Hard time to understand: AM4 Chipsätze und ihre PCIe Lanes

tl;dr:
Insgesamt nur 20 PCIe 3.0 Lanes. Die angeblichen 4 PCIe 3.0 Lanes des Chipsatzes sind noch nirgends aufgetaucht.
16 PCIe 3.0 Lanes werden immer für Grafikkarten genutzt.
Die restlichen 4 Lanes werden bei X370 meist für einen x4NVMe M.2-Slot (der auch SATA unterstützen kann) benutzt und bei B350 für einen x2NVMe M.2-Slot (der auch SATA unterstützen kann) und 2 SATA-Ports.
Über die 2 SATAe werden meist 4 SATA Ports realisiert.
4 SATA Ports bei X370 und 2 SATA Ports bei B350 werden nativ bereitgestellt.
Was mit den 8 PCIe 2.0 Lanes und ob es Boards gibt die die SATAe als PCIe Lanes nutzten weiß ich nicht.

Moin,
ich bin gerade am überlegen ob ich jetzt schon zu AM4 wechsle.
Beim durchstöbern der Chipsätze habe ich wirklich harte Verständnisprobleme u.a. weil sich verschiedene Seiten widersprechen.

Die * sind für den Leser, damit verweise ich unten auf das ich oben meine.

Mein Problem bezieht sich auf die PCIe Lanes bzw. SATA/SATAe und NVMe Schnittstellen. Mit den USB-Schnittstellen ist das recht einfach und klar. Auch habe ich kein Problem mit den Unterschieden von X370 und B350, sondern damit wie die Lanes und sonst was genutzt werden können.

Laut CB (Link!)
Bietet Zen 24 PCIe 3.0 Lanes wovon 20 nutzbar sind und 4 an die Northbridge angebunden sind.
Diese können für:
16 (GPU)+4 freie PCIe oder
8 (GPU)+8 (GPU)+4 freie PCIe oder
16 (GPU)+2 freie PCIe +2x SATA oder
8 (GPU)+8 (GPU)+2 freie PCIe +2x SATA genutzt werden.
(Die B350-besonderheit mit dem x4 PCIe 3.0 GPU mal außen vor.)
(Können die 4 freien PCIe-Lanes auch für eine m.2 SSD genutzt werden?)

Bei der Southbridge in der CPU ist das recht klar, aber bei den Chipsätzen blicke ich nicht mehr durch.
Laut pcgameshardware (Link!) bietet der Chipsatz selbst noch 4 weitere PCIe 3.0 Lanes. Was ich glaube als falsch identifiziert habe.*1

Des weiteren wird auf dieser AMD-Folie auf Golem (Link!) für X370 6 mal SATA + 1 mal x2 NVMe bzw. 4 mal SATA + 1 mal x4 NVMe genannt.
CB erwähnt diese gar nicht bzw. nur 4 SATA.
Weiter hinten auf der Folie werden 2 freie PCIe 3.0 Lanes erwähnt wenn keine x4 NVMe SSD genutzt wird. Gilt dies auch wenn eine x2 NVMe SSD und 6 SATA Ports genutzt werden? (*3)
Diese NVMe sind ja technisch PCIe-Lanes mit einer m.2 Schnittstelle (oder?), bei denen mechanisch festgelegt ist ob diese per x4 oder x2 angesteuert werden. (Je nachdem wie viele SATA Schnittstellen (4 oder 6 bei X370) der Mainboardhersteller bereitstellt.)
Als reine 4 PCIe 3.0 Lanes sind diese nicht nutzbar, oder?*2 (Natürlich nur wenn der Hersteller dies so vorsieht.)

Dann gibt es laut Golem/AMD noch 2 x SATAe, welche als 4 x SATA oder 4 PCIe 3.0 Lanes genutzt werden können.
CB nennt diese wiederum nicht.

