龍芯助力開發(fā)真正自主SSD主控

日前，首款采用龍芯CPU核的國產(chǎn)SSD主控GK2302系列芯片問世。

GK2302系列芯片是龍芯與國科微合作的技術(shù)成果，搭載龍芯嵌入式CPU IP核，是國內(nèi)首款真正實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化的固態(tài)硬盤控制芯片。

固態(tài)硬盤主控芯片被境外廠商壟斷

目前，中國存儲(chǔ)主控和存儲(chǔ)器幾乎全部依賴于進(jìn)口。在固態(tài)硬盤的主控芯片方面，三星、英特爾、馬維爾、慧榮等境外廠商占據(jù)統(tǒng)治地位。

固態(tài)硬盤主控芯片廠商可以分為兩類，一類是垂直整合模式，一類是水平分工模式。

垂直整合模式最好的例子就是三星，三星既做固態(tài)硬盤，又做主控芯片和閃存，而且可以全部自己完成。由于三星的固態(tài)硬盤全部采用自己的主控，且三星在閃存和固態(tài)硬盤市場上較高的市場占有率，三星的固態(tài)硬盤主控市場占有率也很高。

水平分工模式最好的例子就是馬維爾，馬維爾只做主控芯片，然后與西部數(shù)據(jù)、東芝、鎂光等存儲(chǔ)芯片大廠，或者建興這類固態(tài)硬盤廠商合作，向這些廠商提供主控芯片。慧榮采用與馬維爾類似的水平分工模式，不過，慧榮的主控芯片主要用在固態(tài)硬盤廠商定位偏中低端的產(chǎn)品上。

英特爾則同時(shí)采用了水平分工模式和垂直分工模式。在利潤相對(duì)較高的企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場，英特爾全部使用自己的主控芯片。在消費(fèi)級(jí)市場上，出于降低成本的考慮，英特爾采用了慧榮的主控芯片。

可以說，三星、英特爾、馬維爾、慧榮等幾大基本壟斷了市場。

SSD主控有望成為國產(chǎn)芯片的一個(gè)突破口

雖然機(jī)械硬盤的市場占有率依然很大，但固態(tài)硬盤替換機(jī)械硬盤已經(jīng)是大勢(shì)所趨。因?yàn)楣虘B(tài)硬盤在性能和體驗(yàn)上明顯優(yōu)于機(jī)械硬盤。唯一的缺點(diǎn)價(jià)格偏高。

然而，隨著長江存儲(chǔ)等國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大，NAND的價(jià)格會(huì)越來越便宜，這會(huì)拉低固態(tài)硬盤的價(jià)格，進(jìn)而引發(fā)民用PC市場發(fā)生固態(tài)硬盤對(duì)機(jī)械硬盤的換代。

雖然如今全球PC銷量逐年萎縮，已經(jīng)成為紅海，但PC的存量異常巨大，很多2011年后的電腦，換一個(gè)SSD，就可以立馬復(fù)活（日常辦公上網(wǎng)影音而言，不玩3A游戲），這會(huì)使SSD有可能成為一個(gè)市場突破口。同時(shí)，SSD主控芯片恰恰對(duì)生態(tài)要求遠(yuǎn)不及PC那么高，自主CPU只要性能功耗滿足要求，完全也可以用起來。可以說，未來SSD市場，是自主CPU和國產(chǎn)NAND的一個(gè)機(jī)會(huì)。

而本次龍芯和國科微的合作，就是著眼于這一點(diǎn)。從一些行業(yè)應(yīng)用為突破口推廣國產(chǎn)芯片。

龍芯助力開發(fā)真正自主SSD主控

目前，市面上的SSD雖然有一些品牌是國產(chǎn)的，比如聯(lián)想的SSD，但NAND和SSD主控芯片都并非中國大陸廠商提供。比如NAND來自三星、SK海力士、東芝、閃迪、鎂光，SSD主控來自馬維爾、慧榮。而這些主控芯片大多采用ARM等國外公司的CPU核。

