PCIe 5.0 und 6.0: Neuer SSD-Anschluss und bessere Kühler notwendig
Der M.2-Stecker aktueller Mainboards stößt an seine Grenzen und auch die Leistungsaufnahme von SSDs wird in den kommenden Jahren ein größeres Thema.
(Bild: c't)
Die Verdoppelung der Übertragungsgeschwindigkeit kommender SSDs mit PCI Express 5.0 geht mit einer deutlich höheren Leistungsaufnahme einher. Diese steigt beinahe proportional mit jedem zusätzlichen GByte/s, sodass High-End-SSDs mit PCIe 5.0 und erwarteten 14 bis 15 GByte/s auf rund 14 Watt Verlustleistung kommen. Mit einer weiteren Verdoppelung nähern sich die schnellsten SSDs in den nächsten Jahren schließlich den 30 Watt.
Im Interview mit dem Hersteller MSI sagte Phisons Technikchef Sebastien Jean, dass SSD-Kühlkörper in der kommenden Generation Pflicht werden. Ohne gute Gehäusebelüftung sollte man sogar eigene Lüfter für SSD-Kühler in Betracht ziehen. Aktuelle PCIe-4.0-Kärtchen nehmen bis zu 8 Watt auf; viele Hersteller verkaufen ihre Topmodelle bereits mit kleinen Kühlkörpern, um eine Geschwindigkeitsdrosselung durch zu hohe Temperaturen zu vermeiden.
Phison ist einer der größten Hersteller von SSD-Controllern, die zahlreiche Drittfirmen wie Corsair, Gigabyte, Kingston, MSI, Sabrent und Seagate einsetzen. Das aktuelle Topmodell hört auf das Kürzel E18 und schafft Übertragungsraten von bis zu 7,4 GByte/s, nächstes Jahr folgt der E26 als erster eigener PCIe-5.0-Controller. Außer Controllern verkauft Phison auch komplette SSDs.
M.2-Nachfolger
In Desktop-PCs und Notebooks hat sich der M.2-Stecker für PCIe-SSDs durchgesetzt. Laut Jean stößt dieser jedoch zusehends an seine Grenzen, weshalb die Industrie bereits mindestens einen Nachfolger entwickelt. Außer einer besseren Signalqualität sollen neue Anschlüsse die Wärmeabfuhr über das Mainboard verbessern, etwa über Kupferleitungen. Theoretisch könnte ein neuer Stecker zudem mehr PCIe-Lanes bereitstellen, sodass eine Übertragungsrate von 28 bis 30 GByte/s schon mit PCIe 5.0 und nicht erst mit PCIe 6.0 möglich wäre.
Schon heute geben M.2-SSDs einen Teil ihrer Abwärme über das Mainboard ab, allerdings wenig effizient: zum einen über die Steckverbindung und zum anderen über die Befestigungsschraube am Ende der Kärtchen. Letztere macht laut Jean 70 Prozent der Abwärme aus, die ans Mainboard geht. Offenbar ist mehr Potenzial vorhanden, da Mainboards eine große Oberfläche für den Gehäuseluftstrom aufweisen.
Wenig Stromsparpotenzial
Moderne Fertigungsverfahren und Controller-Designentscheidungen wie eine Reduzierung der Speicherkanäle können die Effizienz von SSDs nicht so weit steigern, dass künftig keine größeren Kühlkörper notwendig wären. Den E18 und E26 etwa lässt Phison beim Chipauftragsfertiger TSMC mit Strukturen von 12 Nanometern produzieren. Danach will die Firma auf 7-nm-Technik wechseln.
Insbesondere bei Notebooks dürften langsamere, aber dafür stromsparende SSDs Standard bleiben – etwa weiterhin mit PCIe 4.0 oder mit weniger PCIe-5.0-Lanes. Im Falle der Mobilprozessoren Ryzen 4000 und Ryzen 5000 entschied sich AMD schon für PCIe 3.0 und gegen PCIe 4.0, unter anderem aus Effizienzgründen.
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