На мероприятии Global Memory Innovation Forum (GMIF) 2025 в Шэньчжэне (Китай) сразу несколько крупных компаний поделились планами по разработке SSD с интерфейсом PCIe 6.0, предназначенных для дата-центров и корпоративных инфраструктур.

В частности, Samsung работает над продуктами CMM-D с CXL 3.1 и PCIe 6.0, выпуск которых запланирован на следующий год. Дебютируют SSD семейства PM1763 с интерфейсом PCIe 6.0, которые, по утверждениям южнокорейского производителя, обеспечат вдвое большую производительность и значительно более высокую энергоэффективность по сравнению с нынешними накопителями. Энергопотребление заявлено на уровне 25 Вт.

Ориентировочно в 2027 году Samsung планирует выпустить SSD с интерфейсом PCIe 6.0 вместимостью до 512 Тбайт. Такие устройства будут предлагаться в форм-факторе EDSFF 1T. Кроме того, компания готовит флеш-память Z-NAND седьмого поколения с технологией GIDS (GPU-Initiated Direct Storage Access), которая позволит ИИ-ускорителям напрямую обращаться к устройствам хранения Z-NAND, минуя CPU и RAM.

Источник изображения: Samsung

В свою очередь, Silicon Motion раскрыла дополнительную информацию о контроллере SM8466 с поддержкой PCIe 6.0, о разработке которого стало известно в январе нынешнего года. Это изделие обеспечит скорость последовательной передачи данных до 28 Гбайт/с и величину IOPS до 7 млн. Новый контроллер позволит создавать SSD ёмкостью до 512 Тбайт. Производиться решение будет на предприятии TSMC по 4-нм технологии. Выпуск первых SSD корпоративного класса на основе SM8466 намечен на 2026 год.

Источник изображения: Silicon Motion via Wccftech

Накопители PCIe 6.0 также проектирует InnoGrit. Эта компания в 2026-м намерена представить устройства, у которых показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) будет достигать 25 млн.

Компания Macom Technology Solutions анонсировала новый чипсет, который, как утверждается, позволяет преодолеть существующие ограничения по длине соединений PCIe 6.0 и CXL (Compute Express Link). Изделие обеспечивает возможность высокоскоростной передачи данных с малой задержкой на большие расстояния по паре оптических волокон.

Чипсет объединяет трансимпедансный усилитель (TIA) MATA-38794 и драйвер VCSEL MALD-38795. Достигается скорость передачи данных в 64 Гбит/с (PAM4) по восьми линиям PCIe. Протяженность соединений PCIe 6.0 при использовании многомодового оптоволоконного кабеля составляет до 100 м. Подчёркивается, что компоненты MATA-38794 и MALD-38795 обеспечивают масштабируемое и прозрачное подключение посредством PCIe, отвечающее требованиям современных вычислительных сред.

Источник изображения: Macom

Кроме того, новое изделие поддерживает передачу по дополнительному оптоволокну критически важных сигналов, включая сигналы синхронизации, сброса и пробуждения, а также USB и Ethernet. Это, как подчёркивается, «обеспечивает полную прозрачность шины PCIe на больших расстояниях».

Чипсет предназначен для формирования платформ дезагрегированных вычислений для задач ИИ и НРС. В отличие от традиционных серверных архитектур, основанных на интегрированном оборудовании и многоуровневых сетевых протоколах, дезагрегированные системы используют оптический интерконнект для прямого подключения ресурсов. Благодаря этому снижается задержка, уменьшается энергопотребление и достигается гибкое масштабирование. Интерфейс PCIe позволяет формировать высокоскоростные соединения типа GPU–GPU и CPU–память.

Компания Kioxia сообщила о разработке прототипа флеш-модуля (аналога SSD), который сочетает в себе большую вместимость и высокую пропускную способность. Изделие создано в рамках проекта, поддерживаемого японской Организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO).

Модуль способен хранить 5 Тбайт информации. При этом скорость передачи данных теоретически может составлять до 64 Гбайт/с. Для достижения таких показателей Kioxia разработала новую архитектуру, основанную на последовательном соединении микросхем флеш-памяти.

Источник изображения: Kioxia

В составе изделия каждый флеш-чип подключён к отдельному контроллеру. Благодаря такой каскадной конфигурации пропускная способность не снижается даже при увеличении количества микросхем флеш-памяти. Благодаря последовательному соединению контроллеров удалось добиться снижения энергопотребления и улучшения целостности сигнала. Задействована модуляция PAM4. Скорость передачи информации достигает 128 Гбит/с на контроллер.

