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SK hynix 固態儲存電路板與散熱結構|PCIe Gen6 企業 SSD 2026
SK hynix 固態儲存電路板與散熱結構

PCIe Gen6 企業 SSD 2026:Micron 9650 與 Samsung PM1763,速度翻倍能否減少 GPU 等待?

PCIe Gen6 把每條通道的速率提升至 64 GT/s,企業 SSD 的循序讀取亦由 Gen5 的約 14 GB/s 躍升至 28 GB/s 級別。Micron 9650 與 Samsung PM1763 已經量產,Kioxia CM10 亦已送樣。不過,單碟速度翻倍,並不等於 GPU 的等待時間減半:數據路徑上的共用上行鏈路、外形、散熱與寫入模式,同樣決定 AI 系統的實際數據供給能力。本文整理 2026 年 PCIe Gen6 與 Gen5 企業 SSD 的規格、外形與散熱變化,以及 SSD 在 AI 儲存中的新角色。

重點摘要

  • 速率:PCIe Gen6 x4 每方向約 32 GB/s,是 Gen5 x4 的兩倍;Micron 9650 與 Samsung PM1763 的循序讀取分別達 28,000 MB/s 與 28,400 MB/s。
  • 量產進度:Micron 9650 於 2026 年 2 月量產,Samsung PM1763 於 2026 年 7 月量產,Kioxia CM10 正向客戶送樣。
  • 外形:Gen6 產品集中在 EDSFF E1.S 與 E3.S;Samsung PM1763 的 U.2 版本與 Kioxia CM10 的 2.5 吋版本仍為 PCIe Gen5。
  • 散熱:Micron 9650、Samsung PM1763、Kioxia CM10 與 SK hynix PEB210 均提供液冷設計或液冷相容。
  • AI 角色:SSD 由數據集儲存,延伸至 KV cache 與上下文記憶體層,Kioxia CM10 支援 NVIDIA CMX 上下文記憶體儲存架構。

PCIe Gen6 企業 SSD 總覽

型號介面NAND外形性能容量狀態
Micron 9650 PROPCIe 6.0 x4Micron G9 TLCE1.S 9.5mm、E3.S 1T循序讀取 28,000 MB/s;隨機讀取 550 萬 IOPS7.68/15.36/30.72 TB(1 DWPD)量產
Micron 9650 MAXPCIe 6.0 x4Micron G9 TLCE1.S 9.5mm、E3.S 1T循序讀取 28,000 MB/s;隨機寫入 90 萬 IOPS6.4/12.8/25.6 TB(3 DWPD)量產
Samsung PM1763PCIe 6.0 x4(U.2 版本為 Gen5)Samsung 第 9 代 V-NANDE1.S、E3.S、U.2循序讀取 28,400 MB/s;隨機讀取 680 萬 IOPS首批量產 4/8/16 TB量產
Kioxia CM10PCIe 6.0(2.5 吋版本為 Gen5)BiCS FLASH 第 10 代 332 層 TLCE1.S、E3.S、2.5 吋循序讀取較 CM9 高約 92%1.60 至 61.44 TB(1/3 DWPD)送樣
Kioxia GP1PCIe 6.0——隨機讀取 1,000 萬 IOPS,針對 GPU 直接存取—已發佈

GPU 在等數據:先找出等在哪一段

更快的 SSD 只會縮短儲存那一段的時間;數據路徑上其他環節的瓶頸,不會因換碟而消失。

一批訓練數據要經過讀取、解壓縮、隨機取樣與搬移,才成為 GPU 可用的輸入。若時間花在解壓縮,更快的 SSD 未必有幫助;若多顆 SSD 共用的上行鏈路已滿,更換單碟亦不會改變總吞吐量。推理服務的情況同樣如此:模型載入、KV cache 換入換出與檢查點寫入,各自落在數據路徑的不同位置。

AI 系統的儲存供給是整條數據路徑的問題。PCIe Gen6 的價值,在於數據路徑確實受儲存頻寬限制時,能否縮短 GPU 的空等時間。

PCIe Gen6 帶來甚麼

PCIe Gen6 把單通道速率由 32 GT/s 提升至 64 GT/s,一條 x4 SSD 連線的頻寬因此翻倍。

PCIe 6.0 改用 PAM4 訊號與 FLIT 封包編碼,並加入前向糾錯,把單通道速率提升至 64 GT/s。以 SSD 常用的 x4 連線計算,Gen5 每方向約 16 GB/s,Gen6 約 32 GB/s(未計協定開銷)。Micron 9650 的 28 GB/s 循序讀取,已接近填滿一條 Gen6 x4 連線。

