既是CPU一部分，又能充当主板芯片组：AMD万能IOD功能分解

从第三代锐龙开始，AMD CPU全面转向台积电代工，但其中依然有Global Foundries代工的部分：IO die（IOD）芯片。这个相比计算芯片面积更大的家伙承担着CPU的数据输入输出功能，集成有DDR4内存控制器、PCIE 4.0控制器以及USB和SATA控制器。

Chiplet小芯片设计将CPU中不同组件在独立的裸片上设计实现，并使用不同工艺节点制造，降低了成本。更为奇特的是，这颗IOD还能具备很强的可重用性，能够单独封装成主板芯片组使用（X570/TRX40），这是如何做到的呢？

最近芯片显微摄影爱好者Fitzchens Fitz拍摄了第三代锐龙中的IOD以及第二代EPYC处理器中的IOD，并由PC发烧友与VLSI工程师Nemez标注了芯片各区域实现的功能。第三代锐龙中的IOD拥有两个x16 SerDes控制器和一个I/O根集线器，以及两个可配置的x16 SerDes PHY。作为设计的核心，SerDes是高度可配置的串行/解串器，可以通过结构交换器和PHY网络用作PCIe、SATA、USB或其他高带宽的串行接口。2个CCD IFOP（Infinity Fabric over Package）可以连接到2个ZEN 2 CCD小芯片，每个CCD中包含至多8个CPU核心。

而在第二代EPYC以及第三代Ryzen Threadripper线程撕裂者当中，使用的是另外一种体积和规模更大的IOD芯片。

它具有8个CCD IFOP（Infinity Fabric over Package），从而能够连接多达8个CCD。此外IOD还具备用于2P主板的IFIS（Infinity Fabric Inter-Socket）接口。当然，线程撕裂者中的IOD并禁用了一半的SerDes和内存控制器（限制最多4通道内存）。

将锐龙处理器中的IOD用作芯片组（X570），AMD首先解决了PCIE4.0主板的有无问题，不过这样会有一部分功能模块无法发挥应有的作用（如IOD中的内存控制器）。

AMD已经宣布全新B550主板将在6月16日开始上市，预计会比X570主板便宜的多。B550芯片组本身不提供PCIE4.0拆分功能，PCIE4.0信号依然需要由锐龙CPU内的IOD直接提供，但1个独显和1颗高速固态硬盘的配置已经足以满足多数玩家的需求。

全网最全面的PCIe 50 SSD主控芯片汇总！你还不来看看吗？

前言

PCIe作为高性能数据传输的核心接口，目前已经历了多个代际的更新迭代。PCIe 5.0 于2019年由 PCI-SIG 推出，作为第四代 PCIe 标准的继任者，与 PCIe 4.0 相比，PCIe 5.0 的传输速度翻倍，性能的跃升也为下一代存储设备，尤其是 SSD 提供了更为广阔的发展空间。充电头网也已将PCIe不同版本参数规格汇总成下表所示，给大家带来更加直观的参考。

PCIe 5.0 的高速带宽也对其核心组件 — 主控芯片提出了更高要求。主控芯片作为 SSD 的“大脑”，负责对存储单元的管理、数据调度和错误校正等功能，决定着 SSD 的整体性能表现。该芯片不仅需要支持 PCIe 5.0 的高带宽，还要具备高速 NAND 闪存管理和低延迟的数据处理能力，以实现存储系统的性能优化。

PCIe 5.0 SSD主控芯片盘点

PCIe 5.0 标准的逐步普及，多个存储芯片供应商也开始推出支持这一标准的 SSD 主控芯片。充电头网汇总了当前市场上主要的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，并分析其性能特点汇总成下表所示。

排名不分先后，按企业英文首字母排序。

Phison群联

群联PS5026-E26

PHISON群联的PS5026-E26支持 PCIe 5.0 x4 通道和 NVMe 2.0 标准，采用台积电 12nm 工艺，内部集成 2 个 ARM Cortex-R5 核心及 3 个专用 IP 核心。读取速度可达 12GB/s，写入速度 11GB/s，4K 随机读取 150 万 IOPS，4K 随机写入 200 万 IOPS。

