Detaily řadiče, jenž bude ve většině PCIe 5.0 SSD
Měli jsme tu zprávu o prvních představených SSD s rozhraním PCI Express 5.0, které na platformě AMD AM5 a Intel LGA 1700 umožní dosáhnout až dvojnásobných rychlostí čtení a zápisu. Velká nebo převážná část těchto SSD bude založená na řadiči Phison E26 (a často i na referenčním návrhu a firmwaru). Jeho výrobce teď na Computexu 2022 představil jeho parametry, které nám ukazují, jak bude nová špička SSD pro počítače vypadat.
Phison E26 (delší označení je PS5026-E26) je následníkem řadičů E16 a E18, na nichž byla založená velká část (ze začátku s E16 takřka všechna) SSD s rozhraním PCIe 4.0. Výrobce, zdá se, opět koordinoval vývoj a uvedení na trh s dostupností rozhraní PCIe 5.0 ×4 na platformě AMD, jako v roce 2019 s PCIe 4.0.
Phison E26 je vyráběný stejným 12nm procesem TSMC jako čip E18, ale s rozhraním PCIe 5.0 ×4 se zvýšil počet kontaktů (576 kuliček) a pouzdro čipu je větší, 16 × 16 mm (E18 měřil 12 × 12 mm, nicméně E16 byl také 16 × 16 mm). Řadič je stejně jako předchůdci osmikanálový a celkem podporuje až 32 čipů NAND. Zde tedy nevybočuje ze standardu výkonných SSD poslední doby. Podporuje takto kapacitu modulů M.2 až 32 TB, což nejspíš během jeho kariéry nebude potřeba – na spotřebitelském trhu by taková SSD byla příliš drahá.
Speciální akcelerátory a nová generace LDPC ECC
V čem budou kromě rozhraní upgrady proti generaci řadičů pro PCIe 4.0? Rychlost čtení/zápisu do jednotlivých čipů bude nově až 2400 MT/s na jeden kanál, zatímco u E16 to bylo 800 MT/s a u řadiče E18 1600 MT/s. Toto umožní dosáhnout vyšších sekvenčních rychlostí zápisu a čtení. Aby je řadič zvládal, bude posílený jeho výkon. Jeho jádrem budou dvě jádra ARM Cortex-R5, ke kterým navíc ale bude mít navíc tři specializované jednotky CoXProcessor. Ty by měly akcelerovat náročné operace, jako jsou ECC algoritmy. Řadič E18 měl tři jádra Cortex-R5 bez akcelerátorů, tato nová kombinace by ale měla být díky akcelerátorům výkonnější (až dvojnásobně) a také lepší z hlediska spotřeby energie.
Phison také uvádí, že E26 bude používat novou technologii ECC algoritmů, má jít o LDPC páté generace, zatímco v Phisonu E16 a E18 byla čtvrtá. Nový algoritmus by zřejmě mohl zvýšit výkon, také ale asi bude účinnější v opravě chyb v signálu, takže prodlouží životnost TLC NAND (případně také QLC NAND, která ale asi ve výkonnějších SSD používána nebude).
Řadič také bude podporovat protokol NVMe 2.0, zatímco předchozí řadiče uměly jen NVMe 1.3, respektive 1.4. Má také splňovat bezpečnostní standard TCG Opal 2.0 a podporovat hardwarovou kryptografii AES 256, SHA 512 a RSA 4096. Také bude podporovat o něco rychlejší paměti v roli DRAM cache – ta může být tvořena až DDR4-3200 či LPDDR4-3200.
Očekávaný výkon
Jaký výkon s tímto řadičem bude zhruba dosahován, naznačují parametry udávané Phisonem pro referenční implementace. Sekvenční čtení má být až 13 500 MB/s, což by mohlo nechávat další prostor ještě asi 1000 až 1500 MB/s, než se dosáhne limitů rozhraní PCI Expressu 5.0 ×4.
Tato první implementace tedy bude potenciál PCIe 5.0 docela dobře využívat, na rozdíl od první generace řadičů pro PCIe 4.0 (Phison E12 dosáhl jen 5000 MB/s, zatímco druhá generace E18 až 7400 MB/s). Je možné, že výkon řadiče E26 se podaří později ještě o něco zlepšit v dalších revizích a verzích firmwaru, případně v kombinaci s budoucími výkonnějšími čipy NAND.
Sekvenční zápis má být o něco nižší, až 12 000 MB/s, což je ovšem zápis do SLC cache. Trvale udržitelná rychlost zápisu asi bude dost záviset už na vlastnostech čipů NAND, každopádně ale bude nižší.
Zajímavé je, že hodně má narůst i výkon v náhodném přístupu. Náhodné čtení má jít nahoru o 50 %, zatímco pro E18 uváděla firma typicky 1 000 000 IOPS, u PCIe 5.0 modulů s Phisonem E26 už to má být 1 500 000 IOPS. Náhodný zápis by mohl být ještě rychlejší, ten má z milionu narůst rovnou na 2 000 000 IOPS (jde o údaj pro zápis do pseudoSLC cache).
Tip: První PCIe 5.0 ×4 SSD oznámená: NVMe moduly Apacer a Zadak
Dostupnost SSD na podzim
Disky, respektive moduly M.2 a v některých případech také asi karty PCIe 5.0 ×4 s těmito řadiči by se měly v obchodech objevit na podzim. Tedy zhruba ve stejné době, jako procesory Ryzen 7000 a desky s čipsetem AM5.
Vypadá to, že první generace PCIe 5.0 SSD s řadičem Phison E26 bude založená obvykle na 3D NAND typu TLC od Micronu, který uvádělo jako partnera při vývoji i AMD. Později nicméně asi může dojít i na NAND od firmy Toshiba/Kioxia a dalších.
Micron možná také chystá i vlastní SSD s řadičem Phison E26, které by přišly na trh pod značkou Crucial. To by byla změna proti dřívějšku, kdy Micron používal vlastní řadiče, ale odvrácenou stránkou bylo, že třeba ve využití PCI Expressu 4.0 měl dlouhé zpoždění. Nyní by možná Micron či Crucial mohly díky použití Phisonů E26 vydat PCIe 5.0 SSD mnohem rychleji, hned v první vlně.
Zdroj: ComputerBase
Jan Olšan, redaktor Cnews.cz
⠀
