Neue SSDs für Clients und Server
Der neue Standard für schnelle SSDs heißt PCIe 5.0
SSDs mit PCIe 5.0 werden allmählich zum Standard und immer mehr Geräte verwenden die Schnittstelle CXL zur Erweiterung von Servern. Zudem gibt es eine Alternative zu riesigen SSD-Kühlkörpern.
Der koreanische Konzern SK Hynix stellte auf dem Branchentreffen Flash Memory Summit die Version 9 seines NAND-Flash-Speichers vor: 321 Lagen Flash-Zellen stapelt der Hersteller dabei übereinander, rund ein Drittel mehr als die aktuell in Produktion befindlichen Flash-Speicher. Die Serienproduktion will SK Hynix jedoch erst im ersten Halbjahr 2025 starten. Die Schnittstellengeschwindigkeit steigt bei dieser Generation nicht, sie liegt wie bei der Generation 8 mit 238 Lagen bei 2,4 Milliarden Transfers pro Sekunde (GT/s) – das reicht für schnelle SSDs mit PCIe 5.0 aus.
Dennoch steigt die Geschwindigkeit dieser SSDs immer weiter: Der Controller-Hersteller Phison zeigte bei einer SSD-Demo eine Leserate von mehr als 14 GByte/s. Das liegt nur noch rund 12 Prozent unter der maximalen Geschwindigkeit von PCIe 5.0 x4 mit etwa 15,8 GByte/s. Phison nutzte dabei seinen E26-Controller und Micron-Flash, aber keinen dicken Kühlkörper; zum Abführen der Wärme waren stattdessen zwei Airjet-Mini der Firma Frore Systems auf dem Kupferblech montiert.
Diese von anderen Firmen schon auf der Computex gezeigten Airjet-Module (siehe c’t 15/2023, S. 34) arbeiten mit pulsierenden Membranen statt mit rotierenden Lüftern und sind für Menschen kaum hörbar. Bei einer Leistungsaufnahme von 1 Watt sollen sie eine Wärmeleistung von 5 Watt wegschaffen, zwei Module zusammen pusten also 10 Watt Wärme weg – die maximale Leistungsaufnahme einer M.2-SSD liegt bei 11,25 Watt, denn mehr darf der M.2-Slot nicht übertragen.
SSD-Controller gebändigt
Der Controller-Hersteller Silicon Motion wirbt für seinen neuen PCIe-5.0-Controller SM2508 mit einer geringen Leistungsaufnahme: Sie soll bei lediglich 3,5 Watt liegen. Allerdings hat Silicon Motion keine Angaben gemacht, in welchem Betriebszustand diese Leistung ausreicht.
Bislang sind lediglich Muster des SM2508 im Umlauf, doch die technischen Details versprechen schnelle SSDs: Lesen und Schreiben sequenzieller Daten soll bei bis zu 14 GByte/s liegen, dazu nennt der Hersteller bis zu 2,5 Millionen IOPS beim Zugriff auf zufällige Daten. Zur Einordnung: Die schnellsten bisher von uns vermessenen SSDs kamen auf über 1,5 Millionen IOPS, die oben erwähnte Phison-Demo soll 1,8 Millionen IOPS erreicht haben.
Der SM2508 nutzt acht Flash-Kanäle und soll mit einer Schnittstellengeschwindigkeit von 3,6 GT/s arbeiten, Phisons E26 arbeitet mit maximal 2,4 GT/s. Höhere Schnittstellengeschwindigkeiten erlauben das Design sehr schneller SSDs mit wenigen Speicherbausteinen und damit auch eher geringen Kapazitäten.
Silicon Motion hat zudem den Enterprise-Controller SM8366 vorgestellt. Dieser nutzt ebenfalls PCIe 5.0, kann aber dank doppelter Kanalzahl bei Zugriffen auf zufällige Adressen bis zu 3 Millionen IOPS liefern.
Server-Erweiterungen
Compute Express Link (CXL) ist ein noch junger Standard zur Erweiterung von Servern mittels schneller PCIe-Leitungen. CXL-Erweiterungen kann man einerseits wie bisher direkt in einen Server einbauen, andererseits aber auch in einem separaten Rack-Einschub betreiben und über PCIe-Switches dynamisch mit mehreren Servern koppeln.
Der DRAM-Hersteller Micron hat als Einstieg in den CXL-Markt ein 256-GByte-Modul vorgestellt. Gleich die achtfache Kapazität stellt ein Konsortium aus Samsung, MemVerge, H3 Platform und XConn bereit: Ihr CXL-Rack-Einschub mit 2 TByte Speicher lässt sich mit bis zu acht Servern verbinden.
Bei der Anbindung von CXL-Modulen per PCI Express ist die Leitungslänge begrenzt. Dem will das Standardisierungsgremium PCI-SIG mit einer optischen Übertragung begegnen. Die Arbeit der zuständigen Arbeitsgruppe fängt aber erst an.
Samsung mit 256-TByte-SSD
Abseits der sehr schnellen SSDs sind auch besonders große SSDs immer wieder Hingucker. Samsung stellte eine SSD mit 256 TByte Speicherplatz in Aussicht – verriet jedoch so gut wie gar nichts darüber. QLC-Speicher soll es sein, doch nicht einmal zur Bauform äußerte sich das Unternehmen.
Nachdem Samsung aber im vergangenen Jahr eine 128-TByte-SSD in der Server-Bauform EDSFF E3.S gezeigt hatte, dürfte auch die 256er SSD so aufgebaut sein. Aus Samsung-Kreisen verlautete zu der SSD nur, dass da wohl aus den Tiefen des Labors kurz etwas an die Oberfläche kam. Es ist daher nicht zu erwarten, dass diese SSD in nächster Zeit auf den Markt kommt – die größte aktuelle Server-SSD aus der Serienproduktion ist die Solidigm P5336 mit maximal 61,44 TByte. (ll@ct.de)