Zusätzlicher SATA Controller für SSDs

[STRG-ALT-DEL]

Hallo,

da ich kein Unterforum gefunden habe wo es um Controller geht poste ich mal hier. Falls ich mit Blindheit geschlagen war und es doch so ein Forum gibt bitte ich den Admin den Thread einfach zu verschieben.

Folgende Lage, meine bisherige Hauptplatine ist den Gang allen irdischen gegangen und wurde durch eine Asrock Z68 Extreme 4 ersetzt. Die Onboardcontroler sind aber scheinbar etwas eigenartig und lassen an allen Ports nicht die Geschwindigkeit zu für die sie spezifiziert sind. Meine alte M4 ist zwar beim Lesen noch halbwegs fix mit um 400 MB/s, beim Schreiben sind es aber nur noch 170MB/s, bei meinen Raids ist es noch unschöner, da werden so um 380-400MB/s erreicht. Je nach verwendete Ports kommen aber auch deutlich weniger als 200 MB/s an. Die Lage ist also alles andere als ideal. Ich möchte daher einen SATA-Controller nachrüsten. Vorhanden sind noch zwei PCI-e 2.0 16x Slots. Was könnt ihr da empfehlen was im Rahmen der technischen Möglichkeiten schnell ist? Ich hatte an eine Karte mit 4-5 Ports für einen 4x Steckplatz gedacht. Weiß aber nicht ob daran wirklich vernünftige Geschwindigkeiten möglich wären.
Ach ja unmenschlich teuer sollte das Ding nicht sein, denn der Rechner wird vielleicht in einem Jahr ersetzt, dann gibt es endlich was anständiges.

Dank und Gruß

 

[Tanzmusikus]

Hallo!
Vielleicht wäre das Thema für Dich geeignet, schau doch mal rein:
https://www.computerbase.de/forum/threads/sammelthread-kaufberatung-und-fragen-zu-ssd.1297101/

1. Möchtest Du eine Kaufberatung zu einem PCIe-SATA-Controller?
2. ... oder/und wie man die SATA-Ports des Boards richtig ausnutzt?

Du hast 4x Intel SATA2 3Gb/s-Anschlüsse (max. ~300MB/s), 2x Intel SATA3 6Gb/s-Anschlüsse (max. ~600MB/s), 2x Marvell SATA3 6Gb/s-Anschlüsse (max. ~600MB/s).

3. Welche SSDs (bzw. HDDs) sollen insgesamt verbaut werden?
4. Welche SSDs sind im RAID-Verbund?

5. Welche BIOS/UEFI-Version befindet sich momentan auf dem Board?
Gib einfach diesem Befehl in CMD/Powershell ein: wmic bios get smbiosbiosversion

6. Welche Intel/Marvell SATA/RAID-Treiber (mit Versionsangabe) hast Du bereits installiert?
Grüße

P.S.
Du weißt schon, dass die PCIe 2.0-Slots Deines Boards stark veraltet sind?
Das bremst die SATA-Übertragungsrate evtl. stark ein.

Hier sind mal zwei Angebote von PCIe-SATA-Controllern (ohne Garantie, dass sie bei Dir Sinn ergeben):
https://www.caseking.de/inline-raid-controller-pcie-x4-fuer-4x-sata-6g-2x-msata-zusa-183.html
https://www.caseking.de/silverstone...cie-x8-fuer-8x-sas-sata-9217-8i-zusa-222.html
https://geizhals.de/ibm-sas-host-bus-adapter-90y4579-46m0907-a1128770.html
https://geizhals.de/highpoint-rocketraid-2744-a609566.html
Nur einfach mal zum "Schnuppern" und darüber diskutieren.

 

[Wishbringer]

Ähm, war nicht die 6er Generation von Intel die, wo nur die ersten beiden Sata-Ports Sata3 beherrschten, die anderen nur Sata2?
Die sollten farblich eigentlich markiert sein.
Dass bei einigen nur 200 MByte/Sek. ankommt, wäre damit klar.

