Особенности использования райзеров для M.2 NVMe дисков

В комментариях подняли интересную тему – райзеры для M.2 дисков, что это такое? Говоря простым языком – это плата переходник, которая позволяет подключиться к штатному слоту PCIe x16 материнской платы и на полной скорости от процессора подключить до 4 NVMe дисков.

Но не все так просто в нашем мире. Нет, сама идея райзера хороша, вы не только получаете 4 диска на полной пропускной способности шины, но еще и выносите их в сторону от горячих участков материнской платы, а многие модели райзеров, как показанная на рисунке модель от ASRock, обеспечивают еще и отличное охлаждение.

Основная проблема кроется в линиях PCIe, которые конечны и которые должны быть правильно сконфигурированы. Самые распространенные райзеры – пассивные, т.е. просто плата переходник с одного разъема на другой. Без какого-либо преобразования.

И тут нам нужно не просто подать туда PCIe x16, а заставить контроллер (который в процессоре) работать в режиме x4/x4/x4/x4. Только в этом случае у нас будут видеться и работать все четыре диска райзера.

А дальше уже все не так просто и сильно зависит от железа. Начнем с процессоров AMD.

Процессоры AMD старших серий предоставляют пользователю 24 линии PCIe, 16 из них идут на первый слот для видеокарты, еще 4 линии на разъем M.2, остальные разводятся по дополнительным разъемам в самых разных вариациях.

Но если процессор содержит встроенное видеоядро, которому самому нужны PCIe линии, то решается это по-разному, в сериях AM4 (Ryzen 3000G / 4000G / 5000G) вместо PCIe 4.0 вы получите те же 24 линии PCIe 3.0.

А вот в новых сериях AM5 (Ryzen 8000G) линии сильно урезаны. На старших моделях (8700G/8600G) под основной GPU-слот выделено только 8 линий PCIe 4.0. На младших (8500G/8300G) — всего 4 линии на основной слот.

Но при этом процессоры AMD, если это реализовано в BIOS материнской платы поддерживают бифуркацию до x4/x4/x4/x4, никаких проблем с этим нет.

Кроме процессора линии PCIe может предоставлять чипсет, но он связан с процессором 4 линиями PCIe и может служить узким горлышком, особенно если вы используете сеть 2,5 G и выше или прочие линии от чипсета.

Поэтому нормальная практика в том, что чипсет предоставляет линии предыдущего поколения, если у процессора поддержка PCIe 4.0, то чипсет будет отдавать линии PCIe 3.0 и вряд ли вы найдете платы, где чипсет отдает 16 линий.

Если перейти в стан их конкурентов, то у Intel не все так радужно. Если мы берем процессоры LGA1700 — Core 12, 13, 14 поколений, то там пользователю доступно 20 линий PCIe, 16 на основной слот, 4 для NVMe.

Для LGA1851 — Core Ultra 200S / Arrow Lake количество линий было увеличено до 24 и делятся они как 16 линий на основной слот, а остальные 8 на два M.2 разъема.

Но процессоры Intel не поддерживают бифуркацию до x4/x4/x4/x4, максимум x8/x4/x4, что не дает возможности полноценно использовать пассивные райзеры.

Из хороших новостей: для общения с чипсетом процессор использует шину DMI 4.0 x8, что аналогично восьми линиям PCIe 4.0 и чипсетные линии не являются узким горлышком, ну а как и кто их развел – это уже надо спрашивать с производителей плат.

Если ваша плата или процессор не поддерживают полноценную бифуркацию до x4/x4/x4/x4, то вам нужен активный райзер, на котором установлен дополнительный чип PCIe коммутатора (моста) и который сам разложит поступившие ему 16 линий на 4 набора по 4 линии, но такие райзеры дороже.

Поэтому нельзя просто так купить и поставить райзер, а надо изучить структуру своей материнской платы, процессора и их совместные возможности, иначе можно очень сильно разочароваться.