Новые контроллеры USB SSD: E21T для low-end NVMe

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.

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.

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.

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.

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!