CES 2021

Phison E21T: Neuer SSD-Controller mit PCIe 4.0 und NVMe 1.4

Michael Günsch
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Phison E21T: Neuer SSD-Controller mit PCIe 4.0 und NVMe 1.4
Bild: Phison

Zur CES 2021 gibt Phison einen Ausblick auf den PS5021-E21T (E21T), ein neuer SSD-Controller mit PCIe 4.0 x4, der dank Umstieg auf 12 nm viel effizienter als der Vorgänger arbeitet. Zudem wird der PS5013-E13T für winzige BGA-SSDs mit PCIe 3.0 x2 beschrieben.

Neue Controller für NVMe-SSDs

Der PS5021-E21T (E21T) mit PCIe 4.0 x4 sei für SSDs im Bereich PC, Laptop, Konsole und Mobile Gaming vorgesehen und arbeitet ohne DRAM-Cache. In 12 nm bei TSMC gefertigt soll er gegenüber dem Vorgänger PS5019-E19T (28 nm) eine rund 25 Prozent höhere Leistung bei in gleicher Höhe reduzierter Leistungsaufnahme bieten. In einem Datenblatt (PDF) nennt Phison bis zu 5.000/4.500 MB/s bei sequenziellen Datentransfers. Die IOPS bei wahlfreien 4K-Zugriffen sollen auf 780.000/800.000 beim Lesen/Schreiben anwachsen. Im Schlafmodus (L1.2) soll die Leistungsaufnahme bei geringen 2,7 Milliwatt liegen, zum Energiebedarf bei aktiven Transfers fehlen Angaben jedoch.

PS5016-E16 PS5018-E18 PS5019-E19T PS5021-E21T
Schnittstelle PCIe 4.0 x4
Protokoll NVMe 1.3 NVMe 1.4 NVMe 1.3 NVMe 1.4
Fertigung 28 nm (TSMC) 12 nm (TSMC) 28 nm (TSMC) 12 nm (TSMC)
CPU-Kerne 2 × ARM Cortex R5 3 × ARM Cortex R5 1 × ARM Cortex R5
NAND-Channel (CE) 8 (32) 4 (16)
SSD-Kapazität (max.) 8 TB 2 TB 4 TB
Durchsatz/Channel 800 MT/s 1.200 MT/s 1.600 MT/s
DRAM DDR4 DDR4/LPDDR4 keiner (DRAM-less)
ECC LDPC
Seq. Read (max.) 5.000 MB/s 7.000 MB/s 3.750 MB/s 5.000 MB/s
Seq. Write** (max.) 4.400 MB/s 7.000 MB/s 3.750 MB/s 4.500 MB/s
4K Random Read (max.) bis 750.000 IOPS 1.000.000 IOPS 440.000 IOPS 780.000 IOPS
4K Random Write** (max.) bis 750.000 IOPS 1.000.000 IOPS 500.000 IOPS 800.000 IOPS
Leistungsaufnahme 2,6 W 3,0* W 1,6* W ?
*geschätzt
**im SLC-Cache
alle Angaben laut Phison

Mit dem E19T teilt der E21T den einzelnen Cortex-R5-Kern und die Anzahl von vier NAND-Kanälen bei unverändert 16 Chip-Enablern (CE). Dass sich der maximal unterstützte Speicherplatz dennoch auf 4 TB verdoppelt, dürfte schlicht daran liegen, dass NAND-Chips inzwischen höhere Speicherkapazitäten bieten und die älteren Angaben zu den Vorgängern nicht auf aktuellem Stand sind. Gleiches dürfte auch für den auf 1.600 MT/s gestiegenen Durchsatz der NAND-Schnittstelle gelten; zur Veröffentlichung der alten Datenblätter gab es so schnellen Speicher einfach noch nicht.

Phison PS5021-E21T
Phison PS5021-E21T (Bild: Phison)

Allerdings ist der Phison E21T auch noch weit vom Marktstart entfernt: Erst im dritten Quartal 2021 sollen Muster ausgeliefert werden, die Serienfertigung wird für das vierte Quartal angepeilt.

PS5013-E13T für winzige NVMe-SSD im BGA-Format

Hinter der Phison BGA SSD-E13T verbirgt sich wiederum eine winzige Single-Package-SSD mit NVMe und einer Fläche von nur 11,5 × 13 mm zum direkten Verlöten auf der Platine von Mobilgeräten. Der PS5013-E13T-Controller ohne DRAM arbeitet mit PCIe 3.0 x2 und NVMe 1.3. Eine solche mit 3D-TLC-NAND bestückte SSD mit 512 GB soll in der Spitze 1.730 MB/s lesend und 1.180 MB/s schreibend sowie 195.000/245.000 IOPS beim wahlfreien Lesen/Schreiben erzielen. In kleinster Ausführung mit 32 GB Speicherplatz sinkt die Leistung aber rapide auf nur noch 380/230 MB/s und 24K/47K IOPS. Die Leistungsaufnahme soll je nach Modell rund 0,5 bis 1,5 Watt unter Last und etwa 0,8 Milliwatt im sparsamsten Stromsparmodus (PS4) betragen.

Phison PS5013-E13T
Phison PS5013-E13T (Bild: Phison)