Silicon Motion: SSD-Controller-Quintett mit PCIe 4.0 für Notebooks

Im Vergleich zum Erzrivalen Phison ist Silicon Motion (SMI) spät auf den Zug der SSD-Controller mit PCIe 4.0 aufgesprungen. Inzwischen ist das Aufgebot aber breit gefächert, wie der Hersteller auf dem Flash Memory Summit 2022 demonstriert. Neben neuen Eckdaten für bekannte Chips gibt es zwei neue Modelle ohne DRAM.

SM2264 auf Augenhöhe mit Phison E18?

Der SM2264 ist schon lange bekannt, doch haben sich die Eckdaten zugunsten einer höheren Leistung doch deutlich geändert. Das ist auch dem Umstand geschuldet, dass inzwischen schnellerer NAND-Flash-Speicher auf dem Markt ist, mit dem mehr Leistung abgerufen werden kann. Somit stehen nun bis zu 7,5 GB/s im aktualisierten Datenblatt (PDF), während früher von maximal 6,5 GB/s die Rede war. Neben der auf 7 GB/s erhöhten Schreibrate steigen die Random-IOPS nun auf über 1 Million.

	SMI SM2264	Phison E18	Innogrit IG5236
Schnittstelle	PCIe 4.0 x4
Protokoll	NVMe 1.4
NAND-Channel	8 (bis 1.600 MT/s)		8 (bis 1.200 MT/s)
DRAM-Cache	✓
Seq. Lesen (maximal)	7.500 MB/s	7.400 MB/s
Seq. Schreiben (maximal)	7.000 MB/s	7.000 MB/s	6.400 MB/s
Wahlfrei Lesen (maximal)	1.300.000 IOPS	1.000.000 IOPS	1.000.000 IOPS
Wahlfrei Schreiben (maximal)	1.200.000 IOPS	1.000.000 IOPS	800.000 IOPS

Auf dem Papier zieht der SM2264 damit praktisch mit Phison E18 und Innogrit IG5236 gleich. Ein erster Abnehmer ist die Adata Legend 960 SSD. Aber erst Tests werden zeigen, wo die Stärken und Schwächen liegen.

SM2268XT und SM2269XT ohne DRAM

Neu und noch ohne ausführliches Datenblatt vorgestellt wurden die beiden Controller SM2268XT und SM2269XT. Das Suffix „XT“ steht bei Silicon Motion bisher für Lösungen ohne eigenen DRAM-Cache (DRAM-less), weshalb auch hier davon auszugehen ist, dass die SSDs auf einen Teil des Hauptspeichers via Host Memory Buffer (HMB) zurückgreifen müssen.

Bei beiden handelt es sich um 4-Kanal-Controller mit PCIe 4.0 x4 und Support für TLC- und QLC-NAND. Der SM2268XT spielt aber mit bis zu 7,4/6,5 GB/s beim sequenziellen Lesen/Schreiben und 1,2 Millionen IOPS fast in der Leistungsklasse des Flaggschiffs. Dass der Chip ein NAND-Interface mit 3.200 MT/s unterstützen soll, verblüfft, denn mit dieser Geschwindigkeit wirbt sonst noch kein Hersteller. Die höchste aktuell im Markt verfügbare Schnittstelle ist ONFI 5.0 mit 2.400 MT/s bei Microns 232-Layer-NAND.

	SM2267XT	SM2267	SM2268XT	SM2269XT	SM2264
Schnittstelle	PCIe 4.0 x4
Protokoll	NVMe 1.4
NAND-Channel	4 (bis 1.200 MT/s)		4 (bis 3.200 MT/s)	4 (bis 1.600 MT/s)	8 (bis 1.600 MT/s)
CE* pro Channel	4	8	?	?	8
DRAM-Cache	–	✓	–	–	✓
Seq. Lesen (maximal)	3.900 MB/s		7.400 MB/s	5.100 MB/s	7.500 MB/s
Seq. Schreiben (maximal)	3.100 MB/s		6.500 MB/s	4.700 MB/s	7.000 MB/s
Wahlfrei Lesen (maximal)	500.000 IOPS (HMB**) 200.000 IOPS (kein HMB)	500.000 IOPS	1.200.000 IOPS (HMB?)	900.000 IOPS (HMB?)	1.300.000 IOPS
Wahlfrei Schreiben (maximal)	500.000 IOPS		1.200.000 IOPS	900.000 IOPS	1.300.000 IOPS
*CE = Chip Enable **HMB = Host Memory Buffer

Mit maximal 5,1/4,7 GB/s, 900.000 IOPS und 1.600 MT/s geht der SM2269XT deutlich gemächlicher zur Sache. Hier ist schon ein Abnehmer bekannt: Die Solidigm P41 Plus, als erste Client-SSD der neuen Marke hinter Intels ehemaliger SSD-Sparte, wird den SM2269XT nutzen und mit 144-Layer-QLC-NAND kombinieren.

SM2267 und SM2267XT als Einstieg

Einmal mit (SM2267) und einmal ohne DRAM (SM2267XT) gibt es den für günstige Notebooks vorgesehenen PCIe-4.0-Einstieg bei Silicon Motion. Die Leistungswerte liegen mit maximal 3,9/3,1 GB/s und 500.000 IOPS nur knapp über PCIe-3.0-Boliden.

Auch hier ist Adata ein erster Abnehmer und hat schon vor fast zwei Jahren mit der Gammix S50 Lite eine SSD mit SM2267 präsentiert.

SMI will Notebooks bedienen

Augenscheinlich adressiert Silicon Motion aber überwiegend das Notebook-Segment mit allen genannten Lösungen, wie die folgende Übersicht des Herstellers zeigt:

• SM2264 Gen4 x 4 Lanes, 8 NAND Channel up to 16TB (1600MT/s) designed for ultra-high performance & gaming Notebook PCs
• SM2268XT Gen4 x 4 Lanes, 4 Channel up to 4TB (3200MT/s) designed for mainstream or high performance Notebook PCs
• SM2269XT Gen4 x 4 Lanes, 4 Channel up to 4TB (1600MT/s) for mainstream Notebook PCs
• SM2267/ SM2267XT Gen4 x 4 Lanes, 4 Channel up to 4TB (1200MT/s) for value Notebook PCs

Dem Kampf gegen Phison E18 und Co. bei Desktop-PCs geht der Hersteller damit aus dem Weg. In diesem Segment steht allerdings auch schon die nächste Generation in Form des Phison E26 mit PCIe 5.0 vor der Tür, die Argumente für AMDs neue AM5-Plattform für Ryzen 7000 liefert.

Ein Gegenstück hat Silicon Motion in diesem Segment noch nicht vorgestellt. Dafür wurden aber die Ambitionen im Enterprise-Segment erst jüngst mit dem SM8366 unterstrichen. Mit 16 Kanälen und 14 GB/s oder 3 Millionen IOPS über PCIe 5.0 x4 lässt dieser seine Muskeln spielen und ist zumindest auf dem Papier stärker als der E26 des Konkurrenten.

Für den Enterprise-Bereich hat Phison in diesen Tagen gemeinsam mit Seagate seine X1-Plattform vorgestellt. Diese nutzt den Phison E20 mit PCIe 4.0 x4.