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最低12GB/s,谁还敢说硬盘慢,PCI-E 5.0主控在路上

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发表于 2022-1-13 12:21:03
相信已经有尝新的朋友体验到十二代酷睿的魅力了,新一代酷睿平台,首次在x86领域引入大小核架构,并且把PCI-E 5.0、DDR5都带入桌面级平台。
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DDR5内存给我们带来6.4 Gbps以上的传输速率,满足日益增加的多核多线程和复杂运算的需求。
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PCI-E 5.0能让满足新一代GPU的图形处理能力所需的传输速率,从而释放出更强大的GPU运算能力。当然了,现在市面上并没有真正支持PCI-E 5.0的独立显卡。
从现有消息来说,NVIDIA尚未上市的新架构--Ada Lovelace架构的显卡并没有确定支持PCI-E 5.0。

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而十二代酷睿仅仅是两条显卡槽支持PCI-E 5.0,其余均不支持。也就是说,十二代酷睿并不能原生支持PCI-E 5.0的SSD,当然了PCI-E 4.0的SSD都随便能上7000MB/s的速度,对于多数人来说已经是超高速了。
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早在去二月,慧荣(Silicon Motion)就在财报活动中就透露,第一批PCIe 5.0主控定于2022年下半年出样,先用于企业级产品,大规模的应用预计从2023年之后开始。
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慧荣率先发布的服务器级别的产品,针对的是代号Sapphire Rapids的Intel新至强,确认支持PCIe 5.0,Zen5 EPYC有没有机会还要看AMD的进度。
优先提慧荣,主要是过往慧荣的价格比较给力,铺货比较多,相信以后我们见到的比较多的也是这家。

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更早的2019年11月,华存电子正式发布了新一代主控HC9001,首发支持PCIe 5.0规范,这是目前已知的全球首个PCIe 5.0主控。
江苏华存电子科技有限公司成立于2018年1月,总投资约1亿元人民币。看准大陆繁荣的芯片市场以及成熟的政策配套,这支由30多名台湾高科技青年人才组成的团队决心扎根南通搞研发。其研发的40纳米工业级嵌入式存储“中国芯”.
HC9001主控提供主机端自主效能控制(SRIOV、STREAM、Open Channel、Dual Port)与AI Computing功能,让云端与企业级别服务器客户可以优化系统对存储的控制。为适应客户对新一代服务器的功耗要求,HC9001将以台积电12寸晶圆厂进行12nm FFC流片。
安全性方面,HC9001主控支持国密标准,整合了自主可控安全加密算法和企业级加密算法,协助云端与企业级服务器厂商根据终端用户使用场景,提供针对不同数据的高效安全防护。

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从具体性能和参数来看,该产品容量为7.68TB;读写效能为SR=13600 SW=9000 RR=1850K RW=300K(*2);功耗为Active:25 ldle:8.5;可靠性及安全性为UBER2M小时 DWPD=1.0(5年);另具备温度控制/断电保护、AES与国密认证功能。HC9001独创XSDirectA (eXcellent-Scheduling&Direct-Arrival)架构,使得固件可在160ns之内完成4KB资料的指派任务,信息数据可直达SSD指定位置,能通过NVMe协议实现高效能读写延迟可控;
其次,HC9001融合了创新的第二代纠错算法LDPC。通过AI算法学习来预测SSD盘温度、电压等环境变化,并通过对闪存的控制调整,维持系统端QoS的期待值;
最后,HC9001独创iPower架构。主要通过利用监控算法,降低SSD对服务器内的无效功耗。充分发挥Gen5每单位功耗的最佳传输效能,结合SSD盘内与芯片内的传感器,智能监控算法动态调整,可控制温度精确度到0.1摄氏度,达到SSD整体节能的效能。
考虑到中国芯,个人对这款主控还是非常期待的说,希望别要等太久。

