全网最全面的PCIe 50 SSD主控芯片汇总！你还不来看看吗？

前言

PCIe作为高性能数据传输的核心接口，目前已经历了多个代际的更新迭代。PCIe 5.0 于2019年由 PCI-SIG 推出，作为第四代 PCIe 标准的继任者，与 PCIe 4.0 相比，PCIe 5.0 的传输速度翻倍，性能的跃升也为下一代存储设备，尤其是 SSD 提供了更为广阔的发展空间。充电头网也已将PCIe不同版本参数规格汇总成下表所示，给大家带来更加直观的参考。

PCIe 5.0 的高速带宽也对其核心组件 — 主控芯片提出了更高要求。主控芯片作为 SSD 的“大脑”，负责对存储单元的管理、数据调度和错误校正等功能，决定着 SSD 的整体性能表现。该芯片不仅需要支持 PCIe 5.0 的高带宽，还要具备高速 NAND 闪存管理和低延迟的数据处理能力，以实现存储系统的性能优化。

PCIe 5.0 SSD主控芯片盘点

PCIe 5.0 标准的逐步普及，多个存储芯片供应商也开始推出支持这一标准的 SSD 主控芯片。充电头网汇总了当前市场上主要的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，并分析其性能特点汇总成下表所示。

排名不分先后，按企业英文首字母排序。

Phison群联

群联PS5026-E26

PHISON群联的PS5026-E26支持 PCIe 5.0 x4 通道和 NVMe 2.0 标准，采用台积电 12nm 工艺，内部集成 2 个 ARM Cortex-R5 核心及 3 个专用 IP 核心。读取速度可达 12GB/s，写入速度 11GB/s，4K 随机读取 150 万 IOPS，4K 随机写入 200 万 IOPS。

群联PS5026-E26 Max14um

PS5026-E26 Max14um是群联在 CES 2024 上发布的新品，是 PS5026-E26 的升级款，顺序读取速度由原来的12GB/s来到14GB/s。顺序写入速度由原来的11GB/s来到了12GB/s。4K随机读取和写入也达到了1,500K IOPS和2,000K IOPS。缓存支持方面可支持DDR4和LPDDR4缓存，还支持AES256、SHA512等多种数据加密。

群联PS5031-E31T

PS5031-E31T作为群联发布的最新低功耗PCIe 5.0主控，官方宣称其旨在为笔记本电脑和移动端设备带来PCIe 5.0的体验，因为采用了台积电的7nm制程制造。其功耗和发热也得到了良好的控制，可也随之带来了些许负面影响，其各项速度均弱于E26。最高读写速度为10800MB/s，4K随机读写为1500K IOPS，最大可支持容量为8TB。适合作为笔记本电脑或移动端设备硬盘主控使用。

平头哥

镇岳510 NVMe主控芯片

镇岳510是一颗高性能企业级SSD主控芯片，IO处理能力达到3400K IOPS，数据带宽达到14GByte/s，能效比达到420K IOPS/Watt。

镇岳510采用平头哥自研芯片与固件架构，通过良好的软硬件协同设计在实现性能突破的同时达到最佳能效。镇岳510芯片采用平头哥自研的低密度奇偶校验数据纠错算法，编码效率逼近香农极限，纠错性能也大幅提升，数据误码率低至10^-18。同时，镇岳510采用了软硬件一体的介质应用算法，能够准确预测介质的电平漂移，大幅改善长尾时延，给应用以高度一致性的性能体验。

Marvell

Marvell Bravera SC5控制器系列

Marvell 推出的全球首款 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，传输速度最高可达 14GB/s，随机性能高达 200 万 IOPS。支持 NVMe 1.4b 协议，具有 FIPS 安全认证、AES 256-bit 加密等功能，还搭载硬件级别的 “Elastic SLA Enforcer” 功能，可以大幅减少 CPU 占用率，改善用户体验。该主控支持第 5 代 NAND ECC 纠错技术，支持 3D QLC、TLC、SLC 等 NAND 闪存，有助于延长闪存颗粒使用寿命，并具有节能特性。

