ASUS ROG Strix X670E-E Gaming WiFi - Das leidige Thema der PCIe-Lanes

[DJMadMax]

Heyho meine lieben,

hevorgerufen durch eine aktuelle Situation eines Arbeitskollegen bin ich mir bei der Ausstattung des genannten Mainboards nicht zu 100% sicher, wie genau sich die Lane-Verteilung verhält.

Folgender Sachverhalt ist gegeben:

Wir wissen, dass Ryzen 7000-Prozessoren derzeit 28 PCIe 5.0-Lanes zur Verfügung stellen, von denen vier Lanes für die Kommunikation mit dem Chipsatz abgestellt sind. Es bleiben netto also 24 PCIe 5.0-Lanes zur Verfügung.

Der X670E-Chipsatz stellt seinerseits wiederum bis zu 44 Lanes zur Verfügung, darunter bis zu 24 Lanes für PCIe 5.0, 12 Lanes für PCIe 4.0 und 8 Lanes für PCIe 3.0. Diese Angaben sind "Maximalangaben" und obliegen dem Willen des Mainboard-Herstellers, das ist mir bekannt.

Beides gibt es u.A. auch hier auf ComputerBase im Auftakt-Artikel zu den Chipsätzen nachzulesen:
https://www.computerbase.de/2022-10/chipsaetze-ryzen-7000-amd-x670e-x670-b650e-b650-vergleich/

Mein Arbeitskollege hat sich ein ASUS ROG Strix X670E-E Gaming WiFi ausgeschaut - mal vom Preis abgesehen ist das ein hübsches Stück Technik, an dem es nur wenig auszusetzen gibt. Das Board besitzt neben dem obligatorischen PCIe 5.0 x16-Slot für Grafikkarten insgesamt vier weitere M.2-NVME-Slots, von denen drei mit PCIe 5.0 x4 betankt werden können, einer mit PCIe 4.0 x4.

Laut Seite 7 im Handbuch sind neben dem PCIe x16-Slot für die Grafikkarte drei der vier M.2-Slots ebenfalls an die CPU und NICHT an den Chipsatz angebunden.

Jetzt rechnen wir mal zusammen: Die Grafikkarte belegt 8 Lanes, drei M.2-SSDs belegen 12 Lanes, somit wären insgesamt 20 der "bis zu 24 nutzbaren" Lanes belegt.

ASUS geht hier jedoch einen anderen Weg. Laut Seite 12 im Handbuch sieht die Sachlage nämlich so aus, dass:

... selbst, wenn also nur der M.2_3, also lediglich dieser eine spezielle Slot belegt ist, können für die Grafikkarte schon nur noch 8 Lanes zur Verfügung gestellt werden.

An dieser Stelle frage ich mich:
Was genau hat ASUS sich hierbei gedacht? Wieso kann man selbst bei einem 500 Euro-Mainboard nicht die Lanes so sinnvoll verteilen, dass die M.2 über den Chipsatz laufen, der in X670E-Ausführung doch mehr als genug Lanes zur Verfügung stellt? Sowohl Prozessor (wie gesagt, 24+4) als auch X670E-Chipsatz bieten doch Lanes im Überfluss, was ist denn hier schiefgelaufen?

Mein Arbeitskollege hat nun jedenfalls seine M.2-Vollbestückung des Mainboards geändert und wird das "Datengrab" als SATA-SSD ausführen, eben aufgrund dieser Thematik.

Von der Sinnhaftigkeit, sich ein Board für 500 Euro zu kaufen und das Board mit M.2-SSDs zuzukleistern oder nicht, das ist an dieser Stelle vollkommen irrelevant. Es geht einfach nur darum, dass man tatsächlich schon sehr viel Geld in die Hand nimmt und dann offensichtlich aufgrund von absichtlich gefällten Entscheidungen in der Nutzung und Bandbreite eingeschränkt wird.

Es soll hier nicht darüber diskutiert werden, ob (Stand Jetzt) 8 Lanes an PCIe 5.0 ebenfalls für Grafikkarten ausreichen, das interessiert nicht. Es geht mir rein um die offensichtlich künstliche Beschneidung der Lanes bzw. deren Verteilung und das will mir an dieser Stelle nicht in den Kopf.

Vielleicht übersehe ich hier ja auch irgend etwas und ihr könnt mir auf die Sprünge helfen.

Vielen Dank im Voraus.

 

[Drewkev]

Was genau hat ASUS sich hierbei gedacht? Wieso kann man selbst bei einem 500 Euro-Mainboard nicht die Lanes so sinnvoll verteilen, dass die M.2 über den Chipsatz laufen, der in X670E-Ausführung doch mehr als genug Lanes zur Verfügung stellt?

Tut er das? Nach meinem Kenntnisstand liefert der Chipsatz gar keine PCIe 5.0 Lanes mit, auch die Kommunikationen zwischen den beiden Bauteilen (die den Chipsatz bilden) läuft über PCIe 4.0. Das würde auch erklären warum kein einziger Slot mit PCIe 5.0 (egal ob M.2 oder x16) an den Chipsatz angebunden ist.

