M.2 SSD Lanesharing

[freewind]

Meine Hardware:

• Prozessor (CPU): Intel Core i7 6700K
• Arbeitsspeicher (RAM): 64 GB DDR4
• Mainboard: Asrock Fatal1ty Z170 Gaming K4
• Netzteil: be quiet! STRAIGHT POWER 11 | 500W
• Gehäuse: unbekannt
• Grafikkarte: Geforce GTX 750Ti
• HDD / SSD: System Crucial MX 488GB, Daten WD Digital Blue 931GB
• Wifi-Adapter: ASUS PCE-AX3000

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Hallo, ich überlege, ob es sinnvoll wäre, eine M.2 SSD zu kaufen, da ich meinen PC gegenwärtig für CGI-Simulationen mit Houdini nutze. Den RAM habe ich gerade schon auf das Maximum aufgerüstet; aber auch der ist irgendwann voll. Dann fängt Windows ja an, die Auslagerungsdatei zu nutzen, welche bisher in meinem System auf der langsamen Festplatte liegt. Die System SSD ist schon ziemlich voll. Daher also meine Frage, wäre eine M.2 SSD hier ein sinnvolles Upgrade (zumindest bis ich mir eine wirklich gute Workstation leisten kann)?

Ich bin nämlich noch nicht sicher, ob die SSD auf meinem Mainboard mit dem Lanesharing überhaupt funktionieren würde. (Dieses Thema habe ich bisher noch nicht wirklich kapiert.) Auf den Seiten von Asrock habe ich dazu auch keine klaren Informationen gefunden. Gibt es irgendwo verlässliche Angaben, wieviele Lanes die einzelnen Komponenten benötigen, und wieviele das Mainboard bereitstellen kann?

 

[Fujiyama]

Am besten mal Kontrollieren ob die SSD überhaupt der Limitierende Faktor ist.
Kannst ja erstmal probieren ob es besser wird wenn du Platz auf der SSD freimachst.

Hat den überhaupt die Software nutzen von schnelleren Speicher?

 

[dvor]

Das Handbuch des Mainboards Asrock Fatal1ty Z170 Gaming K4 ist eindeutig: Eine M.2 PCIe SSD kollidiert mit nichts. Alle 6 SATA Ports sind nutzbar. Vielleicht können die SATA Express Schnittstellen "nur" als SATA verwendet werden. Doch das stellt kein Problem dar: SATA Express war eine Totgeburt.

Bezüglich einer M.2 SATA SSD hingegen erscheint mir das Handbuch nicht eindeutig zu sein. Je nach Interpretation bleibt im schlimmsten Fall nur 1 SATA Port übrig während die beiden SATA Express Schnittstellen nur als solche funktionieren.

Die Auslagerungsdatei auf der HDD ist nicht sinnvoll.

 

[cvzone]

Sowas findest du immer im Handbuch des Mainboards oder direkt in der Übersicht zum Board. Sobald der M.2 Slot benutzt wird entfallen bei deinem Board die SATA3 Ports 0 und 1. Laut Text gilt das auch nur für eine SATA M.2, was eh nicht zu empfehlen ist.

Es werden 4 Lanes PCIe 3.0 bereitgestellt. Was deine SSD braucht siehst du im Datenblatt oder direkt beim Händler in der Übersicht. (in der Regel x4).

Theoretisch kann man hier auch eine PCIe 4.0 SSD einbauen, die würde dann aber nur mit 3.0 laufen.

1 x Ultra M.2 Socket, supports M Key type 2230/2242/2260/2280/22110 M.2 SATA3 6.0 Gb/s module and M.2 PCI Express module up to Gen3 x4 (32 Gb/s)**

*If M2_1 is occupied by a SATA-type M.2 device, SATA3_0 and SATA3_1 will be disabled.
Support to be announced

https://www.asrock.com/mb/intel/Fatal1ty Z170 Gaming K4/

 

[0x8100]

wenn das system zu swappen anfängt, ist es eigentlich schon zu spät. eine ssd ist da zwar besser als eine hdd, aber schön ist beides nicht. eigentlich möchtest du ein neues system mit mehr ram - und ein 4-kerner ist doch auch nicht das wahre für den anwendungsfall, oder?

