SSDs PCIe 6.0 rompem a barreira dos 14 GB/s e miram o gargalo da IA
Com velocidades reais de 28 GB/s e sinalização PAM4, os novos SSDs Enterprise da Micron e Samsung chegam em 2026 para alimentar a fome de dados dos chips NVIDIA Blackwell.
Se você achava que os 14 GB/s dos SSDs PCIe 5.0 de topo de linha eram o ápice da velocidade, a indústria de armazenamento acabou de mudar a baliza. Com a especificação PCI Express 6.0 finalmente se materializando em hardware real neste início de 2026, estamos testemunhando o maior salto de largura de banda da última década. Não se trata apenas de carregar jogos mais rápido; é uma resposta direta e desesperada à fome insaciável dos clusters de Inteligência Artificial.
Os novos controladores de memória e interfaces físicas (PHY) estão dobrando a taxa de transferência de dados para 64 GT/s por pista. Na prática, isso significa que um único SSD x4 pode, teoricamente, roçar os 28 GB/s, deixando a geração anterior comendo poeira. Mas essa velocidade tem um preço: calor, complexidade de sinal e o provável fim de formatos que conhecemos bem.
Resumo em 30 segundos
- Dobro da velocidade: O PCIe 6.0 salta de 32 GT/s para 64 GT/s, permitindo SSDs com leitura sequencial muito acima dos 14 GB/s do padrão Gen 5.
- Mudança de sinalização: A tecnologia abandona o sistema binário simples (NRZ) pelo PAM4, enviando mais dados por ciclo, mas exigindo correção de erros complexa.
- Foco em IA: O gargalo atual não é a GPU, mas a velocidade com que conseguimos alimentar dados para ela; o PCIe 6.0 tenta resolver o "starvation" das placas de vídeo.
O fim do limite de velocidade da geração 5
Durante 2024 e 2025, o teto de vidro do armazenamento flash foi de aproximadamente 14,5 GB/s. Isso ocorria porque a interface PCIe 5.0 x4 (quatro pistas), onipresente em servidores e desktops high-end, saturava nessa faixa. Mesmo que as memórias NAND Flash ficassem mais rápidas, o "cano" por onde os dados passavam não comportava mais fluxo.
Com o PCIe 6.0, a largura de banda bidirecional de um slot x16 salta para impressionantes 256 GB/s. Para o mercado de storage, onde usamos tipicamente 4 pistas (x4) por drive, o limite teórico sobe para cerca de 28 GB/s.
💡 Dica Pro: Em ambientes de Home Lab ou servidores SMB, não espere ver esses drives tão cedo. A adoção inicial é 100% focada em Hyperscalers (Google, AWS, Azure) e HPC. Se você está montando um TrueNAS agora, drives PCIe 4.0 ou 5.0 ainda oferecem o melhor custo-benefício por IOPS.
Por que a inteligência artificial estava sufocada
Para entender a urgência dessa tecnologia, precisamos olhar para o fluxo de trabalho de um modelo de linguagem grande (LLM). GPUs modernas, como as sucessoras da arquitetura Blackwell da NVIDIA, são monstros de processamento. No entanto, elas frequentemente ficam ociosas por microssegundos esperando que os dados saiam do armazenamento frio (SSD) para a memória do sistema e, finalmente, para a VRAM.
Esse fenômeno é chamado de "GPU Starvation" (inanição da GPU). Quando você treina um modelo com trilhões de parâmetros, o checkpointing (salvar o estado do treinamento para evitar perda de dados em caso de falha) pode levar minutos preciosos. Com SSDs PCIe 6.0, o tempo de checkpointing cai pela metade, o que em um cluster de 10.000 GPUs, economiza milhões de dólares em eletricidade e tempo de aluguel de hardware.
PAM4 e FLIT: a nova física da transferência de dados
Aqui é onde a engenharia fica interessante e complicada. Até o PCIe 5.0, a indústria usava a codificação NRZ (Non-Return-to-Zero), que é basicamente binária: 0 ou 1. Voltagem baixa é zero, voltagem alta é um. Simples e robusto.
Para dobrar a velocidade sem aumentar a frequência para níveis impossíveis (o que derreteria o silício), o PCIe 6.0 adota o PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level). Em vez de dois níveis de voltagem, temos quatro. Isso permite enviar dois bits de informação (00, 01, 10, 11) em cada ciclo de clock.
Fig 1. A mudança de sinalização (NRZ para PAM4) permite enviar o dobro de bits no mesmo ciclo de clock, mas exige correção de erros mais agressiva.
O problema do PAM4 é que a diferença de voltagem entre os estados é muito menor, tornando o sinal extremamente suscetível a ruído elétrico. Um "10" pode ser facilmente confundido com um "11" se houver interferência.
Para combater isso, o padrão introduziu o FLIT (Flow Control Unit) e uma correção de erros agressiva chamada FEC (Forward Error Correction). O controlador do SSD agora precisa trabalhar muito mais para garantir que os dados que chegaram são realmente os dados enviados. Isso adiciona uma latência minúscula, que o protocolo tenta mitigar com tamanhos fixos de pacotes.
