Silicon Motion: Neue SSD-Controller setzen durchweg auf PCIe und NVMe

Michael Günsch 6 Kommentare
Silicon Motion: Neue SSD-Controller setzen durchweg auf PCIe und NVMe

Die Schnittstelle PCI Express setzt sich bei SSDs immer mehr durch, was auch das neue Portfolio des SSD-Controller-Herstellers Silicon Motion verdeutlicht. Die vier neuen Controller SM2263, SM2263XT, SM2262 und SM2262EN arbeiten sogar allesamt mit PCIe 3.0 x4. Unterstützt wird das NVMe-Protokoll in Version 1.3.

Dass PCIe-NVMe-SSDs allmählich in diversen Marktsegmenten zum Standard avancieren, hat Silicon Motion richtig erkannt. Die Neuankündigungen auf dem aktuellen Flash Memory Summit belegen den Trend. Bei Client-SSDs hat inzwischen auch fast jeder der großen Drittanbieter zumindest eine PCIe-SSD im Programm. Auch für diese Zielgruppe sind die neuen SSD-Controller von Silicon Motion bestimmt, der Hersteller will aber auch in den Bereichen Enterprise, Industrie und Automotive Abnehmer finden. Alle Neulinge sollen ab sofort in Serie produziert werden.

Demand for ultra-high performance and reliability is growing as PCIe NVMe SSDs are becoming the standard across a wide range of market sectors, from data centers and cloud services to small form factor client devices and industrial, automotive applications

Wallace C. Kou, Präsident und CEO von Silicon Motion

SM2263 und SM2263XT für Mainstream-SSDs

Für Mainstream-Lösungen sind die Modelle SM2263 und SM2263XT bestimmt, die jeweils vier Speicherkanäle aufweisen. SSDs auf deren Basis sollen Daten sequenziell mit bis zu 2.400 MB/s lesend und 1.700 MB/s schreibend übertragen, was weit über dem Maximum von etwa 550/500 MB/s für SATA-SSDs liegt. Die Leistung bei wahlfreien Zugriffen ist dank der schnellen Schnittstelle und NVMe ebenfalls deutlich höher und erreicht bis zu 300.000 IOPS. Der SM2263XT ist durch das Fehlen eines DRAM-Cache etwas langsamer und erreicht die maximale Leistung nur in Verbindung mit dem sogenannten Host Memory Buffer, der sich des Hauptspeichers des Host-Systems bedient.

Durch die Einsparung eines DRAM-Zwischenspeichers beim SM2263XT eignet sich dieser insbesondere für kompakte BGA-SSDs: Silicon Motion nennt 11,5 × 13 mm kleine Single-Package-SSDs als Einsatzbeispiel.

SM2262 und SM2262EN für High Performance

Mit acht und somit doppelt so vielen Speicherkanälen sind die Modelle SM2262 und SM2262EN versehen. Angepeilt wird klar das obere Leistungssegment. Der SM2262EN soll als Flaggschiff SSDs mit 3.500 MB/s beim Lesen und 3.000 MB/s beim Schreiben ermöglichen – eine solche SSD würde Samsungs 960 Pro (Test) Konkurrenz machen, die nach wie vor als schnellste Client-SSD gilt. Die 370.000 IOPS in der Spitze würden dafür aber nicht ausreichen. Dem SM2262 wird eine niedrigere Leistung von bis zu 3.200 MB/s lesend und 1.900 MB/s schreibend bescheinigt, was auf dem Niveau einer Samsung 960 Evo (Test) liegt.

SM2263 SM2263XT SM2262 SM2262EN
Schnittstelle PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe 1.3
NAND-Flash-Channel 4 8
CE/Channel 4
DRAM
Seq. Read 2.400 MB/s 2.400 MB/s 3.200 MB/s 3.500 MB/s
Seq. Write 1.700 MB/s 1.700 MB/s 1.900 MB/s 3.000 MB/s
Random Read 300K IOPS 280K IOPS (via HMB*)
140K IOPS (ohne HMB)
370K IOPS 370K IOPS
Random Write 250K IOPS 250K IOPS 300K IOPS 300K IOPS
*Die Technik Host Memory Buffer nutzt einen Teil des Systemspeichers als Cache

Letztlich hängt die Leistung aber auch davon ab, mit welchem Speicher und in welcher Konfiguration dieser von einem SSD-Hersteller mit dem Controller kombiniert wird. Das Zünglein an der Waage ist zudem oft die Firmware, die es auf die Komponenten abzustimmen gilt. Silicon Motion versichert, dass die neuen Controller den neusten 3D-NAND aller großen NAND-Flash-Hersteller unterstützen. Zudem würden die Steuerprozessoren mit einer „kompletten Suite von SSD-Controller-Firmware“ geliefert, was eine zügige Markteinführung entsprechender Produkte ermöglichen soll. Der Funktionsumfang der PCIe-NVMe-Controller ist noch nicht gänzlich bekannt. Doch spricht der Hersteller von End-to-End-Datenpfadschutz, SRAM ECC (Fehlerkorrektur) und der NANDXtend-Technik zur Steigerung der Haltbarkeit des Speichers. Zudem ist von einem geringen Stromverbrauch die Rede.

Die Produktseiten des Herstellers führen die Neulinge bereits auf. Demnach arbeiten die Controller mit der zum Standard aufstrebenden LDPC-Fehlerkorrektur und unterstützen auch die Verschlüsselungsstandards AES und TCG Opal. Datenblätter mit näheren Details sind aber noch nicht verlinkt.

SM2264 kommt später mit PCIe 4.0

Die Neulinge hatte bereits eine von ComputerBase entdeckte Roadmap enthüllt. Auf dieser ist zudem vom SM2264 die Rede, der bereits mit PCI Express 4.0 umgehen soll. Zu diesem hat Silicon Motion in diesen Tagen allerdings keine Informationen vorgelegt. Laut der Roadmap soll der Controller auch erst Ende 2018 erscheinen.