M.2 über Chipset oder PCIe Adapter?

[ShinigamiLY]

Hi Leute

Ich habe vor mir eine M.2 zu kaufen, jedoch finde ich nirgends heraus wo es besser läuft sprich über PCIe Adapter oder M.2 Slot.
Die meisten Mainboards haben keinen M.2 Anschluss und müsste zwangsläufig einen Adapter dazu kaufen. Ich frage mich ob es nicht im Grunde schneller über PCIe Adapter läuft da es direkt mit der CPU angebunden ist (ja ich weiss, es verwendet dann die Lanes der CPU).
Ist der Mainboard Chipset M.2 Anschluss nicht langsamer?

 

[Holt]

Was für eine M.2 SSD willst Du denn haben, eine M.2 SATA oder eine M.2 PCIe SSD? Oder besser, welche hast Du konkret im Visier? Dann wäre die Frage in welchen Rechner die soll, also welches Mainboard und was ist da schon an Steckkarten in den PCIe und ggf. M.2 Slots drin?

 

[ShinigamiLY]

Vorgesehen hatte ich die 512GB Samsung 950 Pro M.2 und als Mainboard Asus X99-A/USB 3.1 Intel X99 So.2011-3.
Das Mainboard hat eben bereits einen M.2 Slot. Da frage ich mich wie der läuft. Habe gelesen das es über den Mainboard eigenen Controller läuft. Da frage ich mich ob es nicht besser läuft wenn es über die CPU / PCIe Adapter läuft.

Die Frage ist halt ob Mainboards mit bereits integriertem M.2 Anschluss schlechter laufen als über den PCIe Slot.

 

[geist4711]

was erhoffst du dir denn durch m.2?
einen 'sprung' wie von HDD zu SSD kannst du nicht erwarten. ehr das grosse datenmengen eben schneller übertragen werden und sonst ändert sich nix.

und nun überleg dir ob du dafür soviel ausgeben willst, das sich fast nix ändert

mfg
robert

 

[Holt]

Laut ASUS hat der Slot 32Gb/s, also PCIe 3.0 x4 und damit genug Bandbreite um die SSD nicht zu beschränken. Lies halt im Handbuch des Boards ob die Lanes ggf. mit denen eines Slot geshared sind, was möglichweise von der CPU abhängt und wenn ja, schau ob Dich das bzgl. der restlichen Komponenten stören würde.

Die Frage ob M.2 SSDs in dem M.2 Slot eines Mainboard schlecht laufen als in einem Adapter, kann man nicht pauschal beantworten. Es hängt davon ab, wie die Lanes des M.2 Slot und die des Slots in dem der Adapter steckt, jeweils angebunden sind. Das X99-A/USB3.1 hat ja z.B. auch einen PCIe 2.0 x16 (x4 mode) *3 und dort sind eben 4 PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz dran, mit einem Adapter in dem Slot würde die 950 Pro dann langsamer (nämlich mit 20Gb/s) angebunden sein als im M.2 Slot des Boards. Andererseits haben viele Mainboards, vor allem fast alle H97 und Z97er Boards, am M.2 Slot auch nur PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz und dann meist nur 2, da würde die SSD in einem Adapter selbst in einem Slot mit nur 4 PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz schneller laufen und erst recht, wenn es ein Slot mit PCIe 3.0 Lanes der CPU ist. Wie Du sieht hängt es vom konkreten Board und Slot auf dem Board ab, was besser ist.

Eine andere Frage ist die der Kühlung, da haben die M.2 Slots zuweilen Nachteile, je nachdem wo genau diese auf dem Board sind, was in deren Umgebung ist und wie die Lüftung in dem konkreten Fall aussieht. Auch da kann man pauschal keine Aussagen treffen, aber im Prinzip haben die M.2 SSD auf den Adapterkarten ja bessere Chancen einen kühlenden Luftstrom zu erwischen, aber wenn sie zwischen zwei wassergekühlten Graka eingeklemmt sind, könnte das in dem Fall auch wieder anderes aussehen.

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geist4711, hast Du denn eine 950 Pro? Also ich gebe meine nicht wieder her. Komischerweise kommen solche Kommentare ja meist von denen, die keine solche SSD haben. Aber es stimmt schon, dass man dafür auch eine I/O intensivere Nutzung haben sollte um wirklich einen größeren Vorteil zu spüren und sollte sich keinesfalls einen solche Sprung erwarten wie von der HDD auf die SSD. Nur Nutzung hat der TE ja nichts geschrieben und nicht jeder macht nur Office, Surfen und Gaming, schon gar nicht wenn er von X79 auf den X99 upgradet.

 

[ShinigamiLY]

Laut ASUS hat der Slot 32Gb/s, also PCIe 3.0 x4 und damit genug Bandbreite um die SSD nicht zu beschränken. Lies halt im Handbuch des Boards ob die Lanes ggf. mit denen eines Slot geshared sind, was möglichweise von der CPU abhängt und wenn ja, schau ob Dich das bzgl. der restlichen Komponenten stören würde.

