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[Guide] Ungenutzte PCI-E x1 Steckplätze sinnvoll mit einer NVME M.2 SSD nutzen

Trill

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Wie die Überschrift schon sagt, möchte ich mit diesem kurzen Beitrag mal darauf aufmerksam machen, dass man auch einen PCI-E x1 Steckplatz für eine NVME M.2 SSD nutzen kann. Da ich selber derzeit ein Mini-PC baue, ist mir in diesem Zusammenhang beim Teile zusammen suchen nur aufgefallen, dass in Foren viele eine SATA SSD suchen bzw. verbauen wollen, weil es ihnen an einem freien x4 Steckplatz mangelt. Sei es weil sie schon zwei M.2 im System haben, sie eine Videoschnittkarte oder ähnliches verbaut haben oder aber ein etwas älteres Mainboard besitzen usw., die Gründe können vielfältig sein. Im gleichen Atemzug zeigen sie dann aber Bilder, wo noch drei x1 Steckplätze auf ihrem Board frei sind. Gut, manche davon können je nach Board geshart sein, aber ein oder zwei davon gehen davon meist immer. Wo im Vorfeld drauf geachtet werden sollte ist, dass das Board von einer M.2 booten kann, das Bios dieses also unterstützt. Als normale SSD unter Windows kann man die M.2 aber auch dann nutzen, wenn das Bios nicht fähig ist davon zu booten, dann ist die SSD eben ein reines Speicherlaufwerk, auf dem man kein System installieren kann.

Adapterkarten für NVME M.2 SSDs gibt es ja eben auch für einen x1 Steckplatz, nachfolgend mal zwei Beispiele.

MZHOU M.2 SSD M-Key NVME PCIe 3.0 x1-Kartenadapter mit: Amazon.de: Computer Zubehör

Cablecc NGFF M-Key NVME AHCI SSD auf PCI-E 3.0 1x x1 vertikaler Adapter f Zubehör

Und eh ich jetzt eine SATA einbaue, warum nicht den brach liegenden PCI-E x1 Speed nutzen, denn eine SATA ist immer langsamer als eine NVME M.2 mit x1 Adapter in einem x1 Steckplatz. Als Beispiel habe ich mal zwei Benchmark-Bilder beigefügt, erstellt mit einer 250GB Samsung EVO Plus in einem X1 Slot. Und um mit 750MB/s zu lesen und gleichzeitig zu schreiben, braucht es dann ja eh eine zweite schnelle M.2 SSD oder aber so was wie eine RAM-Disk.

Gegenüber AHCI SSDs mit SATA Anschluss gewinnt man lesend und schreibend (schreibend eben je nach verwendeter NVME M.2 SSD) real gute 250 MB/s dazu. Hört sich jetzt erst mal nicht viel an, aber ob ne SSD mit 450 oder 750 MB/s liest oder schreib, ist dennoch ein netter Zugewinn, wie ich finde. Zumal die Preise zwischen einer NVME M.2 und einer SATA mittlerweile ja so gut wie gleich ausfallen. Was nicht geht über diese x1 Adapter, sind M.2 SSDs, die als SATA M.2 gekennzeichnet sind, ältere AHCI M.2 gehen aber auch.

So kann man auf einem Z390 Board zum Beispiel vier NVME M.2 nutzen. Ich betreibe als Beispiel auf meinen Asus Strix Z390-E nun genau diese Zusammenstellung, ich habe da etwas umgebaut. Die 250er 970 Evo Plus als Windows-System SSD mit x1 Adapter in einem x1-Slot, eine 512er Samsung 950 Pro und zwei 1TB Silicon Power P34A80 NVME SSDs als Daten-, Games- und Arbeits-M.2 SSDs, wobei drei davon auch mit den vollen vier Lanes, also x4, angebunden sind – siehe letztes Bild. So hat man dann nebenbei ein System, das auch ganz ohne Kabel für das Storage auskommt.

Mit diesem kurzen Beitrag möchte ich keine Diskussion über den Sinn lostreten, also dass man ja viel Speed verschenkt, wenn man eine x4 fähige M.2 mit nur einer Lane nutzt, also in x1 betreibt, es soll nur eine Alternative aufzeigen, wie man brach liegende x1er Steckplätze noch nutzen kann eh man sich anstatt dessen ne SATA SSD einbaut.

Und einen Unterschied merkt man als System-SSD da eh nicht bei normaler Nutzung, also ob die M.2 nun mit einer oder mit vier Lanes angebunden ist. Das System bootet genauso schnell, auch die meisten Programme, die man so braucht, starten ebenfalls genauso schnell. Auch für Games reicht x1 vollkommen aus, ich habe das die letzten Tage mit ca. 15 aktuellen Games ausgiebig getestet. Die Ladezeiten von einer 1TB Silicon Power P34A80 sind allesamt identisch, egal ob diese jetzt im x1 oder x4 Steckplatz lief. Deswegen braucht auch keine Sau PCI-E 4.0 M.2 SSDs, also zumindest nicht um Games zu laden. ;)
 

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Delgado

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Interessanter Ansatz, hab ich mir mal vorgemerkt.

Zu PCI-E X1:
müsste da unter PCIE 3.0 nicht sogar 1 GB/s Durchsatz möglich sein?
 

Trill

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Auf diesen Durchsatz kommt man in Real nicht, Benchmarks bilden hier ja nicht das ab, was man als User so tagtäglich zuhause macht. Die Benchmarks testen ja je nach Benchmark und Test mit bis zu 32/64 Zugriffen gleichzeitig, was eben die höheren Werte auswirft. Der Overhead von PCI 3.0 ist zwar recht niedrig, was bei x1 (8 GT/s) ja theoretische 0,9846 GByte/s möglich macht, so bei 750 - 800MB/s ist in Real aber trotzdem das Maximum erreicht, wenn man z. B. nur einen einzelnen dicken File liest oder schreibt.

Grafikkarten sind hier ein gutes Beispiel. Wenn diese mit x16 angebunden ist, kommt Real nicht mehr als 12 - 13GB/s rum, auch wenn mit allen 16 Lanes 15,754 GByte/s theoretisch möglich wären. Schau mal auf das Bild, das ist meine 2080 Ti, die mit x16 läuft. Decive to Host sind aber 11,891GiB/s, was etwa 12,77GB/s entspricht, so ist es dann eben auch bei M.2 SSDs, die mit x1 oder x4 angebunden sind.
 

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Delgado

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Ich meinte auch nur, dass er wohl schon etwas höher sein sollte, als deine unter PCI-E 2.0 gemessenen Resultate :)
 

Trill

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Hä, welche unter PCI-E 2.0 gemessenen Resultate? Die Werte oben, also meine Benches, sind PCI-E 3.0 x1, mit x1 2.0 wären theoretisch nur 500MB/s möglich, was in Real so um die 350 - 400MB/s wären. Da würde man nie auf 750MB/s kommen, mit x1 PCI 2.0. Und falls du darauf kommst, weil das in dem dritten Bild von AIDA64 so steht, da steht fälschlicherweise 2.0, das Programm liest das falsch aus bzw. zeigt das falsch an, schon seit Ewigkeiten wird das nicht gefixt von den Machern dieses Tools. ;)
 
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Delgado

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Ah, ok, hab mich schon gewundert, gerade wegen dem Screenshot mit AIDA64. Dann ist alles klar :)
 

OSL

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Interessante Möglichkeit, muss gleich mal schauen, ob das auch mit dem ASUS Z370 Prime A geht.
 
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