Zuletzt nennt CB noch zwei weitere SATA-Ports die jedoch 2 PCIe 3.0 Lanes der CPU kosten würden.
(Sonst wird das nirgends genannt.)*3

PCIe 2.0 ist recht eindeutig.
X370 = 8 und
B350 = 6.
Ich kann aber kein X370 Board welches die 8 PCIe 2.0 Lanes nutzt. Maximal 4.

Also wenn ich jetzt grob und stümperhaft überschlage kann man:
nativ: 20 PCIe 3.0 + 8 PCIe 2.0
über die SATA/NVMe Schnittstelle bei maximal 4 (oder doch 6?) mal SATA und einer x2 NVMe SSD: 2 PCIe 3.0 (*2 vielleicht 4 wenn keine NVMe SSD genutzt wird)
über SATAe bei 0 mal SATA: 4 PCIe Lanes.
Also zusammen 26 PCIe 3.0 Lanes. (*1 Wenn das mit pcgameshardware stimmt und *2 bei Nichtnutzung einer NVMe SSD alle 4 Lanes frei werden wären das sogar 32! (2x16 PCIe 3.0).)
Wären dann nicht 1x16 PCIe 3.0 + 1x8 PCIe 3.0 + 2x1 PCIe 3.0 bei 6 mal SATA und einer x2 NVMe SSD möglich?

Oder anders herum:
Über die CPU: 2x SATA (*3)
Über die SATA/NVMe: 6x SATA bei einer x2 NVMe SSD
über SATAe: 4x SATA

Das wären theoretisch 12! mal SATA.


Bitte korrigiert mich, denn ich denke ich habe einen Gedankenfehler.
Ich verstehe nicht wieso AMD es so kompliziert mit ihren Chipsätzen macht.


EDIT: Ich schaue mir gerade Boards an und kein Board finden welches die freien 4 PCIe 3.0 Lanes nutzt. Kann es sein das diese 4 für die x4 NVMe SSD genutzt werden?
So dass es dann technisch unmöglich ist die 2 SATA-Ports bei der Nutzung einer x4 NVMe über die CPU bereitzustellen. *3 Da diese 4 Lanes gar nicht "frei" sind sondern immer mindestens 2 für die NVMe Schnittstelle genutzt werden?

Erster Punkt der Verwirrung ist, dass AMD die 4 PCie 3.0 Lanes die für die Anbindung der Chipsatz gedacht sind, einfach mitzählt. Dies mag daran liegen, dass man mit dem beiden "Chipsätze" A300 und X300, die eigentlich keine Chipsätze sind weil sie kein I/O zur Verfügung stellen, diese Lanes auch anderes nutzen kann, nur gibt es keine Boards mit diesem "Chipsätzen", sondern nur welche mit dem A320, B350 oder X370 und die hängen dann eben fest an diesen 4 Lanes, so wie bei Intel, denn DMI3 ist ja technisch auch PCIe 3.0 x4.

Die AM4 RYZEN CPUs sind eigentlich alles SoCs, denn neben dem externen Chipsatz gibt es auch eine internen, der selbst 4 PCIe 3.0 Lanes bietet, von denen 2 alternativ auch für SATA 6Gb/s Lanes getauscht werden können. Einige B350er Boards machen dies, bei X370 Boards ist dies eher selten. Die M.2 Slots mit PCIe 3.0 x4 Anbindung nutzen die PCIe 3.0 Lanes dieses internen Chipsatzes, aber die Latenz von RYZENs internem Chipsatz ist nicht gut, wie ich hier schon mal ausführlich dargelegt habe und sogar die externe AM4 Chipsätze schneiden da besser ab!

