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Phison spricht über PCIe Gen 5, Gen 6 und Gen 7 SSDs der nächsten Generation – aktive Kühllösungen, L4-Cache, neue Schnittstellen, bis zu 14 W Gen 5 und 28 W Gen 6 TDPs

Während MSIs neuestem Insider-Livestream, Phisons CTO, Sebastien Jean, diskutierte SSDs der nächsten Generation, die auf PCIe Gen 5, Gen 6 und sogar Gen 7 Controllern basieren.

Phison spricht SSDs der nächsten Generation mit PCIe Gen 5, Gen 6, Gen 7 Controllern – mehr Kühlung, neue Schnittstellen, höhere TDPs

Phison enthüllte einige wirklich interessante Details zu SSDs der nächsten Generation, insbesondere zu den kommenden PCIe-Gen-5-Produkten, die im nächsten Jahr an Kunden ausgeliefert werden. Sebastien gibt an, dass die Entwicklung eines brandneuen SSD-Designs etwa 16-18 Monate dauert, die Technologie und die Ermöglichung eines neuen Silizium-Prozessknotens jedoch 2-3 Jahre früher beginnen. Das Unternehmen hat bereits damit begonnen, Low-Level-Komponenten für PCIe-Gen-6-SSDs zu entwickeln, die zwischen 2025 und 2026 auf dem Markt sein sollen.

Was PCIe-Gen-5-SSDs angeht, wird berichtet, dass PCIe-Gen-5-SSDs Geschwindigkeiten von bis zu 14 GB/s bieten und der vorhandene DDR4-2133-Speicher ebenfalls etwa 14 GB/s Geschwindigkeiten pro Kanal bietet. Und während SSDs keine Systemspeicherlösungen ersetzen werden, können Speicher und DRAM jetzt auf demselben Platz betrieben werden und eine einzigartige Perspektive in Form von L4-Caching bietet. Die aktuellen CPU-Architekturen umfassen einen L1-, L2- und L3-Cache, sodass Phison glaubt, dass Gen-5-SSDs und darüber hinaus mit einem 4kb-Cache aufgrund einer ähnlichen Designarchitektur als LLC (L4)-Cache für die CPU arbeiten können.

In Bezug auf die zukünftige Entwicklung von SSDs, während Geschwindigkeit und Dichte weiter steigen und dichteres NAND zu niedrigeren Preisen ohne Größenbeschränkungen führen wird, werden die nächsten großen Upgrades in Form einer Lane-Reduktion erfolgen, also anstelle eines PCIe Gen 7 x4 SSD können Sie so etwas wie eine Gen 7 x2 SSD haben, die noch höhere Geschwindigkeiten liefert. Bei Low-End-Laufwerken haben Sie nicht die NAND-Kapazität, um die Schreibgeschwindigkeiten zu sättigen, aber wenn Sie auf 2-TB- und 4-TB-Laufwerke steigen, können Sie die Schreibgeschwindigkeiten leicht sättigen und hier kommt die zusätzliche Bandbreite von Gen 5 und darüber hinaus ins Spiel.

Dies wird auch dazu führen, dass SSD-Hersteller in neue Schnittstellen investieren. Phison berichtet auch, dass TLC weiter vorangetrieben wird, aber QLC hat interessantere Anwendungen im Nicht-Gaming-Segment, da es gut für die Lesegeschwindigkeit ist, aber nicht besonders gut beim Schreiben. Als Betriebssystemlaufwerk sind QLC-basierte SSDs großartig und schnell, und dieselbe Anwendung kann auf HPC-Benutzer angewendet werden, die diese Anforderungen stellen. Darüber hinaus bieten SSDs der 6. und 7. Generation dauerhaftere Anwendungsfälle im Workstation- und Enterprise-Segment. Phison und andere SSD-Hersteller glauben auch, dass Technologien wie Microsofts Direct Storage API eine große Rolle bei der Nutzung der hohen Leistung von Speicherprodukten der nächsten Generation auf Verbraucherplattformen spielen werden.

In Bezug auf Thermik und Stromverbrauch gibt Phison an, dass sie Gen-4-SSD-Herstellern empfehlen, einen Kühlkörper zu verwenden, aber für Gen 5 ist dies ein Muss. Es besteht auch die Wahrscheinlichkeit, dass wir sogar aktive lüfterbasierte Kühllösungen für SSDs der nächsten Generation sehen, und das liegt an dem höheren Energiebedarf, der zu mehr Wärmeabgabe führt. Die Gen-5-SSDs werden im Durchschnitt bei etwa 14 W TDP liegen, während Gen 6-SSDs im Durchschnitt bei etwa 28 W TDPs liegen. Darüber hinaus wird berichtet, dass das Wärmemanagement eine große Herausforderung für die Zukunft darstellt.

Aktuell werden 30 % der Wärme über den M.2-Anschluss und 70 % über die M.2-Schraube abgeführt. Hier werden auch die neuen Interfaces und Interface-Slots eine große Rolle spielen. Bestehende PCIe Gen 4 SSD DRAM und Controller sind für Temperaturen von bis zu 125 ° C geeignet, aber der NAND benötigt eine wirklich gute Kühlung und ein Erreichen von 80 ° C aktiviert die thermische Abschaltung. Die Grundlinie besteht also darin, die SSDs für den normalen Betrieb bei etwa 50 ° C zu halten, während höhere Temperaturen zu einer starken thermischen Drosselung führen.

Kürzlich hat KIOXIA seinen ersten PCIe Gen 5.0 SSD-Prototyp mit bis zu 14000 MB/s Lesegeschwindigkeit und der doppelten IO-Leistung von Gen 4.0 SSDs vorgestellt. Phison wird definitiv die Wahl für Premium-Gen 5.0-SSDs sein, während es mit Samsungs eigenen Controllern konkurriert. Marvell hat außerdem seinen Bravera SC5 SSD-Controller auf Basis von PCIe Gen 5.0 (NVMe 1.4b-Standard) angekündigt, der 2022 zusammen mit der eigenen Lösung von Silicon Motion auf den Markt kommt.