作者：SSDFans
近年来，数据量的暴增给企业存储带来了更大的压力，企业用户急需存储速度更快、性能更强的产品。同时，随着CPU、GPU和数据存储设备的不断发展，对带宽也提出了更高需求，PCIe4.0的出现使这些问题逐渐得到解决。相较于PCIe3.0，PCIe4.0将带宽提升了一倍，允许GPU和PCIe SSD提供更快的I/O。对普通用户来说，也许PCIe4.0似乎并没有多少必要，但是对于数据分析、机器学习、人工智能等一些数据密集型和计算应用程序来说，计算性能的显著提升可能会推动一些技术瓶颈的突破。除了可以提高速度，PCIe4.0还具备很好的数据可靠性和完整性，综合性能有了很大提升。索尼科技大概是看到了PCIe4.0对游戏体验的提升，在其2020年推出的游戏机Playstation 5上预留了标准的M.2 PCIe4.0 SSD插槽，以便用户日后升级扩容。
索尼Playstation 5
同时，PCIe4.0向下兼容PCIe3.0，所以即使是将PCIe3.0设备插入PCIe4.0插槽，依然能够正常工作，只不过其带宽是由PCIe3.0决定的。技术的迭代更新具有联动性，PCIe4.0的出现也意味着新一代产品的诞生。不过PCIe4.0的发展之路似乎走的并不平坦，从2017年首次提出，到市场上推出PCIe4.0产品经历了很长一段时间，还没等完全占据市场，PCIe5.0就出现了。虽然关于PCIe4.0的争议不断，但近两年来，PCIe4.0产品也是相继推出，并受到了市场认可。
2019年，支持PCIe4.0的SSD和显卡首次亮相，也代表着PCIe4.0正式开始迈入市场。在当年的台北国际电脑展上，AMD为了支持PCIe4.0，推出全新的X570芯片组，制造商也推出了数十款X570主板。但有了PCIe4.0主板，最重要的是要有可以支持它的处理器，即AMD第三代Ryzen处理器，当时AMD发布了五款不同的Ryzen 3000处理器，PCIe4.0的加持也成了AMD新一代CPU的亮点之一，二者也算相互成就了。但毕竟PCIe3.0曾占据市场太久，又和PCIe5.0在市场上共存，PCIe4.0的发展之路并不是一帆风顺的，不过AMD后来的B550和Ryzen5000处理器大放异彩，也算让PCIe4.0得到了正名。
AMD Radeon RX 5700 XT
继AMD第三代Ryzen之后，Intel于2020年推出其首款支持PCIe4.0的CPU，第十一代酷睿处理器，这款处理器率先使用了英特尔锐炬Xe显卡。
AMD不仅在消费级CPU上抢先Intel一步支持PCIe4.0，其第二代EPYC也是业界首款支持PCIe4.0的商用x86服务器CPU。同时这款CPU采样全球首款多芯片模块（MCM）架构，通过在同一封装中包含用于CPU和I/O的不容处理器节点提高性能。2021年发布的第三代AMD EPYC采用AMD 3D V-Cache，通过以3D叠层方式放置组件以实现最小延迟，借助三倍L3缓存实现更高带宽，可以处理极苛刻的技术计算工作负载。搭配128通道PCIe4.0，以极具竞争力的价格优势，在服务器CPU领域占据主要市场。
第三代AMD EPYC(霄龙)处理器
虽然Intel一直在CPU市场上占据主导地位，但在对PCIe4.0的支持方面一直没有AMD表现的积极。2021年，Intel推出的第三代至强处理器（Ice Lake-SP）单颗处理器最多可提供64条PCIe 4.0通道，采用10nm制程和Sunny Cove架构，最高规格可达40核。Intel第三代至强处理器更专注于AI计算，内置了人工智能加速和高级安全功能，提高工作效率的同时还可以保证信息安全。
除了AMD和Intel的角逐，华为鲲鹏920系列处理器也加入了对PCIe4.0的支持。鲲鹏920系列最多支持9个PCIe4.0接口，其PCIe扩展槽位支持华为自主开发的PCIe SSD，极大提升了搜索业务、Cache业务、下载业务等应用领域的I/O性能。同时支持华为自主研发的AI加速卡，使得图像处理等方面的工作更高效。