Die angeblichen 4 PCIe 3.0 Lanes der externen Chipsatze zeigen sich aber bei keinen Board, bei einem MSI X370 Board könnten zwei für einen ASMedia USB 3.1 Gen 2 Host Controller verwendet werden, aber sonst sieht man nichts davon und im im Reviwe für ThreadRipper steht angeblich 0 PCIe 3.0 Lanes für die externen AM4 Chipsätze und 2 für den X399. Falsch ist in der Tabelle die Anzahl der SATA Lanes, denn der B350 hat 4 und der X370 sogar 8, jeweils alleine im externen Chipsatz! Wies AMD da falsche Angaben macht und für die Chipsätze weniger angibt als tatsächlich vorhanden sind, weiß ich nicht, seriös ist es in meinen Augen aber nicht. Dazu kommen noch 2 vom internen Chipsatz, die aber eben zwei PCIe 3.0 Lanes kosten wenn man sie nutzen will.

Ein X370 kann also ohne extra SATA Zusatzcontroller 10 SATA 6Gb/s Ports anbieten (dann aber keinen M.2 Slot mit PCIe 3.0 x4 oder eben die 8 vom X370 und einen M.2 Slot mit PCIe 3.0 x4 an den Lanes vom internen Chipsatz), egal ob diesen an normalen SATA Ports, SATA Express Ports oder M.2 Slots anliegen. Ebenso kann man nur mit dem X370 die 16 PCIe Lanes der CPU die für die Graka gedacht sind, in x8/x8 aufteilen.

Ah danke für die schnelle Antwort um 4 Uhr morgens.
Dann hatte ich wohl mit meiner Vermutung richtig gelegen.

Wie sieht es aus mit den PCIe 2.0 Ports?
Ich sehe immer einen 16xPCIe 2.0 Port der mit 4 Lanes läuft und 3 weitere x1-Ports.
Und eigentlich immer dazu den Hinweis, dass der 16xPCIe 2.0 Port nur mit einer Lane läuft falls die anderen x1-Ports genutzt werden. Das entspricht nicht gerade x8.

das amd datenblatt für die pcie lanes ist im prinzip wurst, weil jedes board das etwas anders handhabt.

du musst dich für die in frage kommenden bretter in die jeweiligen datenblätter einlesen und schauen, wie die lanes konkret verteilt sind.

Mir ging es vor allem darum, dass ich mich nicht selbst blockiere. Z.B. wenn ich mir dann eine NVMe SSD hole und die dann nur mit x2 läuft, weil ich 5 SATA-Ports belege.

Thunfischsalat schrieb:

Wie sieht es aus mit den PCIe 2.0 Ports?

Zum Vergrößern anklicken....

Bei AM4 Boards sind PCIe 2.0 Lanes grundsätzlich Lanes vom Chipsatz.

Thunfischsalat schrieb:

Ich sehe immer einen 16xPCIe 2.0 Port der mit 4 Lanes läuft und 3 weitere x1-Ports.
Und eigentlich immer dazu den Hinweis, dass der 16xPCIe 2.0 Port nur mit einer Lane läuft falls die anderen x1-Ports genutzt werden. Das entspricht nicht gerade x8.

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Weil es dann die Lanes des Chipsatzes sind und die haben nur maximal 8, aber die braucht man auch für Controller auf dem Board wie z.B. den Netzwerk Chip und wenn es eben einen Slot mit maximal 4 Lanes und drei mit einer Lane gibt, aber der mit 4 Lanes bei Nutzung der x1 Slot dann nur eine Lane hat, denn stehen nur noch 4 Lanes zur Verfügung, die anderen werden für andere Dinge genutzt und man hat eben die Wahl wie man sie nutzen will.

Es wäre vielleicht hilfreich wenn Du mal schreibst welche Boards Dich interessieren und was für Karten und wie viele SATA Laufwerke Du verbauen möchtest. Dann kann man sagen ob es bei diesem oder jenem Board so geht oder nicht.

Thunfischsalat schrieb:

Z.B. wenn ich mir dann eine NVMe SSD hole und die dann nur mit x2 läuft, weil ich 5 SATA-Ports belege.

