Microsemi: SSD-Controller mit PCIe 4.0 für über 8 GB/s

Michael Günsch 72 Kommentare
Microsemi: SSD-Controller mit PCIe 4.0 für über 8 GB/s
Bild: Microsemi

Die Microchip-Tochter Microsemi hat erste Produkte mit PCI Express 4.0 angekündigt. Die Schnittstelle bietet die doppelte Datenrate gegenüber PCIe 3.0. Der SSD-Controller Flashtec NVMe 3016 sowie neue Switches der Serie Switchtec stehen zur Bemusterung für Kunden bereit.

Flashtec NVMe 3016 mit PCIe 4.0 und 16 Kanälen

Mit der vierten Generation der PCIe-Schnittstelle steht eine weitere Verdoppelung der Datenübertragungsrate an. Statt 985 MB/s liefert eine Leitung (Lane) nun bis zu 1.969 MB/s abzüglich Protokoll-Overhead. Vereinfacht wird von 2 GB/s statt 1 GB/s gesprochen.

Microsemi verspricht für SSDs mit dem NVMe-3016-Controller Transferraten von über 8 GB/s und mehr als zwei Millionen IOPS. Dies wäre mit PCIe 4.0 x8 und somit acht Datenleitungen machbar. SSDs mit PCIe 4.0 x4 sollten etwa 7 GB/s erreichen, SSDs mit PCIe 3.0 x4 wie die Samsung 970 Pro (Test) schaffen derzeit 3,5 GB/s am Schnittstellenlimit.

PCIe 4.0 liefert 16 GT/s oder rund 2 GB/s pro Leitung
PCIe 4.0 liefert 16 GT/s oder rund 2 GB/s pro Leitung (Bild: PCI SIG)

Die Flashtec-Controller von Microsemi sind für professionelle SSDs der Enterprise-Klasse und somit den Server-Markt bestimmt. Im Namen steckt wie gewohnt die Anzahl der NAND-Channel: 3016 bedeutet 16 Speicherkanäle. Die „30“ steht für die dritte Generation der Flashtec-Controller. Der Hersteller wirbt mit Funktionen, die „über NVMe 1.3 hinaus“ gehen und in puncto Sicherheit, Verschlüsselung und Virtualisierung auf dem neusten Stand seien. Die ECC- und RAID-Engine sei leistungsfähig genug, um auch mit den erhöhten Anforderungen für neuen QLC-NAND umzugehen.

SSD-Anbieter erhalten Tools zur Firmware-Entwicklung, der Controller unterstütze aber auch für die vorherige Generation entwickelte Firmware. Ohnehin ist PCIe 4.0 abwärtskompatibel zu PCIe 3.0, sodass neue SSDs auch auf älteren Plattformen lauffähig sind, dann aber ein geringeres Leistungspotenzial vorfinden. Nähere technische Details zum Flashtec NVMe 3016 Controller hat Microsemi noch nicht veröffentlicht.

SMI-Roadmap mit SM2262, SM2263, SM2263XT und SM2264
SMI-Roadmap mit SM2262, SM2263, SM2263XT und SM2264 (Bild: Tien-Chang (pptx, Direkt-Download))

Silicon Motion wird voraussichtlich erstmals PCIe 4.0 mit dem SM2264-Controller anbieten. Der Acht-Kanal-Controller für High-End-SSDs für Client-Systeme wurde auf einer Roadmap auf das vierte Quartal 2018 datiert.

Switchtec-PCIe-4.0-Switches

Bei den PCIe-Switches der Switchtec-Familie hält PCIe 4.0 ebenso Einzug. Von Produkten, die bis zu 100 PCIe-Lanes unterstützen und auf niedrige Latenzen bei GPGPU-Anwendungen optimiert sind, ist die Rede. Einmal mehr wirbt Microsemi mit der Möglichkeit zur Wiederverwendung von für die Vorgängergeneration entwickelter Software. Auch hier fehlen noch nähere Informationen, die der Hersteller im Rahmen des morgen beginnenden Flash Memory Summit nachliefern könnte. Der Konkurrent Broadcom hat für seine PLX-Switch-Familie noch kein PCIe 4.0 in Aussicht gestellt.

PCIe 4.0 ist noch ein Nischenprodukt

Da zunächst die Bemusterung (Sampling) durch ausgewählte Kunden des Herstellers beginnt, wird es bis zum Erscheinen erster Produkte am Markt noch etwas dauern. Um von der höheren Datenrate von PCIe 4.0 profitieren zu können, bedarf es aber auch auf Seiten des Host-Systems einer Unterstützung des neuen Standards. Bei den großen Plattform-Anbietern ist derzeit nur IBM mit den Power-9-Prozessoren mit PCIe-4-Support vertreten.

Grafik- und Netzwerkkarten mit PCIe 4.0

Bei Grafikkarten könnte die neue Schnittstelle schon bald Einzug halten, denn AMD hat bereits Anpassungen am GPU-Treiber für PCIe 4.0 vorgenommen. Die Vermutung, dass Vega 20 bereits PCIe 4.0 unterstützt, steht schon lange im Raum. Schon konkreter sind die Pläne für Netzwerklösungen mit PCIe 4.0.