První řadič pro enterprise SSD s podporou PCI Express 5.0 představen
Vypadá to, že SSD s rozhraním PCI Express 5.0 se asi budou rozšiřovat pomaleji než s PCI Expressem 4.0, ale první řadič, který bude tuto technologii používat, už je tu. Marvell teď odhalil čipy Bravera SC5, které mají pohánět NVMe moduly s rychlostí čtení až 14 GB/s a 2 miliony IOPS. Aby to zvládly, mají uvnitř deset různých jader ARM. Zatím ale tyto řadiče SSD budou asi mířit jenom do serverů, do desktopů a notebooků zatím ne.
SSD s rozhraním PCI Express 4.0 se už docela ujala na trhu a lze vlastně říct, že v PC jsou teď asi hlavním opodstatněním nebo zdrojem užitečnosti u této nové generace PCI Expressu. Nejvýkonnější NVMe moduly s Phisonem E18 už totiž víceméně plně využívají propustnost PCI Expressu 4.0 ×4. Nicméně se zdá, že PCI Express 5.0, který by jim otevřel další potenciál, se u SSD tak rychle neukáže. Procesory Ryzen 7000 „Raphael“ pro socket AM5 mají podporovat jen PCI Express 4.0 a zatímco Intel Alder Lake bude již na platformě Z690 podporovat PCI Express 5.0 ×16 pro grafiku, pro SSD bude pořád poskytovat jen sloty PCIe 4.0 ×4.
Na základě tohoto jsme si mysleli, že SSD rozhraním PCI Express 5.0 nebudou výrobci na trh tlačit tak agresivně, jako PCIe 4.0. Přesto teď byl odhalen řadič používající PCI Express 5.0. Marvell během Computexu 2021 oznámil čipy série Bravera SC5, které implementují PCI Express 5.0. Určené budou primárně pro servery, kde bude PCI Express 5.0 nasazen snad v širším měřítku, ale mohly by sekundárně mít uplatnění na platformě highendových procesorů Sapphire Rapids-X a u budoucích Threadripperů s architekturou Zen 4.
Bravera SC5
Marvell Bravera je, respektive bude linie řadičů pro úložiště, a to nejen pro SSD, ale i pro HDD. Měly by do ní patřil i další exotičtější úložišťové technologie. Řadiče Bravera SC5 jsou ovšem zaměřená jen na NVMe SSD.
Marvell představil dvě verze: Bravera SC5 MV-SS1331 je osmikanálový řadič, Bravera SC5 MV-SS1333 pak šestnáctikanálový, tedy podporující dvakrát větší větší paralelismus v zapojení čipů NAND, což logicky dovoluje vyšší výkon. Podporovaná je NAND typu TLC, QLC, ale i MLC a SLC. Jako mezipaměť je možné použít buď DDR4-3200 (i s ECC, rozhraní má šířku 72 bitů), nebo úspornější LPDDR4X-4266.
Oba řadiče používají rozhraní PCI Express 5.0 ×4, tedy zůstávají u čtyřlinkové šířky. Volitelně lze u nich použít i funkci dual-port, kdy je rozhraní rozděleno na dvě nezávislé ×2/×2.
Maximální rychlost čtení uváděná pro 128KB bloky je 14 GB/s, maximální zápis až 9 GB/s. Ve čtení tedy řadič bude schopen propustnost PCIe 5.0 využít prakticky naplno (zbytek už asi zhruba vychází na režii, soudě podle toho, co dokáží disky na PCIe 3.0 a 4.0 ×4). V náhodném přístupu má řadič zvládat až 2 000 000 IOPS při čtení a až 1 000 000 IOPS při zápisu – toto je pro 4KB bloky. Marvell uvádí stejný výkon pro obě varianty, ale dalo by se čekat, že v praxi SSD s jen osmikanálovým řadičem mohou mít výkon nižší.
10 jader ARM
Podle Marvellu je řadič vybaven až 10 jádry ARM, která plní různé úlohy v rámci firmwaru a obsluhy disku – jde o kombinaci Cortexů-R8 a M7, plus jako doplněk jednoho Cortexu-M3 používaného pro šifrování. Kvůli energetické efektivitě ale byly přidány bloky s fixní funkcí, které jsou specializované na konkrétní úlohy. Spotřeba řadičů je 8,7 W pro osmikanálový a 9,8 W pro 16kanálový model, k čemuž byste pak ještě museli přidat spotřebu NAND a mezipaměti DRAM. Výsledná SSD by mohla být maximální spotřebou tedy někde zhruba okolo hodnoty 15 W, ne-li výš, což ale u serverových výkonných úložišť není nenormální.
Tyto řadiče už existují ve fázi vzorků, které již Marvell dodává výrobcům enterprise SSD. Uvedení modulů na trh bude ještě nějakou dobu logicky trvat, ostatně i serverové procesory s PCIe 5.0 tu budou nejdřív za tři čtvrtě roku. Nějaké prototypové verze už ale zřejmě existují, Marvell ukazuje vzorek serverového SSD, které má „přerostlý“ formát větší než je modul M.2.
Na klasický desktopový modul by se ale možná SSD s Marvellem Bravera SC5 také vešlo (při použití pouzder s několik křemíky NAND Flash ve vrstvách). Řadič má totiž pouzdro s rozměrem 20 × 20 mm, patrně navržené s ohledem na takové použití, protože 20 mm je šířka standardního modulu M.2. Toto neznamená, že se taková SSD budou volně prodávat pro PC, ale nějaké speciální typy by mohly existovat (ale dalo by asi víc práce ji někde objednat).
Jan Olšan, redaktor Cnews.cz