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更快的SSD要来了?信号处理要迎来质的飞跃

文章出处:霍尔元件 人气:发表时间:2021-05-29 13:40
我们都知道,霍尔元件属于一种信号接受元件,其本身并没有处理信号的能力,所以一般我们在实际的应用之中,需要配合单片机、继电器等产品才能实现功能。而这些元件的处理信号的速度,跟磁盘的制式有很大的关系。近期,更快的SSD要来了的新闻在坊间流传,我们今天进来解开他的庐山真面目!
 
自PCI-SIG于2017年6月首次公布PCIe 5.0初期规范以来,业界在普及PCIe 4.0的同时,也开始备战PCIe 5.0。美国时间5月27日,Marvell正式发布了首批PCIe 5.0的NVMe SSD控制器系列SC5,SSD的顺序读写速度可达14GB/s,顺序写入速度可达9GB/s,随机读取速度为2M IOPS,随机写入速度为1M IOPS。
 
这批全新的SSD控制器是Marvel Bravera系列旗下的首发产品,未来还将包含HDD控制器和其它存储加速器产品。目前SC5仅有两款控制器信号:8通道的MV-SS1331和16通道的MV-SS1333。这也是首批同时支持PCIe 5.0和NVMe 1.4b的产品。
 
 
与PCIe 4.0的SSD相比,PCIe 5.0对读写性能的提升是巨大的。目前最好的PCIe 4.0 SSD也约摸只能做到7000 MB/s的顺序读取速度,从Marvell的公布的数据来看,读取性能直接翻倍。SC5同样提供了6us以下的超低延迟,可以从驱动层面提供性能的控制和测量,从而舍弃管理程序,释放主机的系统资源,有了这样的性能,Marvell认为SC5将为数据中心的低延迟应用提供强大的支撑。
 
为了达到这一性能水平,同时保留企业级SSD的功率和散热,Marvell不得不在此前的SSD控制器上将功率效率提高40%。比如8通道的SC5最大功耗为8.7W,16通道的SC5最大功耗为9.8W。
 
但这一数字超出了先进工艺节点所能带来的改进,因此Marvell进一步大改控制器架构。虽然和Marvell之前推出的88SS1321 PCIe 4.0 SSD控制器一样,仍然采用Arm架构(该控制器中采用了Cortex-R9、Cortex-M7和M3核心),但Marvell在SC5中加入了更多固定功能的硬件来保证高吞吐量。
 
但这样的架构转变往往意味着牺牲灵活性,而Marvell借助Cloud SSD解决了这一挑战。Cloud SSD的规格标准超出了NVMe的范畴,定义了SSD应该加入那些可选特性,以及不同材料的目标性能和功率等级。
 
Cloud SSD的标准原本由微软和Facebook共同推出,最后走向更大的市场,赢得了戴尔和惠普等传统企业级服务器供应商的支持。Cloud SSD也让Marvell这样的控制器供应商和SSD制造商得以专注于产品研发,只需要一个硬件和固件平台就能推向更广的受众。因此即便SC5控制器在硬件功能上更为固定,却依然支持ZNS、开放通道SSD和铠侠的SEF技术。
 
不过,Marvell倒不是首个在PCIe 5.0 SSD上吃螃蟹的厂商。早在2019年,江苏华存就首发了自己的PCIe 5.0 SSD主控芯片HC9001,采用了12nm工艺,当时的预计量产时间为2020年。这一计划目前已被稍微推迟,江苏华存在今年3月完成1.7亿元的A轮融资后,宣布目前已进入布图设计的最后阶段,预计在2021年下半年导入流片。
 
不过虽然存储作为当前计算机系统中发展最快的组件之一,但在总线接口方面的发展速度已经超过了CPU等其他部件,虽然AMD早在2019年就推出了相关的PCIe 4.0产品,但其仅针对手Intel在PCIe 4.0上却进展缓慢,未来PCIe 5.0的SSD也很可能最先进入数据中心和服务器市场,之后再流入消费市场。