Motherboard-M.2-Dichte auf dem Vormarsch

Wenn Sie Technologierezensionen und Leitartikel lesen, sollte es keine Überraschung sein zu hören, dass NVMe älteren Schnittstellen wie überlegen ist SATA und IDE. NVMe fährt mit PCI Express (PCIe) Bus und in den letzten Jahren der Dachverband, PCI-SIGhat die Busgeschwindigkeiten rasant erhöht. Die Busgeschwindigkeit, auch Bandbreite genannt, steigt mit jeder neuen Generation und hat die Verbreitung von an Plattformen angeschlossenen Geräten beschleunigt. Da immer mehr Geräte im Einsatz sind, haben CPU-, Chipsatz- und Motherboard-Hersteller der Nachfrage entsprochen, indem sie die Anzahl der verfügbaren PCIe-Lanes erhöht haben.

Quelle: Gigabyte

PCIe Generation 5 (Gen5) Die Auslieferung begann 2021 auf Plattformen der Intel 600-Serie, wobei viele Consumer-Motherboards bis zu 16 Gen5-Lanes nutzen. Da so wenige Gen5-Lanes verfügbar sind, haben die meisten Motherboard-Hersteller keine spezielle Gen5-Konnektivität für Speichergeräte vorgesehen. Stattdessen entschieden sie sich dafür, sich auf die Plattformen für Grafikkarten der nächsten Generation vorzubereiten.

PCIe war schon immer ein Problem für Verbrauchersysteme, bei denen die Kaufentscheidung häufig teilweise auf der Preisgestaltung basiert. Es ist teuer, lange Leiterbahnlängen für PCIe herzustellen, und dieser Dollarbetrag steigt mit jeder Generation, da die Technologie immer komplizierter wird. Die Begrenzung der Anzahl der PCIe-Lanes war eine Möglichkeit, die Kosten für Verbraucher unter Kontrolle zu halten, aber irgendwann verlangt der Verbraucher mehr Konnektivität von der Plattform.

Die AM5-Plattform von AMD bietet Ihnen mehr

AMDs neue AM5-Plattformen bestehen aus vier Chipsätzen – X670E (für Extreme), X670, B650E und B650. Wir werden nicht jedes Detail der Chipsätze aufschlüsseln, aber eine umfassende Liste der Unterschiede finden Sie in diesen Artikeln unter Anandtech Und HWKühlung.

Quelle: AMD

Obwohl es sich lohnt, beide Artikel zu lesen, fassen wir die Daten zu einem einzigen Gesprächsthema zusammen. AMDs AM5-Plattform erhöht die Anzahl der PCIe-Lanes der Ryzen-7000-Serie-CPUs auf 24 (*plus 4 zusätzliche Lanes zum Chipsatz). Dies ist eine Steigerung um vier Lanes gegenüber der vorherigen Ryzen-Generation und um acht mehr als bei den aktuellen verbraucherorientierten Plattformen von Intel.

Da mehr Direct-to-CPU-PCIe-Lanes verfügbar sind, haben Motherboard-Entwickler mehr Flexibilität bei der Anzahl der Endpunkte oder den Verbindungsoptionen, die den Benutzern zur Verfügung stehen. Die offensichtlichste und bei weitem am häufigsten genutzte Konfiguration sind zwei PCIe-x16-Steckplätze voller Länge, die sich in zwei x8-Lanes aufteilen, wenn Sie beide bestücken, sowie ein oder zwei M.2-Steckplätze, alle mit Gen5-Bandbreite.

Quelle: Asus

Die ersten Motherboards, die mit PCIe Gen3 auf den Markt kamen, verfügten über einen einzelnen M.2-Steckplatz und viele der frühen Boards mit PCIe Gen4 folgten diesem Beispiel mit einem einzelnen M.2-Steckplatz. Die Speichermöglichkeiten waren sehr begrenzt. Im Gegensatz dazu ist die AM5-Plattform mit zwei Steckplätzen, die jeweils bis zu 16 GB/s liefern können, eine großartige Leistung, aber nur der Ausgangspunkt. Hier ermöglicht die Erhöhung der verfügbaren Lanes den Motherboard-Herstellern, kreativ zu werden. Ein Teil dieser Kreativität kommt auch von einem neuen Phison-Produkt namens a PCIe Gen5 Redriver (PS7101) Dadurch können sich die PCIe Gen5-Leiterbahnlängen bis zum unteren Teil des ATX-Motherboards erstrecken.