Der Unterschied Schreiben zu Lesen, sollte aber kein Problem der Sata-Ports sein, sondern wahrscheinlicher etwas von GC und WearLeveling. Beim 6er Chipsatz fing Trim gerade erst an und war nicht im jedem BIOS integriert.
https://www.win-raid.com/t59f16-Guide-TRIM-in-RAID-for-Z-systems.html

Ausserdem hatte der 6er Chipsatz noch andere Probleme:
https://www.heise.de/ct/artikel/Auf-Sand-gebaut-1186032.html

 

[STRG-ALT-DEL]

Hallo,

das Bios ist die letzte Version mit der Nummer 2.2, also keine der Betas. Was auf dem Board drauf ist, bzw. sein sollte weiß ich schon, warum aber die Datenübertragungsraten aber an allen Ports Teils sehr deutlich hinter dem möglichen zurückbleiben weiß ich allerdings nicht. Die zuvor angesprochene M4 lag zuvor auf einem Asrock Pro3 Gen3 stabil an der SATA3 Schnittstelle bei über 500MB/s lesend wie schreibend. Nun geht an den SATA3 Anschlüsse nur noch das was oben steht. Die angesprochenen SSD Softwareraids habe ich auf die SATA2 Anschlüsse verbannt, weil die Datenraten an den SATA3 Anschlüssen noch schlechter waren, teils nur 70MB/s lesend.

Verbaut sind:
4x Sandisc SDSSDA-T00 für die Softwareraids
1x M4CT128M4SSD2, Auslagerungsplatte
1x Sandisc SDSSDH3512G, Systemplatte

Dazu dann noch eine CD-Rom und ein 3TB Datengrab, aber die machen keine Probleme.


Einen Raid-Controller suche ich übrigens nicht, sondern nur einen einfachen SATA-Controller und ja, ich weiß, dass PCI-E 2.0 auf meinem Board nicht gerade taufrisch ist. Es geht nur darum eine Bremse zu lösen um das nächste jahr zu überleben. Danach gibt es dann wieder einen "richtigen" Rechenknecht.

 

[Tanzmusikus]

Ähm, war nicht die 6er Generation von Intel die, wo nur die ersten beiden Sata-Ports Sata3 beherrschten, die anderen nur Sata2?

Siehe:

Du hast 4x Intel SATA2 3Gb/s-Anschlüsse (max. ~300MB/s), 2x Intel SATA3 6Gb/s-Anschlüsse (max. ~600MB/s), 2x Marvell SATA3 6Gb/s-Anschlüsse (max. ~600MB/s).

Quelle: https://www.asrock.com/MB/Intel/Z68 Extreme4/index.de.asp

***
@STRG-ALT-DEL
SSDs werden mit der Zeit etwas langsamer, wenn nicht Vorkehrungen getroffen werden (Spare-Blocks/Overprovisioning bzw. maximale Speicherplatznutzung von ca. 80%).

1. Ist der AHCI-Modus für die Systemplatte aktiv?
2. Bitte teile noch mit, an welchem Controller sich die System-SSD befindet.
   • Idealerweise wäre das SATA3_0 (white = Intel) oder SATA3_M1 (blue = Marvell)
3. Hast Du mal Trimcheck laufen lassen?
4. Nutzt Du Win10 oder älter?
5. Welcher Prozessor ist verbaut?
6. Mit was misst Du die Geschwindigkeit der SSDs?

Ergänzung (8. Juli 2021)

Ausserdem hatte der 6er Chipsatz noch andere Probleme:
https://www.heise.de/ct/artikel/Auf-Sand-gebaut-1186032.html

Wenn ich das richtig gelesen habe, betrifft es nur Intel SATA3-Ports, aber nicht die ersten beiden.
Auf seinem Board sind ja nur 2x Intel SATA3-Ports verbaut. Sollte also nicht das Problem sein.
SATA2 soll ebenfalls nicht betroffen sein.

Die anderen SATA3-Ports werden vom Marvell Zusatzchip gestellt.

Ergänzung (8. Juli 2021)

Der Unterschied Schreiben zu Lesen, sollte aber kein Problem der Sata-Ports sein, sondern wahrscheinlicher etwas von GC und WearLeveling. Beim 6er Chipsatz fing Trim gerade erst an und war nicht im jedem BIOS integriert.
https://www.win-raid.com/t59f16-Guide-TRIM-in-RAID-for-Z-systems.html

Das ist ein sehr guter Hinweis.

Solch eine BIOS-Modul-Bearbeitung kann gut helfen.
Bei der Gelegenheit könnt man gleich ein paar Module (z.B. SATA) aktualisieren.
Das hatte ich bereits auf meinem damaligen AMD 990FX-EX6-Board gemacht.

