電子發燒友早八點訊： NAND Flash讀寫性能持續提升，已超越原本為機械硬盤設計的SATA接口所能提供的帶寬。為解除效能瓶頸，固態硬盤（SSD）接口朝PCI-e升級，已經是大勢所趨。然而，考慮到個別應用市場的需求，SSD控制器供貨商的解決方案組合必須更加多樣化。

固態硬盤的接口正在朝PCI-e世代演進，但由于各類應用對效能、價格的接受程度不同，對SSD控制器供貨商而言，其解決方案的涵蓋范圍勢必要不斷擴張，才能創造出新的市場版圖。

目前采用PCI-e接口的固態硬盤，大多采用四信道PCI-e接口，市場則主要集中在服務器、數據中心儲存設備等對效能要求極高的應用。但對于主流消費市場而言，四通道PCI-e所提供的效能，卻遠高于應用需求，且價格偏高。

降低SSD成本　雙通道解決方案瞄準大眾市場

由于NAND Flash讀寫性能持續提升，SATA接口的帶寬早已無法滿足固態硬盤（SSD）需求。有鑒于此，高階SSD產品目前均已轉向PCI-e接口，至于主流和入門級SSD產品則大多仍停留在SATA接口。不過，隨著新一代低成本/低功耗控制器方案問世，2017年將可望看到更多主流和入門級SSD進入PCI-e世代。

群聯創新技術研發事業群資深經理許江漢（圖1）表示，主流/入門級SSD產品從SATA接口升級到PCI-e接口的趨勢，從2016年就已經啟動，2017年則將在新一代低成本、高性價比SSD控制器方案的加持下更進一步發酵。環顧市場上幾家主要的控制器供貨商，包含群聯在內，都已經備妥新款控制器芯片，準備搶食這波改朝換代商機。

圖1　群聯創新技術研發事業群資深經理許江漢指出，2017年將會看到更多鎖定主流市場的SSD轉向PCI-e接口。

目前支持PCI-e接口的SSD應用控制器，大多支持四通道PCI-e Gen3，傳輸帶寬接近32Gbit/s，遠遠超過SATA 3.0的6Gbit/s。而在實際的連續讀寫、隨機讀寫IOPS性能方面，業界各家產品的性能水平則可大致整理如表1。

從表1的數據可以看出，不管是用哪一家控制器業者所做出的SSD，其性能與SATA接口相比，都高出好幾個檔次。然而，在實際應用上，真的需要這么大帶寬的消費型應用場景其實不多。以2，700MB/s這個傳輸速率為例，在消費型的應用情境中，大概只有傳輸高分辨率影音檔案能明顯感受到差異性，但消費者應該不會經常搬移影片這類大型檔案。

也因為只有經常存取大型檔案的使用者能從這么大的帶寬中明顯受益，目前采用PCI-e接口的SSD主要鎖定企業級市場或數據中心應用，一般消費型SSD即便有PCI-e產品，也是以營銷宣傳或展示品牌實力為主，真正的銷售主力還是SATA機種。

許江漢進一步分析，PCI-e具備高帶寬與架構容易拓展的優勢，但隨著信道數增加，印刷電路板上的布線復雜度跟耗電量也會上升。因此，在主流和入門級SSD上采用四通道控制器方案，未必是最有效益的選擇。不過，隨著NAND Flash的讀寫效能不斷改善，SATA帶寬不足終究是個必須面對的問題。因此，考慮到應用需求、生產良率、耗電量等各種因素后，雙通道PCI-e將是比四通道PCI-e更適合主流SSD的方案。

事實上，所有SSD控制器廠商，都已經看到這個趨勢，并備妥支持雙通道PCI-e的解決方案。以群聯為例，日前該公司便發表了PS5008-E8控制器芯片，要以更低成本、更省電的特性來搶攻超輕薄筆記本電腦、二合一裝置（2-in-1）等PC相關市場。同時許江漢也預期，到了2017年下半，支持雙信道PCI-e的SSD價格，和現有SATA SSD硬盤的價差將非常有限，相信消費者跟PC OEM廠商會有更充分的理由選擇支持PCI-e接口的SSD。

ADAS需求帶動　 SSD迅速切入市場

整體來看，SSD應用近年來發展相當蓬勃。除了廣為人知的個人計算機/筆記本電腦、平板計算機外，很多嵌入式裝置也開始采用SSD。舉例來說，網絡儲存設備向來是傳統機械硬盤的天下，但近年來已開始有制造商推出完全采用NAND Flash來儲存數據的網絡儲存設備，主打中小企業及數據中心市場。雖然其平均價格仍高于傳統產品，但性能卻遠遠甩開采用傳統硬盤的儲存系統。

許江漢認為，對SSD產業鏈而言，這類新產品是一個值得觀察的領域。雖然其市場規模目前還很小，但卻有一定的發展潛力。整體來說，包含這類新型網絡儲存設備在內，數據中心相關領域的需求規模，占整體SSD出貨約不到10%。這類SSD都是以高速傳輸、高性能作為主要賣點。

除了數據中心外，采用PCI-e界面的SSD還有另一個正在萌芽中的新應用市場：汽車應用。

汽車內部電子化程度持續提升，對業界來說已經不是新聞，而電子化的結果，會連帶使得數據儲存的需求出現。舉例來說，車載信息娛樂系統（Infortainment System）就會需要內建一定容量的儲存空間，以便存放影片、音樂或應用程序這類數字內容。

不過，在先進駕駛輔助系統（ADAS）這個概念逐漸落實后，汽車內的數據儲存需求將出現另一個新的發展方向：儲存傳感器所產生的數據。許江漢分析，隨著汽車搭載的傳感器數量越來越多，其所產生的數據也會跟著爆炸性成長，因此，很多車廠跟Tier 1業者，已經開始思考，要如何儲存、處理這些龐大的數據。

由ADAS所產生的儲存需求，跟信息娛樂系統的需求有很大的不同。這類數據都需要實時處理，因此儲存裝置本身必須具備很高的性能，不能成為系統效能的瓶頸。因此，采用PCI-e接口的SSD，順理成章地成為客戶考慮采用的解決方案。

工業用SSD緩步進入PCI-e世代

至于工業自動化領域，對SSD的需求則一直存在，并且正在緩慢地朝PCI-e世代演進。

事實上，早在PC等消費類應用崛起之前，工業市場對SSD的需求就已經存在。在工業領域，有部分設備所處的環境，對機械硬盤來說太過嚴苛，因此設備制造商早就轉向SSD。不過，在這個市場上，傳輸速度跟儲存容量不是設備制造商最主要的考慮，而是儲存設備的可靠度，因此工業市場上除了SATA之外，甚至還有很多PATA SSD產品的需求。

不過，近年來，隨著工業計算機逐漸汰舊換新，為了與新平臺搭配，PCI-e SSD的需求也已經開始慢慢出現。但許江漢認為，由于工業計算機是個產品生命周期很長的產品，目前使用中的工業計算機，還是有很多只支持PATA跟SATA的機種，加上產品驗證過程漫長，因此PCI-e SSD在工業領域的滲透速度，會比較緩慢些。

聲明：電子發燒友網轉載作品均盡可能注明出處，該作品所有人的一切權利均不因本站轉載而轉移。作者如不同意轉載，即請通知本站予以刪除或改正。轉載的作品可能在標題或內容上或許有所改動。