Knogle
Volt-Modder(in)
[Review] M.2 SSD via PCH anbinden? Keine Perlen vor die Säue..
Ich grüße euch liebe Community,
M.2 SSDs nehmen langsam aber sicher an Beliebtheit, vorallem unter Enthusiasten, aber langsam auch "Normalanwendern" zu.
Dabei sind M.2 SSDs etwa fingergroß, vielleicht so schwer wie eine 2€ Münze, und können dabei mehrere hundert Gigabyte unterbringen.
Die Geschwindigkeit bei den sogenannten PCIe SSDs mit M.2 Schnitstelle geht weit über die der SATA SSDs hinaus.
Wo bei SATA SSDs die SATA 6Gb/s Schnitstelle bei realen ~550MB/s limitiert, sind bei der neusten PCIe Revision 3.0 bis zu ~900MB/s pro Lane möglich.
Der Test den ich hier durchführen werde, wird mit einer Samsung SM951 SSD durchgeführt, mit 256GB Speicher und NVMe Protokoll.
Dabei habe ich die Karte auf einen Adapter von Sintech gesteckt, um diese aufgrund von Überhitzung zu kühlen.
Als Testsystem dient ein System mit Z170 Chipsatz und Pentium G4400 CPU.
Warum der Titel? Werdet ihr gleich sehen..
Die Skylake Platform bietet den Z170 Chipsatz (PCH) welcher über 20 PCIe 3.0 Lanes verfügt
Dabei ist der Chipsatz wiederum mit 4 PCIe 3.0 Lanes an die CPU angebunden, was rein logisch nun schon recht unsinnig ist aber gut.
(Quelle: Intel)
Weiterhin stellt die CPU selbst nochmal 16 PCIe 3.0 Lanes zur Verfügung, also auf der Platform insgesamt 36 Lanes, wobei "real" nur 20 bleiben aufgrund der Anbindung des PCH
Warum geht es hier um die M.2 SSD?
Viele Nutzer als auch Motherboards nutzen für die M.2 Schnitstelle die Lanes des PCH, da der Prozessor bei Skylake lediglich 16 Lanes zur Verfügung stellt, und diese in der Regel durch die Grafikkarte voll genutzt werden.
Würde man ein anderes PCIe 3.0 Gerät mit den CPU-Lanes nutzen, dann würde die Grafikkarte nurnoch mit 8 Lanes betrieben, und rein faktisch steht dieser dann nurnoch die Hälfte der Bandbreite zur Verfügung.
Nutzt man eine M.2 SSD gibt es jedoch folgendes Problem was den PCH betrifft.
Da die Daten der M.2 SSD von der CPU beispielsweise erst über den DMI zum PCH, und dann zum PCH zur M.2 SSD übertragen werden müssen, ist dieser Weg viel länger als beispielsweise von der CPU, direkt zur M.2 SSD.
Dieses meist ignorierte Problem macht jedoch leider den Nutzen der M.2 SSDs dahin, welcher in niedrigen Zugriffszeiten besteht und sehr hohen Datenraten.
Ich habe dies verglichen indem ich eine M.2 SSDs mal gebencht habe, dabei 1 mal in einem PCIe 3.0 Slot welcher von dem PCH versorgt wird, und einmal direkt von der CPU dabei ist folgendes zu sehen
Begonnen habe ich damit, die M.2 SSD mit den PCIe Lanes der CPU zu benchen
Das Ergebnis ist erfreulich, sehr niedrige Zugriffszeiten, sehr hohe Datenrate, mit einer SATA SSD unerreichbar, die Zugriffszeiten sind fast 50% niedriger als bei SSDs
Dann einmal umgesteckt, die Lanes des PCH genutzt.
Dabei bemerke ich: Die CPU als auch der PCH stellen 4 PCIe 3.0 Lanes zur Verfügung.
Hier sieht man bereits wie sich das Ergebnis verschlechtert hat.
Die Zugriffszeiten steigen manchmal um mehr als 100%, manchmal auch bis zu 200%, die Datenraten knicken vorallem bei 4K Read/Write stark ein, die Vorteile einer M.2 SSD gegenüber einer SATA SSD sind somit fast dahin!
Viele SATA SSDs sind, wenn man den Anschluss über den PCH wählt, der M.2 SSD durchaus ebenbürtig, und der Aufpreis für eine solche lohnt nicht, wenn man nicht die Möglichkeit hat diese direkt an die CPU über die PCIe Lanes anzubinden
Ich habe nebenbei noch viele Tests, vorallem was die Verschiebung von kleinen Daten angeht, und teils sind es wirklich 100% Unterschied, allein was das Kopieren/Verschieben betrifft, aber dazu die Tage mehr
Zusammengefasst:
Bei einer M.2 SSD mit Bedacht kaufen!
Bei Systemen wie z.B. Office Rechnern, oder Gaming Systemen lohnt es sich meist garnicht sich eine solche anzuschaffen, da man dann bei Sachen wie GPU Lanes abstriche machen muss, und der Vorteil auch nicht überwiegt.
