-NVMe-Übertragungsfehler, die sich in Windows mit dem Ereignis WHEA ID 17 äußern.

Eine knappe Zusammenfassung basierend auf meinen konkreten praktischen Erfahrungen (und Recherchen):

- Ja, PCIe Gen4 ist sehr empfindlich, Distanzen unter 1 m sind jedoch möglich

- Das Hauptproblem sind die mehreren Kontaktübergänge bei zusammengesteckten Adapterketten, nicht die Länge der Kabel

- Aber Kabel spielen auch eine große Rolle; leider sind 99 % der im Einzelhandel erhältlichen SFF-8643-Kabel sind eigentlich für SAS3-Expander und nicht für PCIe vorgesehen

- Die SFF-8643-Stecker-Buchse-Verbindung ansich ist nicht so toll was den Anpressdruck der Kontakte angeht

- Am besten wäre ein Kabel aus einem Guss, das an einem Ende ein M.2-Kärtchen und am anderen einen SFF-8643-Stecker hat, leider existiert solch ein Kabel nicht (Intel hatte seinen Optane 900P/905P U.2-SSDs ähnliche Kabel von M.2 zu SFF-8639 beigelegt)

Sonstiges:

- OCuLink ist quasi tot, dessen Stecker und Buchsen sind extrem anfällig was mechanische Abnutzung angeht
- SFF-8654 wie bei den Adaptern in diesem Thread ermöglicht eine im direkten Vergleich zu SFF-8643 zuverlässigere Verbindung

Nun versuche ich mit einem aktiven PCIe-Adapter die Verluste der Signalqualität, die durch das Zusammenstecken mehrerer Adapter entstehen zu kompensieren - habe aber keine Ahnung, welche Einstellungen Sinn machen würden.

 

[coolhead]

Hilft vielleicht eine pci-e Karte, wo man eine u.2 draufschnallen kann und stattdessen ein Kabel 1 zu 1 verwenden?

 

[drmaniac]

Gibt es sowas? Eine PCI-E Steckkarte, auf die man direkt eine U.2 SSD anschließen/draufstecken kann? Würde ja in der Tat den potentiellen negativen Einfluss eines Kabels negieren...

 

[underclocker2k4]

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@JohnnyBGoode
Flat Gain ist der Amplitudengang. Entspricht im wesentlichen der Amplitudenverhältnis (Eingang/Ausgang) und der Phasendrehung(Eingang/Ausgang).
Amplitude ist hier entscheiden. -3,5db heißt also, dass das Signal geschwächt wird. Hier solltest du als erstes drehen.
Aber nicht zu viel, kann auch zur Übersteuerung führen. Das muss auf die Leitungsverluste angepasst sein.

Es gibt zwei Switchreihen, weil du 2 Treiberstufen hast. 1x in Richtung Device und 1x in Richtung Root.
Da könnte man auch dran rumdrehen. Aber nehmen wir mal an, dass beide Richtungen gleich scheiße sind, würde ich erstmal beides gleich einstellen und dann bei Funktion abwechselnd runtergehen um zu sehen ob es irgendwann schlechter wird.

Ansonsten macht der EQ halt eine frequenzabhängige Verstärkung. Warum das jetzt bei 8GHz aufhört (PCIe 4.0 hat 16GHz) erschließt sich mir nicht. Der Driver wird aber auch fest auf MBs verbaut, der sollte das also können. Ein Datasheet finde ich auch nicht.
Am Ende würde ich auch da mit geringen dB anfangen und mich dann hocharbeiten.
Trial&Error- > viel Spaß!

Was ist das genau für ein Teil? Links?

 

[JohnnyBGoode]

- Das System ist leider PCIe-Slot-mäßig voll belegt, daher "muss" es über die M.2-Slots gehen.

- Eine weitere Anforderung ist, dass man die Laufwerke bequem wechseln kann, daher der Einsatz der Backplane.

@underclocker2k4

Könnte es sein, dass bei PCIe 4.0 die Sende- und Empfangsrichtung jeweils 8 GHz haben und diese dann zu einem "16 GHz"-Signal zusammengemischt werden?