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Wenn das Board diese Möglichkeit bietet, dann könnte es so sein, aber es kann auch so sein, dass bei Nutzung des M.2 Slots dann nur 4 SATA Ports zur Verfügung stehen. Wenn Du 5 SATA Laufwerke und eine M.2 PCIe SSD mit PCIe 3.0 x4 Anbindung nutzen können willst, solltest Du ein X370er Board wählen! Wenn Du zwei PCIe SSDs mit je PCIe 3.0 x4 Anbinden können willst, musst Du ein X370 Board nehmen bei dem die 16 PCIe 3.0 Lanes in x8/x8 auf zwei Slots aufgeteilt werden können und dann der Graka 8 Lanes klauen, oder AM4 vergessen.

Hallo,


ich fand diese Folie ganz hilfreich für mich:

https://www.hardwareluxx.de/index.p...i-express-lanes-ryzen-chipsaetze-vs-z270.html

Um genau diese ganze Problematik zu umgehe, wäre eher der TR 1900X für mich interessant.

Angenommen ich nehme ein AM4 System mit X370 Chipsatz.

- Grafikkarte 16 Lanes
- Grafikkarte zum anbinden von Monitor Nr.3
- M.2 Betriebystem 4 Lanes

Wie viele SATA Ports hätte ich dann noch frei um SSDs in voller Geschwindigkeit betreiben zu können?
Sechs?


EDIT:

Habe mir mal die Handbücher vom MSI Gaming pro Carbon der verschiedenen Chipsätze herunter geladen.
Dort sind die Belegungsmöglichkeiten besonders gut dagestellt.
Beim X370 kann man tatsächlich alle beide M.2 und alle 6 SATA Ports gleichzeitig nutzen.
kann nur nicht genau erkennen ob dann der zweite M.2 Port ebenfalls mit pcie 3.0 x4 angebunden ist.

Ich muss für mich leider echt feststellen, dass AM4 für mich nicht Fisch oder Fleisch ist.
Wer wie ich allein 1 DVD-Laufwerk, 2 HDDs und 1 SSD laufen hat und vielleicht kommen 2 weitere 500GB SSDs demnächst aus meinen 2 PC dazu, der hat echt Probleme.
Schonmal wird dadurch bei vielen Mainboards die Möglichkeit eine SATA M.2 SSD zu nutzen blockiert und dazu habe ich noch eine Sound- und Netzwerkkarte. So das alle 2.0 PCIe Slots meistens auf x1 laufen....

@Martin wahrscheinlich läuft dann die 2 M.2 über PCIe 2.0, oder?

1) Warum ein DVD Laufwerk?

2) Warum so viele Festplatten? 2 HDD's und 3 SSD's sind dann schon Overkill. Dafür gibt es doch auch genügend Möglichkeiten die günstig in einem NAS zu verbauen.

Mit Mainstream-Plattformen kriegst du bei so vielen Laufwerken + M.2 SSD Probleme.

Weil ich noch alte Spiele habe und ab und zu erhält man ja noch eine DVD von der letzten Hochzeit mit Bildern und Videos.
Ich kann nicht verstehen wieso hier auf CB DVD-Laufwerke oder 5.25"-Schächte in Gehäusen immer so verteufelt werden...
Die Laufwerke sind halt über die letzten 7 Jahre gewachsen. Einmal 3 TB, dann 500GB Back-Up wichtiger Daten. Das gleiche nochmal extern. und die SSD müssen ja demnächst verwurstet werden, wenn der PC aufgelöst wird.
Und ich weiß nicht was ich mit meiner Spiele Sammlung auf nem NAS will.

Da bei so vielen Laufwerken eine Mainstream-Plattform generell Probleme kriegt, könntest du evtl. ein externes USB DVD-Laufwerk anhängen.

Es gibt eben Leute wie mich,die nie genug Laufwerke haben können.
Gab zeiten, da hatte ich alle 8 Sata Ports belegt, da ich meine alten kleineren Festplatten weiter genutzt habe.
Bin jetzt auf zwei 6 TB Platten ausgewichen und trotzdem sind 6 Ports belegt. Bei mehr gibt es immer wieder probleme.

