PCIe Gen 4 SSD主控大盘点:7000MB/s高速时代,到底谁能称王?PCIe Gen 4 SSD主“zhu”控大盘点:7000MB/s高速时代{dai},到底谁能称王?

PCIe Gen 4 SSD主控大盘点:7000MB/s高速时代,到底谁能称王?

2022-03-14 00:15 出处:原创 作者:Marc 责任编辑:guozihan

  【硬件编年史】自2006年世界上第一款搭载固态硬盘的『de』电脑诞生之后,消费级SSD经过十几年的发展,从一开始的SATA 6Gbps SSD,到坚挺了十年的PCIe Gen 3 SSD,再到PCIe Gen 4 SSD的诞生,SSD的速度一直在不断被刷新,如今最新一代的Gen 4 SSD发展已经相当成熟,从高端到主流市场都能看到Gen 4 SSD的身影。



  一款SSD的好与否,核心就在于NAND颗粒、主控和〖he〗固件,主控就像SSD的大脑,负责指挥数据的传输、颗粒的负载分配以及内部各项指令的运行。因此,主控的性能很大程度上决定了SSD的读写速度和综合表现。



  那么今天我们就来盘一盘市面上消费级的PCIe Gen 4 SSD主控,以及它们的不同特点吧。



  在盘点之前,我们先来初略了解一下一个SSD主控内都包含些什么,简单来说,主控内包含处理器、PCIe+DDR缓存+NAND颗粒的物理端口、串行外设接口、NVMe单元、直接存储器访问单元、闪存控制器,安全模块、ECC保护单元、电源管理单元等模块。





SSD主控结构示意图 来源:Marvell官网



  SSD主控作为SSD的中枢,数据的传输、颗粒的负载分配以及内部各项指令的执行都需要主控来运作和协调,通常主控内部会搭载内置处理核心来负责这些任务,一些高端的SSD主控还会配备多个核《he》心来分配工作。



  目前消费级SSD主控通常会采用Cortex-R系列内核, Cortex-R5是目前SSD主控厂商使用较多的内核型号。



  随着制程工艺的提升和PCIe Gen4时代的到来,部分高端的PCIe Gen 4 SSD主控也升级到Cortex-R8内核,它的制程工艺和性能相比Cortex-R5更好,搭载先进的内核,意味着SSD主控拥有更强大的数据传输能力。在SSD存储和读取数据的时候,数据都会从这里“路过”,因此,主控的传输性能越强大,SSD的读写速度也就越出色。





Cortex-R5内核架构 来源:ARM官网





Cortex-R8内核架构 来源:ARM官网



  目前,市面上的能够制造PCIe Gen 4 SSD主控的厂商,除了三星和闪迪(西部数据)是属于主控“自产自用”之外,其余品牌均推出了自己的解决方案供存储厂商使用,这些厂商包括Marvell、慧荣、群联、联芸、英韧。





  这里通过表格形式来给大家展示一下各家厂商现有的Gen 4 SSD主控方案,由于时间有限,没能汇总所有主控对应采用的SSD型号,如果表中没有出现你的SSD,可以查阅相关的SSD评测拆解,也欢迎小伙伴在评论区下方补充型号。



三星Elpis稳坐第一梯队

  三星存储作为存储行业的龙头,是目前行业中知名度较高的品牌,目前在售的唯一两款PCIe Gen 4 SSD——三星980 PRO和三星980 PRO 散热片版都是采用了自家的Elpis主控,其OEM版本PM9A1也是采用该主控方案。





  关于Elpis主控,三星官{guan}方并没有放出其详细的参数信息,目前得知其采用的是PCIe 4.0 x4通道和NVMe 1.3c协议,并且支持内置LPDDR4缓存,I/O队列数量从32位升级到128位,可以同时处理超过800万个命令。





Elpis部分参数信息 来源:anandtech



  结合三星980 PRO的性能表现和官方数据,Elpis主‘zhu’控理论上可「ke」以支持7000MB/s的顺 shun[序读取和5000MB/s的顺序写入表现,以及1000000 IOPS的随机读取性能,表现处于行业第一梯队水平。





三星980 PRO 散热片版空盘性能表现



闪迪:西数的坚实后盾

  从第一代黑盘开始,西数的SSD开始采用自家研发的主控芯片,随着WD Black推出了SN850之后,西数的第二代自研SSD主控开始浮出水面。



  与三星一样,西数并没有透露太多关于自家主控芯片的信息,根据拆解,可以看到SN850采用自家旗下闪迪的主控,型号为SanDisk 20-82-10034,采用了16nm工艺制程,结合SN850 7000MB/s和5300MB/s的顺序读写性能,以及1000000 IOPS的随机读取性能,所以这是一款定位高端性能的Gen 4 SSD主控。





