PCIe 5.0固态硬盘应用前景探讨

DDR5内存、PCIe 5.0接口将是英特尔和AMD下一代平台的共同选择。PCIe 5.0固态硬盘会给电脑带来哪些巨变？

读写速度翻倍：
当代旗舰级PCIe 4.0固态硬盘可以实现超过7GB/s的顺序读取速度，而PCIe 5.0有望在此基础上再次翻倍。NAND闪存对于PCIe 5.0是否足够快？是不是要用DRAM内存来做存储介质才能填饱PCIe 5.0 x4的带宽？

群联的系统架构高级总监Sebastien Jean近日在接受TechRadar采访时给出了答案：1200MT/s的闪存目前已经应用到PCIe 4.0固态硬盘上，并在8通道主控的帮助下实现了7GB/s的读取速度；1600MT/s的闪存已经问世，它能够让PCIe 4.0固态硬盘的读取速度最终达到7.4GB/s的理论上限（扣除120b/128b转换以及Payload Size引发的损耗之后）。2400MT/s接口速率的新一代3D NAND闪存即将在明年问世，喂饱PCIe 5.0不成问题。

更高级和更智能的应用前景：
边缘计算是当前的一个热点话题，固态硬盘作为距离数据最近的设备，是否有机会赋予其计算能力从而让它发挥更大作用呢？譬如数据去重和数据压缩。数据去重又称为重复数据删除，它和数据压缩一样，可以变相地为固态硬盘“扩容”。

对于这两个问题Sebastien Jean的回答较为保守：数据去重需要大量的内存来跟踪每个扇区的哈希值，会大幅增加固态硬盘的主控以及DRAM缓存成本。而数据压缩也需要主控采用更高性能的CPU，会推高固态硬盘的价格并降低其经济性。群联确实提到了正在研发利用个机器学习算法对抗勒索软件和未授权数据访问的技术，但目前来看跟家用关系不大。

虽然主控厂商的创新应用项目不多，但微软确实给了玩家更多希望。微软的目标不是简单地用高带宽闪存把PCIe接口的带宽填满，而是希望通过硬件加速的数据压缩/解压技术拓宽SSD和GPU之间的数据桥梁。

GPU解压可能只是第一步，微软还打算让CPU或SSD主控在这个过程中扮演更重要的角色：

数据压缩/解压技术可以解决次世代游戏对海量高精度材质贴图的存储和访问需求，并通过高速的NVMe固态硬盘降低游戏对显存容量的依赖。

与此同时，微软还将在系统底层动手，部分地绕过传统的文件系统和文件卷，利用更新的Windows存储堆栈和DirectStorage运行时环境以及相关API，大大提升游戏对小零碎文件的存取效率、降低大量硬盘I/O活动中CPU在用户模式和内核模式之间切换的频率，把CPU时间更多地留给其他需求。

微软表示Direct Storage不局限于PCIe 4.0，对于PCIe 3.0接口的NVMe固态硬盘同样适用。我们相信，速度更快的PCIe 5.0固态硬盘势必将在未来游戏电脑硬件架构体系中发挥更加重要的作用。

挖矿更快？

从底层绕过文件系统，挺好。
但还有跟厉害的，从底层绕过FTL。