Kioxia CD7: PCIe-5.0-SSDs mit halber Kraft im neuen Format

Mit einem der ersten Produkte mit neuer Schnittstelle zu werben, liefert große Aufmerksamkeit. So macht es auch Kioxia bei der ersten EDSFF-SSD mit PCIe 5.0 für Server. Doch liegt die Kioxia CD7 mit maximal 6.450 MB/s und gut einer Million IOPS bei der Leistung nur auf dem Niveau von PCIe-4.0-SSDs.

PCIe 5.0 x4 erstmal mit halber Kraft

Kioxia spricht daher auch davon, dass die CD7, obwohl sie PCIE 5.0 x4 kann, „für den Betrieb mit PCIe 5.0 x2“ optimiert sei. PCIe 5.0 mit zwei Lanes besitzt die gleiche Durchsatzrate (rund 8 GB/s) wie PCIe 4.0 mit vier Lanes. Dass die CD7 nicht mehr Leistung schafft, liegt also nicht am Limit der Schnittstelle, denn PCIe 5.0 x4 würde knapp 16 GB/s brutto ermöglichen. Vielmehr dürften Controller und auch NAND-Flash-Speicher den Flaschenhals darstellen und das Potenzial der Schnittstelle noch gar nicht ausreizen können.

Im Vorfeld hatte Kioxia bei der CD7-Serie auch nur Leistungsvergleiche mit PCIe 4.0 gezogen, dass die Serie auch mit PCIe 5.0 umgehen kann, war zunächst gar nicht so klar.

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Dennoch wird die CD7 mehr Leistung als die ältere CD6 mitbringen. Sequenziell sind es 7 Prozent mehr Durchsatz beim Lesen und 40 Prozent mehr beim Schreiben, wo Kioxia bis zu 5.600 MB/s in Aussicht gestellt hat. Neben mehr IOPS sollen die Antwortzeiten (Latenzen) verbessert worden sein: 75 µs beim Lesen und 14 µs beim Schreiben würde einer Verbesserung um 17 Prozent respektive 60 Prozent entsprechen, so der Hersteller.

Zumindest mit Hinblick auf PCIe-5.0-Support dürfte der eigene Controller überarbeitet worden sein. Beim TLC-NAND-Speicher soll es sich erneut um 96-Layer-TLC-NAND der Generation BiCS4 handeln. Dabei würde BiCS5 mit 128 Layern doch dank schnellerem Interface mehr Leistung ermöglichen.

Ein frisches Format

Auch beim Formfaktor entscheidet sich Kioxia für etwas Neues. Die CD7-Serie wird (auch?) im E3.S-Format als einer der neuen EDSFF für Server-SSDs angeboten. Insbesondere bei der Kühlung durch einen verbesserten Luftstrom, aber auch bei der Signalintegrität biete das Format Vorteile gegenüber dem klassischen 2,5-Zoll-Gehäuse, so Kioxia.

	E1.L (long)	E1.S (short)	E3.L (long)		E3.S (short)
Länge	318,75 mm	111,49 mm	142,2 mm		104,9 mm
Breite	38,4 mm	31,5 mm	76 mm
Dicke	9,5 mm (bis 25 W) 18 mm (bis 40 W)	max. 5,9 mm	7,5 mm	16,8 mm	7,5 mm	16,8 mm
Anschluss	x4/x8	x4	x4/x8/x16
Leistungsaufnahme (max.)	25/40 W	12 W	35 W	70 W	20 W	40 W

Die CD7 im E3.S-Format soll mit Speicherkapazitäten von 1,92 TB, 3,84 TB und 7,68 TB voraussichtlich im kommenden Jahr verfügbar sein. Zuvor hatte Kioxia aber auch CD7-Modelle mit bis zu 15 TB im 2,5-Zoll-Format in Aussicht gestellt. Die Pressemitteilung lässt für die Frage, welche Formate der CD7-Serie denn jetzt bemustert werden, entsprechend Interpretationsspielraum.

Volle Kraft für PCIe 5.0 x4 später

Mittelfristig plant Kioxia aber auch ein echtes Geschwindigkeitsupgrade mit PCIe 5.0. Zunächst nur als Balkendiagramm wurde die Leistung eines Prototypen demonstriert, der in der Spitze 14.000 MB/s und 2,5 Millionen IOPS erreicht. Die noch nicht mit einem Modellnamen versehene Technik, wird laut Berichten aus Asien für das zweite Quartal 2022 erwartet. Modelle mit Speicherkapazitäten von 1,6 TB bis 30 TB in den Formaten 2,5 Zoll und E3.S wurden außerdem in Aussicht gestellt.

Ein passendes Gegenstück will Samsung im gleichen Zeitraum mit der PM1743 mit PCIe 5.0 x4 im E3.S-Formfaktor anbieten, zu der noch Leistungsangaben fehlen.