A morte silenciosa do formato M.2 no data center
Se você gosta do formato "chiclete" (M.2 2280) que encaixa na sua placa-mãe, prepare-se para vê-lo desaparecer do setor corporativo de alta performance. O PCIe 6.0 é a pá de cal nesse formato para servidores.
O motivo é duplo: integridade de sinal e calor.
Sinal: Os conectores M.2 tradicionais têm dificuldade em manter a integridade do sinal PAM4 em longas distâncias ou sob alta interferência.
Térmica: Dissipar 20W ou 25W (comum em drives Gen 6 de alta performance) em uma plaquinha minúscula sem um dissipador gigante é inviável em um chassi de servidor denso.
O mercado está migrando massivamente para os formatos EDSFF (Enterprise & Data Center SSD Form Factor), especificamente o E1.S e o E3. Esses formatos, conhecidos como "Ruler" (régua), possuem áreas de superfície maiores para dissipação térmica e conectores projetados desde o início para as frequências do PCIe 6.0 e além.
⚠️ Perigo: Tentar adaptar SSDs Enterprise E1.S em slots M.2 domésticos com gambiarras e adaptadores passivos é receita para instabilidade. O sinal PCIe 6.0 é extremamente sensível; qualquer impedância errada no adaptador resultará em erros de CRC e queda de velocidade para Gen 4 ou inferior.
O custo térmico e a complexidade do sinal
A transição não é apenas "plug and play". Operadores de data center estão descobrindo que o cabeamento de cobre passivo (DAC) tem um alcance muito menor no PCIe 6.0. Para distâncias maiores dentro do rack, o uso de retimers (chips que limpam e retransmitem o sinal) tornou-se obrigatório, aumentando o custo da placa-mãe e do backplane.
Além disso, o consumo energético por terabyte está sob escrutínio. Embora o PCIe 6.0 seja mais eficiente em termos de bits por joule transferido, o consumo absoluto dos controladores está subindo. Controladores fabricados em litografia de 3nm ou 5nm são essenciais para manter o calor sob controle, mas isso encarece o produto final significativamente.
O que esperar da infraestrutura em 2026
Neste ano, veremos uma bifurcação clara no mercado de armazenamento:
Tier de Performance Extrema (PCIe 6.0): Dominado por SSDs NVMe em formato E1.S/E3, focados exclusivamente em cache para IA, bancos de dados em memória e computação de alta performance. O custo por GB será proibitivo para "armazenamento frio".
Tier Mainstream (PCIe 4.0/5.0): Continuará sendo o padrão para boot, virtualização geral e armazenamento de arquivos. O PCIe 5.0 amadureceu e os preços estão caindo, tornando-se o novo "padrão ouro" para servidores de entrada.
A tecnologia CXL (Compute Express Link), que roda sobre a camada física do PCIe, também se beneficia massivamente desse salto. Com o PCIe 6.0, o CXL 3.0 permitirá que servidores compartilhem pools de memória e armazenamento com latência quase de memória RAM, algo que promete revolucionar a arquitetura de servidores rack-scale.
Perspectiva de Mercado
Estamos apenas no início do ciclo de vida do Gen 6. A validação desses drives em ambientes de produção é lenta e cautelosa. Se você gerencia infraestrutura de dados, não corra para atualizar seus arrays de armazenamento a menos que seus workloads de IA estejam comprovadamente limitados pela I/O. Para a grande maioria das aplicações, a latência de acesso e os IOPS aleatórios (que não dobraram na mesma proporção da largura de banda sequencial) ainda são mais importantes que os 28 GB/s brutos. Monitore a temperatura, planeje a refrigeração do rack e espere o amadurecimento dos firmwares antes de migrar dados críticos.
Perguntas Frequentes
1. O PCIe 6.0 é compatível com versões anteriores? Sim. Um SSD PCIe 6.0 funcionará em um slot PCIe 3.0, 4.0 ou 5.0, mas ficará limitado à velocidade máxima daquela geração mais antiga.
2. Preciso de refrigeração líquida para SSDs PCIe 6.0? Em desktops, provavelmente sim ou dissipadores ativos com ventoinhas dedicadas. Em servidores (formato EDSFF), o fluxo de ar de alta pressão do chassi geralmente é suficiente, mas o design térmico é muito mais crítico do que nas gerações anteriores.
3. Quando veremos SSDs PCIe 6.0 para consumidores (jogos/PC)? Provavelmente apenas no final de 2026 ou 2027. O custo dos controladores e a exigência de sinalização complexa tornam a tecnologia cara demais para o mercado consumidor atual, onde o ganho prático em tempos de carregamento de jogos seria marginal comparado ao Gen 5.
4. O que é PAM4 simplificado? Imagine uma estrada. O NRZ (antigo) tinha duas faixas. O PAM4 tem quatro faixas na mesma largura de estrada. Passam mais carros (dados) ao mesmo tempo, mas o risco de colisão (erros) é maior, exigindo um sistema de tráfego (correção de erros) mais inteligente.
Mariana Costa
Repórter de Tecnologia (Newsroom)
"Cubro o universo de TI corporativa com agilidade jornalística. Minha missão é traduzir o 'tech-speak' de datacenters e cloud em notícias diretas para sua tomada de decisão."