News Gigabyte mit PCI-Express-5-SSD: Gigantischer Kühler gesichtet

[Locutosz]

Im Server-Bereich, wo man größere Platinenflächen, als sie mit M.2 möglich sind, häufiger braucht und/oder auf Hot-Swap besteht, ist es weit verbreitet. Aber dieser beinahe einzigen Vorteile spielen im Desktopmarkt traditionell keine Rolle, die klaren Nachteile von U.2 bezüglich Platzbedarf, Kosten/Aufwand und Fehlerquellenanzahl dagegen schon. Wer es trotzdem nutzen möchte, kann Adapter auf M.2- oder PCI-E-Slots verwenden. Aber ich kenne nur eine einzige Person, die das praktiziert, denn in sehr vielen Fällen zahlt man saftige Aufpreise für U.2, ohne einen für Desktop-Nutzer relevanten Mehrwert zu erhalten.

U.2 hätte spätestens jetzt, mit der Einführung von Pcie 5.0 SSD und dem entsprechend riesigen Kühlaufwand, einen Mehrwehrt. Die Kühlkörper, die dafür jetzt aufgerufen werden, sind ja riesig. Da kann man den SSD-Steckplatz (schlechte Belüftung) nicht mehr unter der Grafikkarte plazieren. Mit U.2 kann man die SSD platzieren wo man will. Und ich denke mal, das mit der Einführung von Pcie 6.0, es in sachen Kühlung nur noch aufwendiger wird.

 

[massaker]

...mit der Einführung von Pcie 6.0, es in sachen Kühlung nur noch aufwendiger wird.

Heutige Gen4-SSDs fühlen sich ganz ohne Kühler in Gegensatz zu einigen Gen3 (nicht allen!) nicht mehr ganz wohl, wenigstens ein einfacher Flachkühler oder die Blech-Abdeckung von einem Billo-Mainboard ist schon fast Pflicht, wenn man wenigstens ab und zu nennenswerte Belastungen fährt...
Gen4: "Spitzenfresser" verbrauchen bereits bis ca. 9W in der Spitze.
Gen5: erste Tests bescheinigen zumindest einer Phison-E26-SSD ca. 11W Maximalverbrauch.
Gen6: gut vorstellbar wäre ca. 14W Spitzenverbrauch (viel mehr gibt ein M.2-Slot auch nicht her). Denkbar wäre auch dass die maximale Breite auf 25mm oder gar 30mm (Maximum laut Spezifikation) anwächst. Vielleich gibt es irgendwann 30110-SSDs wenn auch unwahrscheinlich. Aber zumindest 2580 betrachte ich schon als fast sicher.

 

[PCGH_Torsten]

Ich habe nur die 1.0-Spezifikationen von M.2 von 2013, aber damals wurden gerade einmal 2,5 A vom Slot verlangt. Also nicht einmal 9 W Spitzenverbrauch. Aber auch 14 W ließen sich noch mit relativ kompakten Aluprofilen abführen. Auch respektive erst Recht im Abwind einer Grafikkarte, denn wenn man die Controller-Temperaturen von 80-90 °C doch ausreizen muss, ist ein warmer Luftstrom definitiv besser als ein Hitzestau wegen fehlender aktiver Luftbewegung.

Das sehen übrigens auch die Hersteller so, die mit monströsen Kühlern um Aufmerksamkeit betteln wenn man mal an anderer Stelle guckt: Gigabyte betreibt beispielsweise auf dem X670E Xtreme ebenfalls Turmbau zu Babel, um die primäre M.2-SSD über der Grafikkarte zu kühlen. Aber direkt unter dem PEG sieht man nur ein großes, flaches, komplett strukturloses, teilweise mit Kunststoffzierrat bedecktes Stück Alu, dass kaum breiter als drei M.2-SSDs ist und auch nur ein paar Zentimeter länger. Darunter zu finden? Drei weitere 5.0-M.2-Slots, für die diese Kühlung wohl ausreichen soll.

