Kioxia nedávno předvedla prototyp SSD pro PCI Express 5.0, čímž se otevřela otázka, kdy se takto rychlá SSD objeví i v osobních počítačích (a nejen serverech). Rozhodující možná bude firma Phison. Její řadič E16 umožnil vydat v roce 2019 první SSD využívající PCI Express 4.0 hned s prvními podporujícími procesory a teď to bude možná opět na ní. První PCIe 5.0 SSD by podle jejích plánů měly být za rok, pro platformu Intel W790.
Kdy se SSD podporujících PCI Express 5.0 a využívajících tak dvojnásobné rychlosti jedné linky proti PCIe 4.0 (a čtyřnásobné proti PCIe 3.0) v osobních počítačích dočkáme, není úplně jasné proto, že nové desktopové platformy s nimi ještě moc nepočítají. LGA 1700 od Intelu (procesory Alder Lake) budou mít jen sloty PCIe 5.0 ×16 nebo ×8/×8 pro grafické karty, a AM5 od AMD (pro Ryzeny 6000, 7000) zatím nemá PCI Express 5.0 vůbec. Proto to začínalo vypadat, že ze začátku budou PCIe 5.0 SSD jen pro servery.
Phison E26: první PCIe 5.0 SSD pro PC?
Firma Phison, jeden z dvou hlavních výrobců řadičů pro SSD (vedle SiliconMotion, která ale má pozice hlavně v méně výkoných levnějších modelech) teď však oznámila, že s disky – respektive NVMe moduly – na bázi PCIe 5.0 počítá i pro osobní počítače. Jejich dostupnost plánuje zhruba na dobu asi rok ode dneška, někdy na druhou polovinu nebo sklonek roku 2022.
Phison již oficiálně oznámil první řadič, na kterém budou tato SSD založena – a mohla by to možná být i první na trhu, pokud se bude opakovat zmíněná situace z roku 2019. Jde o čip Phison E26, jehož návrh už je dokončený a pracuje se na spuštění jeho výroby. Firma teď oznámila, že už má hotový tzv. tape-out, takže by za rok již mohla běžet jeho komerční výroba a zhruba by se mohla začít objevovat i první hotová SSD připravená ke koupi.
Phison E26 by měl patrně mít rozhraní PCI Express 5.0 ×4, což teoreticky umožňuje přenosové rychlosti až 16 GB/s (4 GB/s na jednu linku). Ale v praxi asi bude reálně dosaženo méně kvůli režii a dalším faktorům. Půjde o 12nm čip, což je možná zvoleno s ohledem na co nejrychlejší uvedení na trh. Pokud si vzpomínáte na nástup PCIe 4.0 do SSD, Phison byl první se svým řadičem E16. Asi i díky tomu, že ho postavil na základě předchozího 28nm čipu E12 pro PCIe 3.0. Pro lepší využití potenciálu PCIe 4.0 se pak muselo čekat až na Phison E18, který je 12nm a od začátku navržený na PCIe 4.0 ×4, takže dosahuje rychlosti přes 7 GB/s.
Slajd k SSD řadiči Phison E16 (Zdroj: Phison)Je možné, že zde to bude podobné a Phison E26 bude využívat technologický základ z čipu E18, jen s novým komunikačním rozhraním umějícím PCIe 5.0. Je totiž uvedeno, že výpočetní výkon budou řadiči dodávat jádra ARM Cortex-R5 se speciálními jednotkami CoXProcessor 2.0 – přesně tatáž konfigurace ale byla uváděná i pro Phisonem E18. Teoreticky by tím mohl být trochu limitován výkon, ale je také možné, že firma tentokrát přidá jádra navíc a tím se řadič E26 výrazně zrychlí proti modelu E18. Pokud ne, pak možná Phison opět tento raný řadič poté doplní výkonnějším vylepšeným modelem používajícím nějaký pokročilejší (10nm či 8nm?) proces.
Ať tak nebo tak, Phison E26 má podporovat všechny dnešní a budoucí typu 3D NAND s čipy používajícími rozhraní ONFI 5.x nebo Toggle NAND 5.x, a to s efektivní rychlostí komunikace s čipy až 2400 MHz (či 2400 MT/s, chcete-li). Řadič asi bude osmikanálový (i když to není výslovně řečeno), jelikož to je pro PC norma. Pro serverová úložiště by možná mohla existovat nějaká odlišná verze s více kanály.
I Phison E26 bude kromě použití v PC, kde se očekává použití formátu M.2 modulu nebo karty PCI Express 5.0 ×4, moci být použitý také pro serverová SSD. Podporuje proto i implementaci se serverovým rozhraními E3.S, E1.S a U.3 (to je evoluce rozhraní U.2). Pro serverová nasazení má řadič podporovat funkce Dual Port, virtualizaci (SR-IOV) a také ZNS neboli Zoned Namespaces (o této pro SSD poměrně dalekosáhlé novince standardu NVMe 2.0 jsme více psali zde).
Řadič je momentálně pro zkušební účely testován v simulaci na FPGA, na níž je vyvíjený firmware. Ale jak již bylo řečeno, i samotný fyzický („ASIC“) čip už má po tape-outu, takže teď by pomalu měly přijít z továrny první čipy, po jejichž zprovoznění by výrobci SSD měli od Phisonu začít dostávat inženýrské vzorky řadičů, takže budou moci začít naostro ladit SSD, která plánují na tomto řadiči postavit.
Phison očekává spotřebitelská SSD pro PCI Express 5.0 pro běžná PC v druhé polovině roku 2022 (Zdroj: techPowerUp)První PCIe 5.0 SSD pro desktopová PC s platformou Intel Sapphire Rapids-X?
První hotová SSD s řadičem Phison E26 by mohla údajně být na trhu již v druhé polovině roku 2022, pokud k tomu přidáme trošku rezervu, možná tedy v čtvrtém kvartálu roku 2022. Tato SSD pro PC tedy nebudou připravená včas pro použití s procesory Alder Lake na platformě Z690, které budou vydané již letos na podzim. Phison možná s načasováním míří na highendovou platformu W790 a procesory Sapphire Rapids-X. Jak už bylo řečeno, Alder Lake počítá s tím, že PCIe 5.0 bude používáno pro GPU, ale ne pro SSD (protože tato konektivita není ve slotech M.2).
Ale Sapphire Rapids-X bude mít linek PCIe 5.0 mnohem víc, takže desky pro něj s čipsetem W790 by pravděpodobně mohly už mít vyvedené sloty M.2 s linkami PCIe 5.0, nebo alespoň sloty pro karty PCI Express 5.0 ×4 pro SSD, na platformě Z690 chybějící. Tato nová highendová platforma Intelu – a možná po ní konkurenční Threadrippery s architekturou Zen 4 (otázka je, za jak dlouho ty vyjdou) by tak mohly být vlajkonoši přinášejícími SSD s rozhraním PCI Express 5.0 do spotřebitelských počítačů.
Všechny čtyři čiplety procesoru Intel Sapphire Rapids. Všimněte si, že Intel zdá se kombinuje dvě zrcadlově obrácené varianty, ne jen jeden druh čipletů! (Zdroj: YuuKi_AnS)To, že budou spotřebitelská SSD používající PCIe 5.0 existovat, by pak mohlo motivovat Intel a AMD, aby tuto konektivitu pro připojení úložišť (tedy sloty M.2) přidaly i na mainstreamové desktopové platformy a do výhledově asi i do notebooků.
Galerie: Rozhraní PCI Express 4.0 a PCI Express 5.0
Zdroj: techPowerUp, Tom's Hardware