Link zu dem Bauteil: https://www.ebay.de/itm/265122771528

Gerade gesehen, dort gibt es auch die Grafiken der Dokumentation in besserer Qualität:

 

[underclocker2k4]

Könnte es sein, dass bei PCIe 4.0 die Sende- und Empfangsrichtung jeweils 8 GHz haben und diese dann zu einem "16 GHz"-Signal zusammengemischt werden?

So funktioniert das mit den Frequenzen nicht.

Ich hab nochmal geschaut. 16 war nicht @ Frequenz, sondern @Symbolrate.
Dann passt das. 16GT/s = 8GHz mit DDR.

 

[drmaniac]

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Ups. Danke Weist Du, ob es die auch als PCI-E 4.0 Version gibt? Hab jetzt mal einige Suchbegrifft durch, finde aber immer nur PCI-E 3.0 Versionen

 

[underclocker2k4]

Nein. Allerdings sind das nur passive Platinen, so dass durchaus die Chance besteht, dass die auch für 4.0 gehen.
Allerdings kann die Qualität auch so schlecht sein, dass es für 4.0 dann nicht mehr reicht, für 3.0 hingegen schon.
-> ausprobieren

 

[JohnnyBGoode]

Passive Adapterkarten für PCIe-Slots, die direkt eine U.2-SSD tragen sind relativ unproblematisch... Allerdings auf die Kühlung der U.2-SSD achten!

Erst wenn Verlängerungen mit Kabeln ins Spiel kommen, wird es interessanter.

Wie bereits erwähnt ist SFF-8643 nicht so geil, was die mechanische Stabilität der Verbindung angeht, ist aber am Weitesten verbreitet.

Die festeren SFF-8654-Stecker-Lösungen sind dagegen leider (noch?) selten bei frei kaufbaren PCIe-Adaptern und Kabeln.

 

[underclocker2k4]

SlimSAS wird bei den Broadcom Controllern eingesetzt, als 8i.
Ist dann natürlich ein relativ teurer "Adapter".

 

[JohnnyBGoode]

Ist mir bekannt (habe einige HBA 9400 (mit anderen Kabeln) und war auch mal an den PCIe 4.0 9500ern interssiert, die schlucken aber bei sehr schnellen SSDs doch einiges an Performance weg im Vergleich zu direkter Anbindung ans Mainboard, selbst indirekt am X570-Chipsatz).

Was die ReDriver-Adapter dieses Themas angeht: Habe noch etwas schiss, SSD oder Mainboard/CPU durch falsche Einstellungen zu beschädigen, aber die Hemmschwelle sinkt langsam

Kannst Du bewerten, was es mit dem "Output swing setting" auf sich hat?

 

[underclocker2k4]

Output Swing ist die Spannung der "Welle" mit der Angabe "Spitze unten zu Spitze oben"
Da würde ich erstmal garnicht dran drehen.

Dein Problem ist halt, dass du das alles ohne Messgerät machst. Normal würde man das mit einem Oszi einpegeln.

 

[Holt]

Was die ReDriver-Adapter dieses Themas angeht

Der scheint mir extrem seltsam, die Redriver auf den Mainboards haben ja auch keine DIP um da was auszuwählen und müssen automatisch mit jeder Geschwindigkeit klarkommen, denn niemand kann vorher sagen mit welcher Geschwindigkeit das Gerät im Slot laufen wird, normalerweise ist es ja sogar so, dass diese je nach Last angepasst wird und damit von PCIe 1.x bis PCIe 4.0 reichen kann.

 

[underclocker2k4]

@Holt
Die festen Redriver auf dem Mainboard sind auf die Leitungen und deren Parameter fest angepasst. Der Hersteller weiß ja wie lang die Leiterbahnen sind und kann daher die Verstärkungsparameter fest einstellen. Die DIP-Schalter sind quasi da, aber eben fest verdrahtet, da bereits bei der Entwicklung alles klar ist.

Diese Platinen kann man ja mit verschieden langen Kabel und verschiedenen Kontaktübergängen verwenden und daher sind die Leitungsparameter im Vorfeld nicht klar und daher muss man dem Anwender die Möglichkeit geben, dass einstellbar zu machen, damit man das auf die konkrete Bausituation auspegeln kann.