处理器性能提升以及整机市场的发展也对存储性能提出了更高要求，毕竟整机中各部分组件的性能同步提升才能发挥出技术升级的优势。近两年各大存储部件厂商陆续推出PCIe Gen 4 SSD，技术指标也都极具竞争力。宝存科技作为一家深耕数据中心领域超过十年的国内存储厂商，深知不同业务场景对存储的需求不尽相同。为了更好满足业务需求，在保证数据可靠性和性能一致性的基础上，推出了更高IOPS、更稳定QoS的PCIe Gen4 SP4E/SP4X系列SSD。宝存科技SP4系列产品的4K随机读取IOPS分别高达900K，4K稳态随机写入高达340 IOPS。满足数据中心多种业务场景中复杂的IO指令的同时，也大幅提升了终端用户的使用体验。同时，宝存科技基于多年来对数据中心业务场景的理解和经验，持续打磨和调优更符合多数业务场景所需混合读写场景的SSD固件。宝存科技SP4系列产品使用母公司倾力打造的SM8266主控，支持16通道，搭配3D eTLC闪存，单盘容量最高为7.68TB，可以充分满足数据库、OLTP/OLAP、云计算、大数据分析、高频交易及检索等工作负载的性能需求。
SM8266主控提供第六代NANDXtend技术，支持高性能LDPC ECC及RAID阵列校验纠错，可以确保极端操作情况下的数据完整性。藉此宝存科技SP4系列产品可以提供全路径端到端的硬件数据保护机制，其单盘失效平均时间(MTBF)超过2百万小时的企业级指标。同时还可以提供超过业界标准的DWPD。
宝存科技PCIe Gen4 SSD
由于企业业务系统需要24*7持续运行，稳定性对企业用户的重要性不言而喻。即便SSD的性能达到了极高的水平，如果不能保证稳定性和可靠性也没有什么实用意义。目前，市场上的企业级PCIe Gen4 SSD作为新一代产品，可靠性大都还有待考验。宝存科技的PCIe Gen4 SSD是在PCIe Gen3 SSD基础上进行了升级，其PCIe Gen3 SSD产品已在中国互联网巨头公司得到了广泛使用。通过智能算法加持，使NAND的program/erase suspend特性可以充分发挥出来，为各种企业级IO负载提供优异稳态下的QoS。
4K随机读取最大稳态延迟
4K随机写入最大稳态延迟
宝存科技SP4的4K随机读取最大稳态延迟低于12ms，和Intel P5510较为接近。SP4的4K随机写入的最大稳态延迟低于18ms，当命令数在32至512之间时，4K随机写入稳态延迟甚至低于Intel P5510。
8K随机读取最大稳态延迟
8K随机写入最大稳态延迟
16K随机读取最大稳态延迟
16K随机写入最大稳态延迟
8K/16K随机读取最大稳态延迟分别为25ms和43ms，略高于Intel P5510。PCIe NVMe SSD Gen4 SP4的8K/16K随机写入最大稳态延迟表现较好，均低于Intel P5510，分别为24ms和42ms。
虽说企业级SSD一般相对安全可靠，故障发生率较低，不过一旦出现故障就容易造成极大损失。为了应对可能发生的故障问题，宝存科技的PCIe Gen4 SSD提供了自主获取硬盘使用日志的功能，以便及时发现和解决问题，大大提升了故障分析速率和RMA效率。
宝存科技拥有超过十年的一线大厂规模部署经验，在应用定制化领域(Open Channel)有非常成功的案例，并且近两年已经得到非常规模的量产。定制化领域在软件层级、固件层级、主控层级、硬件方面都有特殊要求，需要和客户协作。在NAND Flash的使能和管理是宝存科技的强项，对NAND的迭代及管理等各方面的技术都有非常扎实的成功经验，这些经验在SP4系列产品中也有充分的体现。
关于宝存科技
宝存科技2011年成立于上海，2015年被全球较大的NAND闪存主控芯片供应商慧荣科技全资收购。宝存科技是一家致力于开发高性能企业级SSD固态存储解决方案的高新技术公司，提供标准化NVMe SSD和定制化Open Channel SSD 企业级固态存储产品，在数据库、虚拟化、云计算、大数据、人工智能等场景中得以广泛应用。产品上市至今，客户已遍布互联网、能源、交通、金融、教育、医疗、政府等各个行业和领域。
2014年，在美国全球闪存峰会上，推出业界首款单卡容量6.4TB PCIe SSD;
2016年，在中国互联网技术大会上，发布业界首款单卡容量12.8TB PCIe SSD；
2018年，发布业界首款商用Open Channel SSD；
2021年，推出新一代ZNS SSD；发布了传输速度更快的PCIE NVMe Gen4 SSD产品—SP4E/SP4X系列。
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