 

[Wishbringer]

Die Frage ist ja auch noch, wie schnell der Marvell Chip an den normalen Chipsatz angebunden ist.
Die günstigen sind nur mit PCIe x1 angebunden.
Da merkt man keine Leistungseinbußen, wenn man nur auf eine Platte/SSD schreibt, aber sobald der Zugriff auf mehrere Laufwerke gleichzeitig erfolgt, teilen diese sich die Anbindung.
Da kann es schnell sein, dass Platten/SSDs die über solche Extender angebunden sind in einem Software-Raid die Performance des gesamten Raids runterziehen.

 

[Tanzmusikus]

Das Software-RAID ist ja mittlerweile an den Intel SATA2-Anschlüssen angeschlossen.
Aber stimmt, durch gleichzeitige Nutzung kann die Gesamtübertragungsrate die einzelnen Ports limitieren.

EDIT: Gerade nochmals gelesen & gesehen, es betrifft doch die vier Intel SATA2-Ports:

Da nur die vier SATA-II-Ports gefährdet sind, hängen Sie das Boot-Laufwerk einfach an einen der beiden SATA-6G-Anschlüsse. Auf teureren Mainboards sitzen oft noch weitere SATA-Adapterchips anderer Hersteller wie JMicron oder Marvell. Auch die darüber angebundenen Laufwerke sind problemlos nutzbar. Weitere Ports können Sie über SATA-Hostadapterkarten nachrüsten. Diese gibt es für PCIe-x1-Slots ab 15 Euro, auch in SATA-6G- und RAID-tauglichen Versionen. Bleiben die SATA-II-Ports des Chipsatzes ungenutzt, spricht nichts dagegen, das System dauerhaft zu betreiben und auf einen Umtausch zu verzichten.

@STRG-ALT-DEL
Wo soll dann nun Dein 4er-RAID angeschlossen werden?

Einen Raid-Controller suche ich übrigens nicht, sondern nur einen einfachen SATA-Controller

Sorry, ich hatte da eher auf die bessere Anbindung geachtet als auf das verwendete Protokoll.
Für PCIe 2.0 und x2/x4/x8-Anbindung gibt es wohl nur sehr wenige SATA-Controller.

Das gilt es allerdings auch zu beachten:
3 x PCI Express 2.0 x16 slots (PCIE2/PCIE4: single at x16 or dual at x8/x8 mode; PCIE5: x4 mode)

Wenn bereits eine Grafikkarte in PCIE2 steckt (x16 elektrisch angebunden), dann würde diese evtl. ausgebremst, wenn Du den PCIE4 mit x8 elektrisch anbindest. Dann hätte PCIE2 nur noch 8-fache elektrische Anbindung.

Also käme letztlich nur PCIE5 (x16 mechanisch/x4 elektrisch) in Frage. Wohlgemerkt PCIe 2.0.

Das wären bei x4 elektrisch insgesamt etwa 2 GB/s Netto-Übertragungrate. Je nachdem, wie viele Ports dann auf dem SATA-Adapter verbaut sind, verbleiben also noch max. ~1000 MB/s oder ~500 MB/s pro SATA-Port.
SATA3 ist natürlich auf ~600 MB/s begrenzt. Das ist ja nur eine theoretische Vorberechnung.

Bei x2-SATA-Adaptern halbiert sich das auf maximal ~500 MB/s (2 Ports) oder ~250 MB/s (4 Ports).
Bei x1-SATA-Adaptern wird nochmals halbiert auf maximal ~250 MB/s (2 Ports) oder ~125 MB/s (4 Ports).

x1-Adapter lohnen sich also mal gar nicht für Dich, x2 mit nur 2 Ports evtl. schon.
Das Beste wäre ein PCIe-2.0-x4-Adapter oder ein PCIe-3.x-x4-Adapter, welcher rückwärtskompatibel läuft.

Dieser PCIe-3.1a-x4-SATA-Controller käme da evtl. in Frage, wenn er auch am PCIe 2.0 Port funktioniert.
https://geizhals.de/iocrest-4-port-non-raid-controllerkarte-si-pex40138-a2532047.html
https://www.amazon.de/dp/B07SWHRXFS/

Der SATA-Chip 535 von JMicron soll aber nur per PCIe3.1 x2 angebunden sein, was ihn auf ~1,7GB/s bremst.
Pro SATA-Port wäre also eine Übertragungsrate von maximal ~340 MB/s für alle Ports (inkl. M.2) möglich.
Werden nur die vier SATA-Ports belegt, dann wären das wiederum ~425 MB/s für alle Ports gleichzeitig.

