NVMe-Controller : PMC Flashtec mit PCIe 3.0 x8 für 1 Million IOPS und 20 TB

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NVMe-Controller: PMC Flashtec mit PCIe 3.0 x8 für 1 Million IOPS und 20 TB
Bild: PMC

PMC ist für SSD-Controller der obersten Leistungsklasse bekannt. Während PCIe 3.0 x4 im Verbrauchersegment die Spitze bildet, arbeiten die neuen Flashtec-Controller mit PCIe 3.0 x8. Enterprise-SSDs auf deren Basis sollen bis zu eine Million IOPS und Kapazitäten von bis zu 20 TB erreichen.

Die neue Flashtec-Generation mit den Controllern NVMe2016 und NVMe2032 hatte PMC bereits im Vorfeld des Flash Memory Summit angekündigt. Jetzt steht die Markteinführung bevor: PMCs Hauptkundschaft wird mit Mustern versorgt.

Der NVMe2016 verfügt über 16 Speicherkanäle, beim NVMe2032 sind es 32 NAND-Channel. Die Namen verraten zudem, dass das auf PCI-Express-SSDs zugeschnittene NVMe-Protokoll zum Einsatz kommt. Zur Kommunikation mit dem NAND-Flash können sowohl Toggle- als auch ONFi-Schnittstellen genutzt werden. Unterstützt wird NAND-Flash in den Varianten SLC, MLC, eMLC, TLC – auch 3D-NAND-Support wird angegeben. Kommt die neue Generation von Flash-Speicher mit 256 Gigabit pro Die zum Einsatz, sollen SSD-Kapazitäten von bis zu 20 TB möglich sein. Samsung hatte kürzlich eine SAS-SSD mit 15,36 TB in Aussicht gestellt.

Flashtec-Controller-Architektur im Schema
Flashtec-Controller-Architektur im Schema (Bild: PMC)

Die externe Schnittstelle bildet PCIe 3.0 mit acht Leitungen. Alternativ bieten die Controller auch eine Dual-Port-Funktion, bei der eine SSD über zweimal PCIe 3.0 x4 angeschlossen und somit an zwei Systemen genutzt werden kann. Fällt eines der Systeme aus, ist der Datenzugriff weiterhin möglich. Diese Möglichkeit der Anschlussaufteilung bieten auch die meisten SAS-Laufwerke. Als externen Cache unterstützt die neue Flashtec-Serie neben DDR3- auch DDR4-DRAM.

Flashtec NVMe2016 Flashtec NVMe2032
Schnittstelle PCIe 3.0 x8 / PCIe 3.0 x4 Dual Porting
Protokoll NVMe
NAND-Channel 16 32
NAND-Support SLC, (e)MLC, TLC, 3D-NAND mit Toggle- oder ONFi-Schnittstelle
Max. Kapazität 20 TB mit 256-Gbit-Flash
DRAM (extern) DDR3-2133, DDR4-2400
Verschlüsselung XTS-AES-256
Leistung k. A. bis zu 1 Mio. IOPS bei 4K Random Read
Sonstiges Option ROM für System-Boot, LDPC Flash ECC, Flash channel RAID,
End to end host to flash data protection,
Maßnahmen zum Datenerhalt bei Stromausfall
Prototyp mit neuem Flashtec-Controller
Prototyp mit neuem Flashtec-Controller (Bild: The SSD Review)

Für den NVMe2032-Controller nennt PMC eine Leistung von bis zu einer Million IOPS bei wahlfreien 4KB-Zugriffen. Werte im Bereich der Millionenmarke sind inzwischen nicht mehr außergewöhnlich. Samsung kündigte vor wenigen Tagen die PCIe-SSD PM1725 mit einer Million IOPS an, das ioDrive Octal von Fusion-io knackte die Millionenmarke schon vor Jahren. Allerdings ist oftmals unklar, ob die Werte nur kurzfristig als Spitzenleistung oder auch im Dauerbetrieb erzielt werden. Auf dem Flash Memory Summit führte PMC einen Prototypen mit neuem Flashtec-Chip vor, der es laut The SSD Review auf eine beständige Leistung von über 1 Million IOPS brachte.

Bereits im Vorfeld waren erste Produkte auf Basis der neuen PMC-Controller angekündigt worden, darunter die PBlaze 4 von Memblaze. Vermutlich wird auch OCZ beim Z-Drive-6000 auf die neue Flashtec-Serie setzen, bestätigen wollte der Hersteller mit PMC bisher nur die Herkunft des Controllers. Ein weiteres Indiz dafür ist neben NVMe-Support auch die Dual-Porting-Funktionalität, die OCZ auf dem Flash Memory Summit vorführte. Mit bis zu 2,9 GB/s soll das Z-Drive 6000 Daten lesen. Im Dual-Port-Betrieb liege die Leistung bei 1,3 GB/s pro Anschluss.