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Marvell präsentiert PCI-Express SSD-Controller mit SATA-Express-Support

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marvellDer M.2-Slot und SATA-Express sind wohl das Zugpferd des neuen Intel-Chipsatzes. Beide sollen per PCI-Express-Anbindung für ordentlich Schub bei den Übertragungsraten der Massenspeicher sorgen. Während SSDs im M.2-Format bereits erhältlich sind, fehlt es bisher noch an solchen mit SATA-Express-Anschluss. Auf der Computex 2014 Anfang Juni in Taipei erwarten wir uns aber zahlreiche Neuvorstellungen in dieser Hinsicht.

Nun hat Marvell mit dem 88SS1083 einen ersten SSD-Controller vorgestellt, welcher dank PCI-Express-Anbindung auch SATA-Express unterstützen soll. Der Controller wird mit Hilfe von zwei PCI-Express-2.0-Lanes angebunden und verfügt daher über eine theoretische Bandbreite von 1 GB pro Sekunde. Damit ergibt sich anhand der Geschwindigkeit zunächst keinerlei Vorteil gegenüber den M.2-SSDs. Vom Controller unterstützt wird die "separate RefClock with Independent SSC" (SRIS), welche eine aufwändige Abschirmung der dazugehörigen Kabel unnötig macht und die Kosten für die SATA-Express-Kabel reduziert. Eine weitere Kostenreduzierung erreicht Marvell durch die gleichzeitige Unterstützung von klassischen SATA- und SATA-Express-Verbindungen. Somit kann der Controller auch in Festplatten und SSDs eingesetzt werden, welche noch SATA mit 3 oder 6 GBit pro Sekunde verwenden, was höhere Stückzahlen und letztendlich geringere Fertigungskosten möglich macht.

Den Stromverbrauch will Marvell durch die Fertigung in 28 nm in Grenzen halten. Dazu ebenfalls beitragen kann der Support von DevSleep auf dazugehörigen SSDs sowie L1.2 auf Basis von PCI-Express - beides Methoden, die per PCI-Express angebundene Hardware in einen Idle-Zustand zu versetzen und nur bei Bedarf aufzuwecken. Der Marvell 88SS1083 unterstützt alle modernen NAND-Flashspeicher mit Toggle 2/ONFI 3 (ONFI steht dabei für Open NAND Flash Interface) bei bis zu 400 MT pro Sekunde. Wichtig ist auch dies wieder im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch, da die Signalübertragung zwischen NAND-Speicher und Controller mit einer neidrigeren Spannung von 1,8 Volt stattfindet, was ebenfalls eine deutliche Reduzierung gegenüber dem Vorgänger darstellt.

Bis wir erste SSDs sehen werden, die diesen Controller einsetzen, wird allerdings noch einige Zeit vergehen. Mit der Massenproduktion soll erst im vierten Quartal 2014 begonnen werden.

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Kommentare (6)

#1
Registriert seit: 05.07.2010

Admiral
Beiträge: 15683
Mal ganz ehrlich: Einen M.2 oder SATA Express Controller der nur an 2 PCIe Rev. 2.0 Lanes hängt bzw. diese zur Anbindung anbietet, braucht die Welt nicht. Sowas bietet die Plextor M6e schon und auch einige PCIe SSD die als RAID 0 auf Basis eines Marvell 9220 / 9230 realisiert sind. Die schaffen nur bei den sequentiellen Werte gerade so 200MB/s mehr als SATA 6Gb/s, denn der Protokoll-Overhead ist bei PCIe größer. Dafür lohnen die Aufpreise und der Umstieg sich nun wirklich nicht.

Wenn man PCIe bringen, dann mit einer Anbindung die theoretisch mindestens 2GB/s schafft, also mindestens PCIe 2.0 x4 oder PCIe 3.0 x2 (besser x4), der Rest ist schon heute zu lahm. Auf den Zug springe ich nicht auf, denn die mit 2 PCIe 2 Lane angebundenen SSDs lohnen sich nur, wenn sie sich preislich von SATA 6Gb/s Lösungen nicht wesentlich unterscheiden, aber das ist so schnell nicht zu erwarten. Der Mist wird hochgejubelt und teuer an den Mann gebracht werden, die Enttäuschung wenn man von der versprochenen 66% (theoretisch) besseren Bnndbreite in der Praxis nichts merkt, gibt es dann umsonst dazu.
#2
Registriert seit: 10.03.2005

Oberleutnant zur See
Beiträge: 1422
seconded
#3
Registriert seit: 01.12.2005

Bootsmann
Beiträge: 628
Im Gegensatz zur LSI SandForce SF3700 Serie kein NVME. Wenn schon PCIe dann bitte auch ein zukunftssicheres Protokoll.