Nur wenn man genug PCIe Lanes seitens der CPU, wie beispielsweise bei der X99 Platform zur Verfügung hat (Sockel R3) mag sich dies auf lange Sicht lohnen, sonst hat eine M.2 SSD keinen Vorteil gegenüber einer günstigeren SATA SSD
Ich grüße euch liebe Community,
M.2 SSDs nehmen langsam aber sicher an Beliebtheit, vorallem unter Enthusiasten, aber langsam auch "Normalanwendern" zu.
Dabei sind M.2 SSDs etwa fingergroß, vielleicht so schwer wie eine 2€ Münze, und können dabei mehrere hundert Gigabyte unterbringen.
Die Geschwindigkeit bei den sogenannten PCIe SSDs mit M.2 Schnitstelle geht weit über die der SATA SSDs hinaus.
Wo bei SATA SSDs die SATA 6Gb/s Schnitstelle bei realen ~550MB/s limitiert, sind bei der neusten PCIe Revision 3.0 bis zu ~900MB/s pro Lane möglich.
Der Test den ich hier durchführen werde, wird mit einer Samsung SM951 SSD durchgeführt, mit 256GB Speicher und NVMe Protokoll.
Dabei habe ich die Karte auf einen Adapter von Sintech gesteckt, um diese aufgrund von Überhitzung zu kühlen.
Als Testsystem dient ein System mit Z170 Chipsatz und Pentium G4400 CPU.
Warum der Titel? Werdet ihr gleich sehen..
Die Skylake Platform bietet den Z170 Chipsatz (PCH) welcher über 20 PCIe 3.0 Lanes verfügt
Dabei ist der Chipsatz wiederum mit 4 PCIe 3.0 Lanes an die CPU angebunden, was rein logisch nun schon recht unsinnig ist aber gut.
(Quelle: Intel)
Weiterhin stellt die CPU selbst nochmal 16 PCIe 3.0 Lanes zur Verfügung, also auf der Platform insgesamt 36 Lanes, wobei "real" nur 20 bleiben aufgrund der Anbindung des PCH
Warum geht es hier um die M.2 SSD?
Viele Nutzer als auch Motherboards nutzen für die M.2 Schnitstelle die Lanes des PCH, da der Prozessor bei Skylake lediglich 16 Lanes zur Verfügung stellt, und diese in der Regel durch die Grafikkarte voll genutzt werden.
Würde man ein anderes PCIe 3.0 Gerät mit den CPU-Lanes nutzen, dann würde die Grafikkarte nurnoch mit 8 Lanes betrieben, und rein faktisch steht dieser dann nurnoch die Hälfte der Bandbreite zur Verfügung.
Nutzt man eine M.2 SSD gibt es jedoch folgendes Problem was den PCH betrifft.
Da die Daten der M.2 SSD von der CPU beispielsweise erst über den DMI zum PCH, und dann zum PCH zur M.2 SSD übertragen werden müssen, ist dieser Weg viel länger als beispielsweise von der CPU, direkt zur M.2 SSD.
Dieses meist ignorierte Problem macht jedoch leider den Nutzen der M.2 SSDs dahin, welcher in niedrigen Zugriffszeiten besteht und sehr hohen Datenraten.
Ich habe dies verglichen indem ich eine M.2 SSDs mal gebencht habe, dabei 1 mal in einem PCIe 3.0 Slot welcher von dem PCH versorgt wird, und einmal direkt von der CPU dabei ist folgendes zu sehen
Begonnen habe ich damit, die M.2 SSD mit den PCIe Lanes der CPU zu benchen
Das Ergebnis ist erfreulich, sehr niedrige Zugriffszeiten, sehr hohe Datenrate, mit einer SATA SSD unerreichbar, die Zugriffszeiten sind fast 50% niedriger als bei SSDs
Dann einmal umgesteckt, die Lanes des PCH genutzt.
Dabei bemerke ich: Die CPU als auch der PCH stellen 4 PCIe 3.0 Lanes zur Verfügung.
Hier sieht man bereits wie sich das Ergebnis verschlechtert hat.
Die Zugriffszeiten steigen manchmal um mehr als 100%, manchmal auch bis zu 200%, die Datenraten knicken vorallem bei 4K Read/Write stark ein, die Vorteile einer M.2 SSD gegenüber einer SATA SSD sind somit fast dahin!
Viele SATA SSDs sind, wenn man den Anschluss über den PCH wählt, der M.2 SSD durchaus ebenbürtig, und der Aufpreis für eine solche lohnt nicht, wenn man nicht die Möglichkeit hat diese direkt an die CPU über die PCIe Lanes anzubinden
Ich habe nebenbei noch viele Tests, vorallem was die Verschiebung von kleinen Daten angeht, und teils sind es wirklich 100% Unterschied, allein was das Kopieren/Verschieben betrifft, aber dazu die Tage mehr
Zusammengefasst:
Bei einer M.2 SSD mit Bedacht kaufen!
Bei Systemen wie z.B. Office Rechnern, oder Gaming Systemen lohnt es sich meist garnicht sich eine solche anzuschaffen, da man dann bei Sachen wie GPU Lanes abstriche machen muss, und der Vorteil auch nicht überwiegt.
Nur wenn man genug PCIe Lanes seitens der CPU, wie beispielsweise bei der X99 Platform zur Verfügung hat (Sockel R3) mag sich dies auf lange Sicht lohnen, sonst hat eine M.2 SSD keinen Vorteil gegenüber einer günstigeren SATA SSD
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