群联PS5026-E26 Max14um

PS5026-E26 Max14um是群联在 CES 2024 上发布的新品，是 PS5026-E26 的升级款，顺序读取速度由原来的12GB/s来到14GB/s。顺序写入速度由原来的11GB/s来到了12GB/s。4K随机读取和写入也达到了1,500K IOPS和2,000K IOPS。缓存支持方面可支持DDR4和LPDDR4缓存，还支持AES256、SHA512等多种数据加密。

群联PS5031-E31T

PS5031-E31T作为群联发布的最新低功耗PCIe 5.0主控，官方宣称其旨在为笔记本电脑和移动端设备带来PCIe 5.0的体验，因为采用了台积电的7nm制程制造。其功耗和发热也得到了良好的控制，可也随之带来了些许负面影响，其各项速度均弱于E26。最高读写速度为10800MB/s，4K随机读写为1500K IOPS，最大可支持容量为8TB。适合作为笔记本电脑或移动端设备硬盘主控使用。

平头哥

镇岳510 NVMe主控芯片

镇岳510是一颗高性能企业级SSD主控芯片，IO处理能力达到3400K IOPS，数据带宽达到14GByte/s，能效比达到420K IOPS/Watt。

镇岳510采用平头哥自研芯片与固件架构，通过良好的软硬件协同设计在实现性能突破的同时达到最佳能效。镇岳510芯片采用平头哥自研的低密度奇偶校验数据纠错算法，编码效率逼近香农极限，纠错性能也大幅提升，数据误码率低至10^-18。同时，镇岳510采用了软硬件一体的介质应用算法，能够准确预测介质的电平漂移，大幅改善长尾时延，给应用以高度一致性的性能体验。

Marvell

Marvell Bravera SC5控制器系列

Marvell 推出的全球首款 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，传输速度最高可达 14GB/s，随机性能高达 200 万 IOPS。支持 NVMe 1.4b 协议，具有 FIPS 安全认证、AES 256-bit 加密等功能，还搭载硬件级别的 “Elastic SLA Enforcer” 功能，可以大幅减少 CPU 占用率，改善用户体验。该主控支持第 5 代 NAND ECC 纠错技术，支持 3D QLC、TLC、SLC 等 NAND 闪存，有助于延长闪存颗粒使用寿命，并具有节能特性。

MMY华存电子

华存HC9001

HC9001主控芯片是国内首款自研12纳米工艺PCIe Gen5存储控制芯片，独创硬固件融合XSDirectA(eXcellent-Scheduling & Direct-Arrival)架构、自研第二代4K-LPDC(Low-Density Parity-Check)纠错算法架构、以及创新iPower架构。速度从PCIe4.0的16Gb/s提升到了PCIe5.0的32Gb/s，带宽可达128GB/s，并具有向下兼容性。同时加入国密算法与AI调适功能，层层加固，提升数据安全存储能力，实现了核心关键技术自主可控。

Microchip微芯科技

微芯 Flashtec NVMe 4016 PM8667

Microchip推出业内最强的企业级PCIe 5.0 SSD主控，型号为“Flashtec NVMe 4016 PM8667”，该主控支持多达16个可编程的NAND闪存通道，接口速率最高可达2400MT/s，而且还可完整支持PCIe 5.0 x4、NVMe 2.0标准规范，并可搭配多种TLC、QLC闪存芯片。在性能方面，这款主控的标称吞吐量超过14GB/s，随机性能超过300万IOPS。而且，其还支持ACM、PCIe链接加密、高级虚拟化、可编程机器学习，ZNS，OCP等，可以满足数据中心的需求。

SAMSUNG三星

三星自研 5nm 主控

可实现最大 14.5GB/s 的顺序读取速率和 13GB/s 的顺序写入速率。

Silicon Motion慧荣科技

慧荣SM2508

慧荣科技的旗舰级 PCIe 5.0 SSD 主控芯片，采用台积电6nm工艺，支持 NVMe 2.0，内建 8 个最高支持 3600MT/s 速率闪存通道，顺序读写最高可达 14.5GB/s 和 14GB/s，随机读写速度可达 250 万 IOPS。该芯片采用 4 个 ARM Cortex R8 处理器与 1 个 ARM Cortex M0 处理器的搭配，能实现更高的并行度、更低的功耗和更高的频率，兼顾性能与功耗的均衡。