В прототипе применяется интерфейс PCIe 6.0 х8. Для каждого контроллера обеспечивается снижение задержки чтения путём предварительной выборки данных с использованием внутреннего кеша. Специальные механизмы обработки сигналов позволяют достичь скорости обмена данными между контроллером и подключенным к нему флеш-чипом в 4 Гбит/с. Общее энергопотребление модуля составляет менее 40 Вт. Ожидается, что новинка найдёт применение в таких сферах, как интернет вещей, периферийные ИИ-вычисления, анализ больших данных и пр.

Южнокорейский стартап Xcena анонсировал свой первый продукт — вычислительную память MX1. Избранные партнёры начнут получать образцы изделий с октября, тогда как массовое производство запланировано на 2026 год.

Решение MX1 обладает поддержкой PCIe 6.0 и CXL 3.2. Новинка позволяет расширить основную память системы, добавив до 1 Тбайт в виде четырёх модулей DDR5 DIMM ёмкостью 256 Гбайт каждый. Реализована технология NDP (Near Data Processing), которая сводит к минимуму задержку при перемещении данных между интерфейсами и значительно снижает совокупную стоимость владения для приложений, требующих обработки больших объемов информации.

Для выполнения вычислений в оперативной памяти используются «тысячи ядер» на открытой архитектуре RISC-V. Изделия MX1 позволяют существенно ускорить выполнение таких задач, как операции с векторными и графовыми базами данных, анализ информации и пр. При этом снижается нагрузка на CPU. Прототип на базе FPGA продемонстрировал сокращение времени обработки запросов при работе с базами данных на 46 % по сравнению с серверными CPU. Теоретически выигрыш может достигать 95 % при реализации в виде ASIC.

Источник изображения: Xcena

Чип задействует 4-нм техпроцесс Samsung Foundry. Упомянута поддержка ECC. Компания Xcena предоставляет полностью интегрированный комплект для разработчиков (SDK), состоящий из низкоуровневых драйверов, библиотек среды выполнения и вспомогательных инструментов, которые помогают создавать прототипы и развертывать MX1 с минимальными усилиями по интеграции.

Компания Micron Technology анонсировала SSD серий 6600 ION, 7600 и 9650 для дата-центров и систем корпоративного класса. Новинки, подходящие в том числе для ресурсоёмких нагрузок ИИ, предлагаются в различных форм-факторах — U.2, E1.S и E3.S.

Изделия Micron 6600 ION оптимизированы для сред, в которых постоянно генерируются и обрабатываются большие массивы данных: это может быть, например, инфраструктура интернета вещей (IoT). Устройства выполнены на основе флеш-чипов G9 QLC NAND, а для обмена данными задействован интерфейс PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0d). Доступны исполнения E3.S 1T и U.2.

В семейство Micron 6600 ION входят модификации вместимостью 30,72, 61,44 и 122,88 Тбайт. В I половине 2026 года появится вариант ёмкостью 245 Тбайт. Скорость последовательного чтения информации достигает 14 000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 3000 Мбайт/с. Показатель IOPS при произвольном чтении блоков данных по 4 Кбайт составляет до 2 млн, при произвольной записи — до 100 тыс. Показатель надёжности достигает 1 DWPD (полная перезапись в сутки) при последовательном доступе и от 0,075 до 0,3 DWPD при случайном доступе.

Источник изображений: Micron

Накопители серии Micron 7600, в свою очередь, подходят для задач ИИ. Устройства выпускаются в форматах U.2 (15 мм), E1.S (9,5 и 15 мм) и E3.S 1T (15 мм). Применены чипы флеш-памяти G9 TLC NAND и интерфейс PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0d). Скорость последовательных чтения и записи — до 12 000 и 7000 Мбайт/с соответственно.

Покупатели смогут выбирать между модификациями Micron 7600 Pro и Micron 7600 Max. В первом случае вместимость варьируется от 1,92 до 15,36 Тбайт, а надёжность находится на уровне 1 DWPD (на протяжении пяти лет). Величина IOPS — до 2,1 млн при чтении и до 400 тыс. при записи. В случае Micron 7600 Max ёмкость составляет от 1,6 до 12,8 Тбайт, показатель DWPD равен 3. Значение IOPS — до 2,1 млн при произвольном чтении и до 675 тыс. при произвольной записи. Micron заявляет о задержке менее 1 мс при 99,9999 % операций.

