PCIe-kaarten met twee tot tien SATA-poorten in de test

Alieke van Sommeren
0

Een standaard moederbord biedt vaak niet genoeg SATA-poorten voor extra harde schijven of ssd’s. Het gebruiken van een PCIe-insteekkaart kan een oplossing bieden voor dit probleem.

Speciaal voor jou hebben we een aantal PCIe-kaarten getest met twee tot tien SATA-poorten. In dit artikel lees je welke PCIe-kaart wellicht het beste bij jou past.

PCIe-kaarten met twee tot tien SATA-poorten in de test

Waarom extra SATA-poorten handig zijn

Extra SATA-poorten zijn niet alleen handig voor het uitbreiden van de opslagcapaciteit van een pc, maar ook voor het bouwen van een zelfbouw-NAS of thuisserver. Als er voldoende ruimte in de behuizing is en de voeding genoeg power levert, is het vrij eenvoudig om extra SATA-poorten toe te voegen.

Geteste PCIe-uitbreidingskaarten

Voor de test hebben we een aantal PCIe-kaarten getest. De geteste PCIe-kaarten zijn als volgt:

  • MZHOU 2SATA M.2 M.2-adapter met twee poorten
  • Delock 90382 met vier poorten
  • 10Gtek PCIe SATA X4 Card met zes poorten
  • de MZHOU PCI-E SATA Expansion Card en de Startech PCIe SATA Expansion Card met elk tien poorten.

Hierbij hebben we bewust gekozen voor goedkope no-name kaarten, om te onderzoeken of dure merkproducten echt beter zijn.

Oorspronkelijk wilden we ook de Qeunrtiy M.2 NGFF-adapter met vijf poorten testen, maar deze bleek geen PCIe-SATA-adapter te zijn, maar slechts een SATA-port-multiplier. Bij de eerste tests bleek hij bovendien geen ssd’s van Crucial en Micron te herkennen, dus hebben we besloten hem uit de test te halen.

Hoe hebben we de PCIe-kaarten getest?

We hebben de SATA-adapters getest met drie verschillende harde schijven en een aantal ssd’s. SATA-ssd’s werkten zonder problemen. Voor de harde schijven hebben we de WD Gold serverschijf met 18 TB gebruikt, omdat de enorme hoeveelheid opslag een probleem kan zijn voor sommige SATA-adapters met verouderde firmware.

Daarnaast hebben we de bijpassende Toshiba MG04ACA500A harde schijf gebruikt, omdat sommige uitbreidingskaarten moeite hebben met het formatteren met native 4K-sectoren. Tot slot hebben we de Seagate Ironwolf, een NAS-schijf met 10 TB capaciteit, gebruikt.



 

PCIe-SATA-converterchips en aansluitmogelijkheden

Er zijn kaarten met één enkele chip en kaarten die minimaal twee chips nodig hebben. Bij de pc-kant worden PCI Express (PCIe) poorten gebruikt, waarbij sommige kaarten slechts één of twee PCIe 2.0-lanes hebben en andere één of twee 3.0-lanes. PCIe-SATA-converters zetten deze poorten om in twee tot zes SATA-poorten. SATA-port-multipliers maken het vervolgens mogelijk om van één SATA-poort vijf stuks te maken. Dit soort chips zijn te vinden op kaarten met meer dan zes SATA-poorten.

Hieronder vind je meer gedetailleerde informatie over de verschillende PCIe-SATA-converterchips en hun aansluitmogelijkheden:

  • ASMedia ASM1062: twee SATA-poorten, PCIe 2.0 x2
  • ASMedia ASM1166: zes SATA-poorten, PCIe 3.0 x2
  • JMicron JMB582: twee SATA-poorten, PCIe 3. 0 x1
  • Marvell 88SE9215: vier SATA-poorten, PCIe 2.0 x1

Alle genoemde PCIe SATA-hostadapterchips zijn compatibel met AHCI. Ze worden door Windows 11 automatisch gemount als standaard SATA-AHCI-controller en werken ook zo bij gangbare Linuxdistributies.

Bij sommige ARM-versies van Linux moet de SATA-AHCI-ondersteuning echter achteraf worden geïnstalleerd of moeten er, afhankelijk van de chip, bepaalde drivers worden geladen.