MMY华存电子

华存HC9001

HC9001主控芯片是国内首款自研12纳米工艺PCIe Gen5存储控制芯片，独创硬固件融合XSDirectA(eXcellent-Scheduling & Direct-Arrival)架构、自研第二代4K-LPDC(Low-Density Parity-Check)纠错算法架构、以及创新iPower架构。速度从PCIe4.0的16Gb/s提升到了PCIe5.0的32Gb/s，带宽可达128GB/s，并具有向下兼容性。同时加入国密算法与AI调适功能，层层加固，提升数据安全存储能力，实现了核心关键技术自主可控。

Microchip微芯科技

微芯 Flashtec NVMe 4016 PM8667

Microchip推出业内最强的企业级PCIe 5.0 SSD主控，型号为“Flashtec NVMe 4016 PM8667”，该主控支持多达16个可编程的NAND闪存通道，接口速率最高可达2400MT/s，而且还可完整支持PCIe 5.0 x4、NVMe 2.0标准规范，并可搭配多种TLC、QLC闪存芯片。在性能方面，这款主控的标称吞吐量超过14GB/s，随机性能超过300万IOPS。而且，其还支持ACM、PCIe链接加密、高级虚拟化、可编程机器学习，ZNS，OCP等，可以满足数据中心的需求。

SAMSUNG三星

三星自研 5nm 主控

可实现最大 14.5GB/s 的顺序读取速率和 13GB/s 的顺序写入速率。

Silicon Motion慧荣科技

慧荣SM2508

慧荣科技的旗舰级 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，采用台积电6nm工艺，支持 NVMe 2.0，内建 8 个最高支持 3600MT/s 速率闪存通道，顺序读写最高可达 14.5GB/s 和 14GB/s，随机读写速度可达 250 万 IOPS。该芯片采用 4 个 ARM Cortex R8 处理器与 1 个 ARM Cortex M0 处理器的搭配，能实现更高的并行度、更低的功耗和更高的频率，兼顾性能与功耗的均衡。

STARBLAZE忆芯科技

忆芯STAR1500

STAR1500是忆芯全新一代高端消费级PCIe5.0 SSD主控芯片，采用8核64位RISC-V多核处理器架构，支持PCIe Gen5接口和NVMe2.0协议，采用8nm制程，顺序读性能高达14.4GB/s。STAR1500为8路闪存通道，目标为数据中心级和高端消费级市场。STAR1500支持EP/RC功能、采用ONFI5.1闪存协议接口与DDR5内存协议接口，最大支持容量达到了64TB；安全功能上增加了防侧信道攻击功能，进一步提升了安全防护等级。

忆芯STAR1516

STAR1516是忆芯科技自主研发的全新一代高端企业级PCIe5.0 SSD主控芯片。自研企业级SSD架构，硬件加速器提升地址映射、数据搬移和数据计算效率；支持第五代StarNVMe®架构，提供极致延迟性能；支持第五代StarSecurity安全算法，支持硬件实时数据加解密，支持侧信道攻击防护；支持第五代StarLDPC®架构，提供更强纠错能力。STAR1516为16路闪存通道，目标为高性能企业级市场。

YingRen英韧科技

英韧YRS900

YRS900是英韧科技首款量产的PCIe 5.0企业级国产主控，采用开源的RISC-V架构，支持PCIe 5.0接口，顺序读取速度达14GB/s，顺序写入速度达12GB/s，并支持包括FDP （Flexible Data Placement）、SR-IOV硬件虚拟化技术、CMB等特性在内的多种特性，匹配更多客制化需求。

英韧YRS820

YRS820面向包括AI PC在内的高端消费级市场，高性能设计，顺序读取14GB/s，顺序写入12GB/s，内置英韧独有的AI智能数据加速设计，可搭配3D TLC/QLC，支持容量最高可达8TB。

英韧IG5669

IG5669主要针对数据中心级应用，采用 4 通道 PCIe 5.0 接口，具有 16/18 个 NAND 通道。顺序读写速度可分别达到 14GB/s 及 11GB/s，4K 随机读取速度为 3M IOPS，支持多种闪存类型以及多种企业级特性，适用于企业级应用、高端数据中心及人工智能等领域。

