Storage en USB
Fabrikanten implementeren steeds minder vaak extra Serial ATA controllers. Het aantal dat de chipset biedt is daarmee ook vrijwel altijd het maximum. Voor Z170 zijn dat er zes, voor X99 acht. De meeste gebruikers zullen hier meer dan voldoende aan hebben voor gewone harde schijven en SATA SSD’s. Overigens wil het bij Mini-ITX moederborden nog weleens voorkomen dat er minder poorten aanwezig zijn dan het maximum, omdat er niet voldoende ruimte is of omdat fabrikanten inschatten dat zoveel poorten toch niet nodig zijn.
Voor snelle PCI-Express SSD’s zijn er meerdere mogelijkheden. Allereerst kan je een insteekkaart in een PCI-Express 4x of 16x slot plaatsen, met de eerder genoemde haken en ogen bij het gebruiken van een slot dat verbonden is met de lanes van de CPU. Daarnaast zijn er drie standaarden die speciaal ontwikkeld zijn voor PCI-e opslag: M.2, U.2 en SATA-Express. M.2 is vooralsnog de meest gebruikte standaard, zowel qua moederbord-ondersteuning als wat betreft het aantal hiervoor geschikte PCI-Express SSD’s. Een M.2 ‘schijf’ is een kleine printplaat die op je moederbord moet worden vastgeschroefd. Het voordeel hiervan is dat het geen ruimte inneemt in je kast, het nadeel dat ze door hun kleine omvang eerder (te) warm worden dan de alternatieven. U.2 is wat beter te vergelijken met ouderwetse 2,5 inch Serial ATA schijven: je plaatst ze in een kast en sluit ze vervolgens aan op een U.2-poort. Vooralsnog is U.2 nog geen enorm succes, maar er zijn al wat producten die hier gebruik van maken, en de standaard is ook al geïmplementeerd op sommige duurdere moederborden. Tot slot SATA-Express, ooit de gedoodverfde opvolger van SATA600, maar inmiddels duidelijk een dode standaard. Er is geen enkele SSD voor uitgebracht. Toch zien we nog SATA-Express poorten op moederborden, voornamelijk om ze er beter uit te laten zien in specificatietabellen.
M.2 is verreweg de populairste standaard voor snelle PCI-Express SSD’s.
U.2, Serial ATA en Serial ATA Express zitten vrijwel altijd naast elkaar op het moederbord.
Ook van belang is het aantal USB-poorten, en wat voor USB-poorten dit precies zijn. USB-poorten kunnen verbonden zijn met de chipset of met losse controllers. USB 1.1/2.0 poorten zijn technisch niet identiek aan USB 3.0/3.1 poorten, waardoor het naar verluidt beter is om een toetsenbord en muis daarop aan te sluiten. Over het algemeen bieden chipset-poorten betere compatibiliteit en zijn ze sneller. Daarnaast bieden ze de volledige snelheid van de USB-specificatie, terwijl alle poorten die met een controller verbonden zijn de bandbreedte hiervan moeten delen. Bij X99-moederborden is er bijvoorbeeld vaak een extra controller geplaatst voor vier USB 3.0 poorten, die met een enkele PCI-Express 2.0 lane uit de chipset is verbonden. Dit betekent dat de maximale theoretische bandbreedte van de vier poorten bij elkaar 500 MB/sec is, onvoldoende om zelfs twee poorten maximaal te benutten.
Naast de poorten op het I/O-paneel bieden headers extra poorten op kasten.
Soms is een extra controller nodig omdat een bepaalde USB-standaard nog niet wordt ondersteund door de chipset, zoals USB 3.1 bij Skylake. Naar verluidt zal Intel Coffee Lake - de opvolger van Kaby Lake - voorzien zijn van geïntegreerde USB 3.1, maar voorlopig moeten we het doen met ofwel de ASMedia ASM2142, ofwel Intels eigen Alpine Ridge. De ASMedia ASM2142 is over het algemeen sneller, maar heeft geen Thunderbolt 3.0-functionaliteit. Deze kan ingeschakeld worden bij Alpine Ridge, maar aangezien fabrikanten daar extra voor moeten betalen zien we dat steeds minder vaak.
