硬盤開啟PCIe 5.0時(shí)代

2019年年初，PCI-SIG組織對(duì)外發(fā)布PCIe 5.0 0.9版規(guī)范。隨后，2019年5月29日，PCI-SIG正式宣布完成PCIe 5.0規(guī)范，傳輸速率達(dá)到32GT/s，帶寬可達(dá)128GB/s。

PCIe 5.0全稱為Peripheral Component Interconnect Express 5.0，指第 5 代快速周邊組件互連。PCIe5.0速度是 PCIe 4.0的兩倍，并具有向下兼容性，除了帶寬增加之外，PCIe 5.0 規(guī)范還包括提高信號(hào)完整性的電氣增強(qiáng)和提高連接器性能的機(jī)械更新。

2019年7月，AMD X570平臺(tái)上市，支持PCIe 4.0技術(shù)成為X570芯片組最大的亮點(diǎn)，打破了PCIe3.0接口近十年的統(tǒng)治。對(duì)于新協(xié)議的支持，電腦主板往往走的更靠前一些，隨著AMD的支持，消費(fèi)級(jí)SSD最旗艦的產(chǎn)品迅速完成對(duì)PCIe 4.0技術(shù)的支持，

近日，我們從英特爾的產(chǎn)品發(fā)布消息中能夠看到，12代酷睿不僅將首發(fā)DDR5內(nèi)存，并計(jì)劃首發(fā)推出PCIe5.0。根據(jù)爆料消息，英特爾Alder Lake處理器至少會(huì)有一條PCIe 5.0 x8通道，還有2個(gè)PCIe 4.0 x4通道，前者可能是用于顯卡，速度等效于PCIe 4.0 x16。

雖然目前PCIe5.0主板還沒有面世，但相關(guān)配套消息已經(jīng)越來越多，比如群聯(lián)推出了PCIe 5.0 ReDriver芯片PS7101，助力PCIe 5.0主板或轉(zhuǎn)接卡的研發(fā)和設(shè)計(jì)，該公司也在加速研發(fā)PCIe 5.0 SSD主控。

作為全球第二大閃存制造商，鎧俠（KIOXIA）近日在2021中國(guó)閃存市場(chǎng)峰會(huì)（CFMS2021）上表示，該公司計(jì)劃在 2021 年推出首款 PCIe 5.0 x4 SSD。眾多存儲(chǔ)廠商都曾公開表示，PCIe 5.0 SSD將成為未來消費(fèi)級(jí)以及企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備的重點(diǎn)發(fā)展方向。

根據(jù)鎧俠的描述，CD7系列SSD，也就是PCIe 5.0 SSD將提供1.6 TB到30TB的選項(xiàng)，標(biāo)稱日寫入量為1-3 DWPD。和現(xiàn)有PCIe 4.0的CM6系列相比，CD7系列SSD讀取速度達(dá)到了14GB/s，寫入也有7GB/s，分別提升103%、67%，同時(shí)隨機(jī)讀取性能也提升了79%，讀取、寫入延遲則降低了77%、50%。

鎧俠表示，CD7系列SSD將于2022年第四季度上市。但TrendForce 的分析師預(yù)計(jì)，PCIe 5.0 SSD具體的發(fā)布時(shí)間可能會(huì)提前，將會(huì)在第二季度或者第三季度。目前市場(chǎng)應(yīng)用的首要目標(biāo)還是數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，但從服務(wù)器新接口的可用程度來看，消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)不會(huì)等太久。“預(yù)計(jì)英特爾和AMD將分別在1H22開始量產(chǎn)Eagle Stream和Genoa CPU。除了兼容PCIe 5.0外，這些服務(wù)器處理器還將支持 CXL（Computer Express Link）接口。” TrendForce 分析師表示。

在消費(fèi)級(jí)SSD方面，PCIe 5.0的主要優(yōu)勢(shì)是高速存儲(chǔ)。在存儲(chǔ)方面，具有PCIe 5.0速度的NVMe 驅(qū)動(dòng)器將非常快，是過往驅(qū)動(dòng)器速度的兩倍。高速存儲(chǔ)比以往任何時(shí)候都更加重要，一個(gè)重要的領(lǐng)域是游戲領(lǐng)域。比如微軟在此前正式發(fā)布了Win11操作系統(tǒng)，為游戲玩家?guī)砹酥匕跫夹g(shù) DirectStorage API，PCIe 5.0 SSD會(huì)幫助其大大改善用戶的游戲體驗(yàn)。

此前，三星也公布了一些該公司PCIe 5.0 x4接口的企業(yè)級(jí)SSD的初步細(xì)節(jié)，產(chǎn)品系列名為PM1743。

三星PM1743系列SSD將基于該公司專有的控制器，以及第六代TLC V-NAND內(nèi)存，額定值為每天最多寫入一個(gè)驅(qū)動(dòng)器 (1 DWPD)，專為混合工作負(fù)載而設(shè)計(jì)。在具體參數(shù)上，三星 PM1743系列SSD將配備 PCIe Gen 5 x4（單端口）或雙 x2（雙端口）接口，并采用 E3.S 1T外形（111.5 毫米 × 31.5 毫米）增加服務(wù)器的存儲(chǔ)密度。

三星并沒有公開PM1743系列SSD具體的數(shù)據(jù)讀寫性能，但行業(yè)分析師預(yù)計(jì)，其讀取速度預(yù)計(jì)也將達(dá)到14GB/s水平。

根據(jù)外媒的報(bào)道，Marvell將是首批推出PCIe 5.0 SSD控制器的公司之一。5月底，Marvell 發(fā)布了Bravera SC5 SSD 控制器，支持 PCIe 5.0 和 NVMe 1.4b。該控制器將提供 8 通道和 16 通道版本，最大順序讀取和寫入速度分別為 14GB/s和 9GB/s。

有分析師認(rèn)為，14GB/s僅僅只是PCIe 5.0 SSD第一代產(chǎn)品的讀取速度，PCIe 4.0 x4接口的理論最大帶寬為8GB/s，PCIe 5.0 x4 接口將使理論最大值翻倍，從 8GB/s到 16GB/s。因此，后續(xù)我們將見識(shí)到讀取速度達(dá)到16GB/s的SSD產(chǎn)品。

雖然業(yè)界都在講PCIe 5.0 SSD會(huì)很快到來，但Coughlin Associates總裁Tom Coughlin表示，盡管最初的PCIe 5.0產(chǎn)品可能會(huì)在2022年和2023 年出現(xiàn)，但它們可能要到2025年或2026年才能進(jìn)入大眾市場(chǎng)。這其中一個(gè)很大的問題就是成本問題。