Warum kann ich den zweiten pcie x16 slot und den zweiten m.2 slot nicht gleichzeitig verwenden?


10.01.2021, 17:28

Und ist das bei ALLEN Mainboards so oder nur bei diesem?

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4 Antworten

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Man kann beides nicht gleichzeitig benutzen.

Hallo

Also erst mal ist der zweite PCIe x16 Steckplatz nur eine x4 Steckplatz, nur in Bauform eines x16 Steckplatzes. Es ist ein PCIe 3.0 x16@x4 Steckplatz. Und dieser ist an dem B550 Mainboard Chip angeschlossen. Und genau die 4 PCIe 3.0 Lanes vom Mainboard Chip werden vom PCIe x16@x4 Steckplatz und dem M.2_2 Steckplatz gemeinsam genutzt. Deshalb kann entweder nur der eine oder der andere Steckplatz benutzt werden. Das nennt sich PCIe Lanes sharing.

Warum ist das so? PCIe ist kein Bussystem wie PCI, wo alle Steckplätze am selben Bus hängen und sich dessen Bandbreite teilen, sondern PCIe ist eine schnelle Punkt zu Punkt Verbindung. Das heißt jeder Steckplatz bekommt seine eigenen Datenleitungen (Lanes) zugeordnet. Teilen sich zwei Steckplätze die selben Lanes, dann kann nur einer Steckplätze diese Lanes exklusiv für sich beanspruchen. Die Lanes sind fest "verdrahtet" und können sich nicht dynamisch einzeln aufteilen, so wie sie gerade benötigt werden.

Aber warum müssen sich einige Steckplätze überhaupt die Lanes teilen? Einfach weil es nicht genug gibt. Schauen wir uns mal an, wo die PCIe Lanes herkommen, wie viele es davon gibt und wie sie auf die Steckplätze verteilt sind:

  • Ryzen CPU - 20 PCIe 3.0/4.0 Lanes, verteilt auf 1x16 + 1x4
  • B550 Chip - 6 PCIe 3.0 Lanes, frei verteilbar durch den Mainboard Hersteller

Der Prozessor bietet noch mehr PCIe Lanes, die aber nicht frei verfügbar sind, bzw. undokumentiert. So stellt der B550 Chip nur 4 SATA Ports zur Verfügung. Dein B550 Mainboard hat aber 6 SATA Anschlüsse. Dafür z.B. wurden zwei der undokumentierten PCIe Lanes des Prozessors "missbraucht". Das geht nämlich auch. Ich lass das aber mal an dieser Stelle so stehen, sonst wird es zu verworren, da dieses Thema sehr komplex ist.

Dein Mainboard hat folgenden PCIe Steckplätze und Anschlüsse:

  • PCIe 3.0/4.0 x16 - am Prozessor mit 16 Lanes angebunden
  • M.2 SATA/PCIe 3.0/4.0 x4 - am Prozessor mit 4 Lanes angebunden
  • PCIe 3.0 x16@x4 - am B550 Chip mit 4 Lanes angebunden
  • M.2 PCIe 3.0 x4 - am B550 Chip mit 4 Lanes angebunden
  • 2x PCIe 3.0 x1 - am B550 Chip mit 2 Lanes angebunden (2x 1 Lane)

Die Lanes sind fest verdrahtet, sind also eine direkte und feste Verbindungen zwischen dem Prozessor bzw. dem B550 Chip und den dazugehörigen Steckplätzen. Der Prozessor ist, mit den 16 Lanes des PCIe 3.0/4.0 x16 Steckplatzes und den 4 Lanes des M.2 SATA/PCIe x4 Steckplatzes, 1:1 belegt. Aber der PCIe 3.0 x16@x4 Steckplatz, der M.2 PCIe 3.0 x4 Steckplatz und die beiden PCIe 3.0 x1 Steckplätze sind am B550 Mainboard Chip angebunden und benötigen zusammen 10 PCIe 3.0 Lanes. Der B550 Chip stellt aber nur 6 PCIe 3.0 Lanes zur Verfügung. Deshalb müssen sich einige Steckplätze die PCie Lanes teilen bzw. sie gemeinsam benutzen. Da dies aber nicht gleichzeitig möglich ist, funktioniert entweder nur der eine oder der andere Steckplatz.

Auf anderen Mainboards kann sich das komplett anders darstellen, abhängig von der Ausstattung der Boards mit Steckplätzen und auch vom Mainboard Chip. Der X570 z.B. stellt bis zu 16 zusätzliche PCIe 4.0 Lanes zur Verfügung.

mfG computertom

freshcount 
Fragesteller
 10.01.2021, 21:11

Danke erstmal für die ausführliche Antwort!

Gibt es überhaupt b550 mainboards bei denen es anders ist als bei meinem? Und wenn ja, in welchem Preisbereich liegen die dann etwa?

Oder sind die garnicht teuer und es gibt diese „Funktion“auch schon beispielsweise im gigabyte b550 ds3h?

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computertom  10.01.2021, 21:53
@freshcount
Gibt es überhaupt b550 mainboards bei denen es anders ist als bei meinem?