Ich lasse mich gerne korrigieren sofern falsch.

 

[TNil]

In der Tat, steht auch im oben verlinkten CB-Artikel, über den Chipsatz (egal ob B650(E)/X650(E)) läuft immer nur PCIe4.0

 

[DJMadMax]

Ah, dann wird das Ganze ja noch spannender. Wieso geht ASUS dann nicht erst Recht her und bindet einfach nur zwei der M.2-Slots per PCIe 5.0 an der CPU und die zwei weiteren per PCIe 4.0 am Chipsatz an?

Aber weiterhin bleibt ja das Problem: ein einziger M.2 (M.2_3) ist belegt und schon bricht der PCIe-Slot der Grafikkarte auf 8x ein. Das kann doch nicht zielführend sein.

 

[Drewkev]

Wahrscheinlich damit sie einen M.2 Slot mit PCIe 5.0 "dazumogeln" können, die CPU hat ja gar nicht genug Lanes um den x16 und drei x4 Slots (=28 Lanes) versorgen zu können.

Und da PCIe eine Punkt-zu-Punkt Verbindung ist hat es halt den letzten M.2 Slot erwischt der sich dann die Lanes teilen muss. Warum da nicht PCIEX16_2 genommen wurde kann ich nicht sagen, schließlich hängt der ja auch an der CPU.

 

[Creidiki]

Du übersiehst folgendes:
NUR der SOC (CPU) unterstützt 5.0, der Chipsatz nur 4.0. Steht so im von dir verlinkten Artikel.
Zitat: " Die Chipsätze selbst unterstützen PCIe 5.0 nicht."

Schau dir auch nochmal das Blockdiagramm vom X670(E) im Artikel an. Da steht eindeutig 12xPCIe 4.0 und max. 8xPCIe 3.0.

SOC Anbindung an Chipsatz ist nur 4xPCIe 4.0.
Zitat: "Von denen werden stets 4 Lanes für die Anbindung des jeweiligen Chipsatzes benötigt, die allerdings als PCIe 4.0 x4 ausgeführt sind."

 

[DJMadMax]

Wahrscheinlich damit sie einen M.2 Slot mit PCIe 5.0 "dazumogeln" können, die CPU hat ja gar nicht genug Lanes um den x16 und drei x4 Slots (=28 Lanes) versorgen zu können.

Ich vermute fast, dass das der Grund sein wird. Vielen Dank für den Denkanstoß. Ich hätte gehofft, dass man bei einem 500 Euro-Board nicht mogeln muss und sinnvoller/anders an solche Themen herangeht - z.B. die restlichen M.2-Slots "nur" in PCIe 4.0 ausführt und sauber am Chipsatz anbindet.

@Creidiki
Ja korrekt, der Chipsatz selbst stellt keine PCIe 5.0-Lanes zur Verfügung, wie auch schon von @TNil erwähnt, vielen Dank

Die saubere Lösung seitens ASUS wäre also gewesen, nur einen M.2-Slot nach PCIe 5.0 anzubinden, damit man den zweiten PCIe x16-Slot weiterhin mit vier 5.0-Lanes über die CPU versorgen kann und einfach alle anderen M.2-Slots in PCIe 4.0 ausführen.

Da hat ASUS für mich voll in's Klo gegriffen mit dem tatsächlichen Layout.

 

[spfccmtftt89]

@DJMadMax Nicht nur Asus greift ins Klo mit dem Splitting der Lanes, das betrifft doch jedern Hersteller, oder nicht?

Möchtest du maximal viele PCIe-Lanes, soll es doch bitte HEDT sein. Gleichzeitig ist der X670E ja wiederum ein kleiner HEDT-Chipsatz, nur eben nicht mit ansatzweise so vielen Lanes.🫠

 

[DJMadMax]

@spfccmtftat
Ich möchte ja nicht noch mehr PCIe-Lanes, die verfügbaren sollen einfach nur sinnvoll aufgeteilt sein.

Mein MSI MAG Z690 Tomahawk DDR4 WiFo besitzt ebenfalls vier M.2-Slots. Das einzige, was hier shared ist, sind vier SATA-Ports (jeweils zwei pro M.2 Slot #3 und #4 wenn ich nicht irre). Hier könnte ich also nach Belieben das Board mit M.2-SSDs zukleben und hätte dennoch überall die angegebene Leistung zur Verfügung.

 

[Drewkev]

das betrifft doch jedern Hersteller, oder nicht?

Konkret in dem Fall: Jeden der mindestens drei M.2 Slots mit PCIe 5.0 verbaut, weil zwei wären ja kein Problem.

Aber sobald die Chipsätze eigene PCIe 5.0 Lanes mitliefern ist auch das passeé.

 

[spfccmtftt89]

@DJMadMax Es kann doch nur Absicht oder Blödheit seitens Asus sein. Wahrscheinlich ist es eher Ersteres.

