SSDs mit PCI Express 5.0: Controller von Silicon Motion ab 2022

PCI Express 5.0 x4 verspricht Datentransferraten von fast 16 GByte/s; PCIe-5.0-SSDs für Notebooks und Desktop-PCS könnten 2023 erscheinen.

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(Bild: c't)

Von
  • Mark Mantel

Die Chipfirma Silicon Motion will ab der zweiten Jahreshälfte 2022 erste Muster von SSD-Controllern verschicken, die mit PCI-Express-5.0-Signalen umgehen können. SSD-Hersteller können dann PCIe-5.0-SSDs entwickeln, zunächst vor allem für Rechenzentren. Ab 2023 will Silicon Motion die Controller in Serie fertigen und ausliefern. Mit vier PCIe-5.0-Lanes wären Übertragungsraten von knapp 16 GByte/s möglich – aktuelle High-End-SSDs schaffen gut 7 GByte/s.

Die Ankündigung der PCIe-5.0-Controller geht aus Silicon Motions Analystenkonferenz zu den Geschäftszahlen von 2020 hervor (Transkript bei Seekingalpha). Üblicherweise bringt das Unternehmen Controller für Enterprise-SSDs und Schwestermodelle für Desktop- sowie Notebook-Ableger zeitnah nacheinander. Zuletzt erschienen etwa die Endkundenvarianten SM2264, SM2267 und SM2267XT mit PCIe 4.0 im Oktober 2020; der Server-Ableger SM8266 folgte einen Monat später.

Silicon Motion gehört zusammen mit Phison zu den größten Zulieferern von SSD-Controllern, auf die Hersteller wie Crucial, Intel und TeamGroup setzen. Im Falle der PCIe-4.0-Generation hinkte Silicon Motion der Konkurrenz hinterher, da Phison einen geschickten Schachzug anwandte: Der E16-Controller mit PCIe 4.0 stellte eine aktualisierte Variante des E14 (PCIe 3.0) dar, die höhere Übertragungsraten schaffte, das Interface aber nicht ausreizte. Der E16 saß auf allen PCIe-4.0-SSDs der ersten Generation. Erst Phisons E18-Modell stellte eine Neuentwicklung mit deutlich höher IOPS-Leistung dar, die zu einem ähnlichen Zeitpunkt wie Silicon Motions PCIe-4.0-Serie erschien.

Samsung und Western Digital (WDC) gehören zu den wenigen SSD-Herstellern, die eigene Controller entwerfen. Nach Stückzahlen aufgeschlüsselt verkaufen beide Firmen weltweit die meisten SSDs. Samsung ist außerdem Marktführer unter den NAND-Flash-Herstellern; WDC liegt nach Kioxia auf Rang 3.

Für Server will Intel mit der Prozessorserie Sapphire Rapids die erste PCIe-5.0-fähige Plattform bringen, die Anfang 2022 auf den Markt kommen soll. AMD könnte mit der übernächsten Epyc-Generation Genoa (Zen 4) folgen. Bei Desktop-PCs und Notebooks hat noch kein CPU-Hersteller die Einführung von PCIe 5.0 konkretisiert.

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AMD verkauft schon seit 2019 Ryzen-Prozessoren mit PCIe 4.0, allerdings nur für Desktop-PCs und nicht für Notebooks. Zudem gibt es die Epyc-Serverprozessoren mit PCIe 4.0.

Bei Intels Endkunden-Plattformen ist gerade erst PCIe 4.0 im Kommen: Die Einführung verzögerte sich aufgrund der Fertigungsprobleme mit 10-Nanometer-Strukturen, weshalb immer wieder die alte Skylake-Architektur neu aufgewärmt wurde. Die Notebook-Prozessoren Tiger Lake-U (Core i-1000G) können mit PCIe 4.0 umgehen, bei Desktop-PCs steht Rocket Lake-S (Core i-11000) in den Startlöchern.

Intels übernächste Desktop-CPU-Generation Alder Lake-S (Core i-12000) soll bereits zum Jahresende folgen und die CPU-Fassung LGA1700 einführen. Letztere sollte zumindest auf PCIe 5.0 vorbereitet sein.

Bei AMD blickt die AM4-Plattform ihrem Lebensabend entgegen. AM5 könnte außer auf DDR5-RAM auch auf PCIe 5.0 vorbereitet sein, fraglich ist aber, ob die ersten AM5-CPUs sofort die hohen Übertragungsgeschwindigkeiten schaffen.

(mma)