AMD Ryzen Threadripper: Max. 7 PCI-Express-3.0-Geräte für 60 Lanes
Eines der für Spieler interessantesten Features von AMDs neuen TR4-Prozessoren Ryzen Threadripper sind die satten 64 PCI-Express-3.0-Lanes. Aber die Erweiterbarkeit ist komplexer, als es nackte Zahlen erwarten lassen. Wir erklären TR4.
"Zu wenig Speicherkanäle" und vor allem "zu wenig Kerne" waren keine Kritikpunkte an AMDs AM4. In einem dritten Aspekt mussten sich die bislang besten AMD-Angebote aber sogar Intels unterer Mittelklasse geschlagen geben, in der Praxis standen nur 20 PCI-Express-3.0-Lanes zur Verfügung. Threadripper steigert diese Zahl jetzt auf bis zu 64 Lanes.
64 minus 4 ergibt 60 plus 8: CPU und I/O-Hub
Quelle: AMD
Threadripper für Spieler - aus "bis zu sieben" wird "drei": Mehr als eine M.2-SSD sowie via PCI-E 3.0 angebunden 10-GBit-LAN-, Thunderbolt- oder USB 3.2-Controller sind für Endanwender noch Zukunftsmusik.
Wie schon bei den mit 24 Lanes spezifzierten AM4-Modellen gilt aber auch für TR4-Prozessoren: Vier der Lanes sind fest für den X399-I/O-Hub eingeplant. Dafür erweitert dieser die Plattform über die verbleibenden 60 freien PCI-Express-3.0-Lanes hinaus um acht PCI-Express-Lanes, acht SATA-Ports und zwei USB 3.1-Ports. Dazu kommen je sechs USB 2.0 und 3.0 - aber da die CPU von letzteren ihrerseits acht bereit stellt, herrscht hier eh kein Mangel. Interessanter ist dagegen die Performance besagter PCI-Express-Lanes, denn der X399 ist nur ein unbenannte X370 und somit in der Praxis auf 2.0-Geschwindigkeit beschränkt. Für langsame Endgeräte wie Gigabit-LAN-Controller und einige ×1-Erweiterungskarten ist das schnell genug - aber Grafikkarten, NVME-SSDs und schnelle Zusatzcontroller wie Thunderbolt 3 sind auf die schnelleren CPU-Lanes angewiesen. Die mit der Intel-2066-Generation in das High-End-Segment eingezogenen 10-Gigabit-LAN-Controller sind auch mit PCI-Express-2.0-×4 möglich, eleganter ist aber 3.0×2 oder, für 5-Gigabit-Ableger, eine einzelne 3.0-Lane. Auch USB-3.1-Zusatzcontroller erreichen erst mit 3.0 ihr theoretisches Limit - verfügbare ×1-Erweiterungskarten sind sogar zwingend darauf angewiesen.
60 durch 4 ergibt 7: Lanes gegen Links
In Anbetracht von 60 3.0-Lanes erscheint die Beschränkung des I/O-Hub belanglos. Die preisliche Konkurrenz in Form der Sockel-2066-Core-i7 bietet nur 28 3.0-Lanes direkt von der CPU und "bis zu 24", in der Praxis eher 16 weitere 3.0-Lanes vom PCH. Selbst wer bei Intel 1.000 Euro und mehr für einen Core i9 ausgibt, erhält nur 44 CPU- und circa 16 PCH-Lanes, wobei letztere wegen des DMI-Flaschenhalses zwischen CPU und PCH nur für unabhängige ×4- und langsamere Endgeräte geeignet sind. Aber auch AMDs 60-Lane-Monstern haben eine kritische Einschränkung, denn Threadripper unterstützt maximal acht PCI-Express-Links. Das heißt ohne Switches können zusätzlich zum I/O-Hub maximal sieben Endgeräte angebunden werden. Zum Vergleich: Skylake X versorgt bis zu 10 Geräte; der X299-PCH mindestens noch einmal so viele.
