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PCIe bifurcationで複数のNVMe SSDを1つのPCIeスロットに接続
自宅サーバにはPCIe x4のU.2 SSDが2台搭載されている。それぞれU.2 (SFF-8639)→PCIeのライザーカードで接続しているため、PCIe x8スロットを2本占有してしまっている。PCIe bifurcationを使うと1スロットにSSDを集約できそうなので試してみた。
PCIe bifurcationとは
PCIe bifurcation1)とは、PCI Expressスロットのリンクを小さなリンクへと分割し、複数の独立したPCIeスロットとして扱う機能である。例えばPCIe x16のスロットなら、PCIe x8のスロット2つ、あるいはPCIe x4のスロット4つへと論理的に分割して使うことができる。
この機能を使うと、1つの物理PCIeスロットに複数のPCIeデバイスを接続でき、貴重なPCIeのリンクを効率的に使えるというわけ。
PCIe bifurcationを有効にするには、BIOSの設定で分割パターンを選ぶだけだが、もちろんマザーボードとBIOSが対応してる必要がある。また、分割されたPCIeリンクを引き出すライザーカードも用意する必要がある。
なかなかにキワドイ機能なので（とはいえマザボのオンボードデバイスの接続では使われてたりするんだけど）、ライザーカードの入手性は良くない。国内でふつーに流通しているものは、M.2 SSD増設向けの3製品しかなさげ（2020年9月現在）
PCIeスロットそのものを生やす系はeBayであさったり、下記あたりを個人輸入するしかなさそう。（※リンク先の店の信頼性や安全性は分かりません。）
信号線引き出してるだけなのに、いいお値段するのが悩ましい…。
試した環境
| マザーボード | SuperMicro X10Dri | |
|---|---|---|
| SSD | SAMSUNG PM983 ×2台 | PCIe 3.0 x4接続のU.2 SSD |
| ライザーカード | CEACENT ANU22PE08 | PCIe 3.0 x8を2つのMini-SAS HD (SFF-8643)に変換 |
ANU22PE08（PCIe x8→Mini-SAS HD×2変換カード）
PCIe x8をMini-SAS HD×2個に変換するライザーカードはANU22PE08を使った。Mini-SAS HD→U.2のケーブル2本付きでeBayで6000円程だった。コロナの影響で到着まで3か月ほどかかったが、届いただけマシか。
この手のライザーカードの割には、カードの自体の造りもパッケージも良くてビックリ。国内代理店が流通してる拡張カード類より、よっぽどいい出来じゃないかと思う。
ライザーカードの機能としては、PCIe x8のカードエッジから2つのPCIe x4信号を取り出しMini-SAS HDに振り分けてるだけなので、ブリッジチップのようなものもなく至ってシンプルだ。
BIOSの設定
ライザーカードをマザボのPCIe x8スロットに装着し、BIOSでスロットのPCIe bifurcations設定を「x4x4」にする。X10DRiの設定項目は Advanced→Chipset Configuration→North Bridge→IIO Configuration→IIO0 Configuration にある。
x16スロットだとx8x4x4やx4x4x8といった変則的な分割も可能っぽい。