"Ein PCIe-Steckplatz unterstützt nur ein Gerät"

[jonderson]

Kurzform:
Unterstützt ein PCIe-Steckplatz wirklich nur ein "Gerät" und wenn ja wie erklärt sich das?

Langform:
Ja ich habe den Beitrag absichtlich hier erstellt, da ich hier die meiste PCIe Fachkenntnis vermute und um die geht es mir.

Mein Kollege hat die Wahl zwischen Dlan oder Wlan in Zukunft.
Ich habe Wlan empfohlen und er sucht jetzt nach einer Wlan Karte.
Intel hat da was rausgebracht:
https://geizhals.de/intel-wi-fi-6-g...wg-dtk-a2453287.html?t=v&hloc=at&hloc=de&va=b

Die Überlegung war, sich jetzt ne PCIe x1 Karte zu kaufen die einen Adapter auf M2 drauf hat.

Was man jetzt feststellt ist, dass bei den meisten Wlan/Bluetooth Kombi Karten ein USB Header mit dabei ist und bei Intel steht:
https://www.intel.de/content/www/de...el-wifi-6-gig-desktop-kit/specifications.html
Typ der Systemschnittstelle: Wi-Fi(PCIe), BT(USB)

Wäre es wirklich nicht möglich über PCIe BT und Wlan laufen zu lassen? Wieso nicht?
Eine Grafikkarte kann ja auch nicht nur Bild anzeigen, sondern auch noch rechnen...

 

[Nilson]

Die Überlegung war, sich jetzt ne PCIe x1 Karte zu kaufen die einen Adapter auf M2 drauf hat.

Gibt es schon fertig inkl. externer Antenne: GIGABYTE GC-WBAX200

 

[BlubbsDE]

Wäre es wirklich nicht möglich über PCIe BT und Wlan laufen zu lassen? Wieso nicht?

Wer sagt, es wäre nicht möglich? Aber BT via USB existiert halt schon lange. Da bedient man sich einfach der funktionierenden Technik.

Interne M.2 WLAN Karten sind für ein Desktop die denkbar schlechteste Lösung. Bitte nicht nehmen. Du hast an die Antennen gedacht? Antennen in einem Desktop Gehäuse, das wird nichts.

Wenn intern dann direkt PCIe mit nach außen geführten Antennen. Aber am flexibelsten ist man mit einer externen USB Lösung.

 

[jonderson]

Es geht mir nicht um das Wlan Problem, sondern um die Frage warum braucht es zwingend einen USB Anschluss um BT und Wlan zum laufen zu bekommen? (Siehe Gigabyte Karte)
Warum geht nicht beides über PCIe?

 

[madmax2010]

Unterstützt ein PCIe-Steckplatz wirklich nur ein "Gerät" und wenn ja wie erklärt sich das?

ja und nein. pro PCIe lane sind 255 Devicec enummerierbar, Wenn pcie port bifurcation unterstuetzt wird

was das mit bt via USB angeht: M.2 steckplaetze sind halt alles moegliche. Faengt bei PCIe an, geht uber USB und SATA zu all dem Kleinkram wie i2c, 1wire & co.

 

[Novocain]

Weil für USB nen Wandler auf PCIex von nöten wäre, einen USB Controller. PCIex kann er ja so durchleiten.

 

[jonderson]

Weil für USB nen Wandler auf PCIex von nöten wäre, einen USB Controller. PCIex kann er ja so durchleiten.

Ja, aber wenn Intel den AX200 Chip baut, warum baut man ihn nicht so, dass eben kein Wandler von Nöten wäre? Warum funktioniert das bei Wlan, aber bei Bluetooth nicht?
Ist das echt eine Limitierung seitens PCIe oder einfach seitens des Herstellers weil man es im Laptop Bereich schon immer so geregelt hat?

Am Ende greift das USB auf den Mainboards doch auch auf die PCIe Lanes zu oder liege ich da falsch?

@ Andere:
Wie gesagt, mich interessiert wie die Technik PCie und USB auf dem Mainboard funktioniert und nicht das WLan Problem an sich.
(Ich kenne auch keine dedizierte interne Wlan Karte, die nicht die Antennen nach außen führt.)