要讓單碟的 Gen6 速率轉化為系統吞吐量,整條路徑都要支援相應速率:

  • CPU 通道:AMD EPYC 9006 的 SP7 平台每插槽提供 96 條 PCIe 6.0,SP8 平台提供 128 條;Intel Diamond Rapids 提供 128 條 PCIe Gen6。
  • 交換器與重定時器:多碟機箱通常經 PCIe 交換器連接 CPU,上行鏈路的條數與代際決定總頻寬上限;Gen6 訊號可傳輸的距離更短,主機板與背板亦更依賴重定時器。
  • 向下相容:Micron 9650 可在 Gen5 與 Gen4 主機上運行,但速率按主機的 PCIe 代際計算。

各平台的 PCIe 規格,詳見 伺服器 CPU 2026。

Gen6 SSD:9650、PM1763、CM10 與 GP1

首批 Gen6 企業 SSD 以讀取性能與 AI 伺服器本地儲存為主要定位,容量跨度由數 TB 至 60 TB 以上。

  • Micron 9650:首款量產的 PCIe Gen6 數據中心 SSD,2026 年 2 月開始量產。採用 Micron G9 TLC NAND 與自研控制器,介面為 PCIe 6.0 x4(符合 PCIe 6.2 規範版本)與 NVMe 2.0。循序讀寫為 28,000/14,000 MB/s,隨機讀取最高 550 萬 IOPS。9650 PRO 面向讀取密集型工作(1 DWPD),9650 MAX 面向混合工作(3 DWPD,隨機寫入最高 90 萬 IOPS)。在 25W 功耗下,循序讀取效率為每瓦 1,120 MB/s,約為 Gen5 產品的兩倍。
  • Samsung PM1763:2026 年 7 月開始量產,採用第 9 代 V-NAND 與新開發的 4nm 控制器。16 TB 版本循序讀取 28,400 MB/s、循序寫入 21,900 MB/s,隨機讀取最高 680 萬 IOPS,循序性能為前代 PM1753 的兩倍以上。產品支援 NVMe 2.1 與 OCP 2.6 規範。
  • Kioxia CM10:Kioxia 首款 PCIe 6.0 企業 SSD,採用 332 層 BiCS FLASH 第 10 代 TLC。與前代 CM9 相比,循序讀取高約 92%、隨機讀取高約 85%。容量由 1.60 TB 至 61.44 TB,符合 NVMe 2.1 與 OCP 數據中心 NVMe SSD 規範 2.7,並支援 NVMe 彈性數據放置(FDP),目前正向客戶送樣。
  • Kioxia GP1:PCIe 6.0 SSD,隨機讀取達 1,000 萬 IOPS,針對 GPU 直接存取的工作負載設計。

Gen5 SSD:仍是部署主力

在 Gen6 平台普及之前,PCIe Gen5 SSD 仍是企業伺服器的主要選擇;介面代際與產品用途屬於兩個不同的維度。

  • Micron:9550 為高性能 Gen5 產品,循序讀取約 14,000 MB/s;7600 則以低延遲回應為重點。
  • Samsung:PM1743 與後續的 PM1753 為 Gen5 高性能產品,PM1753 的循序讀取約 14,500 MB/s。
  • SK hynix:PS1010 為 E3.S Gen5 產品,PEB110 為 E1.S Gen5 產品。

同屬 Gen5 的產品,定位可以完全不同:強調低佇列深度延遲的產品,與強調持續循序讀取或高容量的產品,回答的是不同需求。低佇列深度的請求延遲與持續大檔讀取,應分開量度,而不是以同一個最高吞吐數字比較。高容量 QLC 產品的分析,詳見 高容量企業儲存 2026。

外形與散熱:EDSFF 與液冷

PCIe Gen6 的電氣要求與功耗,正把企業 SSD 推向 EDSFF 外形與液冷設計。

  • E1.S:9.5mm 與 15mm 等厚度版本,適合高密度 1U 伺服器與 GPU 伺服器。Micron 9650 的 E1.S 9.5mm 版本為液冷優化設計;SK hynix PEB210 的 E1.S 9.5mm 版本支援直接液冷。
  • E3.S:分為 1T 與 2T 厚度,功耗與散熱空間較大,是 Gen6 產品的主要外形之一;SK hynix 亦以 PS1110 展示 E3.S 高性能產品。
  • U.2/U.3 與 2.5 吋:Samsung PM1763 的 U.2 版本與 Kioxia CM10 的 2.5 吋版本仍採用 PCIe Gen5,反映傳統 2.5 吋連接器在 Gen6 電氣要求下的限制。