WD Black SN850主控



  近期西数还推出了另外一款Gen 4 SSD——WD Black SN770,该款主控采用DRAM-Less设计,所以封装面积小了不少。读写性能方面,SN770拥有5150MB/s的顺序读取速【su】度和4900MB/s的顺序写入速度,随机读取性能740000 IOPS,是一款定位中高端性能的SSD主控芯片。





WD Black SN770主控 来源:Tom's Hardware



Marvell:三款小巧、低功耗的SSD主控

  相信一些SSD用户对“马牌”主控是相当熟悉了,Marvell在2019年一次推出了三款PCIe Gen 4 SSD主控,型号分别是88SS1321、88SS1322、88SS1323。





Marvell Gen 4主控参数信息 来源:anandtech



  88SS1321是Marvell面向小尺寸SSD的存〖cun〗储方案,也是三款主控方案中定位最高的一款,它最小支持到M.2-2230双面颗粒的尺寸规格。采用12nm制程工艺,搭载三核心的Cortex-R5处理器,支持PCIe 4.0 x4通道和NVMe 1.4协议。可配备最高8GB的DRAM缓存,或DRAM-Less无缓存设计。



  传输速度上88SS1321的表现并(bing)不是很出彩,顺序读取速度为3900MB/s,顺序写入速度为3300MB/s,4K随机读写速度690000 IOPS。不过这款主控的功耗控制确实相当不错,Marvell官方表示在PCIe 4.0 x4的速率下功耗不到2W,深度休眠状态下的功耗更是仅为1mW。





Marvell 88SS1321技术规格 来源:Marvell



  而定位低一些的88SS1322和88SS1323主控则是采用了DRAM-Less无缓存设计,因此可以实现更加紧凑的封装面积,同时,借助主机内存缓冲技术(HMB),可以达到入门水准的Gen 4读写性能表现。







Marvell 88SS1322参数 来源:Marvell



慧荣科技(SMI)高端主控搭载Cortex-R8核心

  慧荣科技是知名的台系主控厂商之一,其存储方案得到NAND厂商和OEM SSD厂商的广泛应用,也是目前SSD主控芯片出货量排名第一的厂商。



  2020年10月,慧荣科技推出SM2264、SM2267、SM2267XT三款PCIe Gen4 SSD主“zhu”控,均搭载慧荣独家的错误码纠错ECC技术、数据路径和EMI保护,满足存储设备所需的高效稳定需求。

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  SM2267SM2267XT是两款定位入门级的主控芯〖xin〗片,具备四个NAND通道,连续读取速度为3900MB/s,连续写入速度为3500MB/sSM2267支持DRAM缓存,而SM2267XT 则是DRAM-Less设计通过HMB技术达到高性能的随机读写能力,满足小尺寸SSD的设计需求





慧荣科技 SM2267/SM2267XT参数 来源:慧荣科技



  SM2264则是定位高端主控芯片,采用先进的12nm工艺制程降低功耗表现,搭载了4个Cortex-A8核心,拥有高速多线程处理能力,可满足混合工作负载作业需求,支持8个NAND通道,连续读取速度可达7400MB/s,连续写入速度可达6800MB/s,随机读写速度高{gao}达1000000 IOPS。





慧荣科技 SM2264参数 来源:慧荣科技



群联:阵容齐全,高中低端Gen4主控全覆盖

  另外一家台系主控厂商群联,在PCIe Gen 4 SSD诞〖dan〗生初期可谓出尽风头,因为业界首款消费级PCIe Gen 4x4 SSD主控芯片——PS5016-E16,正是群联推出的,Gen 4 SSD诞生初期的产品基本都采用了该方案。





  PS5016-E16基于28nm工艺制程打造,采用双‘shuang’核Cortex-R5处‘chu’理(li)器,拥有8个NAND通道和32个CE,支持DDR4缓存,搭载群联电子第四代LDPC ECC纠错引擎,以及整合完整数据路径保{bao}护功能。





  性能方面,顺序读取速度为5000MB/s,顺序写入速度为4400MB/s,随机〖ji〗读取性能可达720000 IOPS。





群联PS5016-E16规格 来源:群联电子



  虽说PS5016-E16帮助群联迅速占领了Gen 4 SSD的市场,不过「guo」它的性能表现和功耗还有进一步提升的空间,于是群联在一年后推出了PS5018-E18主控,成功在高端PCIe Gen 4 SSD中占据一席之地。







群联PS5018-E18规格 来源:群联电子



  相比PS5016-E16,PS5018-E18升级至12nm制程工艺,处理器升级到3个核心,闪存通道速率提升至1200MT/s,顺序读取速度为7400MB/s,顺序写入速度为7000 MB/s,随机读取性能达【da】到了1000000 IOPS。





