На выставке CES 2021 компания Phison представила нам обычные обновления своей дорожной карты для контроллеров SSD. Наиболее значительными новинками, появившимися в этом году, являются пара контроллеров флэш-накопителей USB для высокопроизводительных портативных твердотельных накопителей, предназначенных для конкуренции с существующими решениями, сочетающими в себе микросхему моста USB-NVMe со стандартным контроллером твердотельных накопителей NVMe. В конце этого года Phison также планирует представить новый контроллер начального уровня SSD NVMe без DRAM.

Контроллеры USB 3.2 SSD Phison U17 и U18

Для портативных твердотельных накопителей Phison представляет контроллеры U17 и U18. U17 использует хост-интерфейс USB 3.2 Gen 2×1 (10 Гбит / с) и двухканальный интерфейс NAND, работающий со скоростью до 1200 МТ / с. U18 удваивает их: USB 3.2 Gen2x2 (20 Гбит / с) и четырехканальный интерфейс NAND. Характеристики производительности могут выглядеть тусклыми по сравнению с контроллерами твердотельных накопителей NVMe от Phison, но они довольно близки к насыщению того, что могут обрабатывать их соответствующие интерфейсы USB-хоста, а производительность будет конкурентоспособной с портативными твердотельными накопителями на основе моста NVMe + USB. Однако U17 и U18 будут иметь значительное преимущество в энергоэффективности, более низкую стоимость и меньшую площадь на печатной плате, чем существующие портативные твердотельные накопители. Phison также будет обеспечивать поддержку шифрования TCG Opal на U18, обеспечивая уровень безопасности, который, по их словам, невозможно достичь с помощью мостовых решений NVMe + USB.

Сравнение контроллеров SSD Phison USB 3.2
PS2251-17
U17
PS2251-18
U18
Хост-интерфейс USB 3.2 Gen 2×1 USB 3.2 Gen 2×2
Интерфейс NAND 2 канала, 1200 МП / с 4 канала, 1200 МП / с
Максимальная емкость 1 ТБ 4 ТБ
Исправление ошибки LDPC 4-го поколения
DRAM Нет
Поддержка TCG Opal Нет да
Последовательное чтение 1000 МБ / с 1900 МБ / с
Последовательная запись 800 МБ / с 1700 МБ / с
4 КБ произвольного чтения (TLC) 185 МБ / с 260 МБ / с
4KB Случайная запись (TLC) 260 МБ / с 330 МБ / с

Phison планирует завершить квалификацию контроллеров U17 и U18 в конце этого месяца. Мы надеемся получить предварительный обзор производительности вскоре после этого, протестировав их эталонные проекты, и розничные продукты должны появиться в течение следующих нескольких месяцев.

Читайте также:
Lenovo продемонстрировала свой топовый ПК стоимостью от $2000

Phison E21T: NVMe начального уровня переходит на 12-нм

Для твердотельных накопителей NVMe единственный новый контроллер, о котором Phison говорит в этом году, — это E21T, их последний контроллер NVMe без DRAM. Это продолжение контроллера E19T, который очень мало используется в розничных потребительских твердотельных накопителях, но фактически превосходит их высокопроизводительный контроллер E16 PCIe 4.0 из-за высокого спроса со стороны OEM-производителей (особенно со стороны неназванного клиента с очень популярным игровой продукт). Выпустив E21T, Phison, наконец, переместил этот сегмент продукции с 28-нм на 12-нм, что позволяет повысить производительность и мощность примерно на 25% по сравнению с E19T. Базовая архитектура E21T не сильно изменилась: это по-прежнему 4-канальный контроллер, управляемый одним ядром ARM и собственными сопроцессорами Phison. Производительность значительно выросла, а пиковая пропускная способность теперь может соперничать с контроллером E16 высшего класса (хотя реальная производительность при тяжелых рабочих нагрузках может все еще быть ниже из-за недостатков конструкции контроллера без DRAM).

Phison планирует начать выборку E21T для клиентов примерно в июне этого года, а массовое производство начнется в четвертом квартале — примерно тогда, когда мы должны увидеть, как твердотельные накопители PCIe 4.0 становятся популярными среди производителей ноутбуков. Большинство накопителей, использующих E21T, вероятно, будут сопрягать его с QLC NAND, и у Phison есть прогнозы производительности, которые мы можем ожидать при использовании Micron 176L QLC.