液冷方面,Samsung PM1763 支援直接晶片液冷設計,Kioxia CM10 提供直接冷板液冷能力。Micron 表示 9650 的 E1.S 9.5mm 版本為其首款以液冷為優化目標的 SSD。外形、槽位、背板連接器與散熱方式需要在同一平台上一併驗證。

AI 儲存的新角色:KV cache 與上下文記憶體

SSD 在 AI 系統中的角色,正由存放數據集與檢查點,延伸至擴充 GPU 可用的上下文記憶體。

長上下文與代理推理令 KV cache 快速增長,超出 GPU 顯存與主機記憶體的部分,需要一個容量更大、延遲可接受的儲存層。NVIDIA 的 CMX 上下文記憶體儲存架構,以快閃儲存建立一個在 pod 內共享的上下文層,用於存放短暫性的 KV cache。Kioxia CM10 即針對 CMX 設計。

另一個方向是讓 GPU 直接存取 SSD:透過 GPU 直接儲存存取,數據可以由 SSD 直接傳入 GPU 顯存,減少經 CPU 記憶體中轉的開銷。Kioxia GP1 以 1,000 萬 IOPS 的隨機讀取性能針對這類工作負載設計。Vera Rubin 平台上的上下文記憶體硬件,詳見 企業 AI GPU 2026。

耐久度、寫入與安全功能

讀取測試無法反映訓練過程中的寫入尖峰;耐久度要按實際寫入量與寫入放大核算。

企業 SSD 以每日全碟寫入次數(DWPD)標示耐久度:讀取密集型產品一般為 1 DWPD,混合工作產品一般為 3 DWPD,例如 Micron 9650 PRO 與 MAX。訓練過程中的檢查點寫入,會與數據集讀取同時使用儲存;平均吞吐量可能仍然理想,但較慢的請求會延長整個工作的等待時間。

NVMe 彈性數據放置(FDP)讓主機把不同生命週期的數據寫入不同區域,有助降低寫入放大,Kioxia CM10 已支援這項功能。安全方面,Samsung PM1763 支援 TDISP、SPDM 與後量子密碼學,Kioxia CM10 亦支援後量子密碼學與 SPDM 1.4。

評估框架

評估維度關注指標
數據路徑CPU PCIe 通道數、交換器上行鏈路頻寬、每條路徑的 SSD 數量
讀取性能低佇列深度延遲、持續循序讀取、隨機讀取 IOPS,並分開量度冷啟動與快取命中
寫入性能穩態寫入、檢查點寫入尖峰期間的讀取延遲
耐久度保固期內的實際寫入量、寫入放大、DWPD
散熱持續負載下的溫度與降速情況、風冷或液冷條件
系統效益GPU 等待數據的時間佔比、模型載入時間

解讀測試結果時,一併記錄佇列深度、區塊大小、穩態狀態與溫度。這些條件不同,同一顆 SSD 的量度結果可以相差甚遠。

常見問題

PCIe Gen6 SSD 比 Gen5 快多少?
介面頻寬翻倍:x4 連線每方向由約 16 GB/s 提升至約 32 GB/s。產品方面,Micron 9650 與 Samsung PM1763 的循序讀取約為 28 GB/s,約為 Gen5 產品的兩倍。
PCIe Gen6 SSD 可以在 Gen5 伺服器上使用嗎?
可以。例如 Micron 9650 可在 Gen5 與 Gen4 主機上運行,但速率按主機的 PCIe 代際計算,外形與槽位亦須相容。
為甚麼 Gen6 SSD 多採用 E1.S 與 E3.S?
PCIe Gen6 的訊號要求更嚴格,EDSFF 外形的連接器與散熱設計較適合。Samsung PM1763 的 U.2 版本與 Kioxia CM10 的 2.5 吋版本,仍採用 PCIe Gen5。
SSD 在 AI 推理中有甚麼新用途?
除存放模型與數據集外,SSD 亦用作 KV cache 與上下文記憶體的儲存層,例如 NVIDIA CMX 架構,以擴充 GPU 可用的上下文容量。

延伸閱讀

資料來源

資料更新日期:2026-09-29

參考資料

資料核對日期:

  1. Micron 9650 NVMe SSD Product Brief
  2. Micron 9650, the World's First PCIe Gen6 SSD, Reaches a New Shipping Milestone
  3. Micron: High-Volume Production of HBM4, PCIe Gen6 SSD and SOCAMM2 for NVIDIA Vera Rubin
  4. Samsung Begins Mass Production of PM1763 SSD
  5. Samsung: PM1763 Product Page
  6. Kioxia: CM10 Series Announcement(未核實)
  7. SK hynix: Dell Technologies World 2026 Showcase
  8. AMD EPYC 9006 Series Processors