Технологический прорыв: от NRZ к PAM4
Спецификация PCIe 6.0, ратифицированная в начале 2022 года, наконец начинает воплощаться в жизнь. Ключевое отличие шестого поколения — переход от сигнализации NRZ к PAM4 (4-уровневая амплитудная модуляция). Это позволяет передавать два бита за символ, удваивая эффективную скорость до 64 GT/s при сохранении физической частоты 32 Gbaud. Для реализации этой технологии требуются сложные DSP, коррекция ошибок (FEC) и ретаймеры, что значительно усложнило разработку контроллеров и серверов.
Лидеры рынка: Micron и Samsung
Первыми на рынок PCIe 6.0 SSD вышли крупные производители флеш-памяти. Micron представила первый накопитель в середине 2025 года, а Samsung присоединилась к гонке в июле 2025 года. Эти устройства используют новый интерфейс хоста, который обеспечивает пропускную способность около 30.25 ГБ/с для соединения x4 (без учета накладных расходов протокола). Важно отметить, что сам по себе PCIe 6.0 не ускоряет работу флеш-памяти, но обеспечивает лучшую эффективность пропускной способности на ватт, что критично для AI-кластеров.
Контроллер Marvell Bravera SC6: потенциал в 500 ТБ
Одним из самых мощных решений среди независимых производителей контроллеров стал Marvell Bravera SC6 (MV-SF1410). Этот чип построен на базе 15 ядер ARM (12 Cortex-R82, 3 Cortex-M7 и 1 Cortex-M3) и поддерживает NVMe 2.2. Ключевые характеристики:
- Интерфейс: PCIe 6.0 x4 (до 30.25 ГБ/с).
- Каналы NAND: 16 каналов с 8 chip enable (CE) каждый (всего 128 позиций).
- Скорость NAND: до 3600 MT/s (поддержка SLC, MLC, TLC, QLC).
- Безопасность: Аппаратная поддержка AES, SHA, RSA и эллиптических кривых (соответствие TCG).
Прогноз емкости и сроки выхода
Благодаря поддержке 128 позиций для NAND-чипов, контроллер Marvell SC6 теоретически может поддерживать накопители объемом до 512 ТБ (при использовании 2-терабитных QLC-чипов от Kioxia/Sandisk). Однако коммерческие SSD будут иметь меньший объем из-за резервирования для надежности. Ожидается, что образцы контроллера начнут поставляться партнерам в IV квартале 2026 года, а первые коммерческие SSD на его базе появятся на рынке в 2027–2028 годах.
| Параметр | PCIe 5.0 | PCIe 6.0 |
|---|---|---|
| Тип сигнализации | NRZ (1 бит/символ) | PAM4 (2 бита/символ) |
| Эффективная скорость | 32 GT/s | 64 GT/s |
| Пропускная способность (x4) | ~15.75 ГБ/с | ~30.25 ГБ/с |
| Требования к оборудованию | Менее строгие | Требуются ретаймеры, сложный DSP, FEC |
Почему это важно?
Переход на PCIe 6.0 — это не просто увеличение скорости, а необходимость для обработки огромных объемов данных в современных AI-инфраструктурах. Увеличение пропускной способности при сохранении энергоэффективности позволит снизить затраты на охлаждение и питание дата-центров. Хотя массовое внедрение отложится до 2027–2028 годов, уже сейчас видно, что индустрия готова преодолеть технические барьеры, связанные с PAM4-сигнализацией и интероперабельностью устройств от разных вендоров.
Источник: Tom's Hardware ↗