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前言PCIe作为高性能数据传输的核心接口 , 目前已经历了多个代际的更新迭代 。 PCIe 5.0 于2019年由 PCI-SIG 推出 , 作为第四代 PCIe 标准的继任者 , 与 PCIe 4.0 相比 , PCIe 5.0 的传输速度翻倍 , 性能的跃升也为下一代存储设备 , 尤其是 SSD 提供了更为广阔的发展空间 。 充电头网也已将PCIe不同版本参数规格汇总成下表所示 , 给大家带来更加直观的参考 。
PCIe 5.0 的高速带宽也对其核心组件 — 主控芯片提出了更高要求 。 主控芯片作为 SSD 的“大脑” , 负责对存储单元的管理、数据调度和错误校正等功能 , 决定着 SSD 的整体性能表现 。 该芯片不仅需要支持 PCIe 5.0 的高带宽 , 还要具备高速 NAND 闪存管理和低延迟的数据处理能力 , 以实现存储系统的性能优化 。
PCIe 5.0 SSD主控芯片盘点PCIe 5.0 标准的逐步普及 , 多个存储芯片供应商也开始推出支持这一标准的 SSD 主控芯片 。 充电头网汇总了当前市场上主要的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片 , 并分析其性能特点汇总成下表所示 。
排名不分先后 , 按企业英文首字母排序 。
Phison群联群联PS5026-E26
PHISON群联的PS5026-E26支持 PCIe 5.0 x4 通道和 NVMe 2.0 标准 , 采用台积电 12nm 工艺 , 内部集成 2 个 ARM Cortex-R5 核心及 3 个专用 IP 核心 。 读取速度可达 12GB/s , 写入速度 11GB/s , 4K 随机读取 150 万 IOPS , 4K 随机写入 200 万 IOPS 。
群联PS5026-E26 Max14um
PS5026-E26 Max14um是群联在 CES 2024 上发布的新品 , 是 PS5026-E26 的升级款 , 顺序读取速度由原来的12GB/s来到14GB/s 。 顺序写入速度由原来的11GB/s来到了12GB/s 。 4K随机读取和写入也达到了1500K IOPS和2000K IOPS 。 缓存支持方面可支持DDR4和LPDDR4缓存 , 还支持AES256、SHA512等多种数据加密 。
群联PS5031-E31T
PS5031-E31T作为群联发布的最新低功耗PCIe 5.0主控 , 官方宣称其旨在为笔记本电脑和移动端设备带来PCIe 5.0的体验 , 因为采用了台积电的7nm制程制造 。 其功耗和发热也得到了良好的控制 , 可也随之带来了些许负面影响 , 其各项速度均弱于E26 。 最高读写速度为10800MB/s , 4K随机读写为1500K IOPS , 最大可支持容量为8TB 。 适合作为笔记本电脑或移动端设备硬盘主控使用 。
平头哥镇岳510 NVMe主控芯片
镇岳510是一颗高性能企业级SSD主控芯片 , IO处理能力达到3400K IOPS , 数据带宽达到14GByte/s , 能效比达到420K IOPS/Watt 。
镇岳510采用平头哥自研芯片与固件架构 , 通过良好的软硬件协同设计在实现性能突破的同时达到最佳能效 。 镇岳510芯片采用平头哥自研的低密度奇偶校验数据纠错算法 , 编码效率逼近香农极限 , 纠错性能也大幅提升 , 数据误码率低至10^-18 。 同时 , 镇岳510采用了软硬件一体的介质应用算法 , 能够准确预测介质的电平漂移 , 大幅改善长尾时延 , 给应用以高度一致性的性能体验 。
MarvellMarvell Bravera SC5控制器系列
Marvell 推出的全球首款 PCIe 5.0 SSD 主控芯片 , 传输速度最高可达 14GB/s , 随机性能高达 200 万 IOPS 。 支持 NVMe 1.4b 协议 , 具有 FIPS 安全认证、AES 256-bit 加密等功能 , 还搭载硬件级别的 “Elastic SLA Enforcer” 功能 , 可以大幅减少 CPU 占用率 , 改善用户体验 。 该主控支持第 5 代 NAND ECC 纠错技术 , 支持 3D QLC、TLC、SLC 等 NAND 闪存 , 有助于延长闪存颗粒使用寿命 , 并具有节能特性 。
MMY华存电子华存HC9001
HC9001主控芯片是国内首款自研12纳米工艺PCIe Gen5存储控制芯片 , 独创硬固件融合XSDirectA(eXcellent-Scheduling & Direct-Arrival)架构、自研第二代4K-LPDC(Low-Density Parity-Check)纠错算法架构、以及创新iPower架构 。 速度从PCIe4.0的16Gb/s提升到了PCIe5.0的32Gb/s , 带宽可达128GB/s , 并具有向下兼容性 。 同时加入国密算法与AI调适功能 , 层层加固 , 提升数据安全存储能力 , 实现了核心关键技术自主可控 。
Microchip微芯科技微芯 Flashtec NVMe 4016 PM8667【全网最全面的PCIe 5.0 SSD主控芯片汇总!你还不来看看吗?】