Nicht wirklich. So bald ein B550 Mainboard ähnlich ausgestattet ist wie deines, müssen die PCIe Lanes irgendwo mehrfach benutzt werden. Wie sollte es anders gehen? Eine kleine Abweichung ist möglich, auf B550 Mainboards mit nur 4 SATA Anschlüssen. Hier können die freien SATA Lanes für einen weiteren unabhängigen M.2 SATA/PCIe x2/x4 Steckplatz verwendet werden. Diese können auch noch mit anderen PCIe Lanes kombiniert worden sein, abhängig vom Mainboard Modell und Hersteller. Hier mal zwei Bespiele dafür:

https://www.gigabyte.com/de/Motherboard/B550M-AORUS-ELITE-rev-10/sp#sp

https://www.gigabyte.com/de/Motherboard/B550-AORUS-ELITE-AX-V2-rev-10/sp#sp

Und ja, das Gigabyte B550M DS3H gehört auch dazu. Aber wie gesagt, in solchen Fällen genau hinsehen, denn der zweite M.2 Steckplatz läuft dann häufig nur im PCIe x2 Modus.

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Ich weiß nicht, ob es stimmt.

Die Anzahl an PCIe lanes ist begrenzt, ein r5 sollte 16xPCIe4.0 lanes mitbringen, B550 bringt meines Wissens 20xPCIe4.0 lanes und 10xPCIe3.0.

Der erste 16xPCIe Slot ist mit dem 4.0 verbunden, d.h. die lanes der CPU sind vergeben.

Die SATA Ports werden i.d.R. mit zwei bis vier PCIe3.0 lanes intern angesprochen, die m.2 Slots mit mindestens 2xPCIe3.0 und maximal 4xPCIe4.0, dazu kommen noch die übrigen PCIe Slots (allen voran der zweite 16xPCIe4.0 Slot, wobei der intern vermutlich nur mit 8 lanes angesprochen wird, B550 hat einfach nicht genügend lanes zur Verfügung).

Du siehst die Bandbreite ist durch CPU & Chipsatz limitiert. Sollte der zweite Slot tatsächlich elektrisch mit 16 lanes angebunden sein und der erste m.2 Slot mit vier, dann hättest du überhaupt keinen lanes mehr frei, also nicht mal für die übrige I/O.

Es ist also notwendig, dass irgendwann gesperrt wird. Wie genau dein Board verschaltet ist weiß ich aber nicht, deswegen kann ich dir auch nicht sagen, ob das tatsächlich hier der Fall ist. Ich kann dir aber sagen, dass es plausibel wäre.

computertom  11.01.2021, 13:59
ein r5 sollte 16xPCIe4.0 lanes mitbringen, B550 bringt meines Wissens 20xPCIe4.0 lanes und 10xPCIe3.0
  • AMD Ryzen 3000 - 20x PCIe 4.0 (1x16+1x4 o. 2x8+1x4 o. 1x8+2x4+1x4)
  • B550 Chip - 6x PCIe 3.0 + 6 x SATA oder 8x PCIe + 4x SATA

https://en.wikichip.org/wiki/amd/ryzen_5/3600

https://de.wikipedia.org/wiki/AM4-Chips%C3%A4tze

  • erster PCIe x16 Steckplatz - 16 PCIe 3.0/4.0 Lanes vom Prozessor
  • erster M.2 Steckplatz - 4 PCIe 3.0/4.0 Lanes vom Prozessor (PCIe+SATA)

Damit sind die 20 PCIe Lanes vom Prozessor vergeben. Kommen wir zu den Restlichen Steckplätzen auf dem Mainboard hier und zum B550 Chip:

  • zweiter PCIe x16@x4 Steckplatz - 4 PCIe 3.0 Lanes vom B550
  • zweiter M.2 Steckplatz - 4 PCIe 3.0 Lanes vom B550 (only PCIe)
  • 2x PCIe x1 Steckplätze - 2 PCIe 3.0 Lanes vom B550

Das sind 10 benötigte PCIe Lanes, wovon der B550 aber nur 6 Lanes zur Vefügung stellt. Hier fehlen 4 Lanes und deshalb müssen einige Lanes mehrfach genutzt werden, was aber nicht gleichzeitig funktioniert.

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Man kann beides nicht gleichzeitig benutzen.

Hallo freshcount,

das kann sehr gut sein, da zwei PCIeX16 sowie zwei M.2 Anschlüsse eine wahnsinnige Datentransferrate haben. Die kommt ja nicht von irgendwoher sondern muss durch den Chipsatz bereitgestellt werden.

Wenn du tatsächlich so ein Board brauchs, musst du vermutlich ganz schön tief in die Tasche greifen... Das wird nichts sein, was man im Consumer Markt sonst findet.

Ben

Man kann beides nicht gleichzeitig benutzen.

Ich glaub das geht nicht weil die glaub ich zusammen an den layns sind das klappt glaub net ich weis es aber selber net genau

freshcount 
Fragesteller
 10.01.2021, 17:09

Geht das bei allen mainboards oder nur bei diesem nicht?

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