Schon seit einiger Zeit werden Mainboards mit SATA-III- und USB-3.0-Anschlüssen erwartet. Gigabyte präsentiert nun das GA-P55A-UD4. Das „A“ in der Modellbezeichnung signalisiert dabei die Existenz der neuen Anschlüsse.
Laut Informationen im Gigabyte-Forum werden zwei SATA-III- sowie zwei USB-3.0-Anschlüsse zur Verfügung stehen, die jeweils farblich gekennzeichnet sind. Der USB-3.0-Chip wird von der Firma NEC hergestellt und bietet neben der höheren Geschwindigkeit auch eine höhere Stromzufuhr. Bei USB 2.0 betrug die maximale Stromabgabe über den USB-Anschluss 500 mA. Bei den neuen Anschlüssen werden mit dem NEC-Chip bis zu 2.700 mA bereitgestellt, wodurch auch stromhungrigere Geräte ohne zusätzliches Netzteil am USB-Anschluss betrieben werden können.
Der SATA-III-Controller stammt aus dem Hause Marvell. Die anfänglichen Schwierigkeiten, einen solchen Controller zur Verfügung zu stellen, scheinen also beseitigt worden zu sein. Welche Leistungssteigerungen durch den Einsatz der neuen Chips möglich sein werden und wie hoch der Aufpreis im Gegensatz zu Gigabytes GA-P55-UD4 sein wird, ist bisher unbekannt. Bei der Verwendung von konventionellen Festplatten ist durch den neuen Standard keine Leistungssteigerung zu erwarten, da die maximalen Transferraten momentan bei etwa 125-130 MB/s (Western Digital Velociraptor) liegen und die Verzögerungszeiten relativ hoch sind. Ganz anders sieht es bei der Verwendung aktueller SSDs aus, deren Übertragungsraten fast das Limit der SATA-II-Spezifikation erreichen. Gerade bei SSDs mit der nächsten Controller-Generation könnte SATA-III einen Leistungsvorteil bieten.
Nun, die Frage ist doch, wie die USB-3.0- und SATA-III-Chips an den PCH angebunden werden.
USB 3.0 soll maximal 5000 Mbit pro Sekunde schnell sein, SATA III hat 6000 Mbit pro Sekunde anzubieten. Der größte Teil der Schnittstellen des P55 ist mit PCIe-x1 angebunden. Die zusätzlichen Chips für die beiden neuen Generationen werden nicht anders eingebunden sein, sollten keine anderen Schnittstellen weichen (GigabitLAN, ein zusätzlicher PCIe-x4, etc).
Was kann nun PCIe-x1 2.0 leisten? Die Datenrate beträgt maximal 500 MByte/s. Rechnet man nun die Datenraten von USB 3.0 und SATA III um, so sind USB 3.0 mit maximal 625 MByte/s und SATA III mit maximal 750 MByte/s dabei. Es ist also eine Anbindung mit mindestens zwei PCIe 2.0 Kanälen pro Zusatzchip notwendig, um die theoretischen Bandbreiten ermöglichen zu können.
Ich habe meine Zweifel, ob das so realisiert wird. Wahrscheinlich wird nur ein Kanal benutzt.
Ebenso problematisch könnte die Anbindung des P55 an den Prozessor werden. Ob dieser mit einer parallelen Nutzung von USB 3.0 und SATA II und SATA III fertig wird, ist fraglich (z.B. Kopieren von externen Medien auf interne Medien, RAID). Insofern könnte der proklamierte Geschwindigkeitszuwachs real wohl kaum vorhanden sein.
Edit:
DMI (Anbindung P55 an CPU) bietet bis zu 10000 MBit/s bidirektional, macht 1250 MByte/s. Sofern richtig was los ist auf den Festplatten (z.B. Defragmentierung, Kopieren, Entpacken) und an den Schnittstellen, könnte es bei weitem nicht mal für die theoretischen Bandbreiten von USB 2.0, Firewire, SATA II, RAID-Kombinationen bei zeitgleicher Nutzung reichen.
Der Flaschenhals ist also eher beim DMI zu suchen und zu beheben.
Edit 2:
Für ein Board mit Sockel 775 und P3x oder P4x ist USB 3.0 und SATA III noch weniger geeignet, da über den FSB zusätzlich noch die Daten für Grafikkarten und Arbeitsspeicher ausgetauscht werden müssen.
Edit 3:
Blockdiagramm P55
http://icrontic.com/uploads/2009/09/P55-blockdiagram.gif
Anbindung der PCIe-Kanäle mit je 500 MByte/s
Datenblatt P55
http://www.intel.com/Assets/PDF/datasheet/322169.pdf
Seiten 36 und 44 - Hinweis auf Anbindung der PCIe-Kanäle mit den 2.0-Standard
Man sollte anmerken, dass dies nur speziell für diesen Chip auf diesem Board gilt.
Die Spezifikation sieht bei USB 3.0 nur 900 mA vor.
Bei dieser Lösung auf dem Gigabyte-Board wurde die max. Stromstärke für beide Standards verdreifacht.
Einige könnten die News auch so verstehen als wäre das eine Neuerung von USB 3.0.
Mich würde auch interessieren wie Gigabyte den Marvell Controller anbindet. Einen PCIe-Switch für eine PCIe 2.0 Lane kann ich nicht entdecken.
Die Anbindung mit einer PCIe Lane (250 MB/s) wäre nen Witz.