Прогнозы производительности твердотельных накопителей Phison E21T QLC
Вместимость 512 ГБ 1 ТБ 2 ТБ 4 ТБ
Форм-фактор, интерфейс M.2 2280, PCIe 4.0 x4
Контроллер Phison E21T
NAND Flash Микрон 176L 3D QLC
Последовательное чтение 4,5 ГБ / с 4,8 ГБ / с
Последовательная запись 1,65 ГБ / с 3,3 ГБ / с 4,5 ГБ / с
Число операций ввода-вывода в секунду при произвольном чтении (4 КБ) 250 тыс. 500 тыс. 780 тыс.
Число операций ввода-вывода в секунду при произвольной записи (4 КБ) 350 тыс. 700 тыс. 800 тыс.
Читайте также:
Сбор мусора доверят роботам

Вероятно, что многие линейки продуктов, которые в настоящее время используют контроллер E16 с QLC NAND, перейдут на использование E21T в будущих поколениях, поскольку E21T без DRAM будет более дешевым общим решением. Однако ограничение в 4 ТБ будет проблемой для небольшого числа компаний, которые уже начали поставки твердотельных накопителей QLC емкостью 8 ТБ. Эти твердотельные накопители M.2 емкостью 8 ТБ в настоящее время используют контроллер E12, а его преемники PCIe 4.0 недоступны в корпусе уменьшенного размера, таком как вариант E12S. Таким образом, твердотельные накопители PCIe 4.0 емкостью 8 ТБ, вероятно, должны будут выйти за пределы упаковки NAND, укладывая 16 кристаллов в пакет, чтобы оставить достаточно места на печатной плате для контроллера E16 или E18 плюс DRAM.

Сравнение контроллеров SSD Phison NVMe
E13T E19T E21T E12 E16 E18
Сегмент рынка Основной потребитель Потребитель высокого класса
Производство
Процесс
28 нм 12 нм 28 нм 12 нм
Ядра процессора 1x Cortex R5 1x Cortex R5 1x Cortex R5 2x Cortex R5 3x Cortex R5
Исправление ошибки LDPC 4-го поколения LDPC третьего поколения LDPC 4-го поколения
DRAM Нет DDR3 / 4 DDR4 DDR4, LPDDR4
Хост-интерфейс PCIe 3.0 x4 PCIe 4.0 x4 PCIe 3.0 x4 PCIe 4.0 x4
Версия NVMe NVMe 1.3 NVMe 1.4 NVMe 1.3 NVMe 1.4
Каналы NAND, скорость интерфейса 4 ч,
800 МТ / с
4 ч,
1200 МТ / с
4ch,
1600 МТ / с
8 ч,
667 МТ / с
8 ч,
800 МТ / с
8 ч,
1200 МТ / с
Максимальная емкость 2 ТБ 2 ТБ 4 ТБ 16 ТБ 16 ТБ 16 ТБ
Последовательное чтение 2,5 ГБ / с 3,75 ГБ / с 5,0 ГБ / с 3,4 ГБ / с 5,0 ГБ / с 7,4 ГБ / с
Последовательная запись 2,1 ГБ / с 3,75 ГБ / с 4,5 ГБ / с 3,2 ГБ / с 4,4 ГБ / с 7,0 ГБ / с
4 КБ произвольного чтения IOPS 350 тыс. 440 тыс. 780 тыс. 700 тыс. 750 тыс. 1 млн операций ввода-вывода в секунду
4 КБ произвольной записи IOPS 450 тыс. 500 тыс. 800 тыс. 600 тыс. 750 тыс. 1 млн операций ввода-вывода в секунду
Мощность контроллера 1,2 Вт 1,6 Вт 2,1 Вт 2,6 Вт 3,0 Вт
Отбор проб 2 квартал 2019 г. 4 квартал 2019 г. 3 квартал 2021 г. 2 квартал 2018 г. 1 квартал 2019 г. 1 квартал 2020 г.
Розничный SSD
Доступность
4 квартал 2019 г. Q1 2020? 4 квартал 2021 г.? 4 квартал 2018 г. 3 квартал 2019 г. 4 квартал 2020 г.
Читайте также:
AMD сообщает о прибыли за 4 квартал / финансовый год 2020: рекордные доходы повторяются

Что касается высокопроизводительных твердотельных накопителей NVMe, Phison E18 наконец начал поставляться в конце 2020 года. Phison очень гордится этим контроллером и уделяет большое внимание тому факту, что пока они единственные, у которых скорость чтения и записи составляет не менее 7 ГБ / с. . Phison планирует, что E18 станет их последним флагманским контроллером PCIe 4.0; они уже с нетерпением ждут появления PCIe 5.0, и E18 останется их лучшим контроллером в линейке, вероятно, еще два года. Это не означает, что Phison полностью покончил с E18. Они все еще работают над настройкой прошивки, особенно в отношении управления температурой и пытаются выжать немного больше производительности при небольшой глубине очереди. Также будут продолжаться обновления прошивки для поддержки новых поколений флеш-памяти 3D NAND. Текущие накопители E18 используют Micron 96L TLC, но Micron начала производство своих 176L NAND. Phison рассчитывает завершить квалификацию с этой NAND в марте, поэтому в апреле должен начаться второй раунд накопителей E18 с улучшением производительности на 10-15%.

Более старый контроллер Phison E13T также по-прежнему является недорогим решением с низким энергопотреблением для приложений NVMe начального уровня. Он особенно популярен в качестве контроллера, интегрированного в твердотельные накопители BGA, где он помогает вытеснить хранилище eMMC на таких устройствах, как Chromebook, планшеты и, возможно, даже некоторые смартфоны.

Заинтересованы в последних новостях отрасли? Посетите нашу целевую страницу выставки CES 2021!