Die Frage ob M.2 SSDs in dem M.2 Slot eines Mainboard schlecht laufen als in einem Adapter, kann man nicht pauschal beantworten. Es hängt davon ab, wie die Lanes des M.2 Slot und die des Slots in dem der Adapter steckt, jeweils angebunden sind. Das X99-A/USB3.1 hat ja z.B. auch einen PCIe 2.0 x16 (x4 mode) *3 und dort sind eben 4 PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz dran, mit einem Adapter in dem Slot würde die 950 Pro dann langsamer (nämlich mit 20Gb/s) angebunden sein als im M.2 Slot des Boards. Andererseits haben viele Mainboards, vor allem fast alle H97 und Z97er Boards, am M.2 Slot auch nur PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz und dann meist nur 2, da würde die SSD in einem Adapter selbst in einem Slot mit nur 4 PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz schneller laufen und erst recht, wenn es ein Slot mit PCIe 3.0 Lanes der CPU ist. Wie Du sieht hängt es vom konkreten Board und Slot auf dem Board ab, was besser ist.

Eine andere Frage ist die der Kühlung, da haben die M.2 Slots zuweilen Nachteile, je nachdem wo genau diese auf dem Board sind, was in deren Umgebung ist und wie die Lüftung in dem konkreten Fall aussieht. Auch da kann man pauschal keine Aussagen treffen, aber im Prinzip haben die M.2 SSD auf den Adapterkarten ja bessere Chancen einen kühlenden Luftstrom zu erwischen, aber wenn sie zwischen zwei wassergekühlten Graka eingeklemmt sind, könnte das in dem Fall auch wieder anderes aussehen.

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geist4711, hast Du denn eine 950 Pro? Also ich gebe meine nicht wieder her. Komischerweise kommen solche Kommentare ja meist von denen, die keine solche SSD haben. Aber es stimmt schon, dass man dafür auch eine I/O intensivere Nutzung haben sollte um wirklich einen größeren Vorteil zu spüren und sollte sich keinesfalls einen solche Sprung erwarten wie von der HDD auf die SSD. Nur Nutzung hat der TE ja nichts geschrieben und nicht jeder macht nur Office, Surfen und Gaming, schon gar nicht wenn er von X79 auf den X99 upgradet.

Vielen Dank für Deine Antwort!

Es ist auch eher eine Neugier und ich finde leider auch nicht die passende Antwort um meine Neugier zu befriedigen.

Das man die nvme M.2 in einem "4x PCIe 3.0 x16" laufen lassen sollte um die beste Leistung zu erhalten (32GB/s) hatte ich bereits gelesen. Auch die Specs vom Mainboard und das es sich um 4x PCIe 3.0 handelt, hatte ich auch gesehen.
Ich frage mich lediglich ob es nicht langsamer ist, da es durch den Mainboard Controller, dann einen zusätzlichen hat und somit die Latenz auch höher ausfallen. Ich verstehe vorallem das Zusammenspiel noch nicht wirklich zwischen den Mainboard und CPU Lanes. Sind es unterschiedliche, oder sharen sie lediglich mit anderen CPU Lanes.
Bei den Mainboardspecs habe ich gelesen "1* The PCIe x16_4 shares bandwidth with M.2 x4. When M.2 socket is occupied, the PCIe x16_4 slot will be disabled." somit ist der Fall bei dem nun klar.
Falls Du dies weisst, magst du mir noch kurz erläutern wie dies zwischen CPU - PCIe und Mainboard Lanes läuft erklären?

lg

 

[Chiller3333]

Wenn der M.2 Slot vier 3.0 Lanes hat muss er bei X99 über die CPU laufen, da der Chipsatz selbst nur acht 2.0 Lanes bietet.

Alle Lanes mit dem Standard 3.0 laufen bei der X99 Platform über die CPU. Die Hersteller können die aber relativ frei Aufteilen.
Zusätzlich hast du noch acht weitere 2.0 Lanes über den Chipsatz. Diese werden insbesondere für Erweiterungschips genutzt, wie z.B. NIC und Soundchip.
Das Bild sagt ja eigentlich schon alles: https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_X99

 

[ShinigamiLY]

Ah vielen Dank. Dies hat mich schon viel weiter gebracht.
Wird also ein Teil vom Prozessor für SATA / Hub etc. und auch für PCIe 2.0 reserviert? Haben die also dann nichts mehr mit den PCIe 3.0 Lanes zu tun?
Würde ich jedoch einen Skylake Prozessor kaufen mit nur x16, würde also entweder die Grafikkarte oder die M.2 weniger Leistung erbringen?

 

[Chiller3333]

Der Z170 hat 20 PCI-E 3.0 Lanes über den Chipsatz, sodass man in dem Fall eine solche SSD auch darüber laufen lassen könnte.
Allerdings würde das alles dann durch den DMI (Verbindung zwischen CPU und Chipsatz) müssen, der auch nicht unendlich breit ist.