Wat is een SATA-port-multiplier?

De SATA-port-multiplier, ook wel bekend als JMB575, is vergelijkbaar met een USB-hub. Apparaten die erop zijn aangesloten delen de snelheid van de uplink. De JMB575 ondersteunt maximaal vijf SATA-apparaten, zoals harde schijven, ssd’s of een gemengde configuratie.

Port-multipliers werken echter niet op elke SATA-poort, omdat de respectievelijke controller of zijn firmware die moet ondersteunen. Bij de specificaties staat de term Port Multiplier Command Based Switching, soms afgekort als CBS. Meervoudige SATA-adapters worden vaak gebruikt in DIY NAS-apparaten met software zoals Unraid. Als je echter de gerelateerde fora doorstruint, kom je daar vaak vragen over tegen. De meeste gaan over waarom sommige adapters niet werken.

Lijst van Unraid-gebruikers met werkende SATA-adapters

Gebruikers van Unraid hebben een lijst samengesteld van welke SATA-adapters onder welke omstandigheden werken met de distributie. Adapters met de JMB575 port-multiplier staan er niet bij en adapters met Marvell-controllers worden ook niet aanbevolen. Het enige geteste exemplaar met een Marvell-controller komt van Delock en daarbij zijn geen problemen ondervonden met schijven tot 10 TB.

SATA-SSD's versus Harde Schijven

SATA-ssd’s kunnen maximaal 560 MB/s halen, terwijl harde schijven maximaal de helft daarvan kunnen behalen. Door het gebruik van meerdere ssd’s die via adapters zijn aangesloten, kan de cumulatieve datasnelheid toenemen, maar kan de PCIe-verbinding die snelheid beperken.



 

Kaarten met Meerdere Poorten

PCIe-kaarten met bijvoorbeeld zes poorten van 10Gtek kunnen maximaal 2 GB/s halen, terwijl zes SATA-ssd’s samen in principe meer dan 3 GB/s zouden moeten kunnen halen. Een enkele PCIe 2.0-lane levert iets minder dan 500 MB/s, PCIe 2.0 x2 of PCIe 3.0 x1 bieden het dubbele.

Port-Multipliers

Als je meerdere ssd’s via een port-multiplier aansluit, is het niet de PCIe-verbinding die de snelheid beperkt, maar de SATA-interface. Hierdoor is het niet mogelijk om meer dan circa 500 MB/s te behalen met vijf ssd’s. De kaart van MZHOU met tien poorten zou echter wel tot 2 GB/s moeten halen.

Benchmarkresultaten

Voor de benchmarkresultaten gerangschikt op het aantal poorten, zijn er twee balken voor de kaarten met tien poorten:

  • één voor de metingen van een SATA-multiplierstreng
  • één voor de meting met alle poorten tegelijk

Om de adapters zoveel mogelijk te benutten, zijn ssd’s gebruikt en zijn een aantal SATA-stroomadapters gebruikt om ze aan te sluiten. Naast ssd’s zijn ook harde schijven aangesloten op de poorten van de PCIe-kaarten. De enige storing deed zich voor bij de Delock-adapter, die de harde schijf van 18 TB niet aankon. Over het algemeen zijn de snelheidsverschillen daarbij klein. De M.2 SATA-adapter is een speciaal geval en interessant voor situaties waar geen normaal PCIe-slot beschikbaar is. Hij werkt alleen als het betreffende M.2-slot daadwerkelijk PCIe-lanes biedt en niet alleen SATA. Het BIOS moet meewerken en er moet voldoende ruimte zijn om de connectors aan te sluiten.

Alle PCIe-kaarten zijn hot-pluggable, zodat je een nieuwe schijf kunt aansluiten terwijl je systeem draait. Bovendien geven ze informatie over de aangesloten schijven via SMART.

SATA-uitbreidingskaarten voor PCIe- en M.2-slots – benchmarks

SATA-uitbreidingskaarten voor PCIe- en M.2-slots – benchmarks

 

Energieverbruik

Het energieverbruik van de schijven is niet echt belangrijk voor de host-adapter, maar een kleine waarschuwing op dit punt: een ssd heeft in idle nauwelijks 0,1 watt nodig, maar een oude harde schijf kan tijdens gebruik wel 10 watt trekken. En dat is nog niet alles, want bij harde schijven moet je rekening houden met veel meer marge.