 

[Hollmotz]

Das war schon vor 13 Jahren bei meinem Gigabyte GA-P55A UD4 nervig, da musste man sich entscheiden: entwerder USB3/SATAIII und PCIe x8, oder USB2/SATAII und PCIe x16. Dachte damals, es läge an dem komischen Design mit separatem Marvell-Chip oder was das war.
Und letzte Woche bin ich aus allen Wolken gefallen, als ich mein neues System zusammengebaut habe (Gigabyte Z790 Aero G), schön schlank mit nur einer PCIe4.0 SSD auf dem M.2 PCIe5.0 Slot...... die Grafikkarte bekommt wieder nur 8 Lanes. In keinster Weise hätte ich damit gerechnet, dass es das nach 13 (dreizehn) Jahren des technischen Vortschritts noch gibt.

 

[Drewkev]

die Grafikkarte bekommt wieder nur 8 Lanes.

Weil auch bei dir der M.2 Slot an die CPU angebunden ist, wobei die Intels zusätzlich weniger Lanes haben.

Nimm einen anderen M.2 Slot und das "Problem" ist gelöst.

 

[mje1976]

Die Verteilung der Lanes bei diesem Board find ich auch blöd. Deswegen hab ich mir das ROG Strix X670E-F bestellt. Ist eins der wenigen Boards, wo die Lanes sinnvoll verteilt sind

 

[Hollmotz]

Weil auch bei dir der M.2 Slot an die CPU angebunden ist, wobei die Intels zusätzlich weniger Lanes haben.

Nimm einen anderen M.2 Slot und das "Problem" ist gelöst.

Aktuell ist da wahrscheinlich kein Problem, da es ja noch keine PCIe5.0 Grafikkarten gibt, und so entspricht ja PCIe5.0 x8 = PCIe4.0 x16 (stimmt doch, oder?). Außerdem reizen die aktuellen Karten die Bandbreite von PCIe4.0 wohl noch lange nicht aus, glaube sogar kaum PCIe3.0.
Den M.2-Port werde ich jedenfalls nicht wechseln, da er oberhalb der Grafikkarte gut zugänglich ist und einen schönen dicken Kühlkörper drauf hat. Die anderen sind komplett vom fetten GPU-Kühler verdeckt, was der Wärmeableitung sicher nicht zuträglich ist. Die SSD wird so im Normalbetrieb schon gerne mal 50°C warm.

 

[Wertzius]

Das wird so gemacht, damit die SSD überhaupt mit voller Geschwindigkeit laufen könnte - über den Chipsatz teilt sie sich ja die Bandbreite zur CPU mit allen anderen Schnittstelle - nur über die CPU direkt stehen die Lanes exklusiv zur Verfügung.
Das macht nicht nur ASUS so, da gibt es mehrere Beispiele für.
Bei PCIe 5.0 Grafikkarten wird es wahrscheinlich pupsegal sein, ob sie mit 16 oder 8 Lanes laufen - die Geschwindigkeit mit 8 Lanes entspricht ja 16 Lanes PCIe 4.0.

Lösung: einfach eine M.2 Adapterkarte für den untersten PCIe Slot holen und fertig. Kostet satte 15€ - mehr für mehrere SSDs.



@Hollmotz 50C sind doch super - ab 70 kann man anfangen sich Gedanken zu machen.

 

[Drewkev]

Die anderen sind komplett vom fetten GPU-Kühler verdeckt, was der Wärmeableitung sicher nicht zuträglich ist.

Hast du das getestet? Ich vermute nicht.

Die SSD wird so im Normalbetrieb schon gerne mal 50°C warm.

Das ist relativ kühl.

 

[Yogi2023]

Und letzte Woche bin ich aus allen Wolken gefallen, als ich mein neues System zusammengebaut habe (Gigabyte Z790 Aero G), schön schlank mit nur einer PCIe4.0 SSD auf dem M.2 PCIe5.0 Slot...... die Grafikkarte bekommt wieder nur 8 Lanes. In keinster Weise hätte ich damit gerechnet, dass es das nach 13 (dreizehn) Jahren des technischen Vortschritts noch gibt

Hab ich das richtig verstanden?
Nutze das Asus TUF Gaming x670e Plus. Wenn ich also die Grafikkarte im PCIe 5.0 Port nutze und eine
M2 im Steckplatz M2_1 Socket 3, stehen nur 8 Lanes für die Karte zur Verfügung?

Würde ich die M2 stattdessen in Steckplatz M2_3 stecken, steht für diese PCIe 4.0 und für die
Grafikkarte dann PCI 5.0 16 Lanes zur Verfügung? Siehe Bilder:

Ich kann nirgends im Handbuch erkennen, dass wenn ich M2_1 für die M2 nutze, die Graka nur noch
8 Lanes zur Verfügung hat?

 

[Drewkev]

stehen nur 8 Lanes für die Karte zur Verfügung?

Nein, bei dir (bzw. dem Mainboard) wird das nie der Fall sein. Wäre das ein Intel Mainboard dann schon.

 

[Yogi2023]

Danke, dann kann ich alles so lassen für die Zukunft, falls es mal PCIe 5.0 Grakas gibt und habe keine Einschränkung!