Изделия Micron 9650 специально разработаны для обучения ИИ-моделей, инференса в режиме реального времени и других задач, при которых критическое значение имеют производительность и стабильная пропускная способность. Устройства в форм-факторах E3.S и E1.S оснащены интерфейсом PCIe 6.0 х4 (NVMe 2.0). Используются чипы флеш-памяти G9 TLC NAND. Максимальная скорость последовательного чтения заявлена на уровне 28 000 Мбайт/с, последовательной записи — 14 000 Мбайт/с. Устройства E1.S допускают применение жидкостного охлаждения.

Серия включает версии Micron 9650 Pro (1 DWPD) и Micron 9650 Max (3 DWPD) вместимостью 7,68–30,72 и 6,4–25,6 Тбайт соответственно. Показатель IOPS при произвольном чтении достигает 5,5 млн, при произвольной записи — 1,1 млн у Pro и 1,5 млн у Max.

Максимальное энергопотребление у всех представленных изделий находится на уровне 25 Вт. Средняя наработка на отказ (MTTF) — 2,5 млн часов при температуре до +50 °C. Пробные поставки устройств Micron 7600 и Micron 9650 уже начались, а SSD серии Micron 6600 ION выйдут позднее в текущем квартале. 

Организации Storage Networking Industry Association (SNIA) и Open Compute Project (OCP), по сообщению ресурса StorageReview, разработали новый форм-фактор твердотельных накопителей, получивший обозначение E2. Устройства данного типа будут обладать большой вместимостью, достигающей 1 Пбайт. Для сравнения, Seagate поставила себе цель довести ёмкость HDD до 100 Тбайт к 2030 году, тогда как Pure Storage уже подготовила 150-Тбайт SSD.

Стандарт E2 создаётся для «тёплого» хранения данных. Устройства нового формата займут промежуточное положение между HDD большой ёмкости и традиционными корпоративными SSD. Предполагается, что изделия E2 обеспечат оптимальный баланс производительности, плотности и стоимости при развёртывании крупномасштабных озёр данных для приложений ИИ, аналитики и других задач, которым требуются огромные массивы информации. Добиться этого планируется путём использования большого количества чипов QLC NAND в одном накопителе.

Источник изображения: OCP / Micron

Физические размеры накопителей E2 составляют 200 мм в длину, 76 мм в высоту и 9,5 мм в толщину. Применяется коннектор EDSFF, который также используется в устройствах E1 и E3. Отмечается, что по высоте SSD и расположению разъёма (27,7 мм от нижней части) формат E2 соответствуют стандарту E3, тогда как размещение светодиодного индикатора идентично E1.

Источник изображения: OCP / Meta✴

Изделия нового типа предназначены прежде всего для установки в серверы с высокой плотностью компоновки. В этом случае система типоразмера 2U сможет нести на борту до 40 устройств E2, что в сумме даст до 40 Пбайт пространства для хранения данных. Новый стандарт предусматривает подключение посредством интерфейса PCIe 6.0 или выше с четырьмя линиями.

Источник изображения: OCP / Pure Storage

Заявленная скорость передачи информации может достигать 10 000 Мбайт/с в расчёте на один накопитель. Энергопотребление — до 80 Вт: это означает, что в сервере с 40 такими накопителями только для подсистемы хранения данных потребуется мощность до 3,2 кВт. Таким образом, понадобится эффективное охлаждение — по всей видимости, на основе жидкостных систем.

Первая версия спецификации E2 будет готова летом нынешнего года. Значительный вклад в разработку стандарта вносит Micron, которая будет использовать его в своих будущих SSD. Pure Storage и Micron представили прототипы E2 в ходе мероприятия OCP Storage Tech Talk. Проприетарные SSD-модули, отчасти напоминающие E2, уже начали медленно и выборочно вытеснять HDD из дата-центров Meta✴. На подходе и другие гиперскейлеры.

Компании Micron и Astera Labs в ходе мероприятия DesignCon 2025 продемонстрировали самый быстрый в мире SSD — устройство формата E3.S, оснащённое интерфейсом PCIe 6.0. В тестовой системе новинка показала скорость передачи данных свыше 27 Гбайт/с.

Работа накопителей продемонстрирована в составе платформы, оборудованной коммутационным чипом Astera Scorpio Smart Fabric Switch P-Series, который поддерживает до 64 линий PCIe 6.0. Это изделие предназначено для обеспечения высокоскоростной передачи данных между CPU, GPU и узлами хранения в кластерах HPC и ИИ.

