Maximale Geschwindigkeit freischalten: Wie stellt man die Übertragungsrate von PCIe im BIOS korrekt ein?

Einleitung: Warum PCIe-Geschwindigkeit zählt

Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Sportwagen für Höchstgeschwindigkeiten, aber Sie fahren ihn ständig im zweiten Gang. Ähnlich verhält es sich oft mit der Leistung Ihrer Computerhardware, besonders bei Hochleistungskomponenten wie Grafikkarten (GPUs) und NVMe-SSDs. Das Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) ist die Hochgeschwindigkeitsautobahn, die diese Komponenten mit dem Rest Ihres Systems verbindet. Wenn diese nicht optimal eingestellt ist, verschenken Sie wertvolle Leistung und nutzen das Potenzial Ihrer Hardware nicht voll aus.

In diesem umfassenden Leitfaden erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Sie die PCIe-Übertragungsrate im BIOS (Basic Input/Output System) oder UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) korrekt einstellen, um die maximale Geschwindigkeit freizuschalten. Ob Gamer, Content Creator oder einfach nur Optimierer – die richtige Konfiguration ist entscheidend.

Die Grundlagen von PCIe: Generationen, Lanes und Bandbreite

Bevor wir in die BIOS-Einstellungen eintauchen, ist ein grundlegendes Verständnis von PCIe wichtig. PCIe ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, das sich über Generationen entwickelt hat, wobei jede neue Generation die doppelte Bandbreite der vorherigen bietet.

• PCIe Generationen:
  • PCIe Gen 1.x: Bietet 250 MB/s pro Lane in jede Richtung. In einem x16-Steckplatz sind das bis zu 4 GB/s.
  • PCIe Gen 2.x: Verdoppelt die Geschwindigkeit auf 500 MB/s pro Lane. Ein x16-Steckplatz erreicht 8 GB/s.
  • PCIe Gen 3.x: Erneut eine Verdopplung auf 1 GB/s pro Lane. Ein x16-Steckplatz bietet 16 GB/s. Dies ist nach wie vor der Standard für viele Grafikkarten.
  • PCIe Gen 4.x: Ein weiterer Sprung auf 2 GB/s pro Lane. Ein x16-Steckplatz erreicht beeindruckende 32 GB/s. Dies ist besonders relevant für moderne Hochleistungs-Grafikkarten und schnellste NVMe-SSDs.
  • PCIe Gen 5.x: Die neueste und schnellste Generation mit 4 GB/s pro Lane. Ein x16-Steckplatz könnte theoretisch 64 GB/s erreichen. Gen 5 wird für die anspruchsvollsten Anwendungen und zukünftige Hardware immer wichtiger.
• PCIe Lanes (Spuren): Die Zahl hinter dem ‘x’ (z.B., x1, x4, x8, x16) gibt die Anzahl der Lanes an, die ein Steckplatz oder ein Gerät verwendet. Mehr Lanes bedeuten eine größere Bandbreite. Eine Grafikkarte verwendet typischerweise einen x16-Steckplatz, während eine NVMe-SSD oft x4 Lanes nutzt. Die Gesamtbandbreite ergibt sich aus der Generation multipliziert mit der Anzahl der Lanes.

Die effektive Bandbreite wird auch durch die Kodierung beeinflusst (8b/10b für Gen 1/2, 128b/130b für Gen 3/4/5), was die tatsächliche Datenübertragung optimiert. Wichtig ist, dass sowohl das Motherboard als auch das angeschlossene Gerät die gewünschte PCIe-Generation unterstützen müssen; sonst laufen sie mit der höchsten gemeinsam unterstützten Generation.

Warum die PCIe-Geschwindigkeit manuell anpassen?

