Данные берутся из публикации Обзор накопителя Digma Мeta P31: PCIe 5.0 SSD становятся холоднее и дешевле

На технологической выставке CES 2025 компания Phison представила эталонный SSD на контроллере E31T, который показал впечатляющие результаты в тестах на энергоэффективность. Компания рассказала о влиянии выбора SSD на время автономной работы ноутбуков и поделились данными, которые показывают, как использование энергоэффективных твердотельных накопителей может значительно продлить время работы устройства.

Источник изображения: overclock3d.net

Phison представила сравнительные диаграммы, демонстрирующие время автономной работы и производительность ноутбука с разными SSD с PCIe 4.0. В тесте, как информирует издание OC3D, участвовали SSD на контроллерах Phison E31T и E27T, а также накопитель Competitor P, который, по единодушному мнению обозревателей, является самым энергоэффективным SSD с PCIe 4.0. Результаты показали, что с SSD на контроллере E31T ноутбук проработал на 31 минуту дольше, чем система с Competitor P и, по словам представителей Phison, разница во времени автономной работы может быть ещё более значительной при сравнении с менее энергоэффективными M.2 SSD.

Источник изображения: overclock3d.net

Представленные данные наглядно демонстрируют, что энергопотребление SSD оказывает прямое влияние на время автономной работы ноутбука, что в целом заставляет пересмотреть подход к обзорам SSD, так как энергоэффективность становится критически важным параметром для пользователей.

На CES 2025 также было объявлено о запуске нового SSD Crucial P510, созданного на базе контроллера Phison E31T. Новый накопитель оснащён NAND-памятью Micron серии G9 и позволяет достичь скорости последовательного чтения и записи 11 Гбайт/с. Кроме того, как заявляет Crucial, P510 потребляет на 25 % меньше энергии по сравнению с предыдущей моделью T705 на базе PCIe 5.0.

Помимо Phison E31T, был представлен высокопроизводительный контроллер Phison E28 для SSD на базе PCIe 5.0. Отмечается, что это решение предназначено для пользователей, которым важна максимальная скорость работы, и является логичным продолжением развития линейки контроллеров Phison.

На мероприятии Future of Memory and Storage (FMS) компания Phison продемонстрировала свои новейшие разработки. Она получила премию Best of Show за программно-аппаратную платформу aiDAPTIV+, а также показала последние SSD-контроллеры и эталонные накопители.

Источник изображений: phison.com

Phison E31T позиционируется как первый в мире контроллер для SSD с поддержкой PCIe 5.0, ориентированный на массовый рынок. Он позволяет достигать скоростей чтения и записи 10 000 Мбайт/с без радиатора, а значит SSD с этим контроллером можно устанавливать на ноутбуки. Компонент предлагает 1500 тыс. операций ввода-вывода в секунду для чтения и записи, а также поддержку ёмкости до 8 Тбайт. Phison E31T поддерживает формфакторы M.2 2280 и M.2 2230.

Впрочем, и от поколения PCIe 4.0 компания пока не отказывается: контроллер Phison E29T без DRAM, произведённый по 12-нм техпроцессу TSMC, обещает стать чемпионом по эффективности и производительности: он предлагает скорость чтения до 7400 Мбайт/с, поддерживает ёмкость до 8 Тбайт, а также формфакторы M.2 2280 и M.2 2230.

В корпоративном сегменте Pascari — подразделение Phison — показало твердотельный накопитель D200V ёмкостью 64 Тбайт с поддержкой PCIe 5.0 в ориентированных на центры обработки данных формфакторах U.2, E3.S и E3.L. Он предназначен для систем с потребностью в объёмных хранилищах и позволяет пользоваться преимуществами PCIe 5.0 — последовательная скорость чтения достигает 14 000 Мбайт/с. Этот SSD обеспечивает «повышенную плотность хранилища на стойку»; в Pascari D200V используется память BiCS Flash QLC 8-го поколения. Накопители этой серии позволят масштабировать хранилище выше 100 Тбайт, способствуя снижению эксплуатационных расходов, добавил гендиректор Phison Electronics Пуа Кхейн Сенг (Pua Khein Seng).