STARBLAZE忆芯科技

忆芯STAR1500

STAR1500是忆芯全新一代高端消费级PCIe5.0 SSD主控芯片，采用8核64位RISC-V多核处理器架构，支持PCIe Gen5接口和NVMe2.0协议，采用8nm制程，顺序读性能高达14.4GB/s。STAR1500为8路闪存通道，目标为数据中心级和高端消费级市场。STAR1500支持EP/RC功能、采用ONFI5.1闪存协议接口与DDR5内存协议接口，最大支持容量达到了64TB；安全功能上增加了防侧信道攻击功能，进一步提升了安全防护等级。

忆芯STAR1516

STAR1516是忆芯科技自主研发的全新一代高端企业级PCIe5.0 SSD主控芯片。自研企业级SSD架构，硬件加速器提升地址映射、数据搬移和数据计算效率；支持第五代StarNVMe®架构，提供极致延迟性能；支持第五代StarSecurity安全算法，支持硬件实时数据加解密，支持侧信道攻击防护；支持第五代StarLDPC®架构，提供更强纠错能力。STAR1516为16路闪存通道，目标为高性能企业级市场。

YingRen英韧科技

英韧YRS900

YRS900是英韧科技首款量产的PCIe 5.0企业级国产主控，采用开源的RISC-V架构，支持PCIe 5.0接口，顺序读取速度达14GB/s，顺序写入速度达12GB/s，并支持包括FDP （Flexible Data Placement）、SR-IOV硬件虚拟化技术、CMB等特性在内的多种特性，匹配更多客制化需求。

英韧YRS820

YRS820面向包括AI PC在内的高端消费级市场，高性能设计，顺序读取14GB/s，顺序写入12GB/s，内置英韧独有的AI智能数据加速设计，可搭配3D TLC/QLC，支持容量最高可达8TB。

英韧IG5669

IG5669主要针对数据中心级应用，采用 4 通道 PCIe 5.0 接口，具有 16/18 个 NAND 通道。顺序读写速度可分别达到 14GB/s 及 11GB/s，4K 随机读取速度为 3M IOPS，支持多种闪存类型以及多种企业级特性，适用于企业级应用、高端数据中心及人工智能等领域。

YEESTOR得一微

得一微YS9501

得一微业界性能领先的PCIe Gen5 NVMe企业级SSD 控制器，可满足各种云计算和企业级环境对高可靠性、高性能SSD 的应用需求。支持PCIe Gen5×4、16通道、ONFI 5.0 NAND、DDR5/DDR4，以及4K码长的LDPC引擎。此外，该控制器还支持透明压缩、加解密，支持标准SSD、OC SSD、ZNS SSD形态。YS9501具有高性能、低延迟，和稳定的服务质量（QoS）表现，全面满足企业级/数据中心对SSD的需求。

顺序读速度为14.5 GB/s，顺序写速度为12 GB/s，随机读速度为3,000,000 IOPS，随机写速度为3,000,000 IOPS。

充电头网总结

PCIe 5.0 是 SSD 实现更高读写性能的重要基础，而 PCIe 5.0 SSD 主控芯片则是决定这一接口在存储设备上性能表现的核心组件。两者相辅相成，共同推动 SSD 性能的提升。从本文的汇总来看，市场上主流的 PCIe 5.0 SSD 主控芯片已经逐步走向成熟，各大芯片厂商都致力于推出具备先进架构和 NAND 管理技术的主控芯片。

这些产品不仅可以应对数据中心和高性能计算领域的严苛需求，也能够推动消费级存储设备向更高性能发展。同时，主控芯片的设计还围绕着功耗优化、散热控制、数据保护等方面展开，使得 PCIe 5.0 SSD 在高负载、持续运行的场景中依然保持稳定。

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