Das Asus ROG Crosshair X670E Extreme landet am anderen Ende des Spektrums, der extremen Seite – wie der Name schon sagt. Mit diesem Board verfügen Sie über zwei X16-Steckplätze (aufgeteilt in zwei x8-Lanes, wenn beide verwendet werden) und zwei integrierte Gen5-M.2-Steckplätze. Das Board verfügt außerdem über eine DIMM-ähnliche Zusatzkarte, die einen Gen4-M.2-Steckplatz und einen Gen5-M.2-Steckplatz unterstützt. Da die meisten von uns nicht über zwei Grafikkarten verfügen, legt Asus eine Zusatzkarte (für einen der X16-Steckplätze) bei, die einen zusätzlichen Gen5-M.2-Steckplatz mit einem massiven Kühlkörper bietet. Falls Sie nicht mehr gezählt haben: Das sind vier Gen5 M.2-Endpunkte und ein Gen4 M.2 für Ihre Hochgeschwindigkeits-SSDs.

Mainstream- und Einstiegsmodell: Mindestens 3 M.2-Steckplätze

Asus ist nicht der einzige Motherboard-Hersteller am äußersten Ende des Spektrums. Gigabyte, Asrock, MSI und andere haben allesamt Premium-Modelle für AMDs AM5-Plattform herausgebracht. Diese Premium-Motherboards verfügen über Premium-Funktionen, sind aber auch zu einem Premium-Preis erhältlich, und das ist nicht jedermanns Sache.

Quelle: Asrock

Das Asrock B650E PG Riptide WiFi ist ein ziemlich standardmäßiges AM5-Mainstream-Motherboard. Dieses Board verfügt über Gen5-, Gen4- und Gen3 x2 M.2-Steckplätze. Im Lieferumfang ist keine extravagante Zusatzkarte enthalten, aber Sie haben die Möglichkeit, eine im Ersatzteilmarkt zu erwerben, um dem zweiten PCIe-Steckplatz zwei weitere Gen5-Laufwerke hinzuzufügen und gleichzeitig den anderen x16-PCIe-Steckplatz weiterhin für Ihre Grafikkarte zu nutzen. Mit Preisen ab weniger als $200 für Modelle der unteren Preisklasse müssen Sie nicht viel ausgeben, um sich auf ein reines NVMe-Speichergerät vorzubereiten.

DirectStorage und Beendigung der thermischen Drosselung

Quelle: MSI

Das bringt uns dazu, die Frage zu beantworten, die Sie sich gerade gestellt haben. Warum benötige ich ein System mit mehr als einer NVMe SSD?

Es gibt viele Gründe, Ihre SATA-SSDs aus dem Verkehr zu ziehen und durch NVMe-Laufwerke zu ersetzen. Bei der ersten handelt es sich um Dateiübertragungen von Festplatte zu Festplatte. Was nützt ein blitzschnelles NVMe-Laufwerk, das Daten mit 10 GB/s schreiben kann, wenn das Laufwerk, das die Daten sendet, auf 500 MB/s begrenzt ist? Das Gleiche gilt für die Weitergabe von Daten in die andere Richtung.

Der größte Nutzen wird jedoch Mitte Oktober 2022 kommen, wenn der erste DirectStorage Spiel kommt auf den Markt. Verachtung erscheint am 14. Oktober und läutet eine neue Gaming-Ära ein, in der die Ladezeiten vom NVMe-Speicher weniger als zwei Sekunden betragen werden! Scorn ist nur das erste von vielen Spielen, deren Veröffentlichung geplant ist. Irgendwann werden alle neuen Spiele über diese Technologie verfügen, die es NVMe-SSDs ermöglicht, Daten als Stream mit hoher Warteschlangentiefe an die GPU zu liefern, ähnlich wie eine riesige 16-spurige Autobahn, die den Engpass reduziert. In dieser Analogie können Sie sich SATA-SSDs als zweispurige Stadtstraße und Festplattenlaufwerke wie eine Schotterstraße auf dem Land vorstellen.

Das Verschieben großer Datenmengen in einem Netflix-ähnlichen Stream mit hoher Geschwindigkeit erzeugt eine höhere Arbeitslast auf der SSD und führt dazu, dass die Laufwerke wärmer laufen als bei herkömmlichen Arbeitslasten für Privatanwender. DirectStorage ist ein neuer Workload, der viel näher an etwas ist, das wir bisher nur auf Workstations und Unternehmensumgebungen gesehen haben.

Um dem Anstieg der Hitze entgegenzuwirken, interessierten sich die Motherboard-Hersteller viel später für die Lösung des Problems der thermischen Drosselung. Premium-Motherboards werden mit aktiver M.2-Kühlung ausgeliefert, aber selbst Mainstream-Mainboards verwenden große Kühlkörper, die die Kühlkörper von Motherboards der vorherigen Generation in den Schatten stellen.

DirectStorage-Spiele laufen besser auf NVMe-SSDs und da Spielegrößen über 100 Gigabyte liegen, benötigen Sie für diese Triple-A-Titel mehr als ein NVMe-Laufwerk in Ihrem System. Die neue AMD AM5-Plattform und die kreative Technik der Motherboard-Designer machen dies möglich.

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