В тестовой системе были задействованы два накопителя Micron SSD PCIe 6.0 неназванной вместимости, а также ускоритель NVIDIA H100. При этом технология NVIDIA Magnum IO GPUDirect (GDS) отвечала за прямой обмен данными между SSD и GPU, минуя остальные компоненты системы. В результате, на каждом из SSD показана скорость чтения информации в 27,14 Гбайт/с.

Источник изображения: Astera Labs

Как отмечает ресурс Tom's Hardware, достигнутый результат практически вдвое превышает показатели одного из самых быстрых на сегодняшний день накопителей с интерфейсом PCIe 5.0 x4 — устройства Crucial T705, у которого скорость чтения достигает 14,5 Гбайт/с.

В августе прошлого года компания Micron заявляла, что новые SSD с интерфейсом PCIe 6.0 смогут обеспечить пропускную способность при последовательном чтении более 26 Гбайт/с. Но демонстрация в рамках DesignCon 2025 говорит о том, что фактические значения могут оказаться даже выше при использовании определённых аппаратных компонентов. Информации о сроках начала массовых поставок накопителей пока нет.

В марте прошлого года Astera Labs анонсировала чипы Aries 6 для PCIe 6.0. Теперь компания Broadcom объявила о доступности собственных решений PCIe 6.0: дебютировали чип-коммутатор PEX 90144, а также ретаймеры BCM85668 и BCM85667.

Отмечается, что изделия с поддержкой PCIe 6.0 являются «критически важными высокопроизводительными строительными блоками», необходимыми для развёртывания передовой инфраструктуры ИИ. В тестировании продуктов приняли участие такие компании, как Micron и Teledyne LeCroy.

Источник изображений: Broadcom

Ретаймеры BCM85668 и BCM85667 поддерживают соответственно 8 и 16 линий PCIe 6. При производстве применяется 5-нм технология. Говорится об обратной совместимости с PCIe поколений 5/4/3/2/1, а также о совместимости с Compute Express Link (CXL 3.1). Возможна работа в режимах 64, 32, 16, 8, 5 и 2,5 GT/s (млрд пересылок в секунду). Изделие BCM85668 поддерживает бифуркацию x8, 2 x4 и 4 x2. В случае BCM85667 возможны конфигурации 1 x16, 4 x4 и 8 x2. Заявлена поддержка режимов с низким энергопотреблением и проприетарных режимов с малой задержкой (LL).

Чип-коммутатор PEX 90144, в свою очередь, имеет 144 линии. Изделие предназначено для координации потоков трафика. Полностью технические характеристики на данный момент не раскрываются. Год назад также упоминались чипы PEX 90104 и говорилось о разработке коммутаторов PCI Express 7.0 с поддержкой AMD AFL (Accelerated Fabric Link), коммутируемого варианта Infinity Fabric.

Silicon Motion, по сообщению ресурса Tom's Hardware, проектирует SSD-контроллер следующего поколения — изделие SM8466. Это будет первое решение компании для высокопроизводительных накопителей с интерфейсом PCIe 6.0.

Подробностей о новинке на сегодняшний день не слишком много. Известно, что SM8466 войдёт в семейство контроллеров MonTitan, на основе которых создаются устройства для дата-центров и систем корпоративного класса. Ожидается, что изделие получит поддержку PCIe 6.0 x4 и обеспечит пропускную способность до 30,25 Гбайт/с в обоих направлениях.

Пока не ясно, какой техпроцесс Silicon Motion намерена использовать при изготовлении SM8466. Известно, что контроллер SM2508 с поддержкой PCIe 5.0 x4, который предназначен для клиентских накопителей, производится с применением TSMC N6 (класс 6 нм). Таким образом, высказываются предположения, что решение нового поколения будет базироваться на более «тонкой» технологии.

Источник изображения: Silicon Motion

Как отмечает Tom's Hardware, контроллер SM8466 получит функции обеспечения безопасности корпоративного класса. Упомянута улучшенная совместимость с флеш-памятью NAND разного типа, включая 3D TLC и 3D QLC. На какой стадии находится разработка SM8466, не уточняется. Но генеральный директор Silicon Motion Уоллес Коу (Wallace C. Kou) подтвердил факт существования проекта.