Kaufberatung für AMD-Mainboards: Gaming-Boards für Ryzen 7000 & 5000 [November: AM5-Video-Update]

Bilder zu Artikel: Kaufberatung für AMD-Mainboards: Gaming-Boards für Ryzen 7000 & 5000 [November: AM5-Video-Update] - Gigabyte X670E Xtreme

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Das heißt übrigens nicht, dass 2,5-Zoll-U.2-SSDs nicht klare Kühlungsvorteile hätten. (Und bei der Stromversorgung erstmal!) Aber ich sehe nicht wirklich einen Bedarf dafür und vor allem hat U.2 umgekehrt deutliche Nachteile bei der Signalqualität. Auf einigen AM5-Mainboards werden bereits bei circa 10 cm Leiterbahnlänge zum M.2-Slot Redriver zwischengeschaltet, damit 5.0-Geschwindigkeit stabil möglich ist. Da kann man sich ausrechnen, welche Qualitäten, sowohl von Kabeln als auch Chips, man für 16 GB/s wird zahlen müssen. Aktuell unterstützt nicht einmal die Hälfte der U.2- und U.3-SSDs im PCGH-Preisvergleich auch nur 4.0-Speed und Kabel für weniger als 50 Euro muss man auch erstmal finden.

 

[massaker]

Ich habe nur die 1.0-Spezifikationen von M.2 von 2013, aber damals wurden gerade einmal 2,5 A vom Slot verlangt. Also nicht einmal 9 W Spitzenverbrauch

Hallo lieber Torsten, ich hänge dann mal das aktuelle "M.2 Pinout Descriptions" an, kurzum:
M.2-B-Key-Slot hat tatsächlich 5x Pins je 0,5 A und somit 2,5 A @ 3,3 V = 8,25 Watt max. (siehe Seite 8 "Socket 2- Key B")
M.2-M-Key-Slot, also moderne NVMe-Slot hat nun insgesamt 9x Pins je 0,5 A, also 4,5 A @ 3,3 V = 14,85 W max. (siehe Seite 12 "Socket 3 - Key M").
Somit könnte ein moderner M.2-Slot maximal 14,85 Watt bereitstellen, die sicherlich mit späteren high-end Gen5-SSDs (Phison-E28?) und/oder spätestens mit Gen6-SSDs ausgeschöpft werden.

Was aber die definierten Abmessungen angeht, so dürftest Du wahrscheinlich in Rev.1 folgende haben:

Seit dem hat sich aber auch schon einiges getan und so schaut das aktuell aus:

Wie man unschwer erkennen kann, sind mittlerweile zwischen 22 und 30mm zwei zusätzliche Breiten definiert worden: 25 und 28mm, daher gehe ich davon aus, dass wir bald statt 2280-Formfaktor zunehmend 2580 oder gar 2880 bewundern werden. Die meisten M.2-Slots auf modernen Mainboards haben ja bereits genug Platz für zusätzliche Breite (wohl noch nicht in Laptops, aber zumindest PC-Bretter).

P.S.: Sorry4OT! Erlaube mir Dich an meine Frage hier zu erinnern:

https://extreme.pcgameshardware.de/threads/chipsaetze-fuer-am5-mainboards-x670-e-und-b660-e-erklaert.625111/post-11126565

Hast Du inzwischen paar hübsche AM5-Diagramme in Deinem gewohnten "Torsten-Mainboard-Profi-Style"?

 

[PCGH_Torsten]

Danke!
Die Pin-Belegungen habe ich auch, aber früher wurde keine Belastbarkeit pro Kontakt angegeben. Nur für den Slot insgesamt und das eben mit 2,5 A.