 

[freewind]

Danke für eure schnellen Antworten!
Ich musste mich erstmal noch etwas in das ganze Thema einlesen. Und ich habe nochmal alles nachgezählt, was gerade in meinem PC verbaut ist, um mögliche Probleme vorab checken zu können.

Am besten mal Kontrollieren ob die SSD überhaupt der Limitierende Faktor ist.

Bisher habe ich bei Simulationen ja noch keine SSD im Einsatz; aber die Performance würde auf jeden Fall profitieren, wenn sie nicht mehr durch langsamen virtuellen RAM gebremst würde. Wenn ich eine Simulation starte, gehrt es erst mal noch sehr schnell mit voller CPU-Auslastung. Aber irgendwann ist der RAM voll; und dann habe ich durchgehend 100% Zugriff auf D:\ , während die CPU bei 3-5% vor sich hin dümpelt.

Das Handbuch des Mainboards Asrock Fatal1ty Z170 Gaming K4 ist eindeutig: Eine M.2 PCIe SSD kollidiert mit nichts. Alle 6 SATA Ports sind nutzbar. Vielleicht können die SATA Express Schnittstellen "nur" als SATA verwendet werden. Doch das stellt kein Problem dar: SATA Express war eine Totgeburt.

Sobald der M.2 Slot benutzt wird entfallen bei deinem Board die SATA3 Ports 0 und 1. Laut Text gilt das auch nur für eine SATA M.2, was eh nicht zu empfehlen ist.

Ich habe dazu jetzt auch was im Handbuch gefunden; mein Ergebnis liegt zwischen euren beiden Recherchen
Demzufolge werden nur SATA Port 0 und die speziellen SATA Express Buchsen deaktiviert; ich kann also 5 Buchsen weiter als SATA III nutzen. Auf jeden Fall scheint es für meine Zwecke auszureichen.

Ich verstehe allerdings noch nicht, wie die Gesamtmenge der PCIe-Lanes überhaupt verteilt wird; daher will ich da nochmal sichergehen: Die CPU kann 16 Lanes bereitstellen; diese können in maximal drei "Pakete" (wie werden die korrekt genannt?) aufgeteilt werden (1x8 + 2x4). (Core i7 6700K)
Ich weiß nicht, welche Komponenten alle über diese Lanes versorgt werden müssen. Ich habe bisher insgesamt 2 Festplatten, eine SSD, ein DVD-Laufwerk, die Grafikkarte und den W-LAN-Adapter verbaut. Dazu kommen natürlich noch ein paar USB-Anschlüsse. Und bisher habe ich es so verstanden, dass alle diese Komponenten zur Kommunikation PCIe-Lanes benötigen. Also mal ganz simpel gefragt: Kann das Mainboard da jederzeit die Lanes neu zuteilen, wenn auf ein Laufwerk gerade Zugriff angefragt wird, aber es nur drei Pakete gibt?
Oder sind doch noch mehr Lanes verfügbar? Ich habe gelesen, dass manche Lanes auch vom Chipsatz statt der CPU kommen können; ich weiß aber nicht, was es mit denen genau auf sich hat.

wenn das system zu swappen anfängt, ist es eigentlich schon zu spät. eine ssd ist da zwar besser als eine hdd, aber schön ist beides nicht. eigentlich möchtest du ein neues system mit mehr ram - und ein 4-kerner ist doch auch nicht das wahre für den anwendungsfall, oder?

Ja ich möchte natürlich ein neues System
Wird sicherlich kommen; aber bis dahin wäre eine SSD vermutlich noch eine günstige Möglichkeit, aus meinem aktuellen System das Maximum rauszuholen.

 

[mkossmann]

Oder sind doch noch mehr Lanes verfügbar? Ich habe gelesen, dass manche Lanes auch vom Chipsatz statt der CPU kommen können; ich weiß aber nicht, was es mit denen genau auf sich hat.