Obwohl das System die optimale PCIe-Geschwindigkeit meist automatisch einstellt („Auto”-Einstellung), gibt es gute Gründe für eine manuelle Überprüfung oder Anpassung:

1. Leistungsoptimierung: Das offensichtlichste Motiv. Um die volle Bandbreite moderner Hardware (z.B. Gen4-Grafikkarte in Gen4-Steckplatz) zu nutzen und Performance-Einbußen (geringere FPS, langsamere Ladezeiten) zu vermeiden.
2. Kompatibilitätsprobleme: Manchmal können ältere Geräte in neueren Steckplätzen oder umgekehrt zu Problemen führen, wenn die automatische Erkennung fehlschlägt. Das manuelle Festlegen auf eine niedrigere, aber stabile Generation kann solche Schwierigkeiten beheben.
3. Stabilitätsprobleme: Bei aggressivem Übertakten von CPU oder RAM kann es vorkommen, dass die Stabilität der PCIe-Schnittstelle beeinträchtigt wird. Eine manuelle Reduzierung der PCIe-Generation kann die Systemstabilität wiederherstellen.
4. Fehlersuche (Troubleshooting): Wenn Sie unerklärliche Leistungsprobleme, Abstürze oder Gerätediskonnektionen haben, kann das Herabsetzen der PCIe-Geschwindigkeit helfen, die Ursache einzugrenzen.
5. Spezielle Konfigurationen: Bei Systemen mit vielen PCIe-Geräten, Verteilern oder externen Gehäusen kann eine manuelle Anpassung notwendig sein, um Engpässe zu vermeiden oder die Funktion bestimmter Komponenten sicherzustellen.

Vorbereitung ist alles: Was Sie vor dem Einstellen beachten sollten

Bevor Sie sich ins BIOS wagen, sollten Sie einige wichtige Schritte beachten, um Risiken zu minimieren und den Prozess so reibungslos wie möglich zu gestalten:

• Handbuch des Motherboards konsultieren: Ihr Motherboard-Handbuch ist unerlässlich. Es enthält spezifische Informationen über die PCIe-Steckplätze Ihres Boards, deren unterstützte Generationen und wo Sie die entsprechenden Einstellungen im BIOS finden. Die genauen Menübezeichnungen können je nach Hersteller (ASUS, MSI, Gigabyte, ASRock) variieren.
• PCIe-Generation Ihrer Geräte kennen: Informieren Sie sich, welche PCIe-Generation Ihre Grafikkarte und Ihre NVMe-SSDs unterstützen. Eine Gen3-Grafikkarte in einem Gen4-Steckplatz kann die Geschwindigkeit des Steckplatzes nicht voll ausnutzen; sie läuft maximal mit Gen3-Geschwindigkeit.
• BIOS/UEFI aktualisieren: Stellen Sie sicher, dass Ihr BIOS/UEFI auf dem neuesten Stand ist. Hersteller-Updates können die Stabilität verbessern, neue Funktionen hinzufügen und die Kompatibilität mit neuerer Hardware optimieren.
• Risiken verstehen: Eine falsche Einstellung der PCIe-Geschwindigkeit kann zu Instabilität, Systemabstürzen oder im schlimmsten Fall dazu führen, dass Ihr System nicht mehr bootet. Seien Sie vorsichtig und gehen Sie schrittweise vor. Im Falle eines Fehlers können Sie das BIOS über einen CMOS-Reset auf die Standardeinstellungen zurücksetzen (siehe Motherboard-Handbuch).

Schritt für Schritt: PCIe-Übertragungsrate im BIOS/UEFI einstellen

Der Zugang zum und die Navigation im BIOS/UEFI mag auf den ersten Blick einschüchternd wirken, ist aber mit dieser Anleitung gut zu bewältigen.

