PCIe Lane Sharing ja of nee?

[Techno Overlord]

Ik ben bezig met een nieuwe build. Ik heb al een aantal onderdelen zoals een nieuwe AMD 9950X3D processor en een Crucial T705 1TB NVME SSD (PCIe 5.0x4). Van mijn oude build wil ik een Lexar NM790 4TB NVME SSD (PCIe 4.0x4) en een Aorus RTX 4090 Master overzetten.

Ik ben nog niet uit welk moederbord met X870E chipset ik wil hebben. Ik weet dat er momenteel maar een klein aantal X870E moederborden zijn die niet aan PCIe lane sharing doen en dus de volle PCIe bandbreedte gebruikt kan worden. Dit zijn de AsRock Taichi X870E, de AsRock Taichi Lite, de AsRock X870E Nova en de Gigabyte Aorus X870E Master.

Mijn vraag is wat dit oplevert? Ik wil graag de volledige potentie van de onderdelen benutten. Wat loop ik mis wanneer ik een moederbord kies die doet aan lane sharing? Ik vind alleen vage Reddit threads hierover waar ik niet veel wijzer van wordt.

[GarBaGe]

Als een moederbord PCIe lane sharing ondersteunt, zegt dat toch niet dat het moederbord dat ook doet?
Het ligt eraan hoe je het moederbord configureert.
Maar... als je overal de volle PCIe bandbreedte wilt gebruiken, zou ik zeker ff dit artikel lezen:
review: AMD X870-moederborden - Update - De beste AM5-borden met USB4 en PCIe...

Een X870E kan het volgende bieden:
- 24x PCIe 5.0 lanes direct vanuit de processor. Dit zijn doorgaans 16 lanes voor je 1e PCIe slot (videokaart) en dan blijven er nog 8 lanes over, doorgaans voor de 1e en 2e M2 sloten
- 12x PCIe 4.0 lanes uit de chipset
- 8x PCIe 3.0 lanes uit de chipset.

Volgens mij praat de chipset met 4x PCIe 5.0 lanes met de processor, waarmee er een maximale capaciteit zit op alle lanes uit de chipset.

Gezien je 2e SSD al een PCIe 4.0 device is, heb je waarschijnlijk al genoeg aan een X870 moederbord (zonder de "E")

[Abbadon]

Neem de manuals van de moederborden die je op het oog hebt door, daar staat veelal wel in hoe de PCIe lanes gedeeld of niet gedeeld kunnen worden. En hier een filmpje met een overzicht van alle X870(e) borden en hun PCIe connecties

[Mr Magic]

Om als voorbeeld de uitvoering: ASUS TUF Gaming X870-PLUS WIFI te noemen, hier staat bijv. dit in de specificaties:

AMD Ryzen™ 9000 & 7000 Series Desktop Processors
1 x PCIe 5.0 x16 slot (supports x16 mode)**
AMD X870 Chipset
1 x PCIe 4.0 x16 slot (supports x4 mode)****

** The PCIEX16(G5) shares bandwidth with M.2_2. The PCIEX16(G5) will run to x8 mode when M.2_2 runs.
**** The PCIEX16(G4) shares bandwidth with M.2_4. The PCIEX16(G4) will be disabled when M.2_4 runs.

Oftewel zodra je het M.2_2 slot gebruikt, wordt de snelheid van je primaire PCIe-slot gehalveerd. En als je het M.2_4 slot gebruikt, werkt het tweede PCIe-slot helemaal niet meer.

[nelizmastr]

Er is altijd nog Threadripper als je lanes tekort komt

[White Feather]

Heb je ook naar de plaatjes gekeken van de moederborden die je noemt?

Als je er nauwelijks sloten op zet, is het logisch dat je geen lanesharing hoeft te doen.

Jij gaat dus moederborden uitsluiten omdat ze sloten hebben die aan lanesharing doen met een m2-slot. Dus jij kunt kiezen of je dat m2 slot gebruikt of dat je een PCIe-slot gebruikt en die extra keuzemogelijk, dat is dan blijkbaar opeens een nadeel?

