SSD-Controller mit PCIe 4.0: Silicon Motion liefert Alternativen zu Phison E16

Über ein Jahr hatte Silicon Motion das Feld der SSD-Controller mit PCIe 4.0 dem Konkurrenten Phison überlassen. Erst jetzt folgt die offizielle Einführung der PCIe-4.0-SSD-Controller von Silicon Motion, die die Namen SM2264, SM2267 und SM2267XT tragen. Doch nur der SM2264 bringt einen Leistungssprung gegenüber PCIe 3.0 mit.

Phison E16 war lange ohne Alternative

Bereits zum Start der AMD-Prozessoren Ryzen 3000 im Sommer 2019, die die erste Desktop-PC-Plattform mit PCIe 4.0 lieferten, hatten zahlreiche Speicher-Hersteller ihre ersten PCIe-4.0-SSDs vorgestellt. Allesamt nutzten mit dem Phison E16 den ersten PCIe-4.0-Controller für Consumer-SSDs. Erst jetzt gibt es Alternativen, mit teils mehr und teils weniger Leistung.

Silicon Motion stellt SM2267(XT) und SM2264 vor

Die neue Controller-Generation von Silicon Motion nutzt PCIe 4.0 x4 als physische Schnittstelle und NVMe 1.4 als logische Schnittstelle (Protokoll). Den Einstieg bildet der 4-Kanal-Controller SM2267XT ohne DRAM-Cache, der aber über das NVMe-Feature Host Memory Buffer (HMB) Daten im Arbeitsspeicher des Host-Systems zwischenspeichern kann, was das Fehlen des DRAM zumindest teilweise kompensiert. Silicon Motion nennt eine Leistung von bis zu 3.900 MB/s lesend und 3.500 MB/s schreibend bei sequenziellen Datenübertragungen. Sofern das System HMB unterstützt, sollen wahlfrei lesend wie schreibend 500.000 IOPS erreicht werden. Die gleiche Spitzenleistung aber mit eigenem DRAM-Cache liefert der SM2267, der zudem doppelt so viele Speicherchips pro Kanal unterstützt.

Die Leistungswerte des SM2267(XT) liegen damit kaum höher als bei schnellen PCIe-3.0-x4-SSDs, die rund 3.500 MB/s und ebenfalls 500K IOPS schaffen. Die schnelle Schnittstelle wird somit nicht annähernd ausgereizt. An die bis zu 5.000 MB/s und 750.000 IOPS der Phison-E16-SSDs kommen die Chips also nicht heran. Ein erstes Produkt mit SM2267 ist die Adata XPG Gammix S50 Lite SSD, die bereits verfügbar ist.

	SM2267XT	SM2267	SM2264
Schnittstelle	PCIe 4.0 x4
Protokoll	NVMe 1.4
NAND-Channel	4 (bis 1.200 MT/s)		8 (bis 1.600 MT/s)
CE* pro Channel	4	8
DRAM-Cache	–	✓
Seq. Lesen (maximal)	3.900 MB/s		7.400 MB/s
Seq. Schreiben (maximal)	3.500 MB/s		6.800 MB/s
Wahlfrei Lesen (maximal)	500.000 IOPS (HMB**) 200.000 IOPS (kein HMB)	500.000 IOPS	1.000.000 IOPS
Wahlfrei Schreiben (maximal)	500.000 IOPS		1.000.000 IOPS
*CE = Chip Enable **HMB = Host Memory Buffer

Die neue Speerspitze in Form des 8-Kanal-Controllers SM2264 ist hingegen deutlich schneller: Bis zu 7.400 MB/s beim Lesen bewegen sich nahe am praktischen Limit der Schnittstelle, schreibend sollen noch 6.800 MB/s möglich sein. Eine Million IOPS werden für wahlfreies Lesen und Schreiben genannt. Silicon Motion gibt an, dass der SM2264 derzeit von Partnern bemustert wird, konkrete Produktankündigungen liegen noch nicht vor.

Zumindest auf dem Papier nimmt es der SM2264 somit mit dem Controller der Samsung 980 Pro auf, der erst seit einigen Wochen auf dem Markt ist. Ab Ende Oktober soll die WD Black SN850 mit eigenem Controller von Western Digital eine ähnliche Leistung liefern. Die Marke von rund 7.000 MB/s und einer Million IOPS peilen auch Phison und der Newcomer Innogrit an.