Ihr Motherboard hat mehr M.2-Steckplätze, als Ihre CPU tatsächlich mit voller Geschwindigkeit verarbeiten kann

Auch wenn moderne Motherboards mit mehreren M.2-Steckplätzen ausgestattet sind, wissen die meisten Menschen nicht, dass das Belegen aller zu einem erheblichen Leistungsverlust führt. Ihre CPU verfügt über begrenzte Lanes, und wenn diese zwischen der GPU, NVMe und anderen Anschlüssen aufgeteilt werden müssen, kann nur eine bestimmte Datenmenge gleichzeitig übertragen werden. Daher führt das Installieren zu vieler NVMe-Laufwerke dazu, dass sich die Lanes aufteilen — was letztendlich die Leistung Ihres PCs beeinträchtigt.

Ihre CPU hat nur so viele PCIe-Leitungen

Die meisten Steckplätze laufen stattdessen über den Chipsatz.

Intel-CPUs der 12. bis 14. Generation bieten 20 Lanes direkt zur CPU, von denen 16x für die GPU und 4x für den sekundären PCI-Express-Steckplatz oder den M.2-Steckplatz, der der CPU am nächsten liegt, genutzt werden. Diese direkten Lanes laufen mit voller Geschwindigkeit und sind direkt mit der CPU verbunden. Zusätzliche Anschlüsse, einschließlich der verbleibenden M.2-Steckplätze, USB, Ethernet, SATA usw., werden jedoch über den Chipsatz des Mainboards geleitet.

Selbst wenn der Chipsatz Ihres Motherboards 16 Lanes unterstützt, kann die Verbindung zur CPU auf Plattformen wie dem Z490 oder Z590 nur vier Lanes breit sein. Deshalb wird jede über die Ports dieses Chipsatzes geleitete Datenübertragung langsam, und derselbe zusätzliche Schritt führt zudem zu Latenz.

Wenn Sie also zusätzliche NVMe-Laufwerke über den Chipsatz angeschlossen haben, werden sie viel langsamer laufen als beabsichtigt, da die Latenz und der Engpass der Datenleitungen ihre Leistung begrenzen. Dies ist auch der Grund, warum bestimmte SATA-Ports deaktiviert werden, wenn ein bestimmter M.2-Port belegt ist, da alle diese Ports denselben Weg über den Chipsatz teilen.

Der Chipsatz ist der Punkt, an dem die Dinge langsamer werden

Zusätzliche M.2-Steckplätze sind über einen langsameren Weg geführt

Der Engpass wird unter Last zu einem echten Problem. Wenn mehr Geräte um die Bandbreite auf einer bereits überlasteten Strecke konkurrieren, wird die gesamte über den Chipsatz geroutete Hardware verlangsamt. Bei GPUs ist der Leistungsabfall minimal - normalerweise 0-5%. Bei NVMe-Laufwerken, die über den Chipsatz angeschlossen sind, ist der Effekt jedoch ausgeprägter, und die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sind deutlich reduziert.

Glücklicherweise sind neuere Plattformen von diesem Problem weniger betroffen. Neuere GPUs, wie die Nvidia RTX 50 Serie, unterstützen PCIe 5.0 mit Geschwindigkeiten, die doppelt so hoch sind wie bei PCIe 4.0 und etwa 4 GB/s pro Lane erreichen, was insgesamt 64 GB/s bei 16x ergibt. Die Flaggschiff-RTX 5090 verfügt über 32 GB, sodass selbst bei einer Halbierung der GPU-Lanes von 16x auf 8x noch eine Bandbreite von 32 GB/s bereitgestellt wird, wodurch Lanes für zusätzliche NVMe-Laufwerke oder PCIe-Geräte frei werden.

Besitzer von AMD-CPUs sind beim Lane-Splitting besser dran, da die Ryzen 7000/9000-Serie CPUs 24 Lanes direkt zur CPU unterstützen, sodass mehr Geräten Zugang zu Verbindungen mit voller Geschwindigkeit gegeben wird.

Dies betrifft nur bestimmte Arbeitslasten

Gelegenheitsgamer und Benutzer können dieses Problem höchstwahrscheinlich ignorieren

Selbst wenn Ihre Hardware die erforderlichen Leitungen auf Ihrem Motherboard maximal auslastet, werden Sie keine Bandbreitenbeschränkungen erleben, es sei denn, sie sind die ganze Zeit ausgelastet. Daher sind Leitungsbegrenzungen nicht für jeden ein Problem, sondern nur für eine bestimmte Benutzergruppe.

Nun, für jemanden, der schwere Arbeitslasten wie Videobearbeitung mit mehreren Laufwerken bewältigt, würde das System von einem Laufwerk lesen und auf das andere schreiben und die verfügbare Bandbreite auslasten.

Wenn du jedoch spielst, wird Lane Splitting nicht wirklich eine große Rolle spielen, da du nur deine GPU und das Laufwerk belastest, von dem du das Spiel lädst. Die restlichen Laufwerke werden nicht belastet, also wird Lane Splitting nicht schaden, da sie untätig bleiben würden und nicht um Bandbreite konkurrieren.

Wie man überprüft, ob Ihre Laufwerke ausgebremst werden

Verwenden Sie GPU-Z und CrystalDiskMark, um zu überprüfen

Es gibt mehrere Möglichkeiten zu überprüfen, ob Ihr Motherboard Bandbreite für Ihre eingebauten Geräte zuweist und sie dadurch verlangsamt. GPU-Z kann unter dem Abschnitt Bandbreite anzeigen, mit welcher Geschwindigkeit Ihre GPU läuft. Wenn die in GPU-Z angezeigte Geschwindigkeit niedriger als die spezifizierte Geschwindigkeit ist, könnte die GPU in einer geteilten Konfiguration laufen.

Sie können auch CrystalDiskMark verwenden, um Ihre NVMe-Laufwerke zu benchmarken. Wenn die Lese-/Schreibgeschwindigkeiten langsamer als die angegebenen Geschwindigkeiten sind, könnte das Laufwerk durch den Chipsatz gebremst werden. Sie können dann das Handbuch Ihres Motherboards überprüfen, um zu sehen, ob dieses spezifische Laufwerk über den Chipsatz oder direkt über die CPU geleitet wird. Ich empfehle, das schnellste NVMe in einem Steckplatz zu installieren, der direkt mit der CPU verbunden ist.

Die intelligente Platzierung des Laufwerks löst den größten Teil des Problems

Die Lösung für dieses Problem besteht nicht darin, von vornherein mehrere NVMe-Laufwerke zu vermeiden; es geht darum, bei der Platzierung methodisch vorzugehen. Wie ich bereits erwähnt habe, wenn Ihre Arbeitslast nicht alle Ihre Hardware auf einmal belastet, werden Sie wahrscheinlich das Engpassproblem kaum bemerken. Außerdem ist es wichtig, die NVMe-Laufwerke so zu platzieren, dass die, die Sie mit voller Geschwindigkeit betreiben möchten, in den richtigen Steckplätzen eingesetzt werden, indem Sie das Handbuch Ihres Motherboards überprüfen.