SSD PCI Express 7.0? Phison ci sta già pensando, tra sfide e opportunità

Nel corso della MSI Insider Livestream, il Chief Technical Office di Phison Sebastian Jean è intervenuto per parlare degli SSD di prossima generazione basati su controller sviluppati attorno ai bus PCI Express 5.0, 6.0 e persino 7.0.

Il supporto al PCI Express 5.0 da parte delle CPU Intel Alder Lake al debutto nei prossimi giorni, con AMD che seguirà nel tardo 2022, porta a chiedersi quando vedremo i primi SSD M.2 PCIe 5.0: secondo il CTO arriveranno sul mercato proprio l'anno prossimo, completando un processo partito con 2-3 anni di anticipo, sebbene la progettazione richieda "solo" 16-18 mesi. Di conseguenza Phison ha già iniziato a lavorare "sui componenti di basso livello" per gli SSD PCIe 6.0 attesi nel 2025-2026.

Sul fronte delle performance, gli SSD PCIe 5.0 saranno capaci di velocità pari a 14-16 GB/s, all'incirca la banda passante della memoria DDR4-2133 in single channel, aprendo secondo il CTO tutta una serie di possibilità nell'ambito della gerarchia delle memorie. Gli SSD non sostituiranno le RAM, specie per una questione di latenze, ma al crescere delle prestazioni potranno essere usati, tra le altre cose, come una sorta di "cache L4" per le CPU.

L'aumento di velocità e densità che vedremo grazie alle future NAND flash permetterà di acquistare SSD a prezzi accessibili senza avere problemi di capacità ma, soprattutto, grazie all'adozione del PCI Express 7.0, gli SSD inizieranno a funzionare richiedendo solo due linee anziché quattro, a tutto beneficio della connettività del resto del sistema.

Phison ha inoltre affermato che mentre le NAND TLC (3-Level Cell) avranno vita lunga, le QLC (4-Level Cell) guadagneranno un ruolo sempre maggiore in quei segmenti non legati al gaming. A dare ulteriore linfa agli SSD ci penserà anche il software, grazie ad API come Microsoft Direct Storage in grado di ampliare i casi d'uso e massimizzare i benefici.

C'è comunque un fattore cruciale da considerare quando si spinge sull'acceleratore delle prestazioni: i consumi, che si traducono automaticamente in calore generato. Le velocità di cui abbiamo parlato finora, infatti, saranno raggiungibili con controller che, secondo Phison, avranno verosimilmente un TDP di 14 W per quanto riguarda il PCIe 5.0 e di 28 W per il PCIe 6.0. Ed è possibili, quindi, che i produttori e l'industria propongano qualche nuovo tipo di interfaccia. 

Al momento, il 30% del calore è dissipato tramite il connettore M.2, mentre il rimanente 70% viene smaltito tramite la vite M.2; se gli attuali controller PCIe 4.0 possono funzionare senza problemi fino a 125 °C, lo stesso non si può dire delle NAND, che a 70 °C iniziano a esibire throttle termico e a 80 °C vengono disattivate per evitare danni indotti dalle temperature elevate, pertanto la linea guida prefissata è quella di avere SSD che operano a temperature intorno ai 50 °C, cosa che in futuro si tradurrà in sistemi di dissipazione del calore complessi, forse persino attivi, per le unità basate su PCIe 5.0 e gli standard successivi.