Genau. Schau dir mal diese Blockdiagramme an:
https://images.anandtech.com/doci/9483/Z170 Platform.jpg
und
https://assets.hardwarezone.com/img/2015/10/intel-z170-hsio.jpg

 

[dvor]

Die CPU kann 16 Lanes bereitstellen; diese können in maximal drei "Pakete" (wie werden die korrekt genannt?) aufgeteilt werden (1x8 + 2x4). (Core i7 6700K)
Ich weiß nicht, welche Komponenten alle über diese Lanes versorgt werden müssen.

Die 16 Lanes der CPU gehen an den einen x16 Steckplatz. Das war es. Alles andere ist am PCH. Ausser RAM, versteht sich.

Kann das Mainboard da jederzeit die Lanes neu zuteilen, wenn auf ein Laufwerk gerade Zugriff angefragt wird

Nein. Die Aufteilung der PCIe Lanes des PCH ist durch das Layout des Mainboards festgelegt. Unterschiedliche Mainboards handhaben das unterschiedlich. Einige Lanes können z.B. entweder als USB3 oder als PCIe verwendet werden, andere als SATA oder PCIe.
Ausnahme hierzu sind Mainboards mit PCIe multiplexer Chip. Das ist quasi ein Switch, durch den die Bandbreite von PCIe Lanes auf mehrere Geräte dynamisch aufgeteilt werden kann. Ein solcher Chip vergrößert Preis und Stromverbrauch eines Mainboards signifikant.

 

[freewind]

Danke, ich habe jetzt die Samsung 970 EVO Plus 1TB bestellt.

Auf der Asrock-Site habe ich die Module Support List gefunden; die muss ja inzwischen nicht mehr vollständig sein oder? Es sind dort auch PCIe-SSDs mit 1TB aufgeführt, jedoch nicht von Samsung; aber ich kann davon ausgehen, dass es hier keine Probleme gibt oder?

 

[dvor]

ich kann davon ausgehen, dass es hier keine Probleme gibt oder?

Ja. Du kannst davon ausgehen. Die Kompatibilität ist kein Problem.

 

[goodnight]

Ob's was bringt?
Dazu mal ein Ausschnitt von Houdini Benchmarks mit 512GB Samsung 970 Pro NVMe m.2 SSD.

Die interessanteste Beobachtung ist, dass die Auslastung der Betriebssystemplatte bei keinem der Caching-Tests über 14 % lag. Die höchste Auslastung trat bei der FLIP-Simulation auf. Da jeder auf die Festplatte geschriebene Frame fast 1 GB groß war, stieg die Festplattenleistung jedes Mal auf 14 %, wenn der Sim-Frame seine Berechnung in Houdini abschloss und dann auf die Festplatte geschrieben wurde. Dies entspricht einer Spitzenschreibrate von ca. 322 MB/s - weit unter der Schreibkapazität von 2.300 MB/s der 512 GB Samsung 970 Pro und ca. 65 % der Schreibkapazität der meisten SATA3-SSDs, obwohl dies eine ca. 50 % höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit ist, als die meisten herkömmlichen 7200-RPM-Festplatten erreichen.

Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)

https://www.mediaworkstations.net/h...benchmarks-cache-disk-and-ram-part-ii-of-iii/

 

[freewind]

Ob's was bringt?

Es wird wohl nicht so viel bringen, wie ich gehofft hatte. (Der Haupt-Grund, weshalb die Simulationen bei mir immer Tage gedauert haben, war eine einzige falsche Option im Solver; ich hatte zusätzlich zum Schreiben der Caches auf das Laufwerk noch das temporäre Cachen aktiviert, das den RAM vollschreibt. Mir war noch nicht bewusst, dass ich damit den RAM solange mit sinnlosen Daten fülle, bis gar nichts mehr geht.)
Der größte Vorteil der NVMe SSD ist denke ich, dass die riesigen Cache Files auch schneller gelesen werden können. Aber ich muss noch mehr eigene Tests machen, um rauszufinden, wo sich welcher Weg tatsächlich auszahlt.