Nach der kurzen Initiative zu 25xx bei Gigabyte letztes Jahr habe ich übrigens von den Mainboard-Herstellern nichts mehr zu dem Thema gehört und die SSD-Marken scheinen auch eher lose an die Sache rangehen. Mit Kühlerhalterung sind die SSDs ja heute schon de-facto 25er, wenn man sie kauft. Aber für die Platine scheint das niemand nutzen zu wollen und die Mainboard-Hersteller gehen von einer Nutzung ihrer eigenen Kühler aus, sodass man wieder bei 22 ist. Ich persönlich sehe auch keinen großen Sinn in diesen Zwischengrößen – zwei Chips nebeneinander kriegt man frühestens bei 30ern unter, aber die mögliche kürzere Bauweise interessiert eigentlich niemanden. Für bessere Kühlung wäre 22110 das naheliegendere Format: Kühlfläche steigt deutlich stärker, Kompatibilität ist weiter verbreitet.

Aber wenn man sich mal anguckt, was für Kühlkörper Spannungswandler mit 20-30 W Abwärme auf gleicher Fläche zu späteren Netburst-Zeiten bekommen haben (nämlich gar keine), dann sehe ich auch bei 15-W-SSDs, wie beschrieben, keinen Anlass für kuriose Maßnahmen abseits von Marketing, Aufmerksamkeit und Design. (Respektive "Konstruktionsfehler")


Zum Offtopic:
Im letzten Update der Plattformübersicht habe die Komplett-Übersicht über alle Plattformen einfließen lassen.

Übersicht Prozessorsockel: Aktuelle und kommende CPU-Plattformen für AMD und Intel (Frühjahr 2023)

Bilder zu Artikel: Übersicht Prozessorsockel: Aktuelle und kommende CPU-Plattformen für AMD und Intel (Frühjahr 2023) - Übersicht Prozessorsockel: Aktuelle und kommende CPU-Plattformen für AMD und Intel (Frühjahr 2023) (1)

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Ansonsten sind seit einiger Zeit auch die Artikel aus der online. Den Text zur Plattform hatte ich eher im X670-Round-Up integriert, aber das Diagramm dann aus Platzgründen nicht mehr extra eingebracht, sondern im Artikel zum Z790.

https://www.pcgameshardware.de/screenshots/original/2022/10/Mobos_01-pcgh.jpg

[PLUS] Mainboards für Intel Raptor Lake: Das muss man wissen

PCGH Plus: Passend zur Weiterentwicklung der Core-i-CPUs werden auch die alten I/O-Hubs mit erweitertem Funktionsumfang neu aufgelegt.

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[PLUS] Mainboards für Ryzen 7000: Vier X670E-Platinen im Test

PCGH Plus: Ryzen 7000 ist da, hat die Leistungscharts gestürmt – und TDP-bereinigt auch gehalten.

www.pcgameshardware.de

 

[PCGH_Torsten]

@massaker: Habe jetzt nochmal geprüft – der M-Key-M.2 ("Socket 3") hatte schon 2013 ausdrücklich neun 3,3-V-Pins; jeder mit 0,5 A spezifiziert, aber für den gesamten Slot waren trotzdem nur 2,5 A vorgesehen – inklusive Peaks. Ob sich das seitdem geändert hat, kann ich leider nicht nachvollziehen, ohne eine vierstellige Summe an die PCI-SIG zu zahlen.

(Fünf Pins gab und gibt es bei B+M-Modulen, z.B. SATA-SSDs, die auch in den Socket 2 passen und an Position 12/14/16/18 halt eine zweite Kerbe statt vier weiterer Stromleitungen tragen. Gesamtleistung ist damals aber gleich spezifiziert gewesen.)

 

[massaker]

Ob sich das seitdem geändert hat, kann ich leider nicht nachvollziehen

Habe auf Tom'sHardware gesehen, dass sie den Verbrauch von einem Phison-E26 Prototype gemessen haben.
Dabei lag der Spitzenverbrauch bei >11,4 Watt:

Wäre doch gar nicht möglich gewesen, wenn sie sich an die 2,5A halten würden, oder was meinst Du?