1. Zugang zum BIOS/UEFI:
   • Starten Sie Ihren Computer neu.
   • Drücken Sie wiederholt eine bestimmte Taste, um ins BIOS/UEFI zu gelangen. Dies ist meist Entf (Delete), F2, F10 oder F12 direkt nach dem Einschalten, bevor das Betriebssystem lädt. Die genaue Taste wird oft kurz auf dem Bildschirm angezeigt oder ist im Handbuch Ihres Motherboards vermerkt.
2. Navigation im BIOS/UEFI:
   • Das BIOS/UEFI ist primär tastaturgesteuert, obwohl viele moderne UEFI-Interfaces auch Mausunterstützung bieten. Verwenden Sie die Pfeiltasten, Enter und Esc, um sich zu bewegen und Einstellungen zu ändern.
   • Suchen Sie nach Menüs wie „Advanced”, „Chipset”, „Peripherals”, „Integrated Peripherals” oder „PCIe Subsystem Settings”. Die Benennung ist stark vom Hersteller abhängig. Bei Gigabyte könnte es unter „Peripherals” oder „Settings” zu finden sein, bei ASUS oft unter „Advanced” -> „System Agent (SA) Configuration” oder „PCH Configuration”.
3. Auffinden der PCIe-Geschwindigkeitseinstellungen:
   • Innerhalb dieser Menüs suchen Sie nach Optionen, die sich auf „PCIe Link Speed”, „PCIe Generation”, „PEG Link Mode” (PEG steht für PCI Express Graphics) oder spezifischen Steckplätzen wie „PCIEX16_1 Link Speed” beziehen.
   • Manche Boards bieten separate Einstellungen für verschiedene PCIe-Slots oder für die Lanes, die direkt von der CPU kommen (CPU PCIe Lanes) versus denen, die vom Chipsatz verwaltet werden (Chipset PCIe Lanes).
4. Anpassen der Einstellung:
   • Die Standardeinstellung ist oft „Auto”. Dies sollte in den meisten Fällen funktionieren, aber um die maximale Geschwindigkeit zu gewährleisten oder Stabilitätsprobleme zu beheben, müssen Sie diese ändern.
   • Wählen Sie die gewünschte PCIe-Generation aus: „Gen1”, „Gen2”, „Gen3”, „Gen4” oder „Gen5”.
   • Empfehlung:
     • Wenn Ihr System stabil läuft, aber Sie die maximale Leistung sicherstellen möchten, wählen Sie die höchste Generation, die sowohl Ihr Gerät als auch der Steckplatz unterstützen (z.B., Gen4 für eine Gen4-Grafikkarte in einem Gen4-Steckplatz).
     • Wenn Sie Stabilitätsprobleme haben, versuchen Sie, die Generation schrittweise zu reduzieren (z.B., von Gen4 auf Gen3).
5. Speichern und Beenden:
   • Nachdem Sie die Einstellungen vorgenommen haben, navigieren Sie zum Menüpunkt „Save & Exit” (Speichern und Beenden).
   • Bestätigen Sie das Speichern der Änderungen und den Neustart des Systems. Ihr Computer wird nun mit den neuen PCIe-Einstellungen hochfahren.

Nach der Einstellung: Verifizierung und Fehlersuche

Nachdem Sie die Änderungen im BIOS vorgenommen haben, ist es entscheidend zu überprüfen, ob die gewünschte PCIe-Übertragungsrate tatsächlich angewendet wurde und das System stabil läuft.