即便是近幾年大陸廠商推出的一些SSD主控，也大多沒有采用自主CPU核。比如華為的SSD主控，就采用ARM的公版CPU核。國科微此前的GK2301用的也是ARM的公版CPU核。憶芯科技的STAR1000P的關(guān)鍵IP源自美國Synopsys公司，用的是ARC處理器，市場上根本就沒有采用自主CPU的SSD主控芯片。

必須說明的是，由于ARM已經(jīng)被證明存在漏洞，這些采用了ARM的內(nèi)核固態(tài)硬盤主控芯片在安全上是存疑的。網(wǎng)傳銀監(jiān)會(huì)就對(duì)慧榮主控芯片的安全性進(jìn)行過排查。恰恰國內(nèi)不少公司，都在把這種固態(tài)硬盤往政府、通信、金融、甚至國防領(lǐng)域推，這種做法是非常值得商榷的。

作為首個(gè)全國產(chǎn)的固態(tài)硬盤控制芯片，GK2302系列重新定義了國產(chǎn)化的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

第一，搭載自主研發(fā)的嵌入式CPU IP核；

第二，從芯片設(shè)計(jì)到流片再到生產(chǎn)封裝等各個(gè)環(huán)節(jié)全部在國內(nèi)完成；

第三，與國產(chǎn)整機(jī)品牌實(shí)現(xiàn)全面適配；

第四，集成國密加解密算法，安全可信。

可以說，GK2302將成為推動(dòng)國家網(wǎng)絡(luò)信息安全建設(shè)的一項(xiàng)標(biāo)志性成果，開啟存儲(chǔ)國產(chǎn)化的新里程。

龍芯主控性能優(yōu)于ARM主控

龍芯提供給國科微的CPU核是GS132e，32位，單發(fā)射，4級(jí)流水線，芯片面積0.07平方毫米，主頻480Mhz。

根據(jù)采用龍芯GS132e的GK2302與采用ARM CPU核的GK2301的對(duì)比測試顯示，龍芯主控在性能、功耗方面都處于優(yōu)勢(shì)：

CPU性能提升15%；

功耗降低6.5%；

全盤性能提升18.4%。

而且GK2302系列芯片采用高速SATA 6Gbps接口與主機(jī)通訊，單芯片容量最大支持4TB，讀寫速度達(dá)到500MB/s，性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

本次龍芯與國科微的戰(zhàn)略合作，充分展現(xiàn)了龍芯中科在生態(tài)建設(shè)上從IP到整個(gè)芯片的強(qiáng)大支撐能力，是龍芯分步走戰(zhàn)略——先從裝備、黨政市場建立根據(jù)地，然后進(jìn)入行業(yè)應(yīng)用，最后進(jìn)入消費(fèi)市場發(fā)展戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。是龍芯國產(chǎn)自主CPU進(jìn)一步被市場認(rèn)可的證明，再一次驗(yàn)證了龍芯長期堅(jiān)持的國產(chǎn)自主創(chuàng)新道路的正確性。

期待全自主固態(tài)硬盤

SSD最關(guān)鍵的硬件就是兩個(gè)部分，一個(gè)是SSD主控芯片，另一個(gè)是NAND。

目前，龍芯已經(jīng)聯(lián)合國科微實(shí)現(xiàn)了SSD主控芯片的自主化。同時(shí)，紫光麾下的長江存儲(chǔ)也正在著力實(shí)現(xiàn)NAND的國產(chǎn)化替代。而且據(jù)說是即將量產(chǎn)64層NAND。

DRAM緩存有的SSD有，有的沒有

如果將兩者結(jié)合，而且能把成本控制的非常好，那么，中國消費(fèi)者就有望買到廉價(jià)的純自主的國產(chǎn)固態(tài)硬盤。當(dāng)那一天到來時(shí)，三星等韓國企業(yè)肆意操縱存儲(chǔ)產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)代將一去不復(fù)返了。