PCIe SSD: NVMe oder AHCI?

[Lebedev]

Moin,

ich bin schon eine Weile von den Hardwarebasteleien weg, daher nicht mehr auf dem aktuellen Stand.
Wenn ich eine M.2 SSD mit M-Key habe, unterstützt diese PCIe ( x2 / x4 ) und SATA, ist das richtig? (klick)

In meinem konkreten Fall habe ich eine Samsung Samsung SSD SM951. Diese gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen, einmal als NVMe Version, und einmal als AHCI Version. Mein erster Gedanke war nun PCIe = NVMe und SATA = AHCI. Allerdings sagt Geizhals dass auch die AHCI Version 4 PCIe Lanes hat. Heißt das, man kann AHCI direkt über PCI Express sprechen? Oder sitzt bei SSDs die kein NVMe sprechen können ein PCIe Controller auf der Platine? Also quasi der Controller, der bei normalen SATA SSDs/HDDs auf dem Mainboard sitzt...?

Gruß

 

[Tzk]

SSDs sind normalerweise entweder per PCIe oder SATA angebunden, nicht beides. Die Slots auf dem Mainboard dagegen unterstützen teilweise beides (PCIe und SATA). Das hat erstmal nix mit NVMe oder AHCI zu tun, weils da um die elektrische Anbindung/Schnittstelle geht. NVMe und AHCI sind die Protokolle, mit denen die Daten letztendlich über die Schnittstelle übertragen werden.

Ehrlich gesagt ist mir neu das man M.2 (PCIe) SSDs überhaupt mit AHCI ansprechen kann. Das macht für mich wenig Sinn, da der Overhead über NVMe deutlich geringer ist und damit die Performance deutlich höher. Somit gibts also 3 Varianten: SATA+AHCI, PCIe+AHCI und PCIe+NVMe.

Wie oben geschrieben spricht man damit AHCI nicht "über" PCIe an, sondern nutzt mit der PCIe Schnittstelle das AHCI (oder NVMe) Protokoll.

 

[Lebedev]

Dein letzter Satz ergibt für mich nicht wirklich Sinn... PCIe ist soweit ich weiß nicht nur die physikalische und elektrische Schnittstelle, sondern auch ein Protokoll. In diesem Fall wird, wenn ich nicht falsch liege, AHCI oder NVMe in PCIe gekapselt, was logischerweise auch notwendig ist wenn über die PCIe Schnittstelle kommuniziert werden soll.

Meine Frage ist daher immernoch die gleiche, aber ich will sie mal anders formulieren. Es gibt für M.2 SSDs PCIe Adapterkarten, also solche hier:



Meine Frage ist nun: funktioniert das nur mit NVMe oder auch mit AHCI Karten?

 

[Holt]

Heißt das, man kann AHCI direkt über PCI Express sprechen?

Ja.

Oder sitzt bei SSDs die kein NVMe sprechen können ein PCIe Controller auf der Platine?

Die Frage macht so keinen Sinn, aber es gibt PCIe SSD Controller die das AHCI und welche die das NVMe Protokoll verwenden, bei der SM951 gibt es beide Versionen, der Unterschied ist da offenbar auch die FW, man kann dies aber nicht selbst nachträglich ändern.

Also quasi der Controller, der bei normalen SATA SSDs/HDDs auf dem Mainboard sitzt...?

Es könnte sein das auf eine PCIe SSD ein normale SATA Host Controller sitzt und dann eben auch normale SATA SSD Controller, vermutlich zwei im RAID 0 und solche können das nur das AHCI Protokoll unterstützen, für das NVMe Protokoll muss es ein nativer PCIe SSD Controller sein.

da der Overhead über NVMe deutlich geringer ist und damit die Performance deutlich höher.

Der Overhead ist geringer, aber wie deutlich die Performance besser ist, hängt von der Art der Nutzung ab, die seq. Transferraten z.B. sind deswegen nicht anders.

Somit gibts also 3 Varianten: SATA+AHCI, PCIe+AHCI und PCIe+NVMe.

Korrekt.

Dein letzter Satz ergibt für mich nicht wirklich Sinn... PCIe ist soweit ich weiß nicht nur die physikalische und elektrische Schnittstelle, sondern auch ein Protokoll.

Es gibt verschiedene Layer im PCIe Protokoll, NVMe oder AHCI ist dann der oberste Layer über den Layern die das PCIe Protokoll sowieso hat. Siehe OSI-Modell, wie es auch bei Ethernet verwendet wird, damit kann man dann auch verschiedene Protokoll wie z.B. http, ftp, ssh etc. über TCP/IP übertragen.

In diesem Fall wird, wenn ich nicht falsch liege, AHCI oder NVMe in PCIe gekapselt

Nicht gekapselt, es ist Schicht 7 – Anwendungsschicht (Application Layer) im OSI-Modell.

funktioniert das nur mit NVMe oder auch mit AHCI Karten?

Das ist egal, solange es eine M.2 PCIe SSDs ist. NVMe ist ja nur das Protokoll bzw. nur das Protokoll auf der Anwednungsschicht. In so einem Adapter wird jeder SM951 laufen, egal ob es die AHCI oder die NVMe Version ist. Aber eine SM951 sollte man sich aus drei Gründen eher nicht kaufen, denn erstens ist es eine OEM SSD, man bekommt als keinen Support und kann auch keine Garantieansprüche direkt geltend machen, die SM haben kein Option ROM, um davon booten zu können muss deren Kennung im UEFI unterlegt sein damit sie vom UEFO überhaupt als SSDs erkannt werden können und dann ist sie inzwischen schon veraltet. Wenn Du so ein Teil als Bootlaufwerk auf einem X79er Board nutzen willst, dürfte dies also sehr wahrscheinlich nicht klappen.

Nimm dann lieber die 950 Pro, die hat nicht nur ein Option ROM, sondern sogar eines mit der besonderen Fähigkeit das davon auch Systeme booten können deren UEFI / BIOS kein NVMe unterstützt! Aber dies kann eben nur die 950 Pro, keine andere NVMe SSD bietet dies, auch die 960 Pro nicht.