Bei Intels Desktop-Prozessoren der Reihe Core Ultra 200S (Arrow Lake) blieb ein Phänomen bislang unentdeckt: High-End-SSDs mit PCI-Express-5.0-Anbindung können mit den Intel-CPUs nicht ihre volle Geschwindigkeit ausschöpfen. Bis zu 14 Prozent Performance gehen verloren.
Das betrifft alle Prozessoren dieser Baureihe, vom Core Ultra 5 225F bis zum Core Ultra 9 285K, und alle Mainboards mit 800er-Chipsatz. Schuld ist der Multi-Chip-Aufbau der Arrow-Lake-CPUs beziehungsweise wie Intel ihn implementiert hat. Die PCIe-5.0-Lanes für die M.2-Steckplätze sitzen in einem kleinen Zusatz-Chiplet, das Intel I/O-Extender nennt.
Die Anbindung des I/O-Extenders bremst das Interface. Der Webseite The SSD Review fiel das Problem als Erstes auf. In einer Stellungnahme schreibt Intel: "Intel kann bestätigen, dass die PCIe-Lanes 21 bis 24 des Gen-5-Root-Ports auf Prozessoren der Serie Intel Core Ultra 200S aufgrund eines längeren Die-to-Die-Datenpfads im Vergleich zu den PCIe-Lanes 1 bis 16 des Gen-5-Root-Ports erhöhte Latenzen aufweisen können. Diese Abweichungen hängen jedoch von der jeweiligen Arbeitslast und den Fähigkeiten des PCIe-Endgeräts ab."
Das Interface für die ersten 16 PCIe-5.0-Lanes sitzt im größeren SoC-Chiplet neben der integrierten Grafikeinheit. Diese 16 Lanes sind typischerweise für die Grafikkartensteckplätze reserviert. Beschriftete Die-Shots zeigen die Aufteilung.
Bis zu 14 Prozent gehen verloren
Die schnellsten PCIe-5.0-SSDs lesen sequenziell eigentlich mit 14 bis 14,3 GByte/s. In M.2-Steckplätzen auf Arrow-Lake-Mainboards schaffen sie allerdings nur bis zu 12,3 GByte/s. Schreibend sinkt die sequenzielle Transferrate weniger stark. Wir haben mit einer Crucial T705 11,8 statt 12,7 GByte/s gemessen – getestet mit einem Core Ultra 5 245K auf einem Asus ROG Maximus Z890 Hero.
| Sequenzielle Transferraten von Crucials T705 | ||
| Plattform | Core Ultra 5 245K + Z890 | Ryzen 7 9800X3D + X870 |
| Lesen M.2-Slot | 12.192 MByte/s | 14.230 MByte/s |
| Schreiben M.2-Slot | 11.812 MByte/s | 12.749 MByte/s |
| Lesen PEG-Adapter | 14.128 MByte/s | unverändert |
| Schreiben PEG-Adapter | 12.366 MByte/s | unverändert |
Mit einem Adapter für den am Prozessor angebunden PCIe-x16-Steckplatz erreichen SSDs ihre volle sequenzielle Geschwindigkeit. The SSD Review merkt allerdings auch hier an, dass die Performance bei Zufallszugriffen um gut fünf Prozent sinkt. Die 16 Lanes aus dem SoC-Chiplet sind primär für Grafikkarten gedacht. Setzt man zwei Karten ein, werden die Lanes auf zweimal acht aufgeteilt.
Abzuklären gilt noch, ob auch langsamere PCIe-5.0- und -4.0-SSDs auf der aktuellen Intel-Plattform langsamer laufen. Bei Notebooks könnten mobile Workstations mit den Core Ultra 200HX betroffen sein. Die anderen Notebook-Baureihen verwenden andere Chips. Bei AMD gibt es derweil keine Probleme: Auf einem Asus Prime X870-P Wifi mit Ryzen 7 9800X3D erreichte die Crucial T705 stets ihre volle Geschwindigkeit.
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