Moderne ssd-controllers

We bekijken de specificaties, voor zover die bekend zijn, van veelgebruikte controllers. Daarbij kijken we naar de interface, het aantal kanalen en waar mogelijk chip-enablepinnen en -cores. Eveneens waar mogelijk geven we voorbeelden van drives met de genoemde controller.

Silicon Motion Inc

We kijken eerst naar Silicon Motion (SMI) en Phison. Dat zijn de grootste thirdparty-fabrikanten. Ze leveren controllers aan ssd-fabrikanten die ze op hun beurt weer combineren met nand van een van de grote nand-leveranciers, zoals Kioxia, Micron en SK Hynix. SMI en Phison ondersteunen over het algemeen zowel Toggle-nand als Onfi-nand, en bieden bovendien zogeheten turnkeyoplossingen met kant-en-klare firmware, maar vaak is het aanpassen van firmware ook mogelijk. Zo kan een fabrikant een zekere mate van controle uitoefenen over waarin zijn ssd sterk moet zijn.

Controller	Interface / protocol	Cores	Kanalen / CE	Nand-snelheid	Dram	Procedé	Drives
Silicon Motion
SM2264	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	4x Cortex R8	8x / 8x max 16TB	1600MT/s	(LP)DDR4(x) (32bit)	12nm	Mushkin Gamma
SM2267	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	2x Cortex R5	4x / 8x	1200MT/s	(LP)DDR3(l) (LP)DDR4 (16bit)	28nm	XPG Gammix S50 Lite
SM2267	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	2x Cortex R5	4x / 8x	1200MT/s	(LP)DDR4	28nm	Adata Gammix S50 Lite
SM2267XT	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	2x Cortex R5	4x / 4x	1200MT/s	Geen (HMB)	28nm	Nnb
SM2265 (onaangekondigd)	PCIe 3 x4 NVMe 1.3	2x Cortex	4x / ?x	1200MT/s	DDR3l	Nnb	Intel 670p
SM2262EN	PCIe 3 x4 NVMe 1.3	2x Cortex R5	8x / 4x	800MT/s	(LP)DDR3(l) DDR4 (16/32bit)	28nm	Kingston KC2000 KC2500 XPG Gammix S11 Pro
SM2263EN	PCIe 3 x4 NVMe 1.3	2x Cortex R5	4x / 4x	800MT/s	(LP)DDR3(l) DDR4 (16bit)	28nm	Kingston A2000 Crucial P1 Intel 660P
SM2263XT	PCIe 3 x4 NVMe 1.3	2x Cortex R5	4x / 4x	800MT/s	Nee (HBM)	28nm	Lexar NM610

Silicon Motion maakt gebruik van een techniek om de levensduur van het nand te optimaliseren, die het Nandxtend noemt. Vanaf de SM2264 wordt een cache van 4kB gebruikt; daarvoor werd 2kB gehanteerd voor Nandxtend. Dankzij ldpc-foutcorrectie wordt data bij lezen en schrijven op integriteit gecontroleerd. Zo worden eventuele foutjes gecorrigeerd waardoor ook ouder nand nog foutloos gebruikt kan worden.

Phison

Controller	Interface / protocol	Cores	Kanalen / CE	Nand-snelheid	Dram	Procedé	Drives*
Phison
PS E26	PCIe 5 x4	Cortex R5 CoXProcessor	Nnb	2400MT/s	Nnb	12nm	In 2022
PS5018-E18	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	3x Cortex R5 CoXProcessor	8x / 4x Max 8TB	1600MT/s	DDR4 2667MT/s	12nm	Corsair MP600 Pro Gigabyte Aorus 7000s Sabrent Rocket 4 Plus
PS5016-E16	PCIe 4 x4 NVMe 1.3	2x Cortex R5	8x / 4x	800MT/s Max 8TB	DDR4 1600MT/s	28nm	Corsair MP600 Corsair MP600 Core Gigabyte Aorus Gen4 Seagate Firecuda 520 Patriot VP4100 XPG Gammix S50
P5021-E21T	PCIe 4 x4 NVMe 1.4	1x Cortex R5	4x / 4x Max 4TB	1600MT/s	HMB	12nm	Nnb
PS5019-E19T	PCIe 4 x4	1x Cortex R5	4x / 4x	1200MT/s Max 2TB	Nee (HMB)	28nm	WD Black SN750 SE
PS5012-E12S	PCIe 3 x4 NVMe 1.3	2x Cortex	8x / 4x	667MT Max 8TB	DDR3l 1600MT/s DDR4 1600MT/s	28nm	Corsair MP400 Silicon Power A80 Silicon Power UD70

De CoXProcessor in sommige Phison-controllers is een dualcore-Arm-processor die de overige cores ontlast. Een van de CoXProcessor-cores neemt het klaarzetten van data naar de nand-interface voor zijn rekening, terwijl de tweede core gebruikt wordt voor het verwerken van data voor de l2p-cache.