 

[Novocain]

Zusätzliche Kosten, unnötige Komplexität, Platz bedarf.... Und warum überhaupt ? Genügend freie USB gibts häufig genug insbesondere in Laptops wo sie für entwickelt werden. Da werden sie Millionenfach abgesetzt... dein Zweck ist nahezu nicht von Bewandtnis am Markt. Solange BT eine so geringe Datenrate hat (die sich über USB Problemlos realisieren lässt) wird das auch nicht auf PCIex umgesetzt.

Ergänzung (25. Januar 2022)

Letzendlich ist das korrekt das USB genauer gesagt die USB Ports an einem USB Controller hängen, der im Chipsatz sitzt, dann auch einfach nur per PCIex angebunden sind. Exemplarisch mal hier nen MSI Mobo

Quelle

 

[Tzk]

Am Ende greift das USB auf den Mainboards doch auch auf die PCIe Lanes zu oder liege ich da falsch?

Andersrum. Es sitzt ein USB Controller auf dem Mainboard und dieser kommuniziert über PCIe mit dem Rest des Systems. Der USB Controller stellt wiederrum die USB Buchsen zur Verfügung. Es gibt dabei kein festes Verhältnis zwischen der PCIe Anbindung und dem USB Controller. Also nur weil du 20 USB Buchsen hast musst du nicht 20 PCIe Leitungen zum Controller haben.

Was nun die eigentliche Frage anbelangt:
So ein Feature gibt es tatsächlich und das heisst "Bifurcation". PCIe besteht meist aus mehreren Signalleitungen zwischen dem Slot und der CPU. Normalerweise müssen alle Leitungen gemeinsam von einem Gerät genutzt werden. Steckt das Gerät in einem PCIe x16 Slot, dann kann es maximal 16 Leitungen nutzen, aber in der Regel eben nicht nur 8 nehmen und die anderen 8 an ein weiteres Gerät reichen. Das ist erstmal eine Einschränkung des Chipsatzes auf dem Mainboard. Unterstützt das Mainboard nun Bifurcation, dann kann man sehr wohl diese Lanes für mehrere Geräte nutzen.

Von Asus gab es zum Beispiel eine Zeit lang die Hyper M.2 Erweiterungskarte, auf der vier SSDs montiert und parallel in einem Slot betrieben werden konnten. Auch hier muss das Mainboard diese Funktion unterstützen, sonst klappt das nicht. Sieht dann so aus:

 

[jonderson]

Woran sehe ich ob ein Mainboard "Bifurcation" unterstützt?
Ist das irgendwann mit neuen Chipsatzgenerationen eingeführt worden oder liegt das echt am Mainboard Hersteller?

 

[madmax2010]

am besten googlen. im datenblatt steht es meist nicht obs aktiv ist. Bei desktop boards ist es auch leider sehr selten aktiv

 

[jonderson]

am besten googlen. im datenblatt steht es meist nicht obs aktiv ist. Bei desktop boards ist es auch leider sehr selten aktiv

WTF?
Gibt es einen Grund warum die Hersteller das nicht aktivieren?

 

[madmax2010]

Ja, Profit.

Ich habe lange wenig mit Endkunden Hardware zu tun gehabt und erst hier im Forum gelernt, dass das oft eifnach deaktiviert ist.

Ergänzung (25. Januar 2022)

https://www.computerbase.de/forum/threads/x570-boards-welche-bieten-pcie-bifurcation.1899705/

 

[KnolleJupp]

PCIe Bifurcation (also zu Deutsch "Gabelung") ist weniger eine Hardwaresache, sondern vielmehr Software/BIOS-abhängig.
Es kommt nicht auf den Mainboard-Chipsatz an, sondern ob das BIOS diese Funktion unterstützt oder nicht.

Theoretisch könnte man mit einem PCIe x16 Slot 16 verschiedene Geräte ansteuern. Aber halt nur theoretisch.
Ob es praktisch umsetzbar ist, hängt vom jeweiligen Mainboardmodell ab.

 

[Renegade334]

Ja, aber wenn Intel den AX200 Chip baut, warum baut man ihn nicht so, dass eben kein Wandler von Nöten wäre? Warum funktioniert das bei Wlan, aber bei Bluetooth nicht?

