Unterstützt jeder PCIe-Steckplatz automatisch NVMe-SSDs oder benötige ich einen speziellen M.2-Steckplatz?

Unterstützt jeder PCIe-Steckplatz automatisch NVMe-SSDs oder benötige ich einen speziellen M.2-Steckplatz?

Ich habe versucht, die beim Googeln gefundenen Informationen zu analysieren, bin jedoch zu dem Schluss gekommen, dass ich auf die folgenden Fragen keine sichere Antwort finden kann:

Wenn Sie die Grundlagen Ihres eigenen Desktop-Systems kennen, woher weiß ich, dass es NVMe-Laufwerke unterstützt?

  • Ist PCIe v2 oder v3 erforderlich?
  • Reicht ein freier x4-Steckplatz aus (wenn die Spezifikation des Laufwerks beispielsweise PCIe x4 besagt)?
  • Was bedeutet M.2 in diesem Zusammenhang (ich habe es so verstanden, dass es sich um eine interne Schnittstelle handelt und je nach Laufwerk eine Verbindung mit PCIe, mSATA oder USB-3 hergestellt werden kann, ist das richtig?)
  • Muss das Motherboard NVMe unterstützen (ich glaube, das tut es)? Wenn nicht, kann ich das Laufwerk trotzdem verwenden oder gibt es eine Erweiterungskarte?
  • Muss mein BIOS NVMe unterstützen oder reicht ein „Standard“-UEFI-BIOS?
  • Ich habe gelesen, dass die mittlere Zeit bis zum Ausfall bei NVMe-Laufwerken viel höher ist (geringeres Risiko). Liegt das an NVMe oder daran, dass die teureren Laufwerke einfach darüber verfügen und intern ohnehin eine bessere Technologie verwenden?

Aus meiner vorherigen Frage habe ich verstanden, dass jedes PCIe v3-Gerät auch in ein PCIe v2-Gerät passt, offensichtlich mit niedrigeren Maximalgeschwindigkeiten. Gilt das auch für NVMe?

Ich weiß, das sind eine Menge Fragen und vielleicht hätte ich sie einzeln stellen sollen, aber ich finde, sie passen gut zusammen und können anderen helfen, die Schwierigkeiten haben, den ganzen neuen Techno-Hype zu verstehen.

Antwort1

NVMe ist ein Standard für die Speicherung über PCI Express (und wurde später überarbeitet, um andere Transportmöglichkeiten zu unterstützen, aber das ist hier nicht relevant).

PCIe ist eine elektrische Schnittstelle, die in mehreren physischen Formfaktoren bereitgestellt werden kann. Am bekanntesten ist die PC-Erweiterungssteckplatzversion, aber auch andere

Verschiedene PCIe-Versionen sind so konzipiert, dass sie abwärtskompatibel sind.

M.2 ist ein Formfaktor, es gibt einige Varianten für verschiedene Anwendungen, aber die Variante, die uns für NVME-SSDs interessiert, ist M.2 M Key. Diese kann sowohl PCIe x4 als auch SATA unterstützen. M.2-Steckplätze auf der Hauptplatine unterstützen normalerweise sowohl PCIe als auch SATA, aber die auf Zusatzkarten unterstützen oft nur das eine oder das andere.

Es gibt auch SATA M.2 SSDs. Diese sind normalerweise dual-keyed mit Kerben für die B- und M-Tasten. SATA-only-M.2-Steckplätze verwenden normalerweise die B-Taste.

M.2-SSDs gibt es in verschiedenen physikalischen Größen, die mit Abstand gebräuchlichste ist jedoch die Größe 2280. Die Zahlen stehen für die Größe in Millimetern, 22 Millimeter Breite und 80 Millimeter Länge.

Wenn Ihr Motherboard über einen M.2-Steckplatz verfügt, können Sie normalerweise loslegen. Sie können eine SSD sowohl zum Booten als auch zum Speichern verwenden.

Wenn nicht, können Sie trotzdem eine NVME-SSD zur Speicherung verwenden, indem Sie sie mithilfe einer Adapterkarte in einen normalen PCIe-Steckplatz einsetzen. Allerdings werden Sie wahrscheinlich nicht problemlos davon booten können*. Es gibt einige Arten von PCIe-zu-M.2-Adaptern und Sie müssen darauf achten, was Sie kaufen. Ich habe für jeden ein Beispiel verlinkt, aber das sind nur Beispiele und keine Empfehlung für ein bestimmtes Produkt.

