Der Phison PS5026-E26 SSD-Controller wird im ersten Quartal dieses Jahres der breiten Masse PCIe 5.0-Leistung bringen. Unser Referenzdesignmuster kombiniert es mit Microns neuem 232-Layer-TLC, das den hervorragenden 176-Layer-NAND-Flash verbessert, der in einer breiten Palette von Produkten verwendet wird. Das Ergebnis sind beispiellose sequentielle Geschwindigkeiten und immense potenzielle IOPS, obwohl diese nicht ohne Einschränkungen einhergehen. High-End-PCIe-5.0-Laufwerke erfordern eine angemessene Kühlung und die richtige Plattform, um das beste Leistungsniveau zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
Unser Vorschau des Phison E18-Controllers ab Mitte 2021 zeigte, dass Phison es ernst meinte, den Verbrauchern früher als andere Controller-Hersteller erstklassige Leistung zu bieten. Das E26 spiegelt diese Denkweise wider und die Hersteller werden eher früher als später damit beginnen, SSDs auf Basis des Controllers zu bewerben. PCIe 5.0-Laufwerke können ein sehr hohes Maß an sequentieller Leistung bieten, aber die neueren Controller können auch die IOPS-Messlatte für höhere Arbeitslasten höher legen und alle PCIe 4.0-Anwärter auf unserer aktuellen Liste der beste SSDs. Dies ist nicht allzu überraschend, da der E26 auf einem Enterprise-Controller-Design basiert und tatsächlich über optionale Enterprise-Funktionen verfügt.
Diese Laufwerke werden auch zu den ersten mit modernstem Flash gehören, der Latenz und Energieeffizienz verbessert. Wir haben beim E26 in diesen beiden Bereichen keine direkten Vorteile gesehen, aber die Technologie wird optimiert und die zukünftige DirectStorage-API sollte auch von den zusätzlichen Rundum-Geschwindigkeitsverbesserungen profitieren. Im Moment fühlt es sich ein bisschen wie Overkill an, aber es ist notwendig, die Grenzen zu überschreiten, um die zunehmende PCIe-Bandbreite zu nutzen. Dieses Laufwerk zeigt, dass es PCIe-4.0-Lösungen hinter sich lassen kann.
Spezifikationen
| Getestete Kapazität | 2 TB |
|---|---|
| Formfaktor | M.2 2280 |
| Schnittstelle / Protokoll | PCIe 5.0 x4 / NVMe 2.0 |
| Die Architektur | Dual-R5 und Triple-CoX |
| Verfahren | 12nm |
| Bus | 8-Kanal (32CE), bis zu 2400 MT/s |
| Regler | Phison PS5026-E26 |
| DRAM | SK Hynix LPDDR4 |
| Erinnerung | Micron 232-Schicht-TLC (B58R) bei 1600 MT/s |
| Sequentielles Lesen | Bis zu 14.000 MBit/s |
| Sequentielles Schreiben | Bis zu 11.800 MBit/s |
| Zufälliges Lesen | Bis zu 1.500.000 |
| Zufälliges Schreiben | Bis zu 2.000.000 |
| Sicherheit | AES-256/SHA512/RSA4096, Opal 2.0/Pyrit |
| Firmware | RC2; I/O+-Technologie |
| Optional | Dual Port, SR-IOV, ZNS, bis zu 64 NS |
Die Phison E26 ES (Engineering Sample) SSD ist für bis zu 14.000/11.800 MBit/s für sequenzielles Lesen und Schreiben und 1.500/2.000.000 IOPs für zufälliges Lesen und Schreiben ausgelegt. Dies ist eine PCIe 5.0-SSD und kann die sequentielle Leseleistung von PCIe 4.0-SSDs der vorherigen Generation, die die verwenden, fast verdoppeln Phison E18-Controller. Auch die maximalen IOPS haben sich deutlich erhöht. Die tatsächliche Leistung hängt vom Blitztyp und der Blitzmenge sowie von der Plattform ab. Tatsächlich kann die Leistungsabweichung bei PCIe 5.0-SSDs erheblicher sein und sogar davon abhängen, welcher M.2- oder PCIe-Steckplatz für das Laufwerk verwendet wird.
Der Phison E26-Controller basiert auf dem E20-Unternehmenscontroller, der in der X1-SSD-Lösung von Phison verwendet wird, und verfügt daher über optionale Funktionen, die normalerweise nicht in Client-Produkten verfügbar sind. Dazu gehören Verschlüsselung, aber auch SR-IOV, ZNS und bis zu 64 Namespaces werden unterstützt. Dies ist mit Phisons gekoppelt I/O+-Technologie das für DirectStorage-Spiele entwickelt wurde und erstmals in implementiert wurde Sabrent Rocket 4 Plus-G. Unsere Muster-SSD verwendet die Release Candidate 2 (RC2)-Firmware und ist kein Einzelhandelsmuster. Die Leistung dieses Controllers kann sich auch mit schnellerem Flash verbessern.