 

[ShinigamiLY]

Ok danke.
Habe nun auch gelesen, dass die Grafikkarten im Grunde auch nur mit ×8 angebunden sind und somit ein Skylake mit 16 Lanes ausreichend sein sollte noch eine M.2 über den Adapter laufen zu lassen.
Lediglich eine Frage hätte ich noch. Sind der North- und Southbridge nun zusammen in einem Chipset gepackt?

 

[kumberg12]

Besitze auch das ASUS X99 allerdings die Pro Version - die Samsung 950 Pro läuft perfekt im M2 Slot - verwende die 950 Pro als Boot etc. LW. Um aber ganz ehrlich zu sein merke ich in der Realität nicht viel Unterschied zu meiner Samsung 850 EVO - das nächste mal würde ich mir daher statt der Pro wahrscheinlich um weniger Geld eine zus. EVO mit 1TB kaufen. Temperatur Probleme mit der 950 habe ich übrigens keine. Wird schön von einem Frontlüfter im Case angeströmt. Auch die GK stört nicht so wie der M2 Slot auf dem Asus Board platziert ist. Kann das Board übrigens nur empfehlen. Läuft super und hat eine reichhaltige Ausstattung zu einem guten Preis im Vergleich zu anderen Asus Boards die nichts mehr bieten.

l. G.
Karl

 

[Holt]

Ich frage mich lediglich ob es nicht langsamer ist, da es durch den Mainboard Controller, dann einen zusätzlichen hat und somit die Latenz auch höher ausfallen. Ich verstehe vorallem das Zusammenspiel noch nicht wirklich zwischen den Mainboard und CPU Lanes.

Die CPUs haben 40 PCIe 3.0 Lanes (der billigste i7 nur 28) und die Mainboard teilen diese auf die Slots auf, teilweise laufen sie über Umschalter, sind dann geshared, aber die schalten nicht wie ein Switch ständig um, sondern werden nur nur einmal beim Booten entsprechend der BIOS Einstellung eingestellt. So einen gibt es z.B. zwischem dem M.2 Slot und dem PCIe x16_4 Slot, da bekommt eben der eine oder andere die Lanes zugeteilt und fertig.

Sind es unterschiedliche, oder sharen sie lediglich mit anderen CPU Lanes.

Es sind die gleichen Lanes, die eben mal auf den einen oder geschaltet werden wenn der Rechner bootet.

Falls Du dies weisst, magst du mir noch kurz erläutern wie dies zwischen CPU - PCIe und Mainboard Lanes läuft erklären?

Die Lanes der CPU kommen direkt von der CPU und sind beim S.2011-3 immer PCIe 3.0 Lanes, der X99 Chipsatz hat 8 eigene Lanes und das sind PCIe 2.0 Lanes, die müssen sich aber mit den internen Controllern des X99 die Bandbreite der DMI2 Anbindung, was technisch PCIe 2.0 x4 ist, teilen. Über diese DMI2 wird der ganze Chipsatz mit der CPU verbunden.

Habe nun auch gelesen, dass die Grafikkarten im Grunde auch nur mit ×8 angebunden sind

Das hängt beim X99 von der CPU und der jeweiligen Belegung der Slots ab. Diese Umverteilung erfolgt ja nicht nur zwischen zwei Slots, es gibt auch oft solche Umschalter für 8 von den 16 Lanes eines Slot die dann nach Bedraf an den Nachbarslot gelegt werden können, dann haben entweder beide 8 Lanes wenn beide benutzt werden oder eben einer der ganze 16 und der andere keine. Da muss man immer das Handbuch des Boards zu rate ziehen wie es bei welcher CPU und welche Bestückung jeweils konkret aussieht.

und somit ein Skylake mit 16 Lanes ausreichend sein sollte noch eine M.2 über den Adapter laufen zu lassen.

Bei Skylake hat man DMI3 (also teschnisch PCIe 3.0 x4) als Anbindung des Chipsatzes und die haben selbst auch viel mehr Lanes und PCIe 3.0 Lanes (außer H110), damit werden bei allen Skylakeboard die ich bisher gesehen habe, die M.2 Slots immer mit den Lanes des Chipsatzes verbunden und nie mit denen der CPU. Für SLI und eine M.2 SSD reicht ein Z170er Bord dicke aus, denn ob die Grakas nun mit 8 oder 16 Lanes angebunden sind, macht wirklich nicht so einen Unterschied.

Sind der North- und Southbridge nun zusammen in einem Chipset gepackt?

Ja, schon ewig lange, der X58 war bei Intel der letzte Chipsatzu mit einer klassichen Aufteilung in eine North- und Southbridge, seither nennen Intel die ja auch PCH (Plattform Controller Hub) und bei AMD hat auch nur noch die uralte AM3+ Plattform diese Aufteilung in North- und Southbridge, aber dere Ursprünge sind ja auch schon uralt und alte Technik ist eben Preis für einen langlebigen Sockel.

 

[ShinigamiLY]

Okey. Ich danke Dir für diese ausführliche Antwort.
Nun haben sich meine Fragen geklärt.
Danke nochmals