Ook een B850 kan prima de gpu en SSD’s aansturen die jij hebt.

1x PCIe 4.0/5.0 voor de 4090 die overigens maar 4.0 ondersteunt (vanuit de cpu)
1x PCIe 5.0 m2 voor een SSD (vanuit de cpu)
1x PCIe 4.0 m2 voor een SSD (vanuit de cpu of vanuit de chipset.

Ook een B650 doet dat, maar dan heb je niet altijd PCIe 5.0 voor je gpu

uitvoering: ASUS Prime B650M-K

Het grappige is dat juist de 870E beperkt is in zijn uitgebreide mogelijkheden. De chipsets (2 zijn het er) kunnen wel 500 PCIe-lanes hebben, maar er is nog steeds maar een PCIe 4.0 4x verbinding met de cpu. Met 1 PCIe 4.0 4x SSD heb je die dus al vol. Dus tegelijkertijd al die snelle ssd’s gebruiken gaat niet lukken.

TLDR: Je loopt niets mis, wat jij wilt kan al op een B650-moederbord, al is dat geen logische combi met een 9950X3D.

[ Voor 4% gewijzigd door White Feather op 17-03-2025 20:09 ]

[Techno Overlord]

Niet alle X870E hebben twee chipsets. De goedkopere modellen hebben er nog altijd 1.

Mijn keuze is, mede met het oog op de toekomst, gevallen op de AsRock X870E Nova. Ik lees vrijwel alleen superlatieven over dit bord. Geen PCIe lane sharing als je alle m.2 slots bezet hebt. 5GBit LAN. Dat zijn zaken die mij over de streep trekken. Ik ben van plan om er op korte termijn nog zo'n zelfde Lexar SSD bij te zetten en de 4090 te vervangen door een 5090 (Asus, mits ie ooit weer beschikbaar komt).

Bedankt voor jullie info. Heeft geholpen om het te verhelderen en een nog betere weloverwogen keuze te maken.

[Djarune]

Techno Overlord schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 09:59:
Geen PCIe lane sharing als je alle m.2 slots bezet hebt.

Waar lees je dat dan? De CPU heeft 28 directe PCIe lanes waarvan 24x PCIe 5.0 lanes direct bruikbaar en 4x PCIe 5.0 lanes (GPP link) voor de interconnectie (brug) met het moederbord. De chipset lanes van het moederbord zijn bruikbaar voor USB 4.0, PCIe 4.0 / 3.0 sloten waarvan sommige in M.2. Dit betekent dat alle M.2 sloten die gebruik maken van de chipset door de bandwidth samen met de USB4 poorten delen en door een 4x PCIe 5.0 lijntje moeten communiceren met de CPU. Dit wordt zo strak mogelijk geregeld, maar heeft wel degelijk latency tot gevolg. Alles via de chipset betekent dus lane sharen. Dit kan niet anders. Een Threadripper systeem heeft veel meer directe CPU lanes en kent dit probleem niet.

[ Voor 12% gewijzigd door Djarune op 18-03-2025 11:04 ]

[Abbadon]

Djarune schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 10:55:
[...]

... Dit betekent dat alle M.2 sloten die gebruik maken van de chipset door de bandwidth samen met de USB4 poorten delen en door een 4x PCIe 5.0 lijntje moeten communiceren met de CPU. Dit wordt zo strak mogelijk geregeld, maar heeft wel degelijk latency tot gevolg. Alles via de chipset betekent dus lane sharen. Dit kan niet anders. Een Threadripper systeem heeft veel meer directe CPU lanes en kent dit probleem niet.