Phison продемонстрировала на мероприятии Nvidia GTC 2024 рабочую станцию с четырьмя графическими процессорами, производительности которой хватило для обучения модели искусственного интеллекта с 70 млрд параметров. Это стало возможным за счёт задействования ресурсов SSD и системной DRAM, передаёт Tom’s Hardware. В обычных условиях эта задача требует шести серверов с 24 ускорителями Nvidia H100 и 1,4 Тбайт видеопамяти.

Источник изображения: phison.com

Платформа Phison aiDaptiv+ помогает снижать барьеры для обучения больших языковых моделей ИИ за счёт использования системной памяти и твердотельных накопителей для увеличения объёма доступной графическим процессорам памяти. Это решение позволит компаниям снизить затраты на обучение ИИ и избежать дефицита графических процессоров, который угрожает отрасли. Производительность такой системы, конечно, уступает дорогим серверным решениям, но открывает возможности представителям малого и среднего бизнеса запускать передовые модели локально, обеспечивая конфиденциальность данных, если затраты времени на обучение не являются критичными.

Источник изображения: phison.com

Для демонстрации использовалась рабочая станция Maingear Pro AI с процессором Intel Xeon W7-3445X, 512 Гбайт памяти DDR5-5600 и двумя специализированными твердотельными накопителями Phison aiDaptiveCache ai100E формата M.2 по 2 Тбайт, специально предназначенными для кеширования рабочих нагрузок. Эти диски на основе чипов SLC рассчитаны на 100 циклов перезаписи в день в течение пяти лет. Программное решение Phison aiDaptiv+ «отрезает» слои ИИ-модели от видеопамяти, которые активно не обрабатываются, и отправляет их в системную память машины; если это необходимая информация, она остаётся здесь, а данные с низким приоритетом сбрасываются на твердотельные накопители. По мере необходимости они перемещаются в видеопамять графического процессора для дополнительной обработки, а обработанные данные направляются в DRAM и SSD.

Источник изображения: tomshardware.com

Рабочая станция Maingear Pro AI выпускается в нескольких вариантах от $28 тыс. за версию с одним графическим ускорителем Nvidia RTX 6000 Ada A100 до $60 тыс. за комплектацию с четырьмя GPU. Ведущим партнёром Phison по поставке оборудования для новой платформы является Maingear, но разработчик сотрудничает также с MSI, Gigabyte, ASUS и Deep Mentor, которые готовы предложить свои решения.

Промежуточная библиотека Phison aiDaptiv+ работает с Pytorch/Tensor Flow и не требует модификации приложений ИИ. Затраты на обучение модели на такой установке в шесть раз ниже, чем её запуск на восьми кластерах с 30 ИИ-ускорителями, но процедура занимает примерно в четыре раза больше времени. Есть также вариант горизонтального масштабирования с запуском четырёх рабочих станций при чуть более чем половине стоимости — в этом случае обучение модели на 70 млрд параметров займёт около 1,2 часа, тогда как система с 30 ИИ-ускорителями проведёт его за 0,8 часа.

Компания Phison продемонстрировала на мероприятии Flash Memory Summit 2023 самый быстрый, по её собственному утверждению, потребительский твердотельный накопитель в мире PS5026-E26 Max14um Gen5, демонстрирующий скорость последовательного чтения более 14 Гбайт/с. Устройство также получило передовой ультразвуковой блок охлаждения от Frore.

Источник изображений: Phison

Накопитель основан на чипах памяти Micron B58R 3D TLC NAND и контроллере Phison PC5026-E26 — их сочетание позволило добиться скоростей последовательного чтения в 14 175 Мбайт/с и последовательной записи в 12 471 Мбайт/с, а также 1,79 млн операций ввода-вывода в секунду при произвольном чтении и 1,74 млн при произвольной записи.

Твердотельный накопитель PS5026-E26 Max14um Gen5 оказался даже немного быстрее представленного месяц назад диска Sabrent с контроллером E26, которые предназначен для корпоративного сегмента. Чтобы добиться таких скоростей, Phison пришлось оптимизировать прошивку и установить модуль охлаждения — им стал ультразвуковой блок AirJet Mini от Frore Systems.

