Beeinträchtigen SSDs die GPU-Leistung?

Es ist hoffentlich keine Überraschung, dass eine NVMe-SSD die erste Wahl ist, wenn Sie einen Hochleistungs-PC bauen. Zusammen mit schnellem Arbeitsspeicher und einer leistungsstarken Grafikkarte hat sich die SSD schnell zu einem festen Bestandteil jedes Systems entwickelt, das die beste Leistung bieten soll. Aber beeinträchtigt die Installation einer SSD oder sogar mehrerer SSDs die Leistung Ihrer Grafikkarte? Da NVMe-SSDs dieselben PCIe-Lanes wie die Grafikkarte nutzen, bedeutet dies, dass Sie nicht die beste Leistung von Ihrer GPU erhalten, wenn Sie Ihr System mit SSDs füllen?

Die kurze Antwort lautet: Ja, das könnte es, aber (und das ist ein wichtiges Aber) Sie werden es in der Realität nicht bemerken. Die etwas längere Antwort ist das Thema des restlichen Artikels.

Um zu verstehen, was hier vor sich geht, müssen wir uns den Prozessor und den Motherboard-Chipsatz, mit dem er gekoppelt ist, genauer ansehen. Die CPU bestimmt, wie viele PCIe-Lanes für Ihre Grafikkarte und SSDs verfügbar sind und wie viele Lanes für den Motherboard-Chipsatz reserviert sind.

Ein Beispiel aus der Praxis wird dies verdeutlichen. Sehen wir uns den aktuellen Lieblingsprozessor für PC-Gamer an, den AMD Ryzen 7 9800X3D. Diese CPU verfügt über 28 native PCIe 5.0-Lanes, von denen vier für die Verbindung mit dem Motherboard-Chipsatz reserviert sind, sodass 24 Lanes für den Schwerpunkt dieses Artikels übrig bleiben – 16 Lanes sind für die Grafikkarte vorgesehen, vier Lanes für den ersten M.2-SSD-Steckplatz und die letzten vier für alle anderen PCIe-Steckplätze oder einen zusätzlichen M.2-Anschluss.

Alle anderen Geräte, wie z. B. Netzwerk-, Audio- und zusätzliche Speichergeräte, werden über den Motherboard-Chipsatz geleitet, der über die vier zuvor erwähnten PCIe-Lanes mit Ihrer CPU verbunden ist. Alles klar? Merken Sie sich, was Sie gerade wissen, denn während die CPU diese Lanes unterstützen kann, muss Ihr Motherboard sie ebenfalls unterstützen, und das hängt von seinem Chipsatz ab.

Das erste, was hier auffällt, ist die schiere Anzahl der verfügbaren AM5-Motherboard-Chipsätze. Wir wollen uns hier nicht in den Details der AMD-Motherboards verlieren, aber es lohnt sich hervorzuheben, wie sehr sich die Wahl des Motherboards auf die Leistungsfähigkeit Ihres Systems auswirkt.

Diese Tabelle hebt auch einige wichtige Unterschiede hervor, wie z. B. die Tatsache, dass der X870E-Chipsatz USB4 unterstützt, während der B650E dies nicht tut, obwohl Motherboard-Hersteller Unterstützung hinzufügen können. Sie ist auch nützlich, um zu überprüfen, welche Chipsätze PCIe 5.0-Grafiksteckplätze unterstützen und wie viele andere PCIe-Lanes verfügbar sind. Motherboard-Hersteller können diese Lanes unterschiedlich nutzen, einige bieten mehr M.2-Slots für SSDs, mehr USB-Ports oder zusätzliche PCIe-Erweiterungssteckplätze an. Sie müssen die Spezifikationen Ihres Motherboards überprüfen, um zu sehen, wie diese Lanes zugewiesen sind.

Nun zurück zu unserem Beispiel. Es ist kein Problem, eine PCIe 5.0-Grafikkarte, wie die kürzlich erschienene Nvidia GeForce RTX 5080, zusammen mit einer Hochgeschwindigkeits-PCIe 5.0-SSD wie der CORSAIR MP700 PRO SE 2TB zu verwenden. Die CPU verfügt über speziell dafür vorgesehene Lanes. Aber was passiert, wenn Sie weitere SSDs hinzufügen? An diesem Punkt können die PCIe-Lanes für zusätzliche SSDs je nach Motherboard mit denen für die Grafikkarte geteilt werden, wodurch sich die Anzahl von 16 Lanes auf nur acht verringert und die Bandbreite effektiv halbiert wird.

Ist das nicht ein Problem? Eigentlich nicht, nicht so sehr, wie man meinen könnte. Grafikkarten haben weit mehr Bandbreite als sie nutzen, insbesondere mit PCIe 5.0. Eine vollständige 16x-PCIe-5.0-Verbindung bietet enorme 64 GB/s (etwas weniger aufgrund der Kodierung), und selbst wenn man diese auf 8x PCIe 5.0 halbiert, liefert sie immer noch 32 GB/s – mehr als genug für den normalen Gebrauch.

Tests zeigen, dass eine Reduzierung auf 8x PCIe 5.0 nur zu einer Verringerung der Bildraten um 1–2 % führt, wie Benchmarks von Quellen wie Gamers Nexus und JayzTwoCents bestätigen.

Selbst bei einer weiteren Reduzierung der Bandbreite auf PCIe-3.0-Niveau (16 GB/s) kommt es nur zu einem Leistungsabfall von 2–4 %. Zwar kann es Nischenszenarien geben, in denen diese Reduzierung spürbar ist, die Spieleleistung bleibt jedoch weitgehend unberührt.

Es ist erwähnenswert, wie die PCIe-Bandbreite skaliert, da jede neue Generation den Durchsatz verdoppelt. Im Wesentlichen ist eine x8-PCIe-5.0-Verbindung mit einer x16-PCIe-4.0-Verbindung vergleichbar.

Um die ursprüngliche Frage zu beantworten: Hat die Installation mehrerer SSDs Auswirkungen auf die GPU-Leistung? Ja, aber nicht in nennenswertem Umfang. Wenn Sie jedoch eine maximale Leistung sicherstellen möchten, sollten Sie ein oder zwei größere SSDs anstelle mehrerer kleinerer SSDs bevorzugen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, einen optimalen Durchsatz sowohl für Spiele als auch für Dateiübertragungen zu gewährleisten.