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Gli SSD PCIe 6.0 arrivano sul mercato dopo anni di ritardi
Dopo anni di rinvii, gli SSD basati su PCIe 6.0 iniziano a diventare prodotti commerciali. Micron e Samsung dispongono già delle prime unità enterprise, mentre Marvell, Phison e Silicon Motion stanno preparando controller destinati ad ampliare il mercato. Il passaggio coincide con l'arrivo delle piattaforme server AMD EPYC Venice e NVIDIA Vera, entrambe dotate del nuovo collegamento.
Il principale ostacolo è stato l'abbandono della segnalazione NRZ adottata dalle precedenti generazioni. PCIe 6.0 utilizza PAM4, che codifica due bit attraverso quattro livelli di tensione. La frequenza fisica resta così pari a 32 Gbaud, ma la velocità effettiva sale a 64 GT/s per linea. Questa soluzione richiede DSP più sofisticati, equalizzazione, correzione degli errori FEC e meccanismi di ritrasmissione basati su CRC.
Un collegamento x4 raggiunge circa 30,25 GB/s prima dell'overhead del protocollo, il doppio rispetto a PCIe 5.0. L'interfaccia non rende automaticamente più veloci le memorie NAND, perciò controller, numero di canali e prestazioni dei chip flash devono essere dimensionati per alimentare una banda così elevata. La FEC aggiunge inoltre una piccola quantità di latenza, compensata da una migliore efficienza per watt rispetto a un'ipotetica implementazione NRZ a 64 Gbaud.
Fra le proposte più avanzate figura Marvell Bravera SC6, identificato anche come MV-SF1410. Il controller integra complessivamente 15 core Arm: dodici Cortex-R82, tre Cortex-M7 e un Cortex-M3 dedicato alla sicurezza. Supporta un'interfaccia host PCIe 6.0 x4, è conforme allo standard NVMe 2.2 e punta agli SSD utilizzati nei server e nei grandi data center.
La configurazione comprende 16 canali NAND, otto chip enable per canale e il supporto a memorie SLC, MLC, TLC e QLC 3D con trasferimenti fino a 3.600 MT/s. Sono presenti 5 MB di SRAM, un motore RAID hardware, protezione end-to-end dei dati e un'interfaccia DDR5 con ECC. Il sottosistema di sicurezza gestisce AES, SHA, RSA e crittografia a curva ellittica.
Anche Phison sta lavorando alla nuova generazione. Il controller Phison X3 è accreditato di 28 GB/s, fino a 6,8 milioni di IOPS e una capacità massima di 2 petabyte per unità. Silicon Motion prepara a sua volta soluzioni enterprise e consumer, ma i modelli per il mercato domestico arriveranno in una fase successiva, quando piattaforme compatibili e memorie NAND sufficientemente veloci saranno più diffuse.
I ritardi non sono dipesi soltanto dai controller. L'introduzione di PAM4 ha obbligato PCI-SIG a sviluppare nuove procedure, apparecchiature e programmi di conformità per CPU, GPU, SSD, switch, schede di rete e retimer. I primi test completi di interoperabilità a 64 GT/s sono iniziati soltanto a fine luglio. La commercializzazione parte quindi dal settore enterprise, dove carichi AI e infrastrutture su larga scala possono sfruttare immediatamente banda ed efficienza energetica superiori.
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