Kioxia公司推出新款驱动器，与PCIe 3.0驱动器相比，这款新型企业级PCIe 4.0 SSD可实现双倍性能，而三星刚在去年推出其驱动器。

上周Kioxia公司（前身为Toshiba Memory）推出两款可与U.3通用底板配合使用的NVMe闪存驱动器。配备基于NVMe的PCIe Gen 4驱动器的服务器和存储系统主要瞄准的是企业、云提供商和超大规模运营商运行的最苛刻的工作负载，这些工作负载包括数据分析、人工智能、机器学习和金融交易。

企业级PCIe SSD市场领导者三星在2019年下半年开始批量生产基于NVMe 1.3的PM1733和PM1735驱动器以及附加卡，从而掀起了数据中心PCI Express 4.0 SSD浪潮。三星声称，根据型号的不同，其企业级PCIe 4.0 SSD随机读取的最高IOPS可达150万，连续读取最高可达8 GBps。该公司发言人说，尽管三星接受30.72 TB 2.5英寸U.2驱动器的特殊要求，但PM1733的最高现成容量为15.36 TB。

Kioxia的2.5英寸PCIe 4的CM6和CD6 SSD与三星的产品不同，它们支持最新的NVMe 1.4规范和SFF-TA 1001-更广为人知的U.3。与三星不同，Kioxia并未交付PCIe 4.0附加卡。

NVMe 1.4更新

NVMe 1.4改进了性能、服务质量、可扩展性、安全性和拥塞管理。Kioxia公司高级产品营销经理Matt Hallberg还强调了命名空间粒度可帮助客户使用驱动器的所有容量，并提供持续性事件日志来揭示更深度的驱动器历史记录，以便进行大规模的故障排除和调试。

U.3规范使NVMe PCIe、SAS和SATA SSD可以使用单个背板/连接器引脚、中板/扩展板和控制器。相比之下，对于这三个协议中的每一个协议，U.2都需要一个单独的背板、中间板和控制器。

Hallberg称：“现在，当你在OEM站点上配置服务器时，你必须仔细选择要在驱动器内部拥有的存储类型。你可以拥有所有NVMe，也可以拥有所有SAS / SATA。而且，在某些服务器上，你可以为NVMe驱动器获得特定的背板，为SAS / SATA驱动器获得特定的背板。”

用户最终将能够购买一台支持NVMe PCIe、SAS和SATA SSD的服务器，因为任何U.3托架都可以接受这三个驱动器中的任何一个。Hallberg说，客户可以通过使用多种驱动器类型在服务器中配置冷、热和性能敏感层。如果U.3适配器支持必要的固件，则SSD将是可热插拔。

到目前为止，Kioxia的U.3支持主要是针对希望购买可应对未来需求存储的企业。Hallberg说，Broadcom和Microsemi正在为NVMe PCIe、SAS和SATA SSD交付三模式主机总线适配器（HBA），但是很多服务器和存储供应商仍在评估U.3支持。Hallberg指出，没有U.3兼容设备的客户可以使用Kioxia的CM6和CD6 SSD–带有较旧的U.2 / SFF-8639连接器。

新生PCIe 4.0生态系统

PCIe Gen 4产品支持仍处于早期阶段。Hallberg指出，英特尔尚未交付兼容PCIe Gen 4的服务器处理器，因此主要选择是AMD的EPYC CPU。支持PCIe Gen 4带有AMD Epyc处理器的的服务器供应商包括戴尔、联想、Quanta Cloud Technology（QCT）和Supermicro。

Objective Analysis公司总经理兼半导体分析师Jim Handy说：“目前，虽然现在很少有CPU带有PCIe 4.0接口，但这种很快会发生变化。当到那时候，从NVMe SSD到PCIe 4.0的迁移应该非常迅速。”

根据Trendfocus公司副总裁Don Jeanette表示，基于51 EB的总出货量，2019年企业SSD的故障率为51% PCIe、27.5%SATA和21.6%SAS。五年后，Jeanette预测PCIe将占70.2%，SAS占19.1%，SATA占10.7%，企业SSD出货量总计178 EB。

Jeanette说：“到目前为止，对PCIe的绝大多数需求都是超大规模。在金融机构，这是值得拥有的选项。”

Kioxia的CM6和CD6 SSD可以在PCIe Gen 3系统中运行，但它们可以PCIe 3速度运行。用户需要具有PCIe 4兼容处理器和芯片组的服务器才能获得这种性能优势。他们可以使用附加卡直接插入连接到CPU的PCIe插槽，也可以使用PCIe 4 SSD通过电缆直接连接到主板。他说，这种非直接连接选项是PCIe 4兼容HBA–具有PCIe 4兼容背板或交换机。

PCIe 4.0性能优势

PCIe 4.0的性能优势非常显著。在微软Ignite 2019大会的演示显示，Kioxia的CM6 PCIe 4.0 SSD可以提供CM5 PCIe 3.0 SSD两倍以上的存储I / O。这些测试使用相同的虚拟化应用程序，在Azure Stack HCI两节点群集上运行，并使用QCT服务器硬件、AMD的芯片组和CPU以及Broadcom网络接口卡。

Kioxia声称，CM6企业级固态硬盘可提供高达140万次IOPS的随机读取，6.9 GBps的顺序读取，以及比其CM5前代产品分别低40%和67%的读取和延迟。CM6具有单端口和高可用性双端口选项，容量从800 GB到30.72 TB不等，这是前版本最大容量的两倍。

SSD制造商和存储系统供应商已开始交付使用密集四级单元（QLC）NAND闪存的驱动器，以实现接近40 TB的容量。但是，这个新型高性能Kioxia企业级PCIe 4.0 SSD是基于96层、更高耐用性的三级单元（TLC）3D NAND闪存，该公司最大容量的512 GB裸片和三个印刷电路板。

Kioxia公司SSD市场营销和产品规划副总裁Alvaro Toledo说：“我们已经评估了QLC，在我看来，这不是是否问题，而是何时的问题。但现在，我们认为，我们正在通过SSD解决的用例更适合使用TLC。”

Kioxia的新型单端口CD6 PCIe 4.0 SSD的容量为15.36 TB，这是是先前CD5容量的两倍。与企业级CM6一样，数据中心CD6提供3次每日全盘写入次数（DWPD）和1次DWPD的选项，而CD5仅支持一次DWPD。 Hallberg说，OEM和用户告诉他，他们对NVMe CD5犹豫不决的主要原因是耐用性，因为SATA SSD通常提供3 DWPD和1 DWPD选项。

Kioxia CD6支持与企业级CM6相同的芯片故障恢复、双重奇偶校验保护和安全功能。但是，CD6减少了其他功能，例如过度配置和名称空间的数量，并瞄准读取密集型工作负载，例如以读取为中心的数据库和内容交付网络。

Kioxia正在向选定OEM客户提供新的CM6和CD6 SSD以进行资格认证。该驱动器定于3月中旬全面上市，但企业通常会根据其OEM品牌系统购买驱动器。OEM厂商决定SSD的价格，但Toledo说CM6企业级硬盘旨在与SAS和CD6与SATA竞争。他预计，新的固态硬盘将在今年晚些时候作为PCIe Gen 4服务器的部件发布。