Heel belangrijk is dat je goed let op het aantal USB 3.1 poorten. Het USB-consortium heeft namelijk nogal wat verwarring veroorzaakt door USB 3.0 met terugwerkende kracht USB 3.1 Gen1 te noemen. Behalve MSI en Gigabyte blijven de meeste fabrikanten deze poorten gelukkig netjes USB 3.0 noemen. Ook de kleur van USB-poorten op het I/O-paneel kan misleidend zijn. Standaard behoren USB 2.0-poorten zwart te zijn en USB 3.0 poorten blauw, maar voor USB 3.1 is hier geen afspraak over. Soms zijn ze cyaan, soms rood. Het komt echter voor dat ook USB 3.0-poorten rood worden gemaakt, en dan is USB 3.1 alleen door de extra contactpunten in de aansluiting te onderscheiden. Dat is verre van handig.
In de meeste gevallen is een van de USB 3.1 poorten uitgerust met de nieuwe Type-C connector, maar let op: er zijn ook Type-C poorten die gewoon USB 3.0 zijn. De Type-C poort maakt het overigens wel makkelijker om de USB 3.1-poort te herkennen: de Type-A poort naast de Type-C poort is USB 3.1.
In principe behoort zwart USB 2.0 te zijn, blauw USB 3.0 en is USB 3.1 veelal cyaan, maar niet alle fabrikanten houden zich aan de standaardkleuren.
Thunderbolt
Zoals aangegeven is Alpine Ridge potentieel ook een Thunderbolt 3-controller. Thunderbolt 3 is een veelzijdige interface die je kan gebruiken om over één kabel tegelijkertijd data voor Ethernet, USB en een Displayport-signaal te transporteren. De maximale bandbreedte van Thunderbolt 3 is 40 Gbps, hoewel het grootste deel hiervan het bandbreedte-slurpende Displayport-signaal is. Thunderbolt 3 is nog zeldzaam op moederborden, omdat fabrikanten naast de prijs van Alpine Ridge ook nog licentiekosten moeten betalen als ze hem implementeren als volwaardige Thunderbolt 3-controller.
Bij Skylake is het voor een USB 3.1-voorziening nog noodzakelijk om een losse controller te gebruiken. Hierboven zie je de Intel Alpine Ridge controller, die kan werken als USB 3.1-controller en als Thunderbolt 3-controller.
Interne USB 3.1 header
Bij Kaby Lake zagen we de introductie van de eerste USB 3.1 headers op moederborden. Hiervoor moest er een tweede controller aangebracht worden, althans als je ook USB 3.1-poorten wilt hebben op het I/O-paneel. Bij AM4 hebben we een soortgelijke ontwikkeling gezien, hoewel er daarbij voor de interne header vaak de USB 3.1-functionaliteit van de Promontory-chipsets werd gebruikt.
De interne header (eigenlijk zijn er meerdere, waarover later meer) ziet er heel anders uit dan traditionele USB 2.0- en USB 3.0-headers. Waar deze doen denken aan ouderwetse parallelle aansluitingen, lijkt de nieuwe header eigenlijk meer op een USB-poort. Het is echter niet mogelijk om hierop direct een apparaat aan te sluiten, maar in de toekomst moet het mogelijk worden om panelen en kasten hierop aan te sluiten. De verwachting is dat de standaard op termijn breed gesteund zal worden door de kastenfabrikanten. Intel en het USB-consortium steunen de standaard namelijk, wat nagenoeg garandeert dat het een succes zal worden. Een voordeel van de nieuwe header is dat de pinnetjes minder kwetsbaar zijn en dat hij door zijn kleine omvang eenvoudiger aangebracht kan worden op moederborden met kleinere form factors.
Helaas is het niet zo simpel. Er zijn namelijk drie verschillende types van deze nieuwe header, die allemaal onderling incompatibel zijn. Allereerst heb je twee verschillende headers met 20 pinnetjes: Key-A en Key-B. Deze kunnen respectievelijk één Type-C poort en twee Type-A poorten leveren (Type-C poorten hebben meer signalen en zijn daarom niet noodzakelijkerwijs compatibel met Type-A poorten). Fysiek zijn de Keys nauwelijks te onderscheiden, dus worden fabrikanten aangeraden om verschillende kleuren te gebruiken voor de headers en kabels: zwart voor Key-A en wit voor Key-B. Daarnaast is er een substantieel grotere header die twee Type-C poorten kan leveren.
In één keer gaat het aantal mogelijke USB-headers van twee naar vijf. De nieuwe headers hebben voordelen, maar de implementatie gaat enigszins chaotisch: er is geen garantie dat alle moederbordfabrikanten en kastmakers op dezelfde lijn zullen zitten wat betreft de Key die ze willen implementeren, zeker in eerste instantie. Dit zou alleen maar in het nadeel van consumenten werken, omdat ze dan mogelijk opgescheept zitten met headers en poorten die ze niet kunnen gebruiken.