Zuerst kommen die passiven Adapter.

  • PCIe x4 auf einzelnes M.2 PCIe. Der offensichtlichste Adapter, der wahrscheinlich keine Probleme verursacht. Sie sehen auch eine Variante davon mit einem zweiten Steckplatz für ein SATA M.2-Laufwerk.
  • PCIe x1 zu einzelnem M.2 PCIe. Wie oben, aber es ist nur eine PCIe-Lane angeschlossen. Das schränkt Ihre Leistung ein, aber wenn Sie nur einen x1-Steckplatz haben, können Sie das Laufwerk zumindest verwenden.
  • PCI x16 auf vier M.2 PCIeUndPCIe 8x auf Dual M.2 PCIe„Bifurcation“-Adapter. Diese funktionieren NUR mit Motherboards, die die „Bifurcation“ des PCIe-Steckplatzes unterstützen. Viele tun dies nicht. Beachten Sie, dass Verkäufer diese oft irreführend als „Raid“-Karten beschreiben. Das sind sie nicht, jede Raid-Funktionalität muss vom Motherboard oder Betriebssystem bereitgestellt werden.

Dann gibt es noch die aktiven Adapter.

  • M.2 SATA-Adapter. Diese sind die gleichen wie Ihre typische SATA-Karte, aber statt SATA-Anschlüssen haben sie M.2-Steckplätze. Diese funktionieren NICHT mit NVME-SSDs. Wie normale SATA-Karten werden sie oft mit einem Option-ROM geliefert, das das Booten der Karte ermöglicht und oft „Fakeraid“ aktiviert.
  • Bridge-basierte Karten. Sie verwenden eine PCI-Express-Brücke, um mehrere PCIe-SSDs ohne die mit der Bifurkation verbundenen Kompatibilitätsprobleme zu unterstützen. Wie die Bifurkationskarten, die ich gesehen habex8 auf Dual M.2Undx16 auf Quad M.2Versionen. Es gibt auch Karten, die "überzeichnet" sind und mehr Laufwerke unterstützen, als sie Host-Lanes haben, zum Beispiel eine massive21 Laufwerke an einem PCIe x16-Steckplatz

Wenn Sie erst einmal wissen, wonach Sie suchen müssen, ist es im Allgemeinen recht einfach, optisch den Unterschied zwischen einer Bifurcation-basierten Karte, einer SATA-Controllerkarte und einer Bridge-Karte zu erkennen. Eine Bifurcation-Karte hat kaum Elektronik und die M.2-Steckplätze sind direkt mit dem PCIe-Edge-Anschluss verbunden. Eine SATA-Controllerkarte ist normalerweise PCIe x1 und die M.2-Steckplätze sind normalerweise B-Key und nicht M-Key. Der Bridge-Chip auf einer Bridge-basierten Karte ist im Allgemeinen groß und auffällig.

* Bei einigen Motherboards kann das BIOS möglicherweise geändert werden, um einen NVMe-Treiber hinzuzufügen. Es gibt auch einen Bootloader namens „Clover“, der von einem vom BIOS unterstützten Gerät gebootet werden kann, dann einen Treiber lädt und den Bootvorgang von einer NVMe-SSD fortsetzt.

Antwort2

Alle PCIe-NVMe-Karten sind PCI v3 (oder höher). Obwohl der PCI-NVMe-Standard x1-Verbindungen zulässt, handelt es sich bei der Mehrheit der M.2-Karten um x4-Anschlüsse. Tatsächlich bin ich mir nicht sicher, ob ein physischer Anschluss für >x4-Lanes definiert ist. M.2 ist eine physische Spezifikationsdefinition für ein Gerät, das sowohl SATA- als auch PCI-NVMe-Laufwerke unterstützt. Einige Motherboards unterstützen NVMe überhaupt nicht, andere nur bis zu einem gewissen Grad und manche unterstützen es ausdrücklich – das hängt von der Spezifikation der Systemplatine ab, Ihr BIOS muss es unterstützen. Nur UEFI garantiert nicht, dass NVMe unterstützt wird. „geringeres Risiko“ als was genau?

Auch Ihre Aussage, dass PCIe v3 in jedem v2-Steckplatz funktioniert, ist falsch. Ich bin sicher, dass das bei einem oder zwei der Fall ist, aber das ist die Ausnahme und nicht die Regel. Das Gegenteil ist jedoch der Fall: v2-Adapter funktionieren fast immer in v3-Steckplätzen.

verwandte Informationen