De chipset staat zelfs maar met 4 PCIe 4.0 lanes in verbinding met de cpu (de Promontory 21 chip kent geen PCIe 5.0). Maar de vraag is natuurlijk in welk scenario twee of drie PCIe 4.0 nVME drives gekoppeld aan de Promontory 21 chips alle twee of drie parallel met volle bandbreedte worden uitgelezen of beschreven? Ik vermoed dat dit meer een theoretisch probleem is dan een praktische.

Overigens zijn de USB4.0 connectors (via de ASMedia USB 4.0 chip) direct met de cpu verbonden, via hun eigen dedicated 4 PCIe lanes, daar is geen sharing (er zijn twee MSI borden waarbij je dat wel kunt doen maar die laat ik even buiten beschouwing).

[Djarune]

Abbadon schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 13:57:
[...]


De chipset staat zelfs maar met 4 PCIe 4.0 lanes in verbinding met de cpu (de Promontory 21 chip kent geen PCIe 5.0).

thanks, ik vond het al vreemd dat de chipset geen PCIe 5.0 lanes had. Echter de AMD presentatie is onoverzichtelijk. Daarom de tabel hieronder van hardwareunboxed gebruikt als bron, maar zitten dus echt fout . Die hele GPP kolom moet dus PCIe 4.0 zijn.

Maar de vraag is natuurlijk in welk scenario twee of drie PCIe 4.0 nVME drives gekoppeld aan de Promontory 21 chips alle twee of drie parallel met volle bandbreedte worden uitgelezen of beschreven? Ik vermoed dat dit meer een theoretisch probleem is dan een praktische.

eens het is een praktisch probleem, maar dat was niet mijn punt in mijn vorige bericht

Overigens zijn de USB4.0 connectors (via de ASMedia USB 4.0 chip) direct met de cpu verbonden, via hun eigen dedicated 4 PCIe lanes, daar is geen sharing (er zijn twee MSI borden waarbij je dat wel kunt doen maar die laat ik even buiten beschouwing).

Met welke 4 PCIe lanes van de CPU wordt die Asmedia ASM4242 verbonden? Ik dacht dat het dezelfde GPP lanes waren?

[Abbadon]

Djarune schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 14:30:
[...]


Met welke 4 PCIe lanes van de CPU wordt die Asmedia ASM4242 verbonden? Ik dacht dat het dezelfde GPP lanes waren?

De cpu heeft 28 PCIe 5.0 lanes:
- 16 voor de gpu (evt. te verdelen over meerdere PCIe of NVMe sloten)
- 4 voor de chipset (deze opereren met PCIe 4.0 snelheid i.v.m. beperking van de chipset)
- 4 voor een PCIe 5.0 NVMe drive
- 4 voor de ASMedia USB 4.0 controller

De GPP lanes worden in het geval van X870(e) inderdaad gebruikt voor de USB 4.0 controller van ASMedia. De kolom 'Lanes to chipset' geeft weer hoeveel PCIe lanes gebruikt worden voor de verbinding met de Promontory 21, dat zijn andere lanes. Dus het overzicht van HWunboxed kopt wel

AMD heeft de moederbordmakers verplicht om 4 lanes van de cpu op te offeren aan de USB 4.0 controller, anders mag het geen X870(e) heten. Bij bijvoorbeeld de B850 is die verplichting er niet en kunnen die GPP lanes gebruikt worden voor een tweede PCIe 5.0 NVMe slot direct aan de cpu.

[Djarune]

Abbadon schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 14:54:
[...]
De cpu heeft 28 PCIe 5.0 lanes:
- 16 voor de gpu (evt. te verdelen over meerdere PCIe of NVMe sloten)
- 4 voor de chipset (deze opereren met PCIe 4.0 snelheid i.v.m. beperking van de chipset)
- 4 voor een PCIe 5.0 NVMe drive
- 4 voor de ASMedia USB 4.0 controller

De GPP lanes worden in het geval van X870(e) inderdaad gebruikt voor de USB 4.0 controller van ASMedia. De kolom 'Lanes to chipset' geeft weer hoeveel PCIe lanes gebruikt worden voor de verbinding met de Promontory 21, dat zijn andere lanes. Dus het overzicht van HWunboxed kopt wel

AMD heeft de moederbordmakers verplicht om 4 lanes van de cpu op te offeren aan de USB 4.0 controller, anders mag het geen X870(e) heten. Bij bijvoorbeeld de B850 is die verplichting er niet en kunnen die GPP lanes gebruikt worden voor een tweede PCIe 5.0 NVMe slot direct aan de cpu.