Seagate specificeert voor zijn huidige harde schijven bijvoorbeeld een startstroom van bijna 2 ampère op de 12V-rail, oftewel meer dan 20 watt. Op de 5V-rail heeft een harde schijf maximaal 5 watt nodig, dus je moet rekening houden met ongeveer 25 watt aan power per harde schijf. Om energie te besparen moeten de schijven zo vroeg mogelijk gaan slapen, en moet je de pc niet onnodig veel laten aan staan, maar alleen op bepaalde tijden of op verzoek van het netwerk.

Bij de professionele servers en opslagsystemen worden vaak SAS-hostadapters (en bijbehorende schijven) gebruikt in plaats van eenvoudige SATA-kaarten. Ze kosten veel meer dan de hier geteste modellen, maar ze ondersteunen extra functies zoals remote beheer, encryptiebeheer, en vele maken vertraagd starten van de afzonderlijke schijven mogelijk.

Met dat verspreide opstarten wordt de piekbelasting van de voedingen verminderd omdat de opstartstromen na elkaar plaatsvinden. Een soortgelijk gedrag sluit dan de losse schijven aan en je bent klaar. SAS-adapters zijn compatibel met SATA, maar je hebt nog wel geschikte kabels nodig.

Alternatieven

Een opslagserver met een zeer hoge beschikbaarheid bouwen met de hier geteste adapters is niet aan te raden, daarvoor kun je beter een SAS-hostadapter gebruiken. Oudere modellen zoals de LSI SAS 3008 verschijnen van tijd tot tijd op Ebay.

Hoewel hij in zijn oorspronkelijke staat alleen geschikt is voor het opzetten van RAID-systemen, bieden veel leveranciers hem al met specifieke firmware aan voor gebruik als SAS- of SATA-hostadapter. Je sluit dan de losse schijven aan en je bent klaar. SAS-adapters zijn compatibel met SATA, maar je hebt nog wel geschikte kabels nodig.



 

Conclusie

Moderne SATA-schijven met hoge capaciteit zijn zo snel dat je er niet meer dan twee via één SATA-kanaal met elkaar moet verbinden. Aangezien er sowieso problemen kunnen ontstaan bij het gebruik van port-multipliers, is het beter om niet voor kaarten te kiezen die hier gebruik van maken.

Als je je kunt redden met twee extra SATA-poorten, zijn kaarten met de JMicron JMB582 prima. Voor een groter aantal poorten is een PCIe-adapter met de ASMedia ASM1166-chip de goede keuze. Eventueel kun je ook twee van dergelijke adapters tegelijk gebruiken.

Voor een pc om je back-ups op te parkeren, waarbij je je oude schijven gebruikt in een oude pc-kast met een ouder moederbord, zijn de adapters uit deze test prima bruikbaar. Gezien de hoge elektriciteitsprijzen kan het hergebruik van oude harde schijven echter een duur geintje worden.

Voordat je veel geld steekt in een energieverslindende knutseloplossing, is het vaak beter om een goedkope NAS te nemen met één harde schijf met een hoge capaciteit.

SATA-uitbreidingskaarten voor PCIe- en M.2-slots

Deel dit artikel

Alieke van Sommeren
Alieke van SommerenTypen geleerd op een 8086 met DOS 5.0 en al vroeg zelf aan het pc-(ver)bouwen geslagen. Speelt graag pc-games, houdt van gadgets en klikt ook wat rond op een MacBook.

Lees ook

Google Colab: Python editor online in je webbrowser

Met de Google Colab Python IDE is het mogelijk om in je webbrowser Python code te schrijven. Benieuwd naar hoe je met Google Colab Python script kunt ...

Besparen op internet en tv? Bespaar maandelijks flink met deze tips!

In dit artikel zullen we je laten zien hoe besparen op internet en tv mogelijk is. Dit varieert van het vergelijken van aanbieders tot het aanpassen v...

0 Praat mee
avatar
  Abonneer  
Laat het mij weten wanneer er