Mir wäre am liebsten das MSI X399 Gaminig pro Carbon. 8xSata 3x M.2.
Nichts beschnitten.
Wenn nur der Preis nicht wäre...

Also ich habe ein Asus X370, mit einer M.2 SSD, 2x 850 Evo und 1x 830 Pro. Dazu eine 500 GB HDD. Also ich kann alles voll anbinden. (Zumindest habe ich aktuell noch keine Geschwindigkeitseinbußen bemerkt)

Die zwei HDD können sich bei dir die Lanes teilen.
DVD Laufwerk intern finde ich persönlich auch überflüssig und verschandelt das Gehäuse :-D
Und ohne DVD Laufwerk kannst du immer noch die drei restlichen SSDs voll anbinden.

Aber an sich ist es ja ein selbstgemachtes Problem.
Du willst (wie auch ich) "alte" SSDs weiterverwenden.
Aber du könntest an sich auch 4x 4 TB SSDs anbinden. Und immer noch eine 2TB M.2. Also ich sehe da keine Limitierung der Plattform :-D

Und dies ist "nur" Mainstream.

Esenel schrieb:

fand diese Folie ganz hilfreich für mich

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Nur ist die nicht von AMD und obendrein falsch, vergiss die also besser wieder.

Thunfischsalat schrieb:

Wer wie ich allein 1 DVD-Laufwerk, 2 HDDs und 1 SSD laufen hat und vielleicht kommen 2 weitere 500GB SSDs

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6x SATA ist ein X370 Board kein Problem und einige X370 nutzen stellen sogar alle 8 SATA Ports des X370 bereit.

Thunfischsalat schrieb:

Schonmal wird dadurch bei vielen Mainboards die Möglichkeit eine SATA M.2 SSD zu nutzen blockiert

Zum Vergrößern anklicken....

M.2 SATA SSDs sind nun wirklich allenfalls interessant wenn man sich die Kabel sparen will, aber wenn schon 6 SATA Laufwerke angeschlossen werden, dann kann das wohl kaum ein Argument sein.

Thunfischsalat schrieb:

läuft dann die 2 M.2 über PCIe 2.0, oder?

Zum Vergrößern anklicken....

Ja, bei den AM4 Boards die 2 M.2 Slots haben ist entweder einer nur für M.2 SATA SSDs oder er hat PCIe 2.0 Lanes vom Chipsatz. Was I/O, also SATA Ports und vor allem PCIe Lanes angeht, ist AM4 etwas knapp geraten. Vielleicht bringt AMD ja noch eine Chipsatz mit mehr PCIe Lanes und vor allem PCIe 3.0 Lanes.

Naja, Ryzen wird nicht mal den AM3+ Produkten gerecht,
Da konnte man gleich mal auf 42 PCie Anbindungen setzen. Hätte AMD nur Hypertransport nicht zu schnarchlahm getaktet und per HT Tunneling selbst die SB anbinden lassen.

Bei Ryzen hätten 20PCie Anbindungen in CPU gereicht, und Infinity Fabric als wenigstens ebenbürtigen HT Ersatz ordentlich mit 100GB/s full duplex angebunden zum Chipsatz, der bis zu 42PCie Lanes (in 1x Anbindungsschritten konfigurierbar) anbietet. Wer an einer 2x Karte nicht weitere 2x Anindungen in einer 4x Konfiguration verlieren will,

Der kleinste Chipsatz mit 24 Anbindungen und 25GB/s Infinity Fabric. 4x USB 3.1, 4x S-ATA3.0, 5.1 Soundcodec und 100MBit Lan wenigstens noch onboard. Die Hersteller könnten dann die Platinen immer noch opulent zum Beispiel mit Dual Gigabit Lan und S-ATA mit Luxuschips konfigurieren.

Wenn die AMD Chipsätze aber eher als einfacher Controller von ASMedia kommen sollen, braucht man für die Zukunft nicht viel erwarten.