Kaum größer als Micro-SD-Karten: Die ersten XFMExpress-SSDs mit PCIe 4.0

Kioxia beliefert Hersteller mit den ersten XFMExpress-Karten. Trotz ihrer winzigen Maße sind sie so schnell wie M.2-SSDs mit PCI-Express-Anbindung.

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(Bild: Kioxia)

Von
  • Mark Mantel

Der XFMExpress-Standard ist fertig, erste Produkte sollen bald auf den Markt gelangen: Kioxia hat die ersten entsprechenden Karten, die mit Maßen von 18 mm × 14 mm × 1,4 mm kaum größer sind als Micro-SD-Karten. Dafür steigt die Geschwindigkeit mit zwei PCI-Express-4.0-Lanes erheblich an – XFMExpress-Karten sind praktisch SSDs in einem Mini-Formfaktor.

Mit den zwei PCIe-4.0-Lanes sind sequenzielle Übertragungsraten von fast bis zu 4 GByte/s möglich. Die Kartengröße ist laut Kioxia genau so gewählt, dass ein NAND-Flash-Baustein hineinpasst. In der ersten Generation legt Kioxia seine XFMExpress-SSDs mit Kapazitäten von 256 und 512 GByte auf. Später sollen auch 1-TByte-Modelle folgen.

Die ersten XFMExpress-Prototypen zeigte Kioxia bereits im Sommer 2019 – damals noch mit PCIe 3.0 x1 (max. 1 GByte/s) – und reichte das Design zur herstellerübergreifenden Spezifizierung bei der JEDEC ein. Letztere verabschiedete die Version 1.0 unter dem Namen XFM Device im August 2021. Aktuell beliefert Kioxia Partner, die die Mini-SSDs etwa für günstige Notebooks testen.

XFMExpress-SSDs sollen primär fest verlötete eMMC-Datenträger bei Billig-Notebooks und Embedded-Systemen und ebenfalls verlötete BGA-SSDs ersetzen. Sie verwenden einen Kartenschacht, der an Micro-SD- oder SIM-Slots erinnert. Verglichen mit eMMC-Speicher wären XFMExpress-Karten nicht nur schneller, sie würden auch die Möglichkeiten zur Reparatur und für Upgrades deutlich verbessern.

Schaubild aus Kioxias (damals Toshiba) Vorstellung im Jahr 2019: Die Größe ist seitdem gleich geblieben, lediglich die Anordnung der Pinreihen änderte sich.

(Bild: Kioxia)

Anders als High-End-SSDs im M.2-Format haben XFMExpress-Modelle keinen DRAM-Cache. Das eingesetzte NVMe-Protokoll schafft hier aber potenziell Abhilfe: Es kann den Arbeitsspeicher vom System als Puffer verwenden, um Zugriffe zu beschleunigen.

Zumindest in High-End-Kameras hat XFMExpress trotz seiner Geschwindigkeit derweil keine Zukunft. Für diese gibt es SD-Express-Karten, die auf den PCIe- und NVMe-Zug aufspringen, aber noch zu den ältesten SD-Standards abwärtskompatibel sind. Die Entwicklung geht allerdings nur träge voran: Die Spezifikation SD Express 7.0 mit nur einer PCIe-3.0-Lane (max. 1 GByte/s) stammt aus dem Jahr 2017 – erst jetzt kommen die ersten Karten in den Handel. Die Version 8.0 mit zwei PCIe-4.0-Lanes verabschiedete die SD Association im Mai 2020.

(mma)