Diagnóstico NVMe en X99

Sesión de diagnóstico completa sobre una placa X99 china (Xeon E5 v3 / Haswell-EP): verificar que un SSD es NVMe de verdad, descubrir en qué slot físico está, mapear la topología PCIe, y entender por qué un Optane H10 no puede funcionar en esta plataforma.

1. ¿Es realmente un NVMe?

El primer paso es mirar el transporte (TRAN) con lsblk:

lsblk -d -o NAME,MODEL,SIZE,TRAN,ROTA

NAME    MODEL                SIZE TRAN   ROTA
sda     P3-512             476.9G sata      0
sdb     ST1000LM035-1RK172 931.5G usb       1
nvme0n1 Fanxiang S660 1TB  931.5G nvme      0

Claves para confirmar que es NVMe nativo:

• TRAN: nvme (no sata).
• El dispositivo aparece como /dev/nvme0n1, no como /dev/sdX.
• lspci muestra un controlador NVMe real:

lspci | grep -i nvme
# 02:00.0 Non-Volatile memory controller: MAXIO MAP1602 (DRAM-less)

El Fanxiang S660 usa el controlador MAXIO MAP1602 — un controlador PCIe 4.0 DRAM-less legítimo.

2. ¿En qué slot está y a qué velocidad negocia?

El sysfs expone el link PCIe negociado vs. el máximo del dispositivo:

cat /sys/class/nvme/nvme0/device/current_link_speed  # 8.0 GT/s PCIe  (Gen3)
cat /sys/class/nvme/nvme0/device/current_link_width  # 4
cat /sys/class/nvme/nvme0/device/max_link_speed      # 16.0 GT/s PCIe (Gen4)
cat /sys/class/nvme/nvme0/device/max_link_width      # 4

Propiedad	Valor
Link actual	PCIe 3.0 x4 (~3.5 GB/s)
Capacidad del SSD	PCIe 4.0 x4 (~7 GB/s)
Límite de la plataforma	PCIe 3.0 (Haswell-EP)

Tip

El SSD Gen4 corre a Gen3 porque la plataforma X99 no da para más. No es un problema de configuración: el drive negocia el mejor link que el sistema ofrece.

Rastrear el puerto físico

readlink -f /sys/class/nvme/nvme0/device
# .../pci0000:00/0000:00:01.1/0000:02:00.0

El SSD cuelga del root port 00:01.1 — líneas PCIe directas de la CPU, no del chipset. Eso es lo mejor que puede pasar: sin cuello de botella DMI y sin compartir líneas con nada.

3. El truco: la tabla DMI no muestra el M.2

dmidecode -t slot listó 7 slots PCIe físicos, pero ninguno con la dirección de bus 02:00.0 del SSD. Los slots onboard M.2 normalmente no aparecen en la tabla DMI. La conclusión sale de cruzar direcciones:

Slot DMI	Bus	Qué hay
Slot1 (x1)	03:00.3	— (bus 03 es la RTX 3060)
Slot6 (x16)	01:00.0	Vacío
Slot2–5, 7	ff:00.x	Entradas placeholder, no cableadas
NVMe	02:00.0	No está en la tabla → slot M.2 onboard

4. Mapa completo de líneas PCIe

Script para listar todos los root ports y su estado:

for d in /sys/bus/pci/devices/0000:00:0{1,3}.* /sys/bus/pci/devices/0000:00:1c.*; do
  [ "$(cat $d/class)" = "0x060400" ] || continue
  echo "$(basename $d) max=$(cat $d/max_link_speed)x$(cat $d/max_link_width) \
cur=$(cat $d/current_link_speed)x$(cat $d/current_link_width)"
done

Resultado en esta placa:

Puerto	Líneas	Dispositivo
00:01.0 (CPU)	x4 Gen3 — vacío	segundo slot M.2 libre
00:01.1 (CPU)	x4 Gen3	Fanxiang S660 (M.2)
00:03.0 (CPU)	x16 Gen3	RTX 3060
00:1c.3 (chipset)	x1 Gen2	Realtek LAN onboard

Note

El puerto 1 de la CPU está bifurcado en x4+x4 (00:01.0 y 00:01.1) — el layout clásico de las X99 chinas (Machinist, Huananzhi, Kllisre…): dos slots M.2 NVMe, ambos con x4 Gen3 directo a CPU. Un puerto vacío reporta 2.5 GT/s x0, pero eso es solo el estado de link caído: al conectar algo negocia Gen3 x4.

5. Por qué el Optane H10 NO funciona aquí

El plan era instalar un Intel Optane H10 en el slot M.2 libre. No sirve, y el motivo no es la velocidad sino la bifurcación:

• El H10 son dos dispositivos PCIe independientes en un solo stick M.2:
  • Caché Optane (32 GB) → x2 líneas
  • NAND QLC (base 660p) → x2 líneas
• No trae switch PCIe: exige que el slot M.2 bifurque su x4 en x2+x2.
• X99/Haswell-EP puede bifurcar x8 → x4+x4 (por eso existen los dos M.2), pero no puede partir un x4 en x2+x2, y el BIOS tampoco tiene soporte RST/H10.
• Resultado al conectarlo: solo enumera una mitad del stick (normalmente la NAND QLC lenta, a x2). La otra mitad queda invisible.

¿Y aunque funcionara, el H10 es “más rápido”?

No. El H10 es un NVMe, y de los mediocres:

Métrica	Optane H10	Fanxiang S660 (Gen3 x4)
Lectura secuencial	~2.3 GB/s (limitado a x2)	~3.5 GB/s
Escritura secuencial	~1.3 GB/s (QLC)	~3 GB/s
Latencia random (cache hit)	⭐ ~10 µs	~50–80 µs
Escritura sostenida	colapsa al agotar caché SLC	mucho mejor

Su única gracia — latencia bajísima en lecturas random con cache hit — requiere Intel RST en plataforma soportada (300-series+), que X99 no es.

Conclusiones

1. lsblk -o TRAN + sysfs link_speed/width bastan para verificar NVMe real y su link negociado.
2. Los slots M.2 onboard no salen en dmidecode -t slot — hay que cruzar direcciones de bus PCI.
3. Esta X99 tiene 2 slots M.2 NVMe (x4 Gen3 CPU-direct cada uno), uno libre.
4. El Optane H10 queda descartado: requiere bifurcación x2+x2 que la plataforma no soporta.
5. Alternativa si se busca la latencia Optane: un módulo Optane puro (P1600X 58/118 GB, 800p) — es un solo dispositivo y funciona como NVMe normal en cualquier slot.