IRDM предлагает NVMe для шины PCIe Gen4

Два года назад мы про­тес­ти­ро­ва­ли один из пер­вых NVMe-на­ко­пи­те­лей с под­держ­кой ши­ны PCIe Gen4, раз­ра­бо­тан­ный на ба­зе ин­тер­фей­с­но­го чи­па Phison PS5016-E16. Пря­мо ска­жем, про­из­во­ди­тель­но­стью он не впе­чат­лил. С по­яв­ле­ни­ем у Phison до­ра­бо­тан­ной вер­сии кон­т­рол­ле­ра PS5018-E18 ком­па­ния Wilk Elektronik, вла­де­лец брен­дов IRDM и GOODRAM, смо­гла пред­ло­жить сво­им по­ль­зо­ва­те­лям ре­аль­но быст­рое уст­рой­ст­во. В ас­со­р­ти­мен­те твер­до­тел­ь­ных на­ко­пи­те­лей мо­дель IRDM PRO M.2 PCIe Gen4 ста­ла на­и­бо­лее ско­рост­ным SSD, ко­то­рый ста­нет ин­те­рес­ным гей­ме­рам и прос­то эн­ту­зи­ас­там. Ведь еще од­ним фак­то­ром, вли­я­ю­щим на его про­из­во­ди­тель­но­с­ть и дол­го­веч­но­с­ть, мо­жет ока­зать­ся ис­поль­зо­ва­ние чи­пов Micron B47R — са­мых со­вре­мен­ных ком­по­нен­тов NAND-па­мя­ти.

IRDM предлагает NVMe для шины PCIe Gen4

Почему E18 оказался «‎могильщиком» E16
и почему его выбрали для IRDM PRO M.2?

Узким местом контроллера Phison PS5016-E16 оказалась производительность локального DRAM-канала. Ис­поль­зо­ва­ние 16-бит­но­го доступа свело на нет скоростные преимущества PCIe Gen4. Сравнивая его с PS5018-E18, у ко­то­ро­го ин­тер­фейс об­ме­на с DDR4-памятью расширен до 32-х бит, можно легко вычислить верхний предел про­из­во­ди­тель­но­с­ти IRDM PRO M.2. Учитывая удвоенине частоты тактирования, буфер обмена данного накопителя не станет ог­ра­ни­чи­те­лем ско­ро­с­ти:

F = 1333 MHz
Fddr = F * 2 = 2666 MHz
Width = 32 bit = 4 байта
Fddr * Width ~ 10.6 GBPS.

IRDM PRO M.2 готов к пропускной способности не хуже 10.6 GBPS, в то время, когда для PCIe 4.0 в режиме 16 GT/S x4 ли­мит интерфейса составляет около 8 GBPS. Для реализации SSD-накопителя на PS5016-E16, об­ла­да­ю­ще­го той же про­из­во­ди­тель­но­стью, но с вдвое меньшей шириной шины в 16 бит, потребовался бы чип с Fddr > 5 GHz.

F = 2666 MHz
Fddr = F * 2 = 5332 MHz
Width = 16 bit = 2 байта
5.3 GHz * 2 байта ~ 10.6 GBPS.

Доступность и цена динамической памяти с такими скоростными характеристиками вызывает ряд вопросов. По этой при­чи­не ком­па­ния Wilk Elektronik, не склонная к оверклокерским экспериментам, пришла к не­об­хо­ди­мо­с­ти раз­ра­ба­ты­вать на­ко­пи­те­ль IRDM PRO M.2 PCIe Gen4 на контроллере Phison PS5018-E18 c удвоенной до 32 бит шириной шины памяти.

Почему PCI Express Gen4?

Выбор интерфейса PCI Express Gen4 для твердотельного накопителя обусловлен желаением проивзодителя вы­вес­ти ско­рость за­пи­си и чтения на новый уровень, снижая при этом энергопотребление устройства. Но­вин­ка обес­пе­чи­ва­ет вдвое боль­шую ско­рость по срав­не­нию с продуктами, разработанными для PCIe Gen3. Максимальная скорость чтения и за­пи­си 7000 MBPS и 6850 MBPS соответственно обеспечивают отличную про­из­во­ди­тель­ность и ста­биль­ность. До­пол­ни­тель­ный буфер DRAM объемом до 2 ГБ, о котором говорилось выше, способствует по­вы­ше­нию про­из­во­ди­тель­но­с­ти даже в пиковой нагрузке.

Вспомним, что трафик обмена между DDDR4 и NAND на борту IRDM PRO, а также использование DRAM про­цес­сор­ны­ми яд­ра­ми кон­т­рол­ле­ра, число которых, если верить документации, выросло у Phison PS5018-E18 по сравнению с Phison PS5016-E16 с двух до трех, конкурирует с трафиком хоста. В этой ситуации абсолютно обо­сно­ван­ным выглядит про­из­во­ди­тель­ность DRAM-бу­фе­ра несколько пре­вы­ша­ю­щая про­из­во­ди­тел­ьность хост-интерфейса PCIe Gen4.

В итоге, скоростные качества IRDM PRO оценят не только профессионалы и любители игр, но и поль­зо­ва­те­ли, экс­плу­а­ти­ру­ю­щие еже­днев­но компьютер или ноутбук в офисе или дома. Одной из возможностей, пред­ла­га­е­мых но­вин­кой, ста­нет уве­ли­че­ние мес­та для хранения на консолях девятого поколения, поддерживающих NVMe в форм-факторе M.2 2280, что по­зво­лит рас­ши­рить ар­се­нал доступных игр.

Послесловие

В пресс-релизе Wilk Elektronik заявлена поддержка NVMe 1.4. Относиться к этому факту нужно сдержанно. Воз­мож­но, раз­ра­бот­чик просто указал номер спецификации, актуальный на момент разработки накопителя IRDM PRO M.2 PCIe Gen4. Кро­ме то­го, возможности, заявленные в новой спецификации, являются всего лишь опциями. Посему о том, что спе­ци­фи­ка­ция NVMe 1.4 ус­та­нав­ли­ва­ет уни­фи­ци­ро­ван­ный про­то­кол для ор­га­ни­за­ции пер­сис­тент­но­го ре­ги­о­на, можно ука­зать исключительно для справки.

Ссылки

  1. IRDM PRO M.2 PCIe Gen4 SSD
  2. Micron B47R 3D CTF CuA NAND Die, World’s First 176L (195T)
  3. Phison E18 With Micron B47R Preview: Future Of PCIe 4 SSDs
  4. Тест и обзор: Kioxia Exceria Pro – скоростной SSD на контроллере Phison с флэш-памятью BiCS5