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 PRO | PCIe 6.0 x4 | Micron G9 TLC | E1.S 9.5mm、E3.S 1T | 循序讀取 28,000 MB/s;隨機讀取 550 萬 IOPS | 7.68/15.36/30.72 TB(1 DWPD) | 量產 |
| Micron 9650 MAX | PCIe 6.0 x4 | Micron G9 TLC | E1.S 9.5mm、E3.S 1T | 循序讀取 28,000 MB/s;隨機寫入 90 萬 IOPS | 6.4/12.8/25.6 TB(3 DWPD) | 量產 |
| Samsung PM1763 | PCIe 6.0 x4(U.2 版本為 Gen5) | Samsung 第 9 代 V-NAND | E1.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 CM10 | PCIe 6.0(2.5 吋版本為 Gen5) | BiCS FLASH 第 10 代 332 層 TLC | E1.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 GP1 | PCIe 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。
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資料來源
- Micron 9650 NVMe SSD 產品簡介
- StorageReview:Micron 9650 量產
- ServeTheHome:Micron 9650 與液冷設計
- StorageReview:Samsung PM1763 量產
- VideoCardz:Samsung PM1763 規格與外形
- Kioxia:CM10 Series 發佈
- ServeTheHome:Kioxia CM10 外形與介面
- TweakTown:Kioxia GP1 與 FMS 2026
- SK hynix:Dell Technologies World 2026 展示
- TechRadar:SK hynix Gen5 企業 SSD 產品線
- Wccftech:Micron 9650 與 7600
- AMD EPYC 9006 Series
資料更新日期:2026-09-29
