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Mit den Alder-Lake-Prozessoren wird Intel PCI-Express 5.0 für den Desktop einführen und vermutlich noch in diesem Jahr vorstellen. PCI-Express 5.0 wird allerdings primär nur für die Anbindung der Grafikkarte Verwendung finden, wenngleich es natürlich auch möglich ist, die 16 Lanes anders aufzuteilen und für eine SSD zu verwenden.
Aktuell kommen per PCIe 4.0 angebundene SSDs auf etwa 7 GB/s im Lesen und Schreiben von Daten. Das theoretische Maximum von PCIe 4.0 x4 läge bei 7,877 GB/s – wir sind hier also schon recht nahe dran und ein gewisser Overhead lässt sich zudem nicht vermeiden. Sollen die SSDs nun schneller werden, ist entweder eine breitere Anbindung notwendig, die meisten Controller unterstützen aber nur vier Lanes. Folgerichtig wird PCIe 5.0 der nächste Schritt sein.
Auf dem China Flash Memory Summit (via WCCFtech) hat Kioxia als einer der größten Hersteller für Flash-Speicher und SSDs nun einen Ausblick auf die Leistung kommender PCIe-5.0-SSDs gegeben.
Die CD7- und CM7-Series wird zunächst als 2.5" EDSFF E3S SSD erscheinen und für das Datacenter vorgesehen sein. Je nach Kapazität wird es Controller mit acht und 16 Kanälen geben, über die der Flash-Speicher angebunden ist. Die Anzahl der Kanäle und die Datenrate des einzelnen NAND-Speichers wird eine wichtige Rolle spielen, um bei der Geschwindigkeit weiter zulegen zu können. Aktuell liefern die meisten NAND-Hersteller solchen mit 1.600 MT/s, Samsung und Kioxia wollen in Kürze auf 2.000 MT/s umstellen und auch 2.400 MT/s sind schon in Planung. Also nicht nur die Schnittstelle wird schneller, sondern auch der Speicher selbst.
Kioxia vergleicht die Leistungsdaten der aktuellen CM6-Serie gegen Werte, die man mit einem PCIe-5.0-Prototypen erreicht hat. So steigt die Leserate von 6,9 auf 14 GB/s an. Beim Schreiben von Daten geht es von 4,2 auf 7 GB/s – hier ist sicherlich noch etwas Luft und die werden auch schon von PCIe-4.0-SSDs erreicht. Zudem wird es bei den IPOS einen deutlich Schub im Bereich von 50 bis 80 % geben. Schlussendlich werden auch die im Datacenter-Bereich wichtigen Latenzen von 90 auf 70 bzw. von 20 auf 10 µs verkürzt.
Diese teilweise beeindruckenden Zahlen werden vor allem im Datacenter von Bedeutung sein. Intels nächste Xeon-Generation wird ebenfalls PCI-Express 5.0 anbieten. Wann die erste Consumer-SSDs mit PCIe 5.0 auf den Markt kommen werden, bleibt abzuwarten. Alder Lake wird als Plattform PCIe 5.0 unterstützen, primär aber für die Grafikkarte, bzw. über die PCI-Express-Steckplätze. Die M.2-Slots werden weiterhin PCIe 4.0 verwenden. Wann AMD auf PCIe 5.0 umsteigt, ist derzeit noch nicht abzusehen. Allerdings werden die PCI-Express-Steckplätze bei Intel noch einige Zeit keine PCIe-5.0-Grafikkarte sehen, denn diese werden in Form von NVIDIAs Lovelace und AMDs RDNA-3-Karten erst Ende 2022 erwartet.