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PCIe 5.0 et 6.0 : un nouveau connecteur pour SSD et de meilleurs refroidisseurs sont nécessaires

Le doublement de la vitesse de transfert des prochains SSD dotés de PCI Express 5.0 s’accompagne d’une consommation d’énergie nettement supérieure. Cette augmentation est presque proportionnelle à chaque GByte/s supplémentaire, de sorte que les SSD haut de gamme dotés de PCIe 5.0 et d’un débit attendu de 14 à 15 GByte/s ont une dissipation d’énergie d’environ 14 watts. Avec un nouveau doublement, les SSD les plus rapides approcheront les 30 watts dans les prochaines années.

Dans une interview accordée au fabricant MSI, Sébastien Jean, directeur technique de Phison, a déclaré que les dissipateurs thermiques des SSD deviendront obligatoires dans la prochaine génération. Sans une bonne ventilation du boîtier, il faut même envisager des ventilateurs dédiés pour les refroidisseurs de SSD. Les cartes PCIe 4.0 actuelles consomment jusqu’à 8 watts ; de nombreux fabricants vendent déjà leurs modèles haut de gamme avec de petits dissipateurs thermiques afin d’éviter une réduction de la vitesse due à des températures trop élevées.

Phison est l’un des plus grands fabricants de contrôleurs SSD, qu’utilisent de nombreuses entreprises tierces telles que Corsair, Gigabyte, Kingston, MSI, Sabrent et Seagate. Le modèle supérieur actuel porte l’abréviation E18 et atteint des taux de transfert allant jusqu’à 7,4 GByte/s. L’année prochaine, le E26 suivra en tant que premier contrôleur PCIe 5.0 propre. Outre les contrôleurs, Phison vend également des SSD complets.

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Le connecteur M.2 pour les SSD PCIe s’est imposé dans les PC de bureau et les ordinateurs portables. Toutefois, selon M. Jean, il atteint de plus en plus ses limites, ce qui explique que l’industrie développe déjà au moins un successeur. Outre une meilleure qualité de signal, les nouveaux connecteurs devraient améliorer la dissipation de la chaleur par la carte mère, par exemple via des câbles en cuivre. En théorie, un nouveau connecteur pourrait également fournir plus de voies PCIe, de sorte qu’un taux de transfert de 28 à 30 GByte/s serait déjà possible avec PCIe 5.0 et pas seulement avec PCIe 6.0.

Les SSD M.2 émettent déjà une partie de leur chaleur résiduelle via la carte mère, mais pas de manière très efficace : d’une part via la connexion enfichable et d’autre part via la vis de fixation à l’extrémité des petites cartes. Selon Jean, cette dernière représente 70 % de la chaleur perdue qui va à la carte mère. Il est évident qu’il y a plus de potentiel, car les cartes mères ont une grande surface pour le flux d’air à travers le boîtier.

Les procédés de fabrication modernes et les décisions de conception des contrôleurs, telles que la réduction des canaux de mémoire, ne peuvent pas augmenter l’efficacité des SSD à un point tel que des dissipateurs thermiques plus grands ne seraient pas nécessaires à l’avenir. Phison, par exemple, dispose des E18 et E26 produits par le fabricant de puces sous contrat TSMC avec des structures de 12 nanomètres. Ensuite, l’entreprise souhaite passer à la technologie 7-nm.

Pour les ordinateurs portables en particulier, les SSD plus lents mais plus économes en énergie devraient rester la norme – par exemple, toujours avec PCIe 4.0 ou avec moins de voies PCIe 5.0. Dans le cas des processeurs mobiles Ryzen 4000 et Ryzen 5000, AMD s’est déjà prononcé en faveur de PCIe 3.0 et contre PCIe 4.0, entre autres pour des raisons d’efficacité.

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