  此前评测室也对数款采用该型号主控的SSD进行过评测,性能确实处于高端Gen 4 SSD的水准。





群联PS5019-E19T规格 来“lai”源:群联电子



  除了两个高性能的主控方案,群联还推出了定位更低的主流型号PS5019-E19T,采用DRAM-Less设计,顺序读取速度3700MB/s,顺序读取速度3000MB/s,保留第四代LDPC ECC纠错引擎和整合完整数据路径保护功能,这款主控后期会广泛采用于入门级『ji』的Gen 4 SSD上。



英韧科技:新晋国产黑马

  英韧科技是来自中国上海的半导体设计公司,由Marvell前CTO吴子宁带领团队创立,自2018年消费级存储芯片量产之后迅速打入存储市场。目前英韧科技已推出三款PCIe Gen 4 SSD主控,分别为IG5236、IG5220和IG5221。





  IG5236是一款定位高端的SSD主控芯片,其采用12nm工艺制程打造,主控峰值功耗仅3W,外置DRAM缓存设计,具备8个NAND通「tong」道,主控最高顺序读写效能可达到7400MB/s和6700MB/s,随机读取性能达到了1000000 IOPS,性能表现处于第一梯队水准,和市面上的高端Gen 4 SSD主控表现平起平坐,目前已经有多款高端Gen 4 SSD采用了该主控芯片。



  此外,IG5236采用包括国密标准SM2/3/4、AES、SHA、端到端数据保护在内的多种数据加密和保护机制,官方宣称已达到最高级别的安全性能。





搭载IG5236主控的SSD顺序读写性能表现



  IG5220和〖he〗IG5221则是定位中高端的SSD主控型号,其中IG5220为DRAM-Less设计,最高设计容量4TB,IG5221可外置DRAM缓存,最高设计容量8TB,同样采用12nm工艺制 zhi[程,性能方面两款顺序读写性能均为5100 MB/s和5000 MB/s,随机读取性能达到800000 IOPS。



  目前已知包括惠普、威刚等厂商的主流款Gen 4 SSD采用了IG5220主控方案。



联芸科技高端性能的DRAM-Less主《zhu》控

  前面我们盘点的数款DRAM-Less设计的主控,性能最高只能达到中高端水准,是时候请出咱们的国产选(xuan)手出来露一手了。





来源:联芸科技



  去年年底,国产主控巨头联芸科技推出了MAP1602主控芯片, 支持最新的NVMe 2.0协议,官方宣称其顺序读取性能达到7400MB/s、顺序写入性能达到6500MB/s,随机读取性能达到1000000 IOPS。



  MAP1602采用了12nm工艺制程,官方宣称拥有极低的功耗表现,无缓存DRAM-Less设计,拥有4个NAND通道,搭载联芸科技最新的超低功耗SoC芯片架构设计技术,与NAND接口高性能自适配技术,通道速率高{gao}达2400MT/s。





来源:联芸科技



  MAP1602作为无缓存设计的主控,其表现相当强悍,让人非常期待在SSD上的实际表现。或许未来会有基于该方案的小尺寸高性能PCIe Gen 4 SSD推出。



总结



  技术发展推动科技进步,如今Gen 4 SSD主控方案已经发展地较为成熟了,直至目前,已经有6家半导体厂商推出了16款基于Gen 4的SSD主控方案,覆盖了高端、中高端、主流Gen 4 SSD级别。同时,以英韧、联芸“”为代表的国产Gen 4 SSD高端主控,性能已经跻身到顶级SSD主控行列中,这回“国产主控”真的不是说说而已了。





  另一方面,从普及的角度来看,目前市售的Gen 4 SSD都是以高端产品居多,价格肯定没有Gen 3 SSD那么实惠,想要消费者买单Gen 4 SSD,价格下降必定是一大决定因素,所以唯有等待价格亲民的Gen 4 SSD到来。



  不过,目前各厂商SSD主控的主流型号都已经开始量产,距离大量铺货或许已经不远了?要知道PCIe Gen 5的SSD主控已经流片,Gen 4 SSD再不加快脚步,来势汹汹的“后浪”就要赶上来了。



  • 评论列表:
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     发布于 2022-04-07 00:10:55  回复
  • 露脐装的搭配恐怕是上衣单品里最丰富的款式,跟所谓的裤装裙装都能完美结合,不过对于运动健身中的女性来讲,无疑裤装是最合适的,尤其是短裤之类的单品,运动有活力,还显得舒适,几乎没有束缚感可言,如果想要呈现出不俗的时尚感,套装最佳。吐血推荐!!
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     发布于 2022-05-06 00:11:12  回复
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