YEESTOR得一微

得一微YS9501

得一微业界性能领先的PCIe Gen5 NVMe企业级SSD 控制器，可满足各种云计算和企业级环境对高可靠性、高性能SSD 的应用需求。支持PCIe Gen5×4、16通道、ONFI 5.0 NAND、DDR5/DDR4，以及4K码长的LDPC引擎。此外，该控制器还支持透明压缩、加解密，支持标准SSD、OC SSD、ZNS SSD形态。YS9501具有高性能、低延迟，和稳定的服务质量（QoS）表现，全面满足企业级/数据中心对SSD的需求。

顺序读速度为14.5 GB/s，顺序写速度为12 GB/s，随机读速度为3,000,000 IOPS，随机写速度为3,000,000 IOPS。

充电头网总结

PCIe 5.0 是 SSD 实现更高读写性能的重要基础，而 PCIe 5.0 SSD 主控芯片则是决定这一接口在存储设备上性能表现的核心组件。两者相辅相成，共同推动 SSD 性能的提升。从本文的汇总来看，市场上主流的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片已经逐步走向成熟，各大芯片厂商都致力于推出具备先进架构和 NAND 管理技术的主控芯片。

这些产品不仅可以应对数据中心和高性能计算领域的严苛需求，也能够推动消费级存储设备向更高性能发展。同时，主控芯片的设计还围绕着功耗优化、散热控制、数据保护等方面展开，使得 PCIe 5.0 SSD 在高负载、持续运行的场景中依然保持稳定。

Marvell ThunderX3处理器解析：96核心384线程、ARM芯片之王

长久以来，服务器、数据中心领域一直是x86 CPU架构的天下，但是随着市场需求、应用负载的多元化，随着云计算、边缘计算、高性能计算的不断演进，RISC-V、ARM等架构也都迎来了新的爆发机遇，尤其是ARM，众多巨头纷纷参与，生态建设也是如火如荼。

比如最近，亚马逊就发布了ARM架构的64核心Graviton2，安晟培(Ampere)则推出了80核心的Altra。现在，Mavell(美满电子)奉上了第三代ARM芯片“ThunderX3”。

Marvell的大名很多人可能不太熟悉，但这家历史悠久的半导体企业其实随时都在你身边，比如机械硬盘主控，绝大部分都出自Marvell的手笔 ，SSD主控也有丰富的产品。

Marvell成立于1995年，总部位于美国加州圣克拉拉，在美国、以色列、印度、德国、中国都设有研发中心，全球员工超过5000人，全球专利超过1万件，2020财年收入27亿美元，核心业务覆盖存储、网络、计算三大领域，特别是拥有超过15年的高性能多核心CPU研发经验。

Mavell旗下拥有完整的CPU处理器产品线，包括Armada、Octeon TX、Octeon Fusion、ThunderX四大系列，尤其是已经悄然成为全球最大的ARM服务器处理器供应商，应用范围、生态支持都独步全球，累计出货量已突破1亿颗。

2017年，Marvell还以约60亿美元的价格收购了美国无工厂半导体企业Cavium(凯为半导体)，进一步增强了ARM平台的设计能力。

既然有了成熟的x86，为何要大力推广ARM？它有什么吸引整个行业的呢？

Marvell认为，在架构、工艺、性能、能效、生态等多个方面，ARM都展现出了更优秀的品质，虽然不会也不能全方位取代x86，但是在部分特定领域，尤其是云计算、高性能计算等，已经明显超越x86。

架构方面，x86一直是一个架构打天下，从服务器数据中心到桌面笔记本消费级，都基于同一个架构衍生不同的产品，缺乏灵活性，尤其是在并行处理方面，而且规模越做越大，也导致成本、功耗越来越无法满足需求。

工艺方面，Intel已经失去了领导地位，至强系列至今还是14nm，AMD虽然走到了7nm，但又在架构上“取巧”使用chiplet多芯片设计，导致内存带宽、内存延迟明显不足，ARM方面则跟着台积电一路走到了7nm，并即将进入5nm。