Weil der Chip von Intel eigentlich größtenteils für Notebooks und Mainboardhersteller war. Die brauchen keinen USB Chip, weil bei direktem Integrieren auf dem Board die USB Lane vom Chipsatz genutzt wird und bei Notebooks der Steckplatz auf den einen Pins PCIe x1 und auf anderen direkt USB hat. Da braucht man also keinen USB Chip.

Das die Karte von Gigabyte keinen hat finde ich zwar auch ein bisschen lächerlich, aber die meisten Boards haben eh ungenutzte USB 2 Header frei. Da kann man Kosten sparen.

 

[Ray519]

Theoretisch könnte man mit einem PCIe x16 Slot 16 verschiedene Geräte ansteuern. Aber halt nur theoretisch.
Ob es praktisch umsetzbar ist, hängt vom jeweiligen Mainboardmodell ab.

Nein. Damit mehrere Lanes koordiniert zusammen arbeiten können, braucht es einen Controller der das managed. Die Anzahl von denen ist limitiert, genauso wie die Kombinationen in denen man die einzelnen Lanes auf die vorhanden Controller verteilen kann.

Zb hat Intel mit Alder Lake-S hinter dem x16 Slot von der CPU nur noch 2 Controller und kann so nur auf 2x8 Bifurcaten. Denn 4 Controller in Reserve halten, wäre für die meisten Fälle Platzverschwendung.
Das ergibt sich zB aus den Specs von Intel:

@ Topic:
Ich habe mich auch schon gefragt, ob es nicht einfacher wäre einfach eine neue PCIe Function zum PCIe Controller der WLAN Karte hinzuzufügen. Ich weiß es nicht, aber ich habe ein paar Vermutungen:

a) schon seit Cardbus und mPCIe Zeiten haben diese Slots mehr als nur PCIe drin. Da gibt es zb auch extra Leitungen für SIM-Karten und USB, so dass es günstigere / einfachere Erweiterungskarten geben kann, die nicht den Aufwand für PCIe treiben müssen. Also ist es vermutlich bequemer es einfach so zu lassen, weil es sich bewährt hat und mehr Geschwindigkeit nicht notwendig ist.
b) Vermutlich ist auch eine Energieersparnis der Grund. Wenn BT via PCIe angebunden wäre, müsste der PCIe Bus wach gehalten werden, selbst wenn nicht mit der WLAN-Karte kommuniziert werden muss. Da PCIe für eine viel höhere Geschwindigkeit ausgelegt ist (selbst PCIe 1.0 ist immer noch viel schneller), als BT wäre das vermutlich äußerst ineffizient.
Insbesondere in Notebooks oder Tablets, wo die meisten Blutooth Anwendungen eher Echtzeit sind (beispielsweise Audio-Streamining zu BT-Kopfhörern), während WLAN meistens in Schüben genutzt werden kann. Bei Musik-Streaming oder Youtube zB werden die Daten immer in Häppchen übertragen und dazwischen könnte eine PCIe Verbindung dann ein wenig schlafen, während für BT "nur" die USB-Verbindung an bleiben muss...
c) Intel selbst hat sich ja eine proprietäre Schnittstelle ausgedacht, bei der Teile der Funktionalität schon in den Chipsatz wandern (CNVi) und kein PCIe mehr zur "WLAN-Karte" genutzt wird. (Ob es dann immer noch USB zu Blutooth gibt weiß ich nicht). So haben sie vllt weniger Interesse daran, die alte Methode weiter zu entwickeln.

 

[CuddleBear]

Ich glaub der einfachste Grund ist eher, dass PCIe keine 5 Volt liefert den der Bluetoothchip benötigt.
PCIe M.2 mit A,E Steckern haben USB Anbindung und somit auch 5V.
Da man an einem PCIe 1x oder x4 Steckplatz 5V braucht für Bluetooth, nimmt man sich den einfach über USB. Kabel sind dünner als Molex oder Sata Strom Stecker und man hat direkt eine USB Datenanbindung, um sich einen BT-USB Controller über PCIe zu sparen.