Сетевые источники добавляют, что Silicon Motion несколько отстала от своего главного конкурента в лице Phison с контроллерами, поддерживающими интерфейс PCIe 5.0. В частности, Phison опередила всю отрасль, выпустив решение PS5026-E26 с поддержкой PCIe 5.0 x4: это контроллер может применяться и в потребительских, и в корпоративных SSD. Впоследствии Silicon Motion представила более производительное конкурирующее изделие MonTitan SM8366 для накопителей, рассчитанных на ЦОД.

На недавно прошедшей конференции PCI-SIG Developers Conference 2024 вице-президент группы, Ричард Соломон (Richard Solomon) рассказал о разработке новых версий стандарта PCI Express. Создание новых стандартов вышло на устоявшийся трехлётний цикл, но в данном случае имплементация и выход на массовый рынок не равны собственно разработке очередной версии PCIe.

Приблизительно за три года PCI-SIG успевает разработать, внести корректировки, согласовать все нюансы со всеми участниками консорциума и опубликовать спецификации нового стандарта. Но после этого необходимо получить первые образцы «кремния» с его поддержкой и провести все необходимые квалификационные процедуры. Одна только фаза «тестирования на соответствие» (FYI, First Year Inventory Compliance Program) занимает полгода.

Источник здесь и далее: PCI-SIG

Главной причиной достаточно длительного цикла, отметил вице-президент PCI-SIG, является время от окончания работы над спецификациями до получения готовых ASIC, без которых невозможно начать полномасштабное тестирование. Таким образом, формально появившийся в начале 2022 года стандарт PCIe 6.0 лишь в июне 2024 года добрался до фазы FYI. При этом первый дизайн (только на бумаге, конечно) IP-блоков для PCIe 6.0 появился ещё даже до финализации стандарта.

Более того, спецификации PCIe 6.0 в скором времени снова будут обновлены для поддержки нового стандарта оптических соединений, которые, впрочем, не заменят, а дополнят традиционные медные соединения. Финализация правок ожидается в декабре текущего года. Кроме того, появится поддержка и новых кабелей CopprLink. Так что на выход PCIe 6.0 на рынок стоит рассчитывать где-то в начале 2025 года.

Конечно, хотелось бы привести цикл разработки PCI Express в соответствии с циклами других производителей, включая разработчиков Ethernet, Infiniband и CXL, но состав PCI-SIG, насчитывающий уже почти тысячу компаний-участников, продолжает расти, что, конечно, не способствует быстрому согласованию спецификаций и получению всех нужных образцов технологии. Более того, все устройства любого стандарта PCIe обязаны быть совместимы со старыми версиями, вплоть до 1.0.

И весь этот процесс необходимо поддерживать и далее: на середину или конец 2025 года запланирован выпуск финальных спецификаций PCI Express 7.0. Так что FIY-фазы стоит ожидать не ранее 2028 года. При этом проверка устройств нового стандарта на взаимную совместимость, в том числе чисто электрическую, становится всё сложнее с учётом заявленных частот и скоростей и оттого всё более необходимой.

Но даже с трёхлетним циклом разработки, говорит PCI-SIG, пока удаётся опережать требования индустрии. Пропускная способность I/O-систем тоже удваивается примерно каждые три года, но к этому моменту у разработчиков PCIe уже готов и протестирован новый стандарт, покрывающий все разумные потребности и массово реализуемый за разумные деньги.

И сравнивать PCIe, например, с NVLink с этой точки зрения может быть не совсем корректно, поскольку целью PCI-SIG не является достижение предельно высокой производительности любой ценой. Вместо этого группа обеспечивает развитие разумной, совместимой экосистемы решений с наилучшим соотношением цены и возможностей. Это не означает, что в абсолютных значениях решения на базе новых стандартов будут дешевле, но, как отметил вице-президент, экосистема PCIe позволяет разработчикам выбрать приемлемое для каждого случая сочетание характеристик.

В настоящее время спецификация PCIe 7.0 версии 0.5 стала доступна участникам PCI-SIG. Новый стандарт доводит скорость передачи данных до 128 ГТ/с на линию при повышении энергоэффективности. Напомним, начиная с PCIe 6.0 доступен режим кодирования Flit, позволяющий избежать накладных расходов при передаче данных, и сделан переход к модуляции PAM4. Оптический вариант PCIe 7.0 тоже появится, но всё ещё будет опциональным. По словам Соломона, разговоры о вынужденном переходе на «оптику» ведутся более десяти лет, но по факту возможностей «меди» всё ещё хватает и будет хватать.