Quelle: AMD
Threadripper für Rendering: Dreimal M.2 (und keinmal 10-GBit-LAN) erscheinen heute noch als Luxus, aber auch zu günstigeren Preisen in ein paar Jahren kostet bei Threadripper jedes weitere PCI-Express-3.0-Gerät eine von vier vorgesehenen Grafikkarten - auch wenn gar keine ×8-Anbindung benötigt wird.
AMD sieht als typisches Anwendungsszenario zwei ×16- und zwei ×8-Grafikkarten sowie drei ×4-SSDs vor, was exakt 60 Lanes und 7 Links entspricht. Eine Konfiguration mit zweimal ×16 und siebenmal ×4, also neun Verbindungen, wäre trotz gleicher Lane-Anzahl nicht möglich. Ohne eine dritte und vierte Grafikkarte oder andere, im Endnutzer-Bereich nicht verfügbare ×8-Hardware kann das maximale Lane-Budget von Threadripper somit nicht ausgereizt werden. Nach Analyse der bislang verfügbaren Mainboards ist auch das Gegenteil unmöglich: Keine Platine erlaubt die Zusammenlegung beider ×8 zu einem dritten ×16-Slot für Triple-Crossfire. AMD macht dazu keine genauen Angaben, naheliegend ist aber eine fixe Verteilung von Lanes und Links auf die beiden Silizium-Chips von Threadripper. Demnach würde ein Chip den PCH, ein ×16, ein ×8 und ein ×4-Gerät anbinden, der andere ×16, ×8 und zwei ×4 (jeweils 32 Lanes und vier Links inklusive I/O-Hub-Verbindung). Für drei ×16-Slots müsste der zweite Chip auf ×16/×16 umschalten und zwei seiner Links brach liegen lassen, der erste könnte zusätzlich zu I/O-Hub und ×16 weiterhin nur ein ×4- und ein ×8-Gerät versorgen.
Fazit: Klasse durch Masse
Für den durschnittlichen Enthusiasten, sofern es ihn denn gibt, stellt AMDs PCI-Express-Konfiguration keinen direkten Nachteil dar: Mehr als zwei Grafikkarten, zwei M.2-SSDs und 10-Gigabit-LAN wird vorerst kaum jemand benötigen. Zusätzlich sind mit Ryzen noch einmal zwei weitere Endgeräte mit je acht Lanes möglich, sodass auch eine dritte SSD und ein flotter ×4-Zusatzcontroller nachgerüstet werden können. Hier gibt es aber eine praktische Einschränkung, denn diese ×8-Links werden als typischerweise PCI-Express-Slot nach außen geführt. Fans von Triple-Slot-Grafikkarten können sie in der Regel nicht einmal für ein M.2-Modul nutzen. Besondere Vorsicht ist auch in Technik-Diskussionen geboten, denn wer auf zahlreiche GPUs verzichtet, kann nur einen Teil der reichhaltigen Threadripper-I/O-Ausstattung nutzen. Trotz nominell weniger CPU-Lanes sind Skylake-X-Luxuskonfigurationen hier gleich- und je Nutzung des PCHs möglicherweise sogar besser ausgestattet.
Gigabyte hab ich ausgesucht weil man die derzeit 1:1 vergleichen kann.
Ich bin ja derzeit selber noch am grübeln ob es ein Intel oder ein AMD wird.
Quad SLI/CF ist ohnehin schon am aussterben (daher eher der Theorie Vergleich)
Außer der vielen Kerne fehlt bei mir ohnehin (noch?) der Nutzen solcher Plattformen und so geht's wahrscheinlich 80% derer die ein HEDT System zusammenstellen.
Prozessorsockel in der Ubersicht: Aktuelle und kommende CPU-Plattformen fur AMD und Intel (Juni 2017: LGA 2066)
(Noch ohne Threadripper, da kommt noch ein Update. Die Unterschiede zum Sockel AM4 liegen aber ohnehin "nur" in 40 zusätzlichen PCI-E-3.0-Lanes und vier zusätzlichen USB-3.0-Ports von der CPU.)
Sehr interessante Diskussion hier...gibt's eigentlich ne Art Übersichtsliste wo die jeweils max. möglichen (in Praxis tatsächlich ansprechbare) Lanes für die letzten Chipsatz Serien aufgeführt sind? Sowas würd ich mich als Grafik/Liste wünschen! ??