 

[PCGH_Torsten]

Wie gesagt: Ich kann nicht sagen, ob die Spezifikationen in den letzten neun Jahren erweitert wurden. Vielleicht ist heute tatsächlich mehr erlaubt – allerdings müsste man dann eigentlich warnen, schließlich sind ältere Platinen noch im Einsatz. Wahrscheinlicher ist aber, dass die Specs mal wieder niemanden interessieren. Haben wir bei Grafikkaten ja auch schon gesehen, dass deutlich mehr Leistun über den Slot gezogen wurde als erlaubt ist. Spannend wäre das dann in ultra mobilen Notebooks, wo es praktisch keine anderen 3,3-V-Nutzer gibt und eine derartige SSD somit 20-50 Prozent Überlast auf den zuständigen Spannungswandlern bedeuten könnte.

 

[massaker]

Ich kann nicht sagen, ob die Spezifikationen in den letzten neun Jahren erweitert wurden. Vielleicht ist heute tatsächlich mehr erlaubt...

Hallo lieber Torsten nochmal,
habe nach diesem aktiven Thread hier letzte Tage wieder mal Intention gehabt die M.2-Slot-Specs durchzublättern, zum antworten aber lieber diesen Thread hier ausgekramt, weil die Vorposts wichtig sind. Da die neuesten 2023-Whitepapers immer noch nicht ganz final sind, berufe ich mich auf die aktuell geltenden vom November '2020:

Was mir in den Specs aufgefallen ist -> dass mA-Peakverbrauch angehoben, aber auch "Normalverbrauch" ordentlich definiert wurde.
Hier mal ein Screenshot aus den alten Specs vom 27. November 2012, Revision 0.7 Version 1.0, siehe Seite 139:

Und hier zum Vergleich die aktuellen Specs, Revision 4.0 Version 1.0, siehe Seite 209:

Wenn ich das von mir markierte richtig interpretiere, dann sind aktuell 3,3Vx3,5A = 11,55 Watt Dauerleistung erlaubt und kurzzeitiger Peak-Verbrauch liegt bei 3,3Vx7,0A = 23,1 Watt. Wie aber der Punkt 5 besagt: es wird davon ausgegangen, dass die entstehende Abwärme bei dem 11,55W- "Normalbetrieb" durch entsprechende Kühlung abgeführt werden kann. Somit liegt der Phison-E26 mit seinen getesteten 11,41 Watt noch "im Rahmen":

Daher wäre die vorherige Annahme mit 4,5A/14,85W falsch, wobei die 3,5A/11,55W auch ganz schön sportlich sind.
Anhänge:
pci-express-m-2-specification-rev-0-7.pdf
pci-express-m-2-specification-revision-4-0-version-1-0.pdf

P.S.: habe mich kurzerhand dagegen entschieden die original PDF-Dateien anzuhängen, bevor ich hier irgendwelche Regeln breche - diese gibt's dann für Dich gerne per PM.

 

[PCGH_Torsten]

Danke für die Infos. Die 0,1-ms-Peak-Leistung ist für die Kühlung egal, das puffert schon die Wärmekapazität der Chips selber weg. Aber auf Seiten der elektrischen Versorgung ist das eine sportliche Steigerung innerhalb einer nominell gleich bleibenden Plattform. Man stelle sich ein altes Ultrabook vor, dass auf 10 W CPU, 20 W Display, 5 W Kleinkram und 9 W SSD ausgelegt ist. Wenn da jetzt nach einem SSD-Upgrade im Peak 53 W statt 44 W an der Stromversorgung saugen, dann sind das mal eben 20 Prozent extra bezogen auf den Gesamtverbrauch und möglicherweise plus 100 Prozent @3,3 V, weil die niemand anders direkt nutzt. Also nach dem Aufrüsten mal vorsichtig am Luftauslass schnuppern – wenn es verschmort riecht, sollte man die neue SSD vielleicht lieber wieder ausbauen.

12 W statt 9 W Dauerleistung sind dagegen relativ harmlos und müssten sich auf 2280er Grundfläche mit ein paar Millimeter Kühlkörper abführen lassen.