PCIe 2.0 x1 Bandbreite ausreichend für Dual-GbE NIC (2x 1GbE)?

[Uridium]

Hallo,
ich habe ein SandyBridge Desktop Board mit PCIe 2.0 x16 und x1 Slots. Jetzt soll eine i340-T2 Karte rein. Diese hat ein x4 Interface und passt (mechanisch) erst mal problemlos in den x16 Slot. Jetzt frage ich mich, ob es nicht auch ohne (oder geringer) Einschränkung auch im x1 Slot Sinn macht. (elektrisch muss jede Slot-Variante x1-x16 untereinander laut Spezifikation kompatibel sein. Man kann also aufbohren).

Ich habe folgende Rechnung vor Augen:
https://de.wikipedia.org/wiki/PCI_Express#Technik

PCIe 2.0 x1 Lanes = 5 Gbd Symbolrate - Burstrate 0.5 * 10⁹ = 500MB/s
1GbE = 1250 MBaud Symbolrate (Vollduplex 2 Bits pro Symbol)

Die Karte kann demnach selbst im Extremfall maximal 250MB/s pro Port verursachen, also (bei 2 Ports) insgesamt 500MB/s, was so ziemlich genau der PCI 2.0 x1 Bandbreite entspricht. Demnach müsste eigentlich alles im grünen Bereich sein.

Ich bin mir nicht sicher, ob diese Betrachtung so richtig ist und hätte gerne eine Bestätigung/zweite Meinung. Wenn das so stimmt, setze ich die Karte in einen x1 Slot.

 

[leipziger1979]

PCIe 2.0 x1 Lanes = 5 Gbd Symbolrate - Burstrate 0.5 * 10⁹ = 500MB/s

Ich würde sogar sagen das PCIe Vollduplex fähig ist, daher 500MB/s gleichzeitig senden und empfangen kann.
Aber selbst ohne reicht PCIe 2.0 mit einem Lane für 2 Gbit NICs.

 

[bin/bash]

Schau nur vorsichtshalber ins Handbuch ob das ein Shared Slot ist, nicht dass dann deine SSD langsamer wird oder eine andere Hardware blockiert wird.

 

[Ltcrusher]

Wäre die Frage, warum die Bandbreite nicht ausreichen sollte. Die Karte ist von 2010, Sandy Bridge ist von 2011 und PCI-e 3.0 Unterstützung kam erst mit der 3. i-Generation Ivy Bridge.

 

[RalphS]

Das liegt einfach daran, daß der i340 vier Ports antreiben kann. Also gibt's exakt ein PCB - v2 x4 -- das man voll beschalten oder halt nicht voll beschalten kann.

x2 hätte dafür genügt, aber die Dinger scheint's faktisch nicht zu geben, also hat man halt ein x4-Board genommen.

Hier ging's einfach um Effizienz, nicht um erforderliche Bandbreiten.

 

[Holt]

Ich würde sogar sagen das PCIe Vollduplex fähig ist, daher 500MB/s gleichzeitig senden und empfangen kann.

PCIe ist vollduplex, aber die 500MB/s schafft man nicht, denn dies sind nach Abzug nur das Overheads durch die Bitkodierung, aber es gibt ja noch viel mehr Overhead, nämlich in jedem der Layer des Protokolls und real sind damit bestenfalls so 400MB/s möglich, in jede Richtung. Für einen Dual-GbE reicht dies aber auch noch.

 

[Uridium]

Selbst 400MB/s wäre voll ok. Ich nutze wahrscheinlich eh nur einen Port ausgiebig und wenn, dann hauptsächlich halb-duplex (vielleicht probiere ich irgendwann mal Bonding mit 2Gbit/s). Das Board selbst bringt auch noch einen eigenen on-board NIC mit (Intel 82579V).
Edit: Und bei 400MB/s vollduplex sind ja erst recht noch genug Reserven vorhanden (400MB/s-2x125MB/s=150MB/s).