Software RAID sollte doch möglich sein oder?
Gigabyte hab ich ausgesucht weil man die derzeit 1:1 vergleichen kann.
Ich bin ja derzeit selber noch am grübeln ob es ein Intel oder ein AMD wird.
Quad SLI/CF ist ohnehin schon am aussterben (daher eher der Theorie Vergleich)
Außer der vielen Kerne fehlt bei mir ohnehin (noch?) der Nutzen solcher Plattformen und so geht's wahrscheinlich 80% derer die ein HEDT System zusammenstellen.
Mit Gigabyte hast du dir einen der wenigen Hersteller ausgesucht, der einen M.2-Slot über die CPU anbindet. Ein NVME-RAID-0 wird dadurch nicht sinnvoller und würde weiterhin eine Adapterkarte für die zwei SSD erfordern, aber das ist immer noch besser als bei AMD wo NVME-RAID-Verbünde ganz unmöglich sind – das in bestimmten Szenarien sinnvolle und von Intel PCHs unterstützte RAID1 inklusive. Bezüglich das Quad-GPU-Betriebes gebe ich dir aber recht, dieser ist beim Gaming 7 besonders schlecht möglich – schon allein weil es sich um ein 6-Slot-Design handelt, dass nicht mehr als drei Dual-Slot-Steckkarten aufnimmt. (Gleiches gilt für Gaming 9, Ultra Gaming und Gaming 3, wobei letzteres auf den CPU-M.2 verzichten muss.)
Allerdings würde ich eine fehlende Unterstützung von Quad-Crossfire allgemein nicht als Schwachstelle bezeichnen. Wer Geld ausgeben möchte ohne dass eine Spiele flüssiger werden, der soll lieber gemeinnützige Projekte unterstützen
@4B11T: Einen 8700K gibt es nicht und es wird in den nächsten Monaten auch keiner erwartet. Falls du den 7800X meinst, so ist dieser in Spielen nicht wesentlich schneller, sondern sogar etwas langsamer unterwegs (in Anwendungen genau umgekehrt). Der 1600X ist in einer ganz anderen Leistungs- und Ausstattungsklasse unterwegs (und in dieser tatsächlich ohne Intel-Konkurrenz).
An der Stelle eine kleiner Hinweis aus dem Abverkauf für alle, die nur "etwas mehr als AM4-Ausstattung" brauchen:
i7-6850K + X99 Taichi = 570 Euro + ×16/×16/×4/×4
Die Spieleleistung ist höher als beim R7 1800X und damit vermutlich auf Threadripper-Niveau, CPU-Wärmeentwicklung und Spannungswandler-Temperaturen sollten eine OC-Spieleleistung über Skylake-X-Niveau erlauben.
Beispiel: Gigabyte Gaming 7 X399 zu X299
Bei Intel teilen sich alle M.2 eine (x4) Anbindung(PCH): Ein NVMe RAID 0 macht hier außer der größeren Kapazität kaum sinn, da effektiv bei 2 oder 3 SSDs maximal 3900 MB/s gelesen werden können (Test wurde mit einem Z170 Board gemacht.)
Das ist allerdings blanke Theorie, denn es wird sich kaum jemand ein RAID 0 aufbauen und dann auf einen Raid 0 M.2 Controller kopieren.
Ein x8 wird auf 2x(x4) aufgeteilt, da sehe ich dann schon eher eine Schwachstelle wenn jemand zb Quad Crossfire betreiben will, denn es sind zwar 5 PCIe x16 vorhanden jedoch elektronisch nur 16/16/8/4/4
Also aus meiner Sicht der Dinge werden bei AMD die vollen 64 Lanes so genutzt wie es vorgesehen ist. Natürlich könnte man jetzt sagen, dass es besser ist die Lanes variabel zu gestallten, aber in der Realität wird das niemals geschehen, auch nicht wenn es möglich ist.
Edit: Aber Grundsätzlich gebe ich dir Recht Torsten aber der Vorteil wird sich spätesten bei schnelleren M.2 SSDs, Quad SLI/CF oder bei bandbreitenintensiven Erweiterungskarten bemerkbar machen.