Mit PCIe 2.0 sieht das Ganze nochmals weniger rosig aus: x2-Anbindung = 1GB/s insgesamt.
Pro SATA-Port wäre also eine Übertragungsrate von maximal ~200 MB/s für alle Ports möglich.
Werden nur die vier SATA-Ports belegt, dann wären das wiederum ~250 MB/s für alle Ports gleichzeitig.
Bei Nutzung von nur 2 Ports könnte man mit 500 MB/s rechnen.

Jeder einzelne Port könnte evtl. sogar bis zu 600 MB/s übertragen, wenn der "Partner"-Port ruht.
Reichen Dir 250 MB/s, falls alle vier Ports gleichzeitig benutzt werden, aus?

Ein RAID wäre hier nicht möglich. 😉

Zweite Möglichkleit (PCIe 3.0 x4, 6 SATA-Ports): https://www.amazon.de/dp/B08F56WKW7/
Das scheint wirklich eine PCIe 4-fach-Anbindung zu besitzen. Deshalb machen hier auch 6 Ports Sinn.
Oder auch nicht. Der ASMedia-Chip ASM1166 scheint die gleichen Werte wie der JMicron 535 zu haben.

Dritte Möglichkeit (PCIe 2.0, 2 SATA-Ports): https://geizhals.de/delock-2x-usb-a-3-0-89359-a1138597.html

Auch hier bei beiden kein RAID!

***

So verhät es sich auch mit den Anschlüssen an Deinem Board:
Wenn z.B. die Sandisc SDSSDH3512G, Systemplatte an SATA3_0 angeschlossen ist, wäre es vorteilhafter ein langsameres Gerät am Partner-Port SATA3_1 anzuschließen (HDD, ODD). Andere SSDs dann am Marvell.

Umgekehrt gilt das Gleiche auch für die beiden Marvell-Ports.
Welcher SATA3-Port (Intel/Marvell) auf Deinem Board schneller ist, weiß ich allerdings nicht.

 

[Madnex]

Die zuvor angesprochene M4 lag zuvor auf einem Asrock Pro3 Gen3 stabil an der SATA3 Schnittstelle bei über 500MB/s lesend wie schreibend.

Das kann gar nicht sein. Eine Crucial M4 hat mit keinem Modell eine Schreibleistung von über 500 MB/s erzielt. Beim 128 GB Modell, welches du hast, sind um die 170 MB/s normal. Du irrst dich hier.

Ergänzung (8. Juli 2021)

Beim 6er Chipsatz fing Trim gerade erst an und war nicht im jedem BIOS integriert.

Die TRIM-Unterstützung hat bzgl. dem Betreiben einer SSD als Einzellaufwerk nichts mit dem BIOS zu tun. Das ist eine reine Treiber-Geschichte (abgesehen vom Betriebssystem, welches den TRIM-Befehl auch kennen muss um ihn überhaupt eigenständig senden zu können, was erst ab Windows 7 der Fall war).

Im Chipsatz- bzw. Fake-RAID-Modus sieht das anders aus, da hier auf BIOS-Ebene im Grunde ein virtuelles Laufwerk aus mehreren Einzellaufwerken gebildet wird. Dieses virtuelle Laufwerk muss den TRIM-Befehl an das jeweilige Einzellaufwerk durchlassen. Und das funktionierte bei der Intel-Plattform offiziell erst ab der 7er-Chipsatz-Serie und nur in Verbindung ab einer gewissen Treiber- und OptionROM-Version. Der BIOS-Mod zielte darauf ab diese Fähigkeit der 7er-Chipsatz-Serie auch Boards mit einem 6er-Chipsatz zur Verfügung zu stellen, was offensichtlich möglich war, wenn auch nur inoffiziell.

Wenn der TE mit Software-RAID aber das Software-RAID von Windows meint und nicht die spezielle Funktionalität irgendeines SATA-Controllers, hat dieser BIOS-Mod überhaupt keine Bedeutung.