Microchip推出业内最强的企业级PCIe 5.0 SSD主控 , 型号为“Flashtec NVMe 4016 PM8667” , 该主控支持多达16个可编程的NAND闪存通道 , 接口速率最高可达2400MT/s , 而且还可完整支持PCIe 5.0 x4、NVMe 2.0标准规范 , 并可搭配多种TLC、QLC闪存芯片 。 在性能方面 , 这款主控的标称吞吐量超过14GB/s , 随机性能超过300万IOPS 。 而且 , 其还支持ACM、PCIe链接加密、高级虚拟化、可编程机器学习 , ZNS , OCP等 , 可以满足数据中心的需求 。
SAMSUNG三星三星自研 5nm 主控可实现最大 14.5GB/s 的顺序读取速率和 13GB/s 的顺序写入速率 。
Silicon Motion慧荣科技慧荣SM2508
慧荣科技的旗舰级 PCIe 5.0 SSD 主控芯片 , 采用台积电6nm工艺 , 支持 NVMe 2.0 , 内建 8 个最高支持 3600MT/s 速率闪存通道 , 顺序读写最高可达 14.5GB/s 和 14GB/s , 随机读写速度可达 250 万 IOPS 。 该芯片采用 4 个 ARM Cortex R8 处理器与 1 个 ARM Cortex M0 处理器的搭配 , 能实现更高的并行度、更低的功耗和更高的频率 , 兼顾性能与功耗的均衡 。
STARBLAZE忆芯科技忆芯STAR1500
STAR1500是忆芯全新一代高端消费级PCIe5.0 SSD主控芯片 , 采用8核64位RISC-V多核处理器架构 , 支持PCIe Gen5接口和NVMe2.0协议 , 采用8nm制程 , 顺序读性能高达14.4GB/s 。 STAR1500为8路闪存通道 , 目标为数据中心级和高端消费级市场 。 STAR1500支持EP/RC功能、采用ONFI5.1闪存协议接口与DDR5内存协议接口 , 最大支持容量达到了64TB;安全功能上增加了防侧信道攻击功能 , 进一步提升了安全防护等级 。
忆芯STAR1516
STAR1516是忆芯科技自主研发的全新一代高端企业级PCIe5.0 SSD主控芯片 。 自研企业级SSD架构 , 硬件加速器提升地址映射、数据搬移和数据计算效率;支持第五代StarNVMe?架构 , 提供极致延迟性能;支持第五代StarSecurity安全算法 , 支持硬件实时数据加解密 , 支持侧信道攻击防护;支持第五代StarLDPC?架构 , 提供更强纠错能力 。 STAR1516为16路闪存通道 , 目标为高性能企业级市场 。
YingRen英韧科技英韧YRS900
YRS900是英韧科技首款量产的PCIe 5.0企业级国产主控 , 采用开源的RISC-V架构 , 支持PCIe 5.0接口 , 顺序读取速度达14GB/s , 顺序写入速度达12GB/s , 并支持包括FDP (Flexible Data Placement)、SR-IOV硬件虚拟化技术、CMB等特性在内的多种特性 , 匹配更多客制化需求 。
英韧YRS820
YRS820面向包括AI PC在内的高端消费级市场 , 高性能设计 , 顺序读取14GB/s , 顺序写入12GB/s , 内置英韧独有的AI智能数据加速设计 , 可搭配3D TLC/QLC , 支持容量最高可达8TB 。
英韧IG5669
IG5669主要针对数据中心级应用 , 采用 4 通道 PCIe 5.0 接口 , 具有 16/18 个 NAND 通道 。 顺序读写速度可分别达到 14GB/s 及 11GB/s , 4K 随机读取速度为 3M IOPS , 支持多种闪存类型以及多种企业级特性 , 适用于企业级应用、高端数据中心及人工智能等领域 。
YEESTOR得一微得一微YS9501得一微业界性能领先的PCIe Gen5 NVMe企业级SSD 控制器 , 可满足各种云计算和企业级环境对高可靠性、高性能SSD 的应用需求 。 支持PCIe Gen5×4、16通道、ONFI 5.0 NAND、DDR5/DDR4 , 以及4K码长的LDPC引擎 。 此外 , 该控制器还支持透明压缩、加解密 , 支持标准SSD、OC SSD、ZNS SSD形态 。 YS9501具有高性能、低延迟 , 和稳定的服务质量(QoS)表现 , 全面满足企业级/数据中心对SSD的需求 。
顺序读速度为14.5 GB/s , 顺序写速度为12 GB/s , 随机读速度为3000000 IOPS , 随机写速度为3000000 IOPS 。
充电头网总结PCIe 5.0 是 SSD 实现更高读写性能的重要基础 , 而 PCIe 5.0 SSD 主控芯片则是决定这一接口在存储设备上性能表现的核心组件 。 两者相辅相成 , 共同推动 SSD 性能的提升 。 从本文的汇总来看 , 市场上主流的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片已经逐步走向成熟 , 各大芯片厂商都致力于推出具备先进架构和 NAND 管理技术的主控芯片 。
这些产品不仅可以应对数据中心和高性能计算领域的严苛需求 , 也能够推动消费级存储设备向更高性能发展 。 同时 , 主控芯片的设计还围绕着功耗优化、散热控制、数据保护等方面展开 , 使得 PCIe 5.0 SSD 在高负载、持续运行的场景中依然保持稳定 。
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