Marvell基于PCIe 5.0的Bravera SSD控制器

在存储领域,Marvell一直致力于为业界提供SSD、RAID和HBA控制器芯片。随着PCIe 5.0时代的日益临近,Marvell发布了命名为Bravera的新的存储芯片产品线。Bravera是Brave New Era的缩写,代表着Marvell将为数据中心和云存储提供更高性能的存储解决方案。

Marvell全新的Bravera数据中心存储品牌

在本次发布中,Marvell的Bravera产品线推出了两款SC5系列SSD控制器,分别是支持8个NAND通道的MV-SS1331控制器芯片和支持16个NAND通道的MV-SS1333控制器芯片。这两款SSD控制器芯片是目前全球首批支持PCIe 5.0速率的SSD控制器。后续,Marvell还将在Bravera产品线之下推出更多的存储控制器芯片。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器

在发布两款Bravera SC5 SSD控制器芯片的同时,Marvell也宣布了该SSD控制器芯片与业界厂家之间的合作验证情况。在NAND颗粒方面,Marvell已经在与Kioxia、SK Hynix和中国的长江存储(YMTC)进行合作。由于SSD存储模块的成本主要在NAND颗粒上,因此一款SSD控制器适配多个厂家的NAND颗粒是非常有必要的。在部件生态领域,与AMD和Intel的合作是必然的,最终的存储模块需要得到CPU厂家的支持,并能够与PCIe 5.0 Retimer芯片、PCIe 5.0 Switch芯片配合使用。在最终用户方面,Facebook和Microsoft这样的云厂商是存储模块大批量应用的地方,他们也需要对新的SSD控制器进行前期的验证。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器的合作厂家

Marvell宣称Bravera SC5 SSD控制器既能满足存储容量方面的要求,也能满足对IOPS性能方面的要求。对于存储型服务器,该控制器可以放在E3和E1.L存储模块上,提供较大的存储容量;对于计算型服务器,可以将该控制器放在E1.S存储模块上,可以提供较高的IOPS性能。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器适用于多种负载

从性能数据上来看,由于PCIe 5.0信号速率是PCIe 4.0信号速率的2倍,因此基于PCIe 5.0的SSD控制器性能相比PCIe 4.0 SSD控制器也会有2倍左右的提升。Marvell宣称Bravera SC5 SSD控制器的连续读速度可达14GB/s、连续写速度可达9GB/s;随机读性能可达到200万IOPS、随机写性能可达到100万IOPS。读写延时可以做到不到6us。但由于PCIe 5.0要使用更高速率的Serdes,因此功耗效率方面只有40%的性能提升。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器主要性能

Bravera SC5 SSD控制器还是目前业界第一款具有弹性SLA(服务等级协议:Service Level Agreement)的芯片。使用该芯片的SSD存储模块可以支持SEF(Software-Enabled Flash)、ZNS(Zoned Namespace)和OCP SSD规范,因此弹性SLA功能可以在该控制器芯片上管理QoS和数据队列。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器的弹性SLA功能

正如前面所提到的,Marvell在推广Bravera SC5 SSD控制器方面具有灵活的策略。不仅可以搭配不同厂家的NAND颗粒,也可以搭配SLC/MLC/TLC/QLC这四种NAND类型中的任何一种,最终呈现给用户的即可以是E1.S或E1.L存储模块,也可以是U.2或E3存储模块。

从SSD控制器到最终存储模块的灵活搭配方式

E1.S存储模块是目前业界关注的焦点。在正在走向市场的新一代EDSFF存储模块一文中可以看到,相比于EDSFF组织定义的其它存储模块形态,E1.S的进展是最快的,并且已经在Inspur、Facebook和Supermicro的新一代服务器中开始使用。在E1.S存储模块上,Marvell SC5 SSD控制器最多可以支持16个NAND通道,相比于M.2模块而言能够提供更大的存储容量。

使用Marvell SC5 SSD控制器的E1.S存储模块

Marvell为云数据中心优化的Bravera SC5 SSD控制器的主要特性都罗列在了下图中,一言以蔽之,新的SSD控制器可以提供更高的性能、支持多样的使用方式。

为云数据中心优化的Bravera SC5 SSD控制器

SC5 SSD控制器内建有数据安全和数据保护的功能,这些安全特性是目前业界所有SSD控制器都在支持的功能。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器内建的安全功能

Marvell不仅给出了Bravera SC5 SSD控制器的所有规格特性列表,还给出了该控制器的功能框图,便于用户理解这款新SSD控制器的特性。

Marvell Bravera SC5 SSD控制器特性一览

总 结

Bravera SC5 SSD控制器芯片是业界第一款支持PCIe Gen5速率的控制器芯片,虽然PCIe Gen5生态还处于早期阶段,但我们也看到业界很多厂家正在向着构建这一生态体系的方向迈进。在存储领域,Marvell与业界厂家有着广泛的合作,这将有利于推广其新的SSD控制器芯片。等到2022年Intel和AMD支持PCIe Gen5速率的CPU芯片开始在市场上推广的时候,业界将会涌现很多高带宽、低延时的新一代系统。

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