В Phison не уточнили, собирается ли компания поставлять своим партнёрам эталонные экземпляры PS5026-E26 Max14um Gen5, или им придётся разрабатывать решения такого уровня собственными силами.

На выставке Computex 2023 компания Phison представила новый контроллер для доступных потребительских твердотельных накопителей стандарта PCIe 5.0. Новинка Phison PS5031-E31T — это четырёхканальный безбуферный контроллер для SSD, которые смогут обеспечивать скорость последовательного чтения и записи до 10,8 Гбайт/с и предлагаться в объёмах до 8 Тбайт.

Источник изображений: Phison

Контроллер Phison E31T по сути представляет удешевлённую версию флагманского контроллера E26 от того же производителя. В его основе используется одно ядро Arm Cortex R5 (у E26 их два). Новинка также оснащена сопроцессором CoXProcessor. Контроллер поддерживает функции коррекции ошибок на основе LDPC-кодов 7-го поколения и предназначен для работы с флеш-памятью NAND стандартов 3D TLC и 3D QLC. Для него также заявляется поддержка функций безопасности AES-256, TCG Opal и TCG Pyrite.

Phison E31T поддерживает четыре канала NAND-памяти с возможностью установки до 16 устройств флеш-памяти NAND на каждый канал. Производитель не указывает точный показатель поддерживаемой скорости передачи данных интерфейса памяти, но с учётом общей скорости чтения и записи, которая составляет до 10 800 Мбайт/с, весьма вероятно, что в случае Phison E31T речь идёт как минимум о 2700 МТ/с. Для примера, новейшие 218-слойные чипы флеш-памяти BICS 3D NAND от Kioxia и Western Digital поддерживают скорость передачи данных 3200 МТ/с на контакт.

В Phison отмечают, что E31T будет использоваться в SSD формата M.2 2280, оснащённых интерфейсом PCIe 5.0 x4, которые будут предлагаться в объёмах до 8 Тбайт. Поскольку контроллер не оснащён буферной памятью DRAM, накопители на его основе будут предлагаться существенно дешевле, чем модели с наличием встроенного буфера памяти.

Сравнение характеристик контроллеров Phison. Источник изображения: AnandTech

В сравнении с флагманским контроллером E26 новый E31T поддерживает меньше каналов NAND и меньшее количество микросхем памяти в целом, однако новинка привлекает фактом, что будет производиться с использованием 7-нм технологического процесса. Для сравнения, флагманский E26 выпускается с применением более зрелого 12-нм техпроцесса. С учётом упрощённой конструкции контроллера использование более передового техпроцесса должно положительно сказаться на тепловых характеристиках E31T и SSD на его основе. Напомним, что многие актуальные накопители PCIe 5.0 страдают от перегрева без использования адекватного охлаждения.

К сожалению, пока ничего неизвестно о том, когда на рынке появятся первые SSD на базе контроллера Phison E31T. Компания пока даже не говорит, когда планирует начать рассылать образцы новинки своим клиентам. Здесь можно вспомнить, что представленный ещё на выставке Computex 2022 контроллер Phison PCIe 4.0 E27T пока так и не появится на рынке в составе SSD. Иными словами, новинок на базе Phison E31T можно не ждать не ранее 2024 года.

Твердотельные накопители Corsair MP700 стандарта PCIe 5.0 сильно перегреваются, если использовать их без какого-либо дополнительного охлаждения. Тесты от изданий Phoronix и TechPowerUp показали, что может произойти, если потребитель не сможет обеспечить Corsair MP700 системой охлаждения.

Источник изображений: TechPowerUp

Ресурс Phoronix столкнулся с проблемами в работе SSD в виде ошибок внутри операционной системы спустя всего три минуты с момента активного использования носителя. TechPowerUp стал свидетелем защитного отключения накопителя из-за перегрева менее чем через две минуты. Портал Tom’s Hardware обратился за комментариями к компании Phison, контроллеры которой используются в указанных SSD, и там ответили следующее:

«После внимательного изучения сообщений от TechPowerUp и Phoronix компания Phison хотела бы признать проблемы, которые были обнаружены в ходе тестирования продуктов, построенных на базе нового контроллера Phison PS5026-E26. Мы серьёзно относимся к этому вопросу и стремимся решить его в кратчайшие сроки.

