SSD走向國(guó)產(chǎn)化，不妨先從主控芯片談起

談到SSD主控，不少人想到的都是三星、Marvell、群聯(lián)和慧榮等廠商，中國(guó)大陸的存儲(chǔ)芯片廠商雖然起步較晚，卻已經(jīng)有了迎頭趕上的趨勢(shì)。目前主流的SSD主控都在往PCIe上突破，那么國(guó)產(chǎn)的主控芯片是否已經(jīng)有了與國(guó)際大廠爭(zhēng)雄的實(shí)力呢？

英韌科技-RainierQX

2020年，英韌科技已經(jīng)量產(chǎn)了12nm的PCIe 4.0 SSD主控芯片Rainier IG5236，近日更是發(fā)布了Rainier系列的新品，也可以說(shuō)是IG5236的低成本版本，同采用12nm FinFET工藝的PCIe 4.0主控芯片RainierQX（IG5220）。RainierQX采用PCIe 4.0 x 4接口，支持NVMe 1.4。與IG5236相比，除了采用DRAMless之外，RainierQX將8個(gè)NAND通道減為4個(gè)NAND通道，峰值功耗也從3W降低至2.5W。

RainierQX/Q /英韌科技

根據(jù)英韌科技給出的數(shù)據(jù)，雖然少了幾個(gè)NAND通道，但由于支持到2400MT/s的NAND接口速度，因此該主控的順序讀取峰值性能超過(guò)7GB/s，順序?qū)懭胄阅艹^(guò)6GB/s，最大支持到4TB的SSD容量。英韌科技也為該芯片用上了專(zhuān)用的ECC方案，利用4K LDPC技術(shù)，為T(mén)LC和QLC顆粒提供優(yōu)秀的糾錯(cuò)能力。

DRAMless本身也是一種降低BOM成本和降低大小的方式，隨著當(dāng)前DRAM成本也在逐漸增加的情況，以DRAMless方案打造高性價(jià)比的PCIe 4.0 SSD自然也成了首選。不過(guò)英韌科技也同步推出了帶DRAM的方案RainierQ（IG5221），該芯片可以集成16位最高8GB的DDR SDRAM，而采用該芯片的的SSD最大支持容量為8TB。

聯(lián)蕓科技-MAP1001-C

聯(lián)蕓科技基于NVMe 1.3技術(shù)開(kāi)發(fā)了數(shù)款PCIe 3.0 x 4接口的主控芯片，包括DRAM芯片MAP1001-C與MAP1003-C，還有DRAMless的MAP1002-C和MAP1202-C。以上芯片均集成了聯(lián)蕓科技最新的Agile ECC技術(shù)，做到了優(yōu)秀的糾錯(cuò)表現(xiàn)，同時(shí)與市面上的MLC、TLC和QLC顆粒進(jìn)行了適配。

采用聯(lián)蕓MAP1001主控的?？低?/u>SSD / 海康威視

這些芯片均采用28nm的制程，但只有MAP1001-C采用了八通道設(shè)計(jì)，并做到了最高3500MB/s的順序讀取速度和3000MB/s的順序?qū)懭胨俣?，最高支持容量?TB。DRAMless芯片嵌入了獨(dú)特SRAM融合Smart Cache架構(gòu)，以智能虛擬化緩存池提高讀寫(xiě)速度并降低功耗。

憶芯科技-STAR1000P

憶芯科技于2017年推出了高端消費(fèi)級(jí)/入門(mén)企業(yè)級(jí)的PCIe 3.0 NVMe SSD控制器STAR1000，并于2019年推出了該產(chǎn)品的第二代STAR1000P。STAR1000P不僅支持到NVMe 1.3，也將最高順序讀取速度從3GB/s提升至3.5GB/s，順序?qū)懭胨俣纫蔡岣咧?GB/s，隨機(jī)寫(xiě)入和隨機(jī)讀取速度均可達(dá)到600K IOPS的峰值，滿載下的功耗更是低至2W。

STAR1000P / 憶芯科技

STAR1000P采用了8通道的設(shè)計(jì)，最高支持到32TB的SSD容量。不僅如此，該芯片采用了Synopsys的ARC處理器HS38來(lái)做多核設(shè)計(jì)。據(jù)了解，憶芯科技已經(jīng)在開(kāi)展下一代STAR2000主控芯片的開(kāi)發(fā)，將制程從28nm升級(jí)至12nm，并集成Synopsys的下一代ARC CPU。


澤石科技-神農(nóng)Tensor

澤石科技在去年推出了國(guó)內(nèi)首款全國(guó)產(chǎn)寬溫PCIe NVMe SSD IP104X/IP103X，這款SSD產(chǎn)品可以在-20~70℃/-15~70℃的溫度范圍下正常工作，非常適合工控領(lǐng)域的存儲(chǔ)應(yīng)用。IP104X/IP103X采用了澤石科技自研的28nm PCIe 3.0主控芯片“神農(nóng)Tensor”。該芯片采用了PCIe 3.0 x 4接口，支持NVMe 1.3和8通道，適配SLC、MLC、TLC和QLC閃存顆粒。

IP104X/IP103X / 澤石科技

基于神農(nóng)Tensor開(kāi)發(fā)的SSD最高順序讀取速度達(dá)3.5GB/s，順序?qū)懭胨俣冗_(dá)到3.0GB/s，最高支持16TB的容量。此外，該芯片還支持自行選擇DDR和DRAMless設(shè)計(jì)，比如其IP104X/IP103X產(chǎn)品就搭載了長(zhǎng)鑫的DDR4緩存。在加密算法上，不僅支持硬件SHA256/RSA2048/TRNG等加密算法，也支持到國(guó)密一級(jí)的安全防護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

從以上產(chǎn)品來(lái)看，國(guó)產(chǎn)SSD主控芯片中已經(jīng)做到了PCIe 4.0和7GB/s以上的只有英韌科技，結(jié)合長(zhǎng)江存儲(chǔ)的閃存，已經(jīng)可以做到媲美其他高端SSD產(chǎn)品的性能。而其余的國(guó)產(chǎn)廠商也在加緊追趕，尚在PCIe 3.0轉(zhuǎn)4.0的過(guò)渡階段。還有的廠商也在主攻SATA的SSD主控，或是在企業(yè)級(jí)或工業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)尋求突破。但可以肯定的是，在威剛、嘉合勁威、?？低暫推卟屎绲葟S商的眼中，國(guó)產(chǎn)主控芯片已然成了合格的備選。