Geschwindigkeit kann bei dem nicht einstellen. Was man einstellt, ist das Verstärkungsverhalten. Und da PCIe 4.0 mit anderen Frequenzen arbeitet als PCIe 3.0 ist das Frequenzverhalten entscheidend.
Die Verwendung mit PCIe 3.0 kann von den Signalpegeln usw. schon grenzwertig sein und die Geräte kommen dennoch, ggf. so, klar damit, das kann aber bei PCIe 4.0 schon problematisch sein, jenachdem wie gut die Transceiver sind. PCI3.0 ist auch schon alt wie die Kohle und PCIe 4.0 noch relativ neu. Es kann durchaus sein, dass eine PCIe 4.0 SSD in 5 Jahren mit genau der gleichen Konfig läuft, wohingegen eine gerade aktuelle SSD Probleme bereitet.

Sprich der Pegel kann bei PCIe 3.0 gerade so passen, wohingegen die Pegel bei 4.0 nicht mehr im Rahmen sind.

 

[Breit]

Ist das Problem bei dir noch aktuell?
Ich bin gerade für was ähnliches auf der Suche (ich suche M.2 auf U.2 SFF-8639) und habe soweit das hier gefunden:
Für einen 2260 Slot funktioniert sowas mit PCIe 4.0 ohne Fehler: https://www.delock.de/produkte/G_62984/merkmale.html - Habe ich gerade laufen mit einer Corsair MP600 PRO 2TB im PCIe 4.0 Modus! Ist aber vermutlich nicht ganz das was du suchst, da du ja eine SFF-8654 Buchse haben willst?

Da ich gerade auf der Suche nach einem weiteren Adapter bin, der jedoch gegenüber dem Delock oben im Link die Kabel zur anderen Seite (von den M.2-Pins nach hinten weg) und vor allem 2280 Kartenlänge hat, bin ich darauf gestoßen: https://de.aliexpress.com/item/1005003198379050.html
Da steht zumindest dran, dass auch PCIe 4.0 geht und das M.2 Kärtchen hat einen SFF-8654 Port.

Das Kärtchen ansich gibts auch einzeln: https://de.aliexpress.com/item/1005003187877332.html - Das ist dann vermutlich genau das, was du brauchst. Die große Frage ist allerdings ob PCIe 4.0 sauber läuft?

 

[Digi-Quick]

Ich verlinke mal Quer:

ASRock-Rack X570D4U : meine - etwas spezielleren - Erfahrungen....

ACHTUNG: "Wall of Text" folgt 8-) Ein Neuer Terminalserver soll gebaut werden, auf dem auch eine recht anspruchsvolle Anwendung läuft (Agenda). Nachdem die Hardware für die ursprünglich geplante Intel Plattform zur Zeit überhaupt nicht lieferbar ist bin ich kurzfristig zu AMD umgeschwenkt...

www.hardwareluxx.de

@Breit Die Teile von AliXpress hatte ich gerade, die wollten überhaupt nicht vernünftig funktionieren

@JohnnyBGoode
komischerweise hat man mir bei Sona/ctt zu Occulink Adaptern geraten, da diese mit am zuverlässigtsen sein sollen....

 

[Breit]

Na für OCuLink gibts ja auch M.2-Adapter bei Delock für PCIe 4.0: https://www.delock.de/produkte/G_64106/merkmale.html

 

[GoaMetz]

Heho,

... nur so am Rande..... vernünftige Retimer sind nicht allzu teuer:

Retimer:
SuperMicro AOC-SLG4-2E4T-O:

AOC-SLG4-2E4T | Add-on Cards | Accessories | Products - Super Micro Computer, Inc.

SuperMicro AOC-SLG4-4E4T-O:

AOC-SLG4-4E4T | Add-on Cards | Accessories | Products - Super Micro Computer, Inc.

Kabel:
Supermicro Kabel slimline x8 auf 2x SFF8639 60cm CBL-SAST-0953
Supermicro CBL-SAST-0953


HTH,

Gruß M aus B an der S