PCIe-5.0-SSDs: Der Phison E26 lässt seine Muskeln spielen

Das letzte Jahr wurde verfehlt, doch in diesem Jahr sollen die ersten Consumer-SSDs mit PCIe 5.0 erscheinen. Viele Drittanbieter werden dabei auf den E26-Controller von Phison setzen. Zum Auftakt des Jahres und der CES 2023 gibt es viele neue Benchmarks. Der E26 lässt seine Muskeln spielen.

Vieles ist zum Phison E26 mit PCIe 5.0 x4 und 8 Kanälen bereits bekannt, schließlich wurde er schon im September 2021 angekündigt. Genau vor einem Jahr folgten dann Details zur CES 2022.

Der für 2022 avisierte Marktstart, der ursprünglich zusammen mit AMDs neuer AM5-Plattform erfolgen sollte, wurde allerdings verfehlt und auch bei den Eckdaten gab es hier und dort kleinere Änderungen. So waren anfangs noch 12 GB/s als maximaler Durchsatz angestrebt worden, jetzt stehen 14 GB/s im Datenblatt. Die jüngsten Eckdaten lesen sich wie folgt.

	PS5016-E16	PS5018-E18	PS5026-E26
Schnittstelle	PCIe 4.0 x4		PCIe 5.0 x4
Protokoll	NVMe 1.3	NVMe 1.4	NVMe 2.0
Fertigung	28 nm (TSMC)	12 nm (TSMC)
Package	529-ball TFBGA, 16 × 16 mm	529-ball FCCSP, 12 × 12 mm	576-ball FCCSP, 16 × 16 mm
CPU-Kerne	2 × ARM Cortex R5	3 × ARM Cortex R5	2 × ARM Cortex R5 3 × Proprietary IP CoXProcessor
NAND-Channel (CE)	8 (32)
SSD-Kapazität (max.)	8 TB		32 TB
Durchsatz/Channel	800 MT/s	1.600 MT/s	2.400 MT/s
DRAM	DDR4 (8/16 Bit, 1.600 MT/s)	DDR4 (32 Bit, 2666 MT/s)	DDR4/LPDDR4 (3.200 MT/s)
ECC	4th Gen LDPC		5th Gen LDPC
Sicherheit	Pyrite AES 256	Pyrite AES 256 SHA 512 RSA 4096 TCG Opal	AES 256 SHA 512 RSA 4096 TCG Opal 2.0
Seq. Read	bis 5.000 MB/s	7.400 MB/s	14.000 MB/s
Seq. Write*	bis 4.400 MB/s	7.000 MB/s	11.800 MB/s
4K Random Read	bis 720.000 IOPS	1.000.000 IOPS	1.500.000 IOPS
4K Random Write*	bis 750.000 IOPS	1.000.000 IOPS	2.000.000 IOPS
*im SLC-Cache alle Angaben laut Phison

Neue Benchmarks

Erneut liefert Phison Benchmarks und erneut werden die beworbenen sequenziellen Transferraten dabei nicht erreicht. Stattdessen meldet CrystalDiskMark rund 10 GB/s beim Lesen wie auch Schreiben. Dass es auch schneller gehen kann, hatten Benchmarks mit über 12 GB/s gezeigt. Die Ursache liegt vermutlich im eingesetzten Speicher: Microns 232-Layer-NAND soll noch nicht mit den maximal möglichen 2.400 MT/s arbeiten und bremst den Controller somit aus.

Aber der sequenzielle Durchsatz ist längst nicht der einzige Maßstab für die Beurteilung der Leistung einer SSD. Und so spielt etwa die Leistung beim wahlfreien Lesen mit geringer Befehlstiefe (Queue Depth) im Alltag eine weitaus größere Rolle etwa beim Start von Anwendungen und gilt als wichtiger Maßstab für die „gefühlte“ Systemleistung.

