Uvádění rozhraní PCI Express 4.0, které přinese dvojnásobnou přenosovou rychlost (a tím propustnost) proti současnému PCI Expressu 3.0, se hodně opozdilo proti některým dřívějším očekáváním. Vypadá to však, že letos se tato novinka přece jen konečně dostane na trh alespoň na platformě procesorů AMD (o tom, kdy ji budou umět procesory Intel, zatím nevíme). Tím samozřejmě vyvstává otázka, co toto rychlé rozhraní využije. V prvé řadě by to mohla být NVMe SSD, která už před nějakou dobou narazila na limity PCIe 3.0. Dobrá zpráva je, že výrobci už taková nová SSD chystají a na CES 2019 byly k vidění ukázky.
Phison E16: první SSD s PCIe 4.0 řadičem
Tuto prezentaci měl Phison, který dodává řadiče výrobcům SSD, ale také pro ně disky přímo montuje ve své továrně a je schopen je dodávat celá prakticky na klíč. Na CES 2019 ukázal prototyp SSD založeného na novém řadiči E16 (celým „jménem“ PS5016-E16). TEn bude použitý v první generaci NVMe modulů využívajících PCI Express 4.0, zde s rozhraním ×4. Řadič by prý dokonce už měl být pro tento standard i certifikován.
Prototyp PCIe 4.0 disku SSD s řadičem Phison E16: Modely pro spotřebitelský trh budou ale asi mít provedení M.2 (Foto: Tom's Hardware)Řadič Phison E16 bude výkonný osmikanálový, přičemž na každém kanálu bude moci být osazena až čtveřice pouzder/čipů NAND. Rychlost jednoho kanálu je 800 MT/s. Podporován bude samozřejmě DRAM buffer, kde je možné použít DDR4 až na 1600MHz efektivní frekvenci. Phison počítá s tím, že výrobci řadič spárují s TLC NAND, ale kompatibilní už bude i s QLC. Obsahuje čtvrtou generaci ECC algoritmů ECC pro vytěžení co největší životnosti. Výpočetní výkon potřebný pro tyto a další operace obstarávají dvě jádra ARM a dva proprietární koprocesory CO-X.
Na CES 2019 byl prototyp disku ukazován v CrystalDiskMarku a v sekvenčních rychlostech, které právě závisejí na propustnosti PCI Expressu, ukázal hodnoty přes 4000–4100 MB/s (screenshot z aplikace ukazuje dokonce až 4268 MB/s). Prolomení limitů PCIe 3.0 ×4 je tedy doloženo. Teoretická kapacita by měla být až někde o 6500–7000 MB/s, tam se ale asi podívají až generace budoucí. Podle Phisonu je řadič brzděn rychlostí použitých čipů NAND, což byla 96vrstvá TLC NAND od Micronu. S rychlejší pamětí by se měl dostat ještě o kus výš, snad až k 4800 MB/s ve čtení a 4400 MB/s v zápisu. To by prý snad mělo být realizovatelné s čipy BiCS4 od Toshiby/WD (také 96vrstvými). Náhodný přístup má také být velmi rychlý, údajně bude možných až 900 000 IOPS jak ve čtení, tak v zápisu.
PCIe 4.0 SSD už v létě?
A pozor, podle Phisonu by se SSD založená na tomto řadiči mohla přicházet na trh už během třetího čtvrtletí tohoto roku, tedy už v červenci až září. To by bylo akorát tak včas, jelikož Ryzeny 3000 mají vyjít okolo poloviny roku, spolu s deskami oficiálně PCI Express podporujícími (podle AMD by mohlo PCIe 4.0 být zpětně zapnuto i na starších deskách, ale uvidíme, zda to bude fungovat i pro sloty M.2). Pravda, pokud náhodou běžíte na procesoru IBM Power9, už máte nevyužitý PCI Express 4.0 nějakou dobu.
Prototyp běžel přes PCIe 4.0 ×4 rozhraní U.2 po kabelu z karty, konvertující PCIe 3.0 ×16 na PCIe 4.0 ×8 (Foto: Tom's Hardware)Prototyp jinak nebyl testován na desce s nativním PCI Expressem 4.0. Použitá byla speciální karta (PLDA Gen4HOST), která pro potřeby testů nového hardwaru konvertuje PCI Express 3.0 ×16 na rozhraní PCI Express 4.0 ×8. Nevíme, zda teoreticky nemohla řadič Phison E16 o něco málo přibrzdit. Zajímavé je jinak, že prototyp běžel na docela dlouhé (odhadem 30–40cm) kabelové prodlužce, ačkoliv se u PCI Express 4.0 měla zkrátit délka, na kterou je komunikace možná bez aktivních prvků (opakovačů). Respektive by to podle fotografií měl asi být kabel pro NVMe rozhraní U.2, podle konektoru na prototypu disku. Je možné, že tyto kabely dovolují delší dosah, než je možný při vedení skrz PCB základní desky.