1. Verifizierung der PCIe-Geschwindigkeit:
   • Windows:
     • GPU-Z: Ein beliebtes und kostenloses Tool, das detaillierte Informationen über Ihre Grafikkarte anzeigt, einschließlich der aktuell genutzten PCIe-Link-Geschwindigkeit und der Anzahl der Lanes.
     • HWiNFO64: Ein weiteres umfassendes System-Monitoring-Tool, das detaillierte Informationen über alle Hardwarekomponenten liefert, einschließlich der PCIe-Schnittstellen und ihrer Geschwindigkeiten.
     • Task-Manager: In Windows 10/11 unter dem Reiter „Leistung” und dann bei der GPU-Anzeige wird die PCIe-Link-Geschwindigkeit angezeigt.
   • Linux:
     • Öffnen Sie ein Terminal und geben Sie lspci -vvv ein. Suchen Sie in der Ausgabe nach Einträgen für Ihre Geräte (z.B. Ihre Grafikkarte) und dort nach „LnkSta” (Link Status) und „LnkCap” (Link Capabilities), die die aktuelle und die maximal unterstützte PCIe-Generation und Lane-Breite anzeigen.
2. Fehlersuche bei Problemen:
   • Kein Boot/Schwarzer Bildschirm: Keine Panik! Wenn das System nach dem Ändern der Einstellung nicht mehr bootet oder einen schwarzen Bildschirm anzeigt, müssen Sie das BIOS auf die Standardeinstellungen zurücksetzen. Dies geschieht in der Regel durch einen CMOS-Reset. Suchen Sie nach einem Jumper auf Ihrem Motherboard mit der Beschriftung „CLR_CMOS” oder „RESET_CMOS” und folgen Sie den Anweisungen im Handbuch (oft muss der PC ausgeschaltet, der Jumper für einige Sekunden umgesetzt und dann wieder in die ursprüngliche Position gebracht werden). Alternativ kann das Entfernen der kleinen Knopfzellenbatterie auf dem Motherboard für einige Minuten ebenfalls einen CMOS-Reset bewirken.
   • Niedrigere Geschwindigkeit als erwartet:
     • Überprüfen Sie, ob sowohl das Gerät als auch der PCIe-Steckplatz die eingestellte Generation unterstützen.
     • Stellen Sie sicher, dass das Gerät im korrekten Steckplatz installiert ist. Manche Motherboards haben z.B. nur einen x16-Steckplatz, der direkt von der CPU angebunden ist, während andere über den Chipsatz laufen und möglicherweise weniger Lanes oder eine niedrigere Generation unterstützen.
     • Stellen Sie sicher, dass keine anderen Geräte in benachbarten Slots die verfügbaren Lanes reduzieren. (Manche x16 Slots teilen sich Lanes mit anderen x4 oder x8 Slots, wodurch sich die Bandbreite für das Hauptgerät halbieren kann.)
     • BIOS-Einstellung und Treiber aktualisieren.
   • Systeminstabilität/Abstürze: Reduzieren Sie die PCIe-Generation im BIOS schrittweise (z.B. von Gen4 auf Gen3). Wenn die Stabilität zurückkehrt, deutet dies auf ein Kompatibilitätsproblem oder eine Grenze Ihrer Hardware (Motherboard, CPU oder das PCIe-Gerät selbst) bei höheren Geschwindigkeiten hin.

Erweiterte Überlegungen: ReBAR und CPU vs. Chipsatz Lanes

Neben der reinen PCIe-Generation gibt es weitere Faktoren, die die Leistung beeinflussen können:

• Resizable BAR (ReBAR) / Smart Access Memory (SAM): Diese Technologien ermöglichen es der CPU, auf den gesamten VRAM (Videospeicher) der Grafikkarte auf einmal zuzugreifen, anstatt in kleineren 256 MB-Blöcken. Dies kann die Gaming-Performance erheblich steigern, erfordert aber sowohl eine kompatible CPU, ein Motherboard als auch eine Grafikkarte und muss im BIOS/UEFI aktiviert werden. Es ist eng mit der PCIe-Schnittstelle verbunden und sollte nach der Einstellung der PCIe-Generation ebenfalls beachtet werden.
• CPU PCIe Lanes vs. Chipsatz PCIe Lanes: Moderne CPUs verfügen über eine bestimmte Anzahl von PCIe-Lanes (oft 16 für Grafikkarten, plus weitere für NVMe-SSDs). Zusätzliche PCIe-Slots oder M.2-Steckplätze auf dem Motherboard sind oft über den Chipsatz angebunden, der wiederum über eine eigene PCIe-Verbindung (DMI Link bei Intel, Infinity Fabric Link bei AMD) mit der CPU kommuniziert. Das bedeutet, dass die Bandbreite dieser Chipsatz-Lanes begrenzt ist und alle daran angeschlossenen Geräte diese Bandbreite teilen müssen. Platzieren Sie leistungsstarke Komponenten wie die primäre Grafikkarte immer in den direkt an die CPU angebundenen Slots.

Fazit: Das volle Potenzial Ihrer Hardware ausschöpfen

Die korrekte Einstellung der PCIe-Übertragungsrate im BIOS/UEFI ist ein mächtiges Werkzeug zur Leistungsoptimierung und Fehlerbehebung Ihres Systems. Auch wenn die „Auto”-Einstellung in den meisten Fällen gut funktioniert, kann ein manuelles Eingreifen die maximale Geschwindigkeit Ihrer Komponenten freischalten und die Stabilität verbessern. Mit dem Wissen über PCIe-Generationen, Lanes und die richtige Vorgehensweise im BIOS sind Sie nun in der Lage, das volle Potenzial Ihrer Hardware zu nutzen. Seien Sie geduldig, konsultieren Sie Ihr Handbuch und genießen Sie die verbesserte Performance!