性能和能效方面，Marvell认为ARM架构的单线程性能已经是一流水准，多线程和平台性能更是遥遥领先，内存带宽、延迟同样优秀，而且功耗低、能效高。

生态方面，x86虽然历史悠久，但负担也很重，比如考虑各种历史甚至是消费级兼容性，ARM则没有过多拖累，架构直接为服务器优化而生。

同时，软硬件行业对ARM的支持也越来越丰富，比如Marvell ThunderX2已经被20多家终端客户部署在大规模云计算、高性能计算市场，包括微软Azure、HPE、Cray、Atos、洛斯阿拉莫斯国家实验室、桑迪亚国家实验室、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室、布里斯托大学、莱彻斯特大学等等。

甚至，Intel的一些软硬件技术同样支持ARM平台，NVIDIA、AMD GPU同样也支持。

接下来说说具体产品。Marvell ThunderX系列严格遵循每两年升级一代的路线图 ，ThunerX2系列诞生于2018年，而在今天的主角ThunerX3之后，2022年还将看到ThunerX4，工艺也是一路升级，28nm、16nm、7nm……

ThunerX3采用台积电7nm DUV工艺制造，基于Marvell自主研发架构，指令集兼容ARM v8.3 ，最多96个核心，而且继续支持4线程，也就是最多384个线程，是上一代的整整三倍，而且支持双路并行，此时单系统可提供192个核心、768个线程。

同时，频率方面基准最高2.4GHz，最高加速3.1GHz ，比上代还提高了100MHz。

新的内核集成四个128-bit Neon SIMD单元，就宽度而言等效于一个x86 AVX-512，从而大大提高了浮点性能。 Intel至强最高端型号两个，AMD霄龙则是每核心两个256-bit SIMD单元，基本等效。

内存支持八通道DDR4，频率达3200MHz ，并支持64条PCIe 4.0(16个控制器) ，比上代PCIe 3.0更进一步而且增加了8条通道，未来还会随着PCIe 5.0/6.0标准的演进而升级。

当然了，企业级的RAS、虚拟化这些都是必不可少的元素。

接下来说说性能，当然都是来自Marvell官方的数据，而且具体性能表现取决于特定的工作负载。

综合性能方面，ThunderX3对比上代IPC(每时钟周期指令数)性能提升超过25％，基本可视为架构本身的进步幅度，而结合更高的运行频率，单核心性能提升超过60％，再加上大大增加的核心数，整体性能提升可以超过3倍！

对比x86双雄，ThunderX3的优势不在于绝对性能，而是更好的能效，相比于AMD Rome二代霄龙可高出30％，对比Intel二代可扩展至强更是领先多达1.2倍。

ThunderX3并不贪大求全，主攻市场只有两个，一是云计算 ，包括大数据、数据库、流媒体、Web、搜索、存储、移动应用开发、手游等等，其高度并行、丰富I/O、超低延迟、ARM原生都是独特优势。

性能方面，单核心四线程可以带来可观的性能提升，常见应用中最多可以提升达80％，特定负载下甚至能见到3-4倍的提升。

对比AMD二代霄龙、Intel二代可扩展至强，ThunderX3在云端也毫不示弱，所服务的领域内已经全面胜出，而且延迟更低，而且支持更多数量的虚拟机。

第二个主攻方向就是高性能计算 ，包括政府部门、天气预报、油气勘探、计算机辅助工程、生物基因、电子设计自动化等，高内存带宽、高能效、高并行性的特点可以说非常适合。

对比两家x86方案， ThunderX3在浮点、内存带宽指标以及量子化学、计算流体动力学、计算化学、矢量物理等应用方面，都有着不俗的表现。

对于ThunderX3的市场前景，Marvell也是非常积极乐观，透露现在部署ThunderX2的超过20家客户，都在准备升级ThunderX3，而后续的ThunderX4还会继续带来大幅度的提升。

中间的是上代ThunderX2

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