Schau nur vorsichtshalber ins Handbuch ob das ein Shared Slot ist, nicht dass dann deine SSD langsamer wird oder eine andere Hardware blockiert wird.

Das Handbuch ist zu vernachlässigen (ist ein Medion/AlbrechtDiskont Board). Dort werden eher Windowseinstellungen behandelt als brauchbare, technische Informationen. Der wahre Hersteller (MSI MS-7707) stößt das Board wegen OEM Status quasi komplett ab.

Aber ist das nicht sowieso obsolet bei PCIe?

PCIe ist im Gegensatz zum parallelen PCI-Bus kein geteiltes (shared) Bus-System, sondern besteht aus für jedes Gerät dedizierten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Einzelne Komponenten werden über Switches verbunden. Diese ermöglichen es, direkte Verbindungen zwischen einzelnen PCIe-Geräten herzustellen, so dass die Kommunikation einzelner Geräte untereinander die erreichbare Datenrate anderer Geräte nicht beeinflusst.
https://de.wikipedia.org/wiki/PCI_Express#Technik

 

[RalphS]

Er, das ist nicht ganz das, was mit Duplex gemeint ist.

Simplex: Kann entweder senden oder empfangen (klare Trennung zwischen Sender und Empfänger).
Halbduplex: Kann senden und empfangen, aber nicht gleichzeitig (Walkie Talkie).
Vollduplex: Kann zur selben Zeit senden und empfangen.

Daß Halbduplex mit Ethernet möglich war ist eine Weile her. Heutzutage geht es nicht mehr ohne (bezogen auf GbE oder höher).

 

[Uridium]

Ja, das war schlecht ausgedrückt. Ich meinte eher, ich nutze maßgeblich nur eine Richtung des Vollduplexsignals.

 

[Holt]

vielleicht probiere ich irgendwann mal Bonding mit 2Gbit/s

Ja mache ruhig, aber ich würde dann mal eher Richtung NBSE-T oder 10GBASE-T denken.

bei 400MB/s vollduplex sind ja erst recht noch genug Reserven vorhanden (400MB/s-2x125MB/s=150MB/s).

Selbst wenn nicht, so geht kein Byte verloren, man bekommt nur nicht die volle Geschwindigkeit, die die Ethernet Verbindung erreichen könnte. Du kannst auch eine 10GbE Karte in einem Slot packen der nur eine PCIe 2.0 Lane hat (sofern das mechanisch passt), dann hast Du eben statt über 1GB/s nur so 400MB/s, was aber immer noch mehr ist als bei 2x1Gb/s mit Bonding.

Es gibt SATA Host Controller wie den Marvell 9215, der hat 4 SATA 6Gb/s Ports, aber auch nur eine PCIe 2.0 Lane zur Anbindung und die recht nicht einmal um den vollen Durchsatz für eine schnelle SSD zu ermöglichen. Mit 4 Ports könnte man vier schnell SATA SSD in einem SW RAID 0 betreiben, die würde über 2GB/s liefern können, aber durch die Anbindung bekommt man eben nur knapp ein Fünftel, trotzdem geht da kein Byte verloren. Es gibt also keine Datenkorruption, wenn die Anbindung der Flaschenhals ist, denn es gibt bei den ganzen Protokollen ein Flow Control damit sowas nicht passieren kann.

Man braucht da also keine Angst zu haben, wenn die Anbindung nicht dem entspricht was die Karte eigentlich könnte, die Anbindung wird dann ggf. zum Flaschenhals, beschränkt also die Bandbreite und erhöht die Latenz, mehr passiert nicht und irgendwo ist immer der Flaschenhals. Die Latenz kann Dir bei der Anbindung eines NAS übrigens egal sein, im Vergleich zu den Zugriffszeiten der HDDs ist die Latenz einer Netzwerkkarte über PCIe 2.0 x1 gegenüber z.B. PCIe 3.0 x4 immer noch lächerlich gering.