Da ist auch mit vier PCIe 2.0 Lanes gut 1800MB/s drin (Vorserienmodell Kingston Januar), wenn man das auf zwei Lanes extrapoliert sind es 900MB/s, das ist schon ein netter Sprung. Bei Vorserienmodell anfang Januar lagen auch die IOPS lagen bei 140k.
#4
Registriert seit: 05.07.2010

Admiral
Beiträge: 15683
Vergiss die 1800MB/s für 4 Lanes und die 900MB/s für zwei Lanes, die hat noch keine SSD mit so einem Interface geschafft und auch die SSD an einem Zusatzcontroller die mit einer oder zwe Lanes angebunden sind, komen nur auf so 360 bis 380MB/s (eine Lane) bzw. bestenfalls knapp 800MB/s bei zwei Lanes. Das Skaliert auch nicht linear, je mehr Lanes da sind, umso geringer ist der Einfluss des Overheads, aber der Unterschied ist eher gering. Schau mal in den Thread der Digitus DS30104-1 bei planet3dnow, die hat einen Marvell 9230 mit 2 PCIe Rev. 2 Lanes oder in die diversen Reviews der Plextor M6e, die ebenfalls einen Marvell mit PCIe 2.0 x2 hat.

Falls Du es nicht glaubst und lieber weiter von 1800MB/s träumen möchtes: Schau Dir mal an wie viel Druchsatz ein RAID 0 aus 4 schnellen SSDs an einem Intel Z87 bringt. Das ist mit DMI 2.0 angebunden, was nichts anderes als PCIe 2.0 x4 ist und da träumen die Nutzer auch nur von 1.8GB/s, sie bekommen nur etwa 1.6GB/s bis maximal 1.7GB/s.

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Hier z.B. das RAID 0 von zwei 830er an einem Intel X79 Chipsatz SATA Host Controller, das schafft 860MB/s lesend, an dem mit PCIe 2.0 x2 angebundenen Controller dann aber nur 720MB/s, mehr geht da nicht rüber. Gut, AS-SSD macht es wie unter Windows nicht unüblich und schreibt MB/s, zeigt aber MiB/s an, andere Benchmarks machen das anders und zeigen wirklich MB/s an, dann kommt man mit Benchmarks wie ATTO auf so etwa 800MB/s, aber bei AS-SSD ist der Vorteil gegenüber SATA 6Gb/s eben nur etwa 200MiB/s.
#5
Registriert seit: 01.12.2005

Bootsmann
Beiträge: 628
Die 1800MB/s (bzw 900MB/s) waren alle auf NVME bezogen. Mit NVME sollte 1800MB/s bei 4 Lanes schon drin sein, Kinston hat auf der CES ein Vorserienmodell gezeigt: AnandTech | Kingston @ CES 2014: LSI SF3700 PCIe SSD Benchmarked and More

Von der ganzen PCIe->Sata->Controller->Flash Flickschusterei, wie sie bei Marvell scheinbar vorherrscht hab ich nicht erwartet, dass die annhähernd 900MB/s schafft. Daher auch die Kritik in meinem Beitrag.
#6
Registriert seit: 05.07.2010

Admiral
Beiträge: 15683
PCIe Lanes kann man auch übertakten, was auf Demos auch gerne mal gemacht wird. Außerdem sind das 1800MB/s, bei AS-SSD welches in MiB/s anzeigt, wären das nur noch 1716MiB/s. Je höher die Zahlen werden, umso größer wird die Abweichung!
Das NVMe Protokoll dürfte zwar effektiver sein als AHCI, aber ob es so viel ausmacht? Wir werden sehen.
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