Neuer SSD-Formfaktor: XFMExpress soll Vorteile von M.2 und BGA vereinen

Michael Günsch 38 Kommentare
Neuer SSD-Formfaktor: XFMExpress soll Vorteile von M.2 und BGA vereinen
Bild: Toshiba Memory

Toshiba Memory hat mit XFMExpress einen neuen Formfaktor für Flash-Speicher mit PCIe und NVMe entwickelt. Das Format erinnert an eine Speicherkarte und soll Vorteile von M.2-SSDs und BGA-SSDs vereinen. Dank Sockel ist der Speicher austauschbar. Das Design ist für besonders kompakte Mobile-PCs, IoT und Embedded bestimmt.

XFMExpress ist kompakt und dennoch gesockelt

Unter der geschützten Marke XFMExpress vereint Toshiba Memory einen neuen Formfaktor für kleine Flash-Speicher-Module samt passendem Steckplatz. Auf den ersten Blick erinnert das 14 × 18 × 1,4 mm (L×B×H) messende Speichermodul mit einer Fläche von 252 mm² an eine microSD-Speicherkarte, die mit 11 × 15 × 1,0 mm (L×B×H) aber noch kompakter ist. Die Höhe von 1,4 mm entspricht dem miniSD-Formfaktor.

XFMExpress ist aber vielmehr ein neuer SSD-Formfaktor für Single-Package-Modelle. Diesen Bereich bedient Toshiba bisher mit SSDs wie der BG4-Serie, die als steckbare M.2-SSD 22 × 30 mm (L×B) misst oder im 16 × 20 mm (L×B) messenden BGA-Package direkt auf die Hauptplatine gelötet wird. XFMExpress soll die Kompaktheit von BGA mit der Flexibilität von M.2 vereinen.

XFMExpress als neuer Formfaktor für Flash-Speicher
XFMExpress als neuer Formfaktor für Flash-Speicher (Bild: Toshiba Memory)

Als elektrische Schnittstelle nutzt XFMExpress PCI Express, wobei eine, zwei oder vier Leitungen (Lanes) der Standards PCIe 3.0 als auch PCIe 4.0 unterstützt werden. Daraus ergeben sich Bruttodatenraten von rund 1 GB/s (1 Lane), 2 GB/s (2 Lanes) und 4 GB/s (4 Lanes) über PCIe 3.0 respektive die jeweils doppelte Datenrate bei PCIe 4.0 – abzüglich Overhead fallen die Nettodatenraten geringer aus und hängen letztlich vom Speicherprodukt ab. Das NVMe-Protokoll als logische Schnittstelle wird in der Version NVMe 1.3 unterstützt.

Auf dem Modul sind drei Reihen Kontakte auszumachen. Die erste Reihe ist für die PCIe-Lanes 0 und 1 bestimmt. In Reihe zwei werden optional zwei weitere PCIe-Lanes geboten. In der dritten Reihe erfolgt die Stromversorgung, bei der drei Power-Rails mit unterschiedlichen Spannungen definiert sind. Die maximale dauerhafte Stromzufuhr pro Schiene wird mit 1 A angegeben, was auf der 3,3-Volt-Schiene 3,3 Watt Leistungsaufnahme bedeutet.

Power Rail Spannung
PWR_1 3,3 V
2,5 V
PWR_2 1,8 V
PWR_3 1,2 V

Mit dem Partner JAE (Japan Aviation Electronics Industry) hat Toshiba den passenden Sockel mit Scharnier-Aufnahme entworfen. Nach Einlegen des Moduls und Schließen des Deckels wird die Verbindung zu den Kontakten im Fuß des Sockels hergestellt. Gegenüber direkt verlöteten BGA-SSDs ist der Speicher somit einfach wechselbar. Gegenüber M.2-SSDs, die in der Regel seitlich in ihren Steckplatz eingeschoben werden, wird weniger Freiraum für den Wechsel benötigt, da dieser direkt von oben erfolgt. Der augenscheinlich metallene Deckel soll auch bei der Wärmeabfuhr behilflich sein.

Marktdurchdringung bleibt abzuwarten

Ob sich XFMExpress als neuer Formfaktor für Flashspeicherprodukte wie SSDs durchsetzen wird, bleibt abzuwarten. Zumindest hat mit Lenovo einer der größten Computer-Hersteller Interesse bekundet. „Es ist eine erstaunliche Technologie, die uns helfen wird, in Zukunft dünnere, kleinere und leichtere Formfaktoren zu entwickeln. Wir unterstützen und begrüßen die Absicht von Toshiba Memory, die XFMEXPRESS-Technologie allgemein verfügbar zu machen und die PC-Branche voranzutreiben“, wird Vice President Luis Hernandez zitiert, der bei Lenovo für den Bereich Commercial Product Solutions Development zuständig ist.

Auf dem heute offiziell beginnenden Flash Memory Summit will Toshiba Memory XFMExpress vorführen.