Flash Memory Summit: Phison-Controller E12, S12, E8, PS8313 und QLC-Roadmap

Michael Günsch 6 Kommentare
Flash Memory Summit: Phison-Controller E12, S12, E8, PS8313 und QLC-Roadmap
Bild: Phison

Die neuen SSD-Controller E12 und S12 für High-End und Mainstream, eine externe Thunderbolt-3-SSD, ein schneller UFS-Controller mit PCIe 3.0 x2 sowie eine Roadmap für QLC-Speicher – zum Flash Memory Summit (FMS) hatte Phison einiges vorzustellen.

Phison E12 mit PCIe und S12 mit SATA

Noch keine Details aber grundlegende Eckdaten hat Phison zu den SSD-Controllern E12 und S12 verraten. Der E12 ist das kommende Flaggschiff für PCIe-SSDs mit NVMe. Über PCIe 3.0 x4 sollen Transferraten von 3.200 MB/s lesend und 3.000 MB/s schreibend möglich sein. Lesend wie schreibend werden hohe 600.000 IOPS bei wahlfreien Transfers versprochen. Der E12-Controller besitzt acht NAND-Channel, bietet LDPC und SmartECC zur Fehlerkorrektur und unterstützt 3D-NAND in den Varianten MLC (2 Bit), TLC (3 Bit) und QLC (4 Bit).

Phison-Controller E12 und S12
Phison-Controller E12 und S12 (Bild: Phison)

Der S12-Controller setzt hingegen auf die langsamere SATA-Schnittstelle, soll aber ebenso acht Speicherkanäle und die genannten Eigenschaften des E12 aufweisen. Die sequenzielle Leistung wird mit 550 MB/s lesend und 530 MB/s schreibend angegeben. Bei wahlfreien Dateitransfers sollen 100.000 IOPS lesend und 90.000 IOPS schreibend möglich sein.

Roadmap prognostiziert QLC-SSDs für Q1 2018

Wann die neuen SSD-Controller E12 und S12 auf den Markt kommen werden, bleibt vorerst unklar. Phison spricht lediglich von „bald“ (coming soon). Die Unterstützung der neuen NAND-Flash-Generation QLC (Quadruple-Level Cell) mit vier Bit pro Speicherzelle wird im SSD-Bereich laut einer Roadmap von Phison aber erst ab dem kommenden Jahr benötigt. Im ersten Quartal 2018 sei mit QLC-basierten SATA-SSDs zu rechnen, PCIe-SSDs mit QLC-Speicher werden erst im vierten Quartal 2018 erwartet. Noch in diesem Jahr wird QLC-Flash demnach in USB-Datenträgern und SD-Speicherkarten Verwendung finden.

Roadmap für QLC-Speicher
Roadmap für QLC-Speicher (Bild: Phison)

QLC-3D-NAND haben sowohl Toshiba und Western Digital als BiCS3 x4 und BiCS4 als auch Samsung mit dem V-NAND V5 angekündigt.

Externe PCIe-SSD mit Thunderbolt 3

Eine erste Leistungsdemo gab es zu einer noch namenlosen PCIe-SSD, die über Thunderbolt 3 hohe Transferraten erreicht. Mit einem Phison-E7-Controller bestückt, lieferte das Demosystem rund 2.500 MB/s lesend und 1.500 MB/s schreibend.

Demo der externen Thunderbolt-3-SSD
Demo der externen Thunderbolt-3-SSD (Bild: Phison)
Thunderbolt3-SSD mit Phison E7
Thunderbolt3-SSD mit Phison E7 (Bild: Phison)

Mit vier PCIe-3.0-Lanes (32 Gbit/s) und insgesamt bis zu 40 Gbit/s bietet Thunderbolt 3 genug Bandbreite und weitaus höhere Durchsatzraten als USB 3.1 mit 10 Gbit/s. Bald soll USB 3.2 durch Multi-Link-Technik bis zu 20 Gbit/s erreichen und damit Thunderbolt 2 einholen.

PS8313 bringt PCIe 3.0 x2 für UFS

Dem Speicherstandard Universal Flash Storage (UFS) für Mobilgeräte und Speicherkarten ist der in einem 28-nm-Prozess hergestellte PS8313-Controller verschrieben. Gegenüber dem PS8311 mit einem 533 MT/s schnellen Speicherkanal soll die Leistung durch 2 Kanäle mit 667 MT/s deutlich steigen. Im gleichen Zug wird die Schnittstelle von PCIe 3.0 x1 auf PCIe 3.0 x2 erhöht, womit UFS 2.0 und UFS 2.1 mit bis zu 1.200 MB/s unterstützt werden. In einer separaten Mitteilung spricht Phison von „920/550MB/s and 67K/62K IOPS“, womit die Schnittstelle noch nicht ganz ausgereizt wird.

Der Controller wird in einem Package mit bis zu acht Dies von Microns neuem 256-Gigabit-3D-NAND kombiniert, was achtmal 32 GByte und somit bis zu 256 GByte in einem UFS-Baustein bedeutet. Um die Haltbarkeit des TLC-3D-NAND hochzuhalten, wird eine LDPC-Fehlerkorrektur eingesetzt.

Phison E8(T) als SATA-Ersatz mit PCIe 3.0 x2

Für günstige SSDs und den Embedded-Sektor hat Phison die Controller PS5008-E8 mit DRAM-Cache und PS5008-E8T ohne DRAM-Cache vorgesehen. Die Leistung des E8 hatte der Hersteller schon auf der CES im Januar demonstriert, die Produktseite verrät nun Details. Auf dem Flash Memory Summit ließ Phison weitere Leistungsdemos folgen und stellte die Chips näher vor.

Bei den Benchmarks ist Vorsicht geboten, denn Phison hat beim CrystalDiskMark die Option „0Fill“ (zerofill) genutzt. Der Test mit vollständig komprimierbaren Nulldaten ist nicht praxisnah, beschert Phison-Controllern aber sehr hohe Benchmark-Werte. In der Standardeinstellung mit Zufallsdaten sollte vor allem die 4K-Leistung deutlich niedriger ausfallen.