Нашим программным инженерам уже удалось изолировать проблему и внести необходимые коррективны в температурные настройки SSD. Однако новая прошивка должна пройти строгий процесс проверки, перед тем, как наши партнёры смогут выпустить её для своих покупателей. Наши партнёры уведомят своих пользователей сразу, как только прошедшее проверку обновление станет доступно.

Важно отметить, что все поставляемые SSD на базе контроллера E26 и без радиатора, на самом деле рассчитаны на использование радиатора охлаждения. Большинство материнских плат с поддержкой PCIe 5.0 для SSD оснащены стандартными радиаторами охлаждения, разработанными специально для накопителей PCIe 5.0. Мы предлагаем "голые накопители" в качестве опции, позволяя покупателям самостоятельно делать выбор в пользу той или иной системы охлаждения для PCIe 5.0, доступной на рынке».

О том, что накопители стандарта PCIe 5.0 сильно греются при работе без использования активного и пассивного охлаждения, было известно изначально. Даже Phison, чей контроллер E26 применяется практически во всех существующих накопителях стандарта PCIe 5.0, ранее заявляла, что SSD нового стандарта требуют использования активных систем охлаждения. Поэтому вполне понятно, почему самые первые SSD на базе E26 поставлялись с охлаждением. Сейчас большинство производителей твердотельных накопителей также рекламируют свои новинки с активными кулерами или очень большими пассивными радиаторами охлаждения.

Более высокая производительность SSD PCIe 5.0 также означает и более высокое энергопотребление. Те же Corsair MP700 имеют типичный уровень энергопотребления до 10 Вт. Иными словами, они работают в пределах максимального показателя TDP в 11,55 Вт, принятого JEDEC для этих носителей этого стандарта. Поэтому совсем неудивительно, что указанные SSD перегреваются, если не использовать с ними подходящую систему охлаждения или ПК имеет плохую продуваемость.

В ранних тестах Corsair MP700 всегда использовался с габаритной системой охлаждения. Однако при выпуске продукта в продажу компания решила отказаться от этого решения. Вместо этого производитель рекомендует использовать для охлаждения указанных SSD стандартные радиаторы охлаждения для слота M.2, которые входят в состав многих материнских плат с поддержкой накопителей PCIe 5.0.

В Phoronix отмечают, что без использования пассивного радиатора их Corsair MP700 перегревался и вызывал ошибки системы ещё при установке тестовых программ на чистую Ubuntu 23.04. А спустя три минуты с начала того или иного теста накопитель и вовсе отключался. По данным утилиты мониторинга HWMON, в этот момент температура SSD достигала отметки около 87 градусов Цельсия. Для сравнения, Corsair установила предел максимальной рабочей температуры для MP700 в 70 градусов Цельсия. Согласно журналу ошибок, при такой температуре контроллер накопителя даёт сбой, что вызывает появление ошибок в системе.

Твердотельный накопитель побывавший на тестах у TechPowerUp отключился через 86 секунд с начала теста чтения. А при тесте записи ошибки в его работе стали проявляться уже через 55 секунд. В обоих случаях SSD перестал определяться диспетчером оборудования Windows. Вернуть носитель обратно к работе удалось только после перезагрузки ПК. Любопытно, но никакие данные, записанные на носитель, в этом случае потеряны не были.

Как уже говорилось выше, Phison признаёт, что проблема связана с прошивкой указанных SSD. В конечном итоге накопитель должен запускать правильный и контролируемый процесс троттлинга, но он этого не делает. Можно предположить, что для тротллинга было выбрано слишком завышенное значение температуры. Снижение этого показателя позволит быстрее запускать процесс троттлинга и не допускать момента, при котором SSD будет уходить в защиту и отключаться при перегреве. Phison готовит для этого решение, однако новую прошивку необходимо тщательно проверить. Производитель контроллеров не пояснил, когда новая прошивка станет доступна, однако производители SSD сообщат об этом своим клиентам, как только она будет готова.