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去年6月,三星也有相关的信息。据TomsHardware报道,三星计划开始生产采用第七代V-NAND技术的消费类固态硬盘,具有176层。
更多的干货,应该是CES2002之后才会知道、现有的消息来看,PM1743指数的新一代解决方案亮相NVMe展会。这款 PCIe 5.0 SSD 使用 Gen 6 V-NAND 和本机控制器提供高达 13GB/s(2,500,000 随机读取 IOPS)的顺序读取和高达 6.6GB/s(随机写入 250,000 IOPS)的写入。
三星表示 PM1743 可提供高达 608 MB/s 每瓦的速度,比当前一代 SSD 的能效高 30%。即将推出的 SSD 将提供服务器级 2.5 和 3 英寸 EDSFF (E3.S) 版本,存储容量从 1.92 TB 到 15.36 TB。三星目前正在与服务器和服务器主板芯片组制造商测试新设备。预计2022年第一季度开始量产。

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去年11月,铠侠倒是真有产品发布出来。首款 PCIe 5.0 固态硬盘 CD7,该硬盘专门为数据中心和服务器设计,采用 EDSFF E3.S 规格,且最高容量为 7.68TB。铠侠 CD7 固态硬盘采用铠侠自家 BiCS FLASH 3D TLC 颗粒,使用 PCIe 5.0 规范设计,支持 x4 PCIe 通道,但也针对 PCIe Gen5 x 2 的性能进行了优化,使其性能表现与 PCIe Gen 4 x 4 相似,大大节省了 PCIe 通道的占用量。在性能方面 CD7 固态硬盘读取吞吐量为 6450 MB/s,随机读取 1050K IOPS,读取延迟为 75μs,写入延迟为 14μs,比上一代 PCIe 4.0 固态硬盘分别低 17% 和 60%。
不过,很奇怪,速度上来说,貌似没啥突破对样子。但是,对于服务器级别的产品,也不需要关注太多,一般消费者用不上,也买不起。
倒是消费级市场的主控值得期待,铠侠在中国闪存会议上展示了旗下基于PCIe 5.0通道的SSD,毫无疑问现在公布的产品为企业级市场所打造,得益于PCIe 5.0提供的充裕带宽,铠侠下一代SSD的持续读取速度可以达到14GB/s,而写入速度也可以达到7GB/s,和目前基于PCIe 4.0通道的CM6相比,读取性能提升了103%,写入性能提升了79%,另外更先进的主控也让SSD的延迟大幅度地下降。

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干货最多的倒是群联的主控,虽然速度仅有12GB/s,但是微星貌似已经有实物出来了。
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按照群联的说法,E26升级为12nm工艺,双核心Cortex-R5 CPU,基于独家的CoX Processor 2.0架构,并支持PCIe Dual Port、SR-IOV、ZNS等功能。
性能方面,顺序读写最高分别可达12GB/s、11GB/s,随机读写最高分别可达150万IOPS、200万IOPS,前者略保守(威刚/三星/铠侠都冲到了14GB/s),但后者属于超一流水准。

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另外,威刚也在CES2022上面拿出干活。威刚将会拿出两款PCIe 5.0 SSD原型,代号分别为Projecct Nighthawk(夜鹰)、Project Blackbird(黑鸟)。
它俩都采用M.2 2280标准形态,最大容量8TB,支持PCIe 5.0 x4,支持NVMe 2.0规范,顺序读取速度最高都可以达到14GB/s,顺序写入分别可达12GB/s、10GB/s。
旗舰硬盘Project Nighthawk基于 Silicon Motion SM2508 控制器,据威刚工程师介绍,它提供 14 GB/s 的顺序读取速度和 12 GB/s 的写入速度。带有 InnoGrit IG5666 控制器的较慢的Project Blackbird实现了相同的读取性能,但写入速度限制在 10 GB/s。其余技术特性以及新驱动器的成本尚未披露。
保守算,威刚、微星、铠侠、三星都会抢pci-e 5.0 SSD的首发。按照铺货的速度,应该就是13代酷睿出来的时候。没法子,农企把牙膏厂逼急了,现在平台更新换代的周期甚至不到一年。以前总是说,把系统装到内存上面去。现在看来,pci-e 5.0 SSD的速度也和之前的内存差距不大了。
理论上,十二代酷睿平台也可以用,但是要加入转接卡,这样子就是把显卡拉到了pci-e 5.0 8x的速度,也就是相当于pci-e 4.0 16x的速度,影响不大,反正现在pci-e 5.0的显卡也没有。

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