Software und Zubehör
Die Softwareunterstützung hängt von den einzelnen Herstellern ab, die sich für die Verwendung der Phison E26-Controller in ihren SSD-Produkten entscheiden. Kostenlose Software für Benchmarking, Zustandsüberwachung und Bildgebung ist weit verbreitet, aber viele Hersteller ziehen es vor, ihre eigenen SSD-Toolboxen anzubieten, um Firmware-Updates bereitzustellen. Kühlkörper können als Zubehör angesehen werden, wenn sie selbst angebracht werden können, aber PCIe 5.0-Laufwerke laufen zwangsläufig heiß und werden daher normalerweise mit einem vorinstallierten Kühlkörper geliefert.
Eine genauere Betrachtung
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Unser E26-SSD-Muster (ES) kam mit einem aktiv gekühlten Kühlkörper an. Dies ist eine Notwendigkeit, um Hochleistungslaufwerke vor Überhitzung zu schützen, obwohl eine angemessene passive Kühlung ausreichend sein kann. Aktive Kühlung ist nicht immer wünschenswert, da kleine Lüfter laut sein und einen weiteren Fehlerpunkt für das Produkt darstellen können.
Unter dem Kühlkörper ist der Phison E26-Controller mit einem Speichermodul, vier NAND-Gehäusen und Phisons Power Management Integrated Circuit (PMIC) gekoppelt. Dies ist kein ungewöhnliches Layout für High-End-Phison-Laufwerke – der Phison-E12-Controller bestückt auch nur bis zu vier NAND-Pakete, bis er später mit der E12S-Revision verkleinert wurde. Dies könnte die Kapazität bis zu einem gewissen Grad einschränken, aber der Controller ist für Chips mit 1 TB/128 GB ausgelegt, von denen 32 optimal sind und mit vier NAND-Paketen leicht zu verwalten sind.
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Die Architektur des E26 ähnelt den früheren Controllern von Phison und verwendet ein duales ARM Cortex-R5-Design mit Triple-Core-CoX-Prozessoren. Der R5 ist eine bewährte Basis für die meisten Verbraucher-SSD-Controller, aber einige basierend auf dem Cortex-R8 tauchen auf dem Markt auf. Dazu gehören der SM2269/XT im Solidigm P41 Plus und der SM2264 im ADATA Legend 960. Der R8 ist leistungsstärker und hat mehr Funktionen als der R5, aber Phison glaubt, dass der R5 für die Skalierbarkeit sinnvoller ist. Dies funktioniert besonders gut mit seinem Co-Prozessor-Design, das gemeinsame Prozesse entlastet.
Der Speicher ist SK hynix H9HCNNNCPUMLXR-NEE mit 32 GB/4 GB LPDDR4. Dies ist ein stromsparender Speicher, der jedoch auch eine größere Kapazität hat als dies für ein 2-TB-Laufwerk typisch ist. Der E26 kann problemlos 4 TB Flash verarbeiten und es gibt auch einen freien Platz für ein zweites Speicherpaket auf der Rückseite der Platine. Einige NVMe 2.0-Funktionen könnten zusätzlichen Speicher auf der SSD nutzen, während andere, wie z. B. Zoned Namespaces (ZNS), den Speicher-Overhead reduzieren können. 4 GB sind für ein ES sinnvoll und die zusätzliche Menge hat keinen Einfluss auf unsere heutigen Tests.
Die Flash-Module tragen die Bezeichnung NV066, Microns 232-Layer-TLC (B58R), eine Generationsverbesserung gegenüber dem jetzt allgegenwärtigen 176-Layer-TLC (B47R). Diese Module haben jeweils 4 TB/512 GB für insgesamt 2 TB. Der 232-Layer-TLC von Micron verwendet 1-TB/128-GB-Dies, sodass jedes Paket vier Dies (4DP) für insgesamt sechzehn hat, was eine Verschachtelung pro Kanal ermöglicht, aber die Spitzenleistung würde mit zweiunddreißig bei 4 TB liegen. Die Verschachtelung zwischen den Chips wird mit dieser Flash-Generation verbessert, da jeder Chip sechs statt vier Ebenen hat. Wenn alles andere gleich ist, sollte dies zu einer Verbesserung der maximalen Leistung um mindestens 50 % führen.
Zusammen mit dem Hinzufügen weiterer Flugzeuge wird erwartet, dass die 4K-Lese- und Schreiblatenz verbessert wird. Micron implementiert unabhängige Plane Reads mit dieser Architektur, eine Technik, die in seinem 176-Layer-QLC mit dem Crucial P3 und Crucial P3 Plus erfolgreich eingesetzt wird. Die unabhängige Wortleitungstechnologie wurde mit ihrem 176-Schicht-TLC eingeführt, das erstmals auf der Crucial P5 Plus entdeckt wurde. Dieser spezielle 232-Layer-Flash läuft mit einer E/A-Geschwindigkeit von 1600 MT/s, kann aber 2000 und 2400 MT/s erreichen.
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