Hier meldet Phison mit dem neuen Screenshot nun ebenfalls einen Durchbruch: Bei 4K Random Read mit Q1T1, also einem ausstehenden Befehl und einem Thread, wird die Marke von 100 MB/s geknackt. Dies sei das erste Mal für eine Phison-SSD schreibt das Unternehmen im eigenen Blog. Zu diesem Resultat verholfen haben soll die „Enterprise DNA“, heißt es weiter. Denn der E26 sowie der E20 für Server-SSDs basieren auf einer vergleichbaren Architektur.

Um den Wert zu relativieren: Im Testfeld der Redaktion scheiterten die schnellsten Probanden bisher knapp an der Hürde von 90 MB/s in dieser Disziplin. Allerdings ist anzumerken, dass gerade diese 4K-Random-Read-Leistung auch wesentlich von der CPU-Leistung abhängt. Ein direkter Vergleich ist ergo nur bei gleichem Testsystem möglich.

Umfangreiche Tests von unabhängiger Seite

Während Phison nur einen kleinen Ausblick auf die zu erwartende Leistung der PCIe-5.0-SSDs mit E26 liefert, durfte die eng mit Herstellern kooperierende Website The SSD Review bereits das Referenzdesign in der Variante mit 2 TB Speichervolumen ausführlich ausprobieren.

Dabei wird nicht nur die Marke von 100 MB/s beim wahlfreien Lesen im CrystalDiskMark bestätigt. Auch werden mehr als 1,5 Millionen IOPS erreicht. Zudem fällt die gemessene Latenz im PCMark 10 nochmals niedriger als bei der Samsung 990 Pro (Test) aus und nähert sich dem Niveau einer Intel Optane P5800X, die aber dank ihres Phasenwechselspeichers 3D Xpoint in diesem Punkt nicht zu schlagen ist. Phison selbst spricht von einer um 30 Prozent gegenüber dem Vorgänger (E18) verbesserten Latenz.

With an emphasis on doubling the bandwidth and improving latency by 30% of its predecessor PCIe Gen4, PCIe Gen5 E26 enables new experiences and possibilities for gaming and digital content creation. Paired with the latest I/O+ Technology for enhanced sustained workloads, E26 is transcending performance levels to new heights.

Phison

Die hohe Leistung des E26 in Kombination mit einer auf Gaming-Workloads abgestimmten Firmware (Phison I/O+) soll auch Spiele respektive deren Ladezeiten beschleunigen.

Im gerne genutzten Endwalker-Benchmark von Final Fantasy XIV erreichte das Referenzdesign von Phison eine Ladezeit von 5,94 Sekunden, während die nächstschnellste SSD im Testfeld (990 Pro) dafür 6,34 Sekunden oder knapp 7 Prozent mehr Zeit benötigte. Auch wenn dies kaum spürbar sein dürfte, deutet sich auch hier das Potenzial der neuen Technik an.

Eine seltene Schwäche zeigte die SSD allerdings im DiskMark von PassMark, bei dem der Vorgänger E18 sogar schneller war.

Bei TweakTown und bei Hothardware gibt es weitere Benchmarks mit dem Referenzmuster.

Es geht heiß her

Sind Kühler bei den PCIe-4.0-SSDs nicht immer ein Muss, werden sie bei den PCIe-5.0-SSDs wohl eher zur Pflicht. Das Muster mit E26 war sogar mit einem Lüfter bestückt. Doch verwendete The SSD Review für die Tests stattdessen eine Adapterkarte von Asus mit großflächigem Passivkühler.

Bei Tests mit dem einfachen M.2-Onboard-Kühler des ASRock Z690 Velocita wurden angeblich schnell 82 °C erreicht. Mit dem Passivkühler von Asus waren es maximal 43 °C und auch der kleine Aktivkühler von Phison sei ausreichend gewesen.

Wann kommen die fertigen SSDs?

Die Frage nach der Verfügbarkeit der ersten PCIe-5.0-SSDs mit Phison E26 beantwortet Phison selbst noch nicht. Und auch The SSD Review zeigt sich unsicher, geht aber von einer Markteinführung im ersten Quartal 2023 aus. Zur CES 2023 wird die Vorstellung diverser Varianten erwartet.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Phison unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.