本週,消費級 PCIe 5.0 M.2 驅動器終於登陸美國市場,距離第一款支持 PCIe Gen5 的客戶端 PC 平檯面世已有一年多了。新驅動器提供比它們取代的旗艦 PCIe 4 驅動器更高的性能,儘管有一些權衡,例如高價格和對良好冷卻的更大需求。同時,無論好壞,當前的驅動器主要是臨時解決方案。隨著今年晚些時候速度更快的 NAND 變得更容易獲得,驅動器供應商將能夠推出基於相同控制器的速度更快的驅動器。

最高 10 GB/秒現在只需 170 美元/TB

技嘉和 Inland(Micro Center 品牌)是第一批在美國提供 PCIe Gen5 消費類 SSD 的公司。技嘉的 Aorus Gen5 10,000 和 Inland 的 TD510 驅動器採用 2TB 配置,最高順序讀取速度為 10GB/秒和 9.5GB/秒的最大順序寫入速度。與高端 PCIe 4 驅動器的 7GB/秒左右的限制相比,這是相同外形尺寸的順序讀取速度的顯著提高。

這兩款驅動器均基於 Phison 的 PS5026-E26 控制器(Arm Cortex-R5 內核、專用 CoXProcessor 2.0 加速器、LDPC、八個 NAND 通道ONFI 5.x 和 Toggle 5.x 接口,數據傳輸速度高達 2400 MT/s)以及 3D TLC NAND 內存。為了即使在高負載下也能保持高性能水平,技嘉為其 SSD 配備了帶熱管的大型被動冷卻系統。

雖然技嘉已經構建了自己的驅動器,但 Inland/MicroCenter 銷售的驅動器被認為是由 Phison 自己製造的(或者至少在其監督下)。該公司不僅提供以帶有固件和參考設計的控制器為特色的交鑰匙解決方案,而且還可以生產實際的 SSD 並讓其合作夥伴以自己的品牌轉售。與技嘉硬盤相比,Inland 硬盤配備了一個相當緊湊的冷卻​​系統,但這款硬盤配備了一個小風扇,預計會產生相當大的噪音(小風扇通常不會這樣做)。

由於這些是市場上第一款用於客戶端 PC 的 PCIe Gen5 SSD,並且它們帶有 2TB 的原始 3D NAND 內存,因此它們非常昂貴也就不足為奇了。亞馬遜和 Newegg 對每個驅動器收取 340 美元,但很快就售罄了. Micro Center 以 399 美元的價格提供其產品,但立即可享受 50 美元的折扣,一旦恢復庫存,即可以 349 美元的價格獲得。

但更快的驅動器進貨

雖然這些當前的驅動器產量已經達到 10GB/秒的讀取速度,正如我們在第一代產品中經常看到的那樣,它們仍在將性能留在桌面上。由於充分利用 Phison E26 控制器所需的 NAND 直到最近才上市(而且當時的數量很少),因此這些初始驅動器雖然速度很快,但卻受到整體 NAND 吞吐量的阻礙。

在 Phison 於 2021 年 9 月正式推出其 PS5026-E26 控制器後,它展示了採用 12.5 GB/s 讀取和 10.2 GB/s 寫入多次。事實上,該公司的許多合作夥伴,例如 MSI,甚至宣布 基於 E26 的驅動器具有相似的性能特徵,但技嘉的 Aorus Gen5 10,000 和 Inland 的 TD510 啟動速度稍慢。

在引擎蓋下,8 個通道的 NAND 可以從 E26 控制器中提取需求NAND 以 2400 MT/s 的速度運行,以使其自身的內部吞吐量飽和。反過來,這些數據速率最近才通過按照新的 Toggle NAND 5.0 和 ONFi 5.0 標準構建的 NAND 提供。美光的 ONFi 5.0 232 層 3D TLC NAND 芯片用於 Phison 的原型驅動器,但雖然美光總體上正在緩慢提高 232 層 NAND 的產量,但該公司 減緩了以 2400 MT/s 運行的 232 層 NAND 的增長。同時,Phison 尚未驗證 SK Hynix 的 2400 MT/s NAND 及其控制器。

因此,由於 2400 MT/s NAND 的供應不足,SSD 製造商不得不使用 1600 MT/s NAND現在使用他們的 PCIe Gen5 SSD。一旦更快的 NAND 更容易獲得,他們就可以開始使用它們來構建基於 E26 的驅動器,這些驅動器將能夠達到 12.3 GB/秒並充分利用 E26 控制器,超越第一代驅動器的性能。

By Henry Taylor

我是後端開發人員。 你們中有些人可能在開發者大會上見過我。 最近我一直在做一個開源項目。