NVMe/PCIe Fragestunde

[i7er]

Hallo, ich interessiere mich sehr für die demnächst erscheinende 960 EVO, aber blicke noch nicht ganz durch was es mit NVMe und der PCIe-Verbindung auf sich hat (habe schon ausgiebig recherchiert).

Mein System ist ein Laptop mit:
Mainboard: (Intel® DH82HM86 PCH) Spezifikationen
CPU: Intel® Coreâ„¢ i7-4710HQ Processor (6M Cache, up to 3.50 GHz) Spezifikationen
OS: Windows 10


Wenn ich von einer sogenannten „M.2 SSD mit NVMe“ booten will, ist die notwendige Unterstützung (Treiber) bereits in Windows 10 integriert oder muss es das Mainboard (BIOS) unterstützen?

Was mir außerdem nicht ganz klar ist, ist die Bedeutung folgender 2 Aussagen:

„Direkte Anbindung an CPU (Gen3) und nicht über Chipset (Gen2)“

„Die Samsung SM951 erreicht die volle Leistung nur, wenn sie über vier PCIe-3.0-Lanes angebunden ist, womit dem Laufwerk eine maximale Übertragungsrate von 3.938 MB/s (abzüglich ca. 1,5 % Overhead) zur Verfügung steht.
Eine Anbindung der Samsung SM951 über PCI Express 2.0 ist zwar möglich, kann die Leistung des Laufwerks aber drastisch reduzieren, genau wie eine Anbindung über den PCH, im Gegensatz zu einer direkten Anbindung an die CPU. Über ein PCIe-2.0-Interface mit vier Lanes können Daten mit maximal 2.000 MB/s transferiert werden, wobei hier aufgrund einer ineffizienteren Kodierung 20 % statt 1,5 % Overhead abzuziehen sind. Bei einer Anbindung über den PCH, also den Chipsatz, müssen sich außerdem alle Geräte den DMI-Bus teilen, der neben einer niedrigen Bandbreite auch eine höhere Latenz besitzt.“

Das Mainboard unterstützt PCIe 2.0 und hat 8 Lanes, die CPU 3.0 und hat 16 Lanes.
Inwiefern habe ich jetzt einen Einfluss darauf ob die SSD über Chipsatz oder direkt an die CPU angebunden ist? Und bedeutet 20% Overhead dass am Ende nur 1600 MB/s Bandbreite übrig bleiben?

Wäre echt super wenn mir da jemand der sich mit den Begriffen auskennt weiterhelfen könnte.

 

[Holt]

"kann die Leistung des Laufwerks aber drastisch reduzieren", also drastisch halte halt ich für extrem übertrieben sofern es 4 PCIe 2.0 Lanes sind. Merken wird man davon kaum was, man sieht es nur den Benchmarks.

 

[i7er]

Und was versteht man unter "Direkter Anbindung an die CPU"? Geht nicht jedes Signal im Computer über den Chipsatz/Mainboard?

 

[CHAOSMAYHEMSOAP]

Nein, heutige Prozessoren besitzen einen eigenen PCIe Controller, wobei Intel bei seinen Mainstream CPUs nur die 16 Leitungen für die Grafikkarte vorsieht.
Dazu kommt noch das DMI, was den Chipsatz anbindet und erst bei Skylake 4 PCIe 3.0 Lanes (4GB/s) entspricht. Wenn der Grafikchip deines Notebooks also mit 16 Leitungen angebunden ist
(dürfte wohl der Normalfall sein), wird eine PCIe SSDs spätestens durch das DMI ausgebremst, da es nur 2GB/s liefern kann (und SATA/USB/Netzwerk laufen auch darüber).

 

[i7er]

Ok, also gibt es keine Möglichkeit dass die direkten Lanes von der CPU aufgeteilt werden zwischen der Grafikkarte und dem M.2 Slot? Weil dann wäre mein Vorhaben sowieso sinnlos, wenn ich nur 2000MB/s, abzüglich des Overhead also 1600MB/s zur Verfügung hätte.

 

[Betabrot]

Wenn ich von einer sogenannten „M.2 SSD mit NVMe“ booten will, ist die notwendige Unterstützung (Treiber) bereits in Windows 10 integriert oder muss es das Mainboard (BIOS) unterstützen?

Zum booten muss das Bios des Mainboards das unterstützen. Kann man aber unter Umständen selber "nachrüsten" (wenn man gemodete Bios Daten flashen kann und sich das Bios moden lässt). (Anleitung wäre zB hier: [Guide] How to get full NVMe support for Intel Chipset systems from 6-Series up)

 

[Holt]

Ok, also gibt es keine Möglichkeit dass die direkten Lanes von der CPU aufgeteilt werden zwischen der Grafikkarte und dem M.2 Slot?

Das hängt von der HW ab, die Notebookschipsätze erlauben teils schon eine Aufteilung der PCIe Lanes der CPU, nur muss das auf dem Mainboard auch realisiert worden sein. Generell ist es üblich, dass die M.2 Slots mit PCIe Lanes vom Chipsatz angebunden sind, bei den Modellen mit Boardwell CPUs also meist mit 4 PCIe 2.0 Lanes.

 

[h00bi]

Wenn dein Notebook nicht ab Werk (auch) mit NVMe SSDs ausgeliefert wird ist es recht unwarhscheinlich dass das Notebook ohne Hilfe von NVMe SSDs booten kann, es ist ja noch ein altes Haswell NB.
Bei der 960 müsste man abwarten ob diese ein Option ROM hat und wie sich das auf verschiedenen Plattformen verhält.
Wenn die 960 Evo ein ordentliches Option ROM verpasst bekommt geht es im Prinzip nur noch darum ob das Notebook von PCIe Geräten booten kann. Da ist i.d.R. aber kein Problem.

 

[Holt]

Wenn es noch Haswell ist, dann sind die M.2 Slots wenn überhaupt, dann meist nur mit 2 PCIe 2.0 Lanes angebunden. Damit sind 200MB/s mehr als mit SATA machbar und dafür lohnt sich der Aufpreis für so eine SSD nicht.

 

[Bucho]

@i7er
Es wäre hilfreich zu erfahren was Du genau für ein Notebook hast. Sprich die Marke und Modellbezeichnung (meist am Aufkleber auf der Unterseite zu erkennen).

Da Du jedoch wie zu erkennen ist einen HM86 Chipsatz hast gehe ich zu 99% davon aus daß, falls das Board überhaupt einen M.2 Anschluß hat (Achtung! Es gibt auch mSATA und PCI-E Mini Card die dem M.2 Anschluß ähnlich sehen), dieser über den Chipsatz angebunden ist.
Selbst am Desktop gab es erst ab den 90er Chipsätzen Boards mit M.2 die über die CPU angebunden sind, soviel ich weiß.

 

[i7er]

@Bucho ASUS N751 wärs, in der Gebrauchsanweisung finden sich dazu jedenfalls keine Angaben.

Nachtrag: Aus einem Testbericht weiß ich, dass es M.2 über PCI 2.0 x4 ist.

Danke für alle Antworten! Ist natürlich schade dass mein Plan nicht aufgeht, aber das Notebook rennt auch jetzt schon mit der 850 EVO wie der Teufel.