Adición de PCIe 4.0 y BiCS5 NAND

Esta mañana, Kioxia está actualizando su serie BG de SSD M.2 2230 para OEM con la nueva familia de unidades BG5. Con la serie BG5, Kioxia está rediseñando tanto el NAND como el controlador subyacente para utilizar tecnologías más nuevas. Como resultado, la última versión de la unidad está obteniendo un rendimiento general gracias a la combinación de compatibilidad con PCIe 4.0 y al cambio al BiCS5 NAND más reciente de Kioxia. Sin embargo, en un giro inesperado, la serie BG ya no es un diseño de un solo chip; En cambio, NAND y el controlador ahora son paquetes separados en el BG5.

Los SSD de la serie BG de Kioxia han sido durante mucho tiempo una parte integral de los sistemas preconstruidos y, debido a su pequeño tamaño, generalmente M2, han sido los favoritos de los OEM en los últimos años. 2230 o menos, así como su bajo costo. En particular, el diseño sin DRAM de la unidad mantiene bajo el costo total de los componentes y permitió a Kioxia apilar fácilmente los chips NAND en la parte superior del controlador, lo que le da a las SSD su tamaño reducido. Debido al diseño simple y las estrictas tolerancias térmicas de dicho diseño de pila, el consumo de energía también podría mantenerse relativamente bajo. El rendimiento resultante de las unidades es muy amigable para los principiantes y, por lo tanto, rara vez es digno de mención, pero para una unidad no mucho más grande que un sello postal, juega un papel menor.

Poco más de dos años después del lanzamiento de BG4, la actualización principal de BG5 es la adición de compatibilidad con PCIe 4.0. Mientras que BG4 era una unidad PCIe 3.0 x4, BG5 es PCIe 4.0 x4, que en este punto le da a la unidad más ancho de banda de bus del que podría esperar usar. Para ser honesto, me sorprendió un poco ver que el BG5 cambió a PCIe 4.0, dada la penalización de rendimiento limitada de una unidad de nivel de entrada y los límites de rendimiento ajustados, aunque PCIe 4.0 ofrece algunos beneficios secundarios. En particular, cualquier OEM que solo termine asignando dos carriles a la unidad (lo que ocurre de vez en cuando) seguirá obteniendo el equivalente a velocidades PCIe 3.0 x4 de la unidad, que es lo suficientemente alta como para mantener la unidad funcionando casi al máximo. rendimiento. Esto subraya una de las grandes mejoras que ofrecen las velocidades PCIe más altas: para los componentes que ya no requieren más ancho de banda, los integradores pueden reducir la cantidad de carriles.

Especificaciones de SSD Kioxia BG5
capacidad256 GB512 GB1 TB
Factor de formaM.2 2230 o M.2 2280
interfazPCIe Gen4 x4, NVMe 1.4
Nand Flash112L BiCS5 3D-TLC
Lectura secuencial3500 MB / s
Escritura secuencial2900 MB / s
Lectura aleatoria500.000 IOPS
Escritura aleatoria450.000 IOPS

Hablando de rendimiento: las unidades BG5 están diseñadas para un rendimiento más alto que sus predecesores. El comunicado de prensa oficial de Kioxia solo proporciona un único conjunto de números, por lo que es casi seguro que se apliquen a la configuración de 1TB, pero se utilizarán 2900 MB / seg para esta unidad. Escribe y 3500 MB / seg. Lecturas especificadas: este último simplemente excede los límites de PCIe 3.0 x4. Los procesos de lectura y escritura aleatorios tienen una clasificación de 450.000 IOPS y 500.000 IOPS, respectivamente. Como siempre, estos números hablan en contra de la escritura en el caché SLC de la unidad, por lo que el rendimiento de escritura persistente eventualmente se ralentiza.

Dado que esta es una unidad sin DRAM, no hay una capa de caché / búfer notable en el paquete de la que hablar. En cambio, al igual que su predecesor, Kioxia se basa en la tecnología Host Memory Buffer (HMB) para mejorar el rendimiento de su unidad. HMB no se usa para almacenar en caché los datos del usuario; se usa para almacenar en caché información de mapeo sobre el contenido de la unidad para un acceso más rápido. Además de la última generación de esta tecnología, Kioxia también ha actualizado su controlador para admitir NVMe 1.4.

Detrás del nuevo controlador PCIe 4.0 se encuentra la generación BiCS5 de Kioxia de TLC NAND, que es un diseño de 112L. BiCS5 se ha estado enviando por un tiempo, por lo que es un público muy conocido, pero finalmente es hora de que ingrese a la serie de unidades BG. BiCS5 fue un aumento relativamente modesto en densidad sobre BiCS4, por lo que no es demasiado sorprendente aquí que Kioxia mantenga la configuración BG5 más grande en 1TB, lo que significa que 8 de los troqueles de 1Tbit están apilados.

Pero quizás el mayor cambio en el BG5 no son solo las especificaciones del controlador o el NAND, sino el hecho de que las dos partes están inicialmente solas. Una parte integral del diseño de la serie BG5 fue el pequeño paquete que se hizo posible al apilar la memoria y el controlador en una sola carcasa. Pero en la foto del producto proporcionada por Kioxia, podemos ver claramente que la NAND y el controlador son paquetes separados. Kioxia no mencionó este cambio, por lo que solo podemos especular si es por la simplicidad de la construcción (sin TSV al controlador) o quizás por el calor que emite un controlador PCIe 4.0. Pero de cualquier manera, es un gran cambio en cómo se arma la pequeña unidad.

Como resultado de este cambio, se ha omitido el factor de forma BGA M.2 1620, que proporcionó el paquete de un solo chip en un paquete soldado. En cambio, el factor de forma más pequeño es ahora la versión desmontable M.2 2230. El factor de forma M.2 2230 del tamaño de un sello postal ha sido durante mucho tiempo el elemento básico de la gama, como hemos visto en los productos Surface de Microsoft y otros diseños delgados y livianos a lo largo de los años. Dado que el factor de forma no cambia aquí, el uso de varios paquetes no debería cambiar mucho para muchos OEM. Y para los OEM que necesitan unidades físicamente más grandes por razones de compatibilidad, Kioxia también ofrece oficialmente un diseño 2280. Una solución simple de dos chips en una placa tan grande es indescriptible, pero permitiría que el BG5 se usara fácilmente en sistemas diseñados (y que se usan normalmente) para unidades 2280.

Dado que se trata de unidades OEM, no se dispone de información sobre precios. Actualmente, los clientes de Kioxia están probando las unidades, por lo que se espera que terminen en productos comerciales en 2022.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Subir