Nu begrijp ik het niet meer. Uit de eigen presentatie van AMD volgt de officiele chipset map van X870E:



Daar staat toch voor mij letterlijk in dat de Asmedia aangesloten wordt op de chipset en uiteindelijk via de GPP komt? Er loopt wel een lijntje, maar wellicht is dat voor igpu bandwidth.
Dus het lijkt mij
16 pcie lanes voor GPU
4 voor M.2 no. 1
4 voor M.2 no. 2
4 voor GPP link

Overigens geeft AMD is wel duidelijk bij de GPP link in deze diagram. "Linkspeed limited by downstream device" oftewel PCIe 4.0 snelheden. HWU is mij te vaag

EDIT: Die vage officiele diagrammen. Gelukkig heeft de handleiding van het Asrock bord het een stuk duidelijker. Zie hier. Dat komt overeen met wat je schreef.

De USB4 eet gewoon 4 CPU lanes op. Slechts 1 M.2 gaart dus via de CPU. Mij een reden te meer om voor X870 te gaan ipv X870E...

[ Voor 13% gewijzigd door Djarune op 18-03-2025 15:28 . Reden: X870E ipv X870 ]

[Abbadon]

Ja, dat staat inderdaad in dat overzicht. Maar elk X870E moederbord heeft de ASMedia USB4.0 controller direct aangesloten op de CPU via de GPP lanes. Ik doe de aanname dat AMD de specificaties gewijzigd heeft na publicatie van dat overzicht, maar aangezien er geen white papers etc. zijn van de chipset kan ik dat niet met zekerheid stellen. Maar het feit dat elk X870(E) moederbord, geen uitgezonderd, de ASMedia USB 4.0 controller op de CPU aansluit en niet op de chipset (zoals in dat diagram en bijvoorbeeld ook bij het X670E bord Asus Proart Creator) betekent dat óf alle moederbordfabrikanten het makkelijker vinden of AMD anders heeft besloten om redenen (latency issues of wat dan ook).

Het is inderdaad verwarrend. Helaas is het vaker met AMD verwarrend als je iets dieper op de specificaties in wilt gaan wegens ernstig gebrek aan documentatie.

[Techno Overlord]

Djarune schreef op dinsdag 18 maart 2025 @ 10:55:
[...]

Waar lees je dat dan? De CPU heeft 28 directe PCIe lanes waarvan 24x PCIe 5.0 lanes direct bruikbaar en 4x PCIe 5.0 lanes (GPP link) voor de interconnectie (brug) met het moederbord. De chipset lanes van het moederbord zijn bruikbaar voor USB 4.0, PCIe 4.0 / 3.0 sloten waarvan sommige in M.2. Dit betekent dat alle M.2 sloten die gebruik maken van de chipset door de bandwidth samen met de USB4 poorten delen en door een 4x PCIe 5.0 lijntje moeten communiceren met de CPU. Dit wordt zo strak mogelijk geregeld, maar heeft wel degelijk latency tot gevolg. Alles via de chipset betekent dus lane sharen. Dit kan niet anders. Een Threadripper systeem heeft veel meer directe CPU lanes en kent dit probleem niet.

Ik heb het verkeerd gelezen idd. Bij andere X870E moederborden dan die wat ik genoemd heb kun je dus niet alle M.2 SSD sloten gebruiken want dan loopt het PCIe x16 slot nog maar op x8. Of dat ergens toe doet is een ander verhaal. Ik weet iig genoeg en interessante informatie in de andere bijdrages.