PCIe Gen5 時(shí)代來了！

隨著 AI 訓(xùn)練規(guī)模與數(shù)據(jù)流量的快速攀升，全球存儲(chǔ)架構(gòu)加速升級(jí)，AI 服務(wù)器也開始導(dǎo)入 PCIe Gen5 技術(shù)。美光、慧榮、Solidigm、群聯(lián)等存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)先廠商將同步受益，迎來新一輪成長(zhǎng)期。

(示意圖)

一、新平臺(tái)推動(dòng)，存儲(chǔ)接口邁入Gen5 時(shí)代

伴隨英特爾第 5 代至強(qiáng) Emerald Rapids、AMD 霄龍 Genoa/Turin、英偉達(dá) GB200/Rubin 等新平臺(tái)陸續(xù)支持 PCIe Gen5，存儲(chǔ)接口已從 Gen4 正式跨入 Gen5 世代。分析機(jī)構(gòu)指出，Gen5 技術(shù)使有效帶寬翻倍，單一 x4 SSD 的理論吞吐量突破 16GB/s，能夠滿足 AI 模型載入、Check-pointing（檢查點(diǎn)存儲(chǔ)）及高速數(shù)據(jù)交換等 I/O 密集型任務(wù)的需求。

二、Gen5 SSD 延伸至 AI 服務(wù)器，帶動(dòng)上游廠商增長(zhǎng)

Gen5 SSD 不僅應(yīng)用于傳統(tǒng) CPU 平臺(tái)，還逐步延伸至 AI 服務(wù)器領(lǐng)域，其中以英偉達(dá) GB200 NVL72 的架構(gòu)最受關(guān)注。該系統(tǒng)以 Grace-Blackwell 超級(jí)芯片為核心，整柜標(biāo)準(zhǔn)采用 E3.S Gen5 全閃存陣列。分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，這一趨勢(shì)將為上游控制器及 NAND 供應(yīng)商的業(yè)績(jī)注入強(qiáng)勁增長(zhǎng)動(dòng)力。

三、當(dāng)前技術(shù)瓶頸：實(shí)測(cè)速度未達(dá)理論值

不過，盡管 Gen5 的理論帶寬可達(dá) 16GB/s，目前市售產(chǎn)品的實(shí)測(cè)速度多集中在 10~14GB/s 區(qū)間，主要受限于 NAND 傳輸速度、控制器功耗及散熱能力等因素。

四、3D NAND 技術(shù)升級(jí)，控制器角色轉(zhuǎn)變

分析機(jī)構(gòu)表示，3D NAND 堆疊層數(shù)突破 200 層后，高密度 QLC（四級(jí)單元）技術(shù)被大量導(dǎo)入，導(dǎo)致 RAW BER（原始位錯(cuò)誤率）顯著升高。這一變化迫使控制器投入更多運(yùn)算資源用于 ECC（錯(cuò)誤校驗(yàn)碼）、LDPC（低密度奇偶校驗(yàn)碼）、QoS（服務(wù)質(zhì)量）及 E2E（端到端）保障，其角色也從傳統(tǒng)的 “接口橋接” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“存儲(chǔ)運(yùn)算核心”。

五、頭部廠商加速技術(shù)突破

目前，國(guó)際各大廠商正通過 6nm/5nm 制程工藝、更強(qiáng)性能的 LDPC 引擎及固件優(yōu)化，積極突破上述技術(shù)瓶頸：

• Marvell：旗下 Bravera SC5 采用第五代 LDPC 技術(shù)、硬件 RAID（磁盤陣列）及 E2E 數(shù)據(jù)保護(hù)功能，重點(diǎn)瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心對(duì)高可靠性的需求；

• 慧榮：推出基于 MonTitan 平臺(tái)的 SM8366 控制器，支持 16 通道 NAND，最高讀取速度達(dá) 14.2GB/s，并通過 PerformaShape QoS 算法，優(yōu)化 AI/HPC（高性能計(jì)算）場(chǎng)景下的寫入延遲與帶寬穩(wěn)定性；

• 群聯(lián)：發(fā)布自研 Pascari 系列（X201、D201）產(chǎn)品，整合自主研發(fā)的控制器與固件，進(jìn)一步強(qiáng)化在 AI、HPC 及云端數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

文章來源：中時(shí)新聞

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