近幾年，全球數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆發(fā)，IDC 發(fā)布調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021年全球數(shù)據(jù)總量已經(jīng)到達了84.5ZB，預(yù)計到2026年，全球結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)總量將達221.2ZB。其中，中國數(shù)據(jù)量增長最為迅速，平均每年的增長速度比全球快3%。
數(shù)據(jù)量的快速增長驅(qū)動企業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)型邁向新征程，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展。企業(yè)級SSD存儲產(chǎn)品被稱為承載流量增長的“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施底座”，主要面向互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、云計算等企業(yè)級用戶，為電子設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供存儲、調(diào)用，甚至計算功能。近年來，在這些大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)旺盛需求驅(qū)動下，SSD產(chǎn)品在該領(lǐng)域的應(yīng)用已逐漸成主流，與下一代數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展息息相關(guān)。
由此，企業(yè)級SSD的供應(yīng)也備受國內(nèi)有關(guān)部門和市場關(guān)注。在全球供應(yīng)鏈不穩(wěn)定的當(dāng)下，國內(nèi)存儲供應(yīng)鏈期待優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品入場。近日，憶芯科技面向全球首發(fā)了自研的全新一代基于PCIe4.0接口的高端企業(yè)級SSD主控芯片STAR2000和企業(yè)級固態(tài)硬盤STAR2000E、STAR2000D。
憶芯科技STAR2000主控芯片
全新的企業(yè)級SSD產(chǎn)品將如何滿足企業(yè)級市場的需求，助推國內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)濟的發(fā)展？行業(yè)知名媒體認為，國內(nèi)品牌產(chǎn)品要成為企業(yè)級SSD產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的“中堅力量”，首要解決增強技術(shù)和完善市場布局兩大問題。從憶芯科技的發(fā)布會來看，作為國內(nèi)企業(yè)級SSD賽道領(lǐng)軍者，該企業(yè)有突圍思路。
技術(shù)迭代，滿足企業(yè)級SSD性能需求
高端企業(yè)級SSD主控芯片STAR2000系列產(chǎn)品是憶芯科技繼多顆PCle SSD主控芯片順利流片并規(guī)模量產(chǎn)之后的又一新力作。據(jù)了解，憶芯科技最新的企業(yè)級SSD盤STAR2000E和STAR2000D均是基于該系列芯片研發(fā)的方案。
憶芯科技STAR2000主控芯片的性能提升
經(jīng)過前面四顆產(chǎn)品的迭代，STAR2000系列產(chǎn)品在讀寫性能上有了大幅提升。憶芯科技薛立成在發(fā)布會現(xiàn)場介紹，STAR2000的順序讀性能為7200MB/S，順序?qū)懶阅転?800MB/S；對應(yīng)參數(shù)分別為上一代產(chǎn)品的120%和300%；隨機讀性能為1750K IOPS，穩(wěn)定隨機寫性能為550K IOPS，對應(yīng)參數(shù)分別為上一代產(chǎn)品的318%和230%。
這是STAR2000系列產(chǎn)品的全新設(shè)計帶來的性能提升：該系列采用了PCIe4.0接口，基于12nm工藝制程，含50億晶體管，集成了64位多核CPU和高達8TOPS算力的NPU，并全面支持最新的NVMe2.0協(xié)議的主控芯片。
這些技術(shù)參數(shù)的背后，是憶芯科技以技術(shù)優(yōu)勢完成對企業(yè)級SSD市場需求的精準匹配。
首先，PCIe+NVMe配置正逐步成為企業(yè)級存儲硬盤主流選擇。PCIe 4.0相較于PCIe 3.0，最大帶寬翻倍，PCIe 4.0 x4通道可帶來8GB/s的超高理論帶寬，STAR2000在實測順序讀取性能也能達到7GB/s級別，該接口能使硬件能快速直接與CPU進行通信，提高響應(yīng)速度，進一步釋放了SSD盤的性能。且在該設(shè)置中，STAR2000系列產(chǎn)品通過ZNS（Zoned Namespace，分區(qū)命名空間）技術(shù)支持NVMe2.0協(xié)議，NVMe2.0對接口協(xié)議進行統(tǒng)一，從而實現(xiàn)多操作系統(tǒng)的互聯(lián)互通，達到內(nèi)存資源的極致利用，成為了云客戶和企業(yè)存儲需求首選。
其次，STAR2000主控芯片內(nèi)置8TOPS算力NPU模塊，從可計算存儲的角度來看，該NPU模塊的作用在于，將一些輕量化的數(shù)據(jù)AI化處理算法集成到SSD內(nèi)部，達到近存計算的效果。該設(shè)置與目前數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、存儲、調(diào)用、計算呈現(xiàn)日趨強耦合的趨勢不謀而合。以近期走紅全球的“ChatGPT”為例，未來AI計算必將無處不在。而對于企業(yè)級存儲平臺來說，AI模型的有效訓(xùn)練離不開高質(zhì)量的數(shù)據(jù)標注，如果一個SSD硬盤自帶算力，在SSD內(nèi)部就可以完成數(shù)據(jù)計算的過程，將計算結(jié)果輸出，這樣既加快數(shù)據(jù)處理速度，又可節(jié)省一大部分傳統(tǒng)GPU算力芯片的資源和成本，降低數(shù)據(jù)中心、云端服務(wù)器集群的建設(shè)成本，符合市場的期待。
為了與NPU模塊相配合，憶芯科技在主控芯片最關(guān)鍵的CPU模塊上也一改業(yè)內(nèi)常用的ARM-R系列內(nèi)核，采用了ARM-A系列Arm? Cortex-A55內(nèi)核，這正是為了利用A系列內(nèi)核高算力的優(yōu)勢，與NPU一起完成復(fù)雜計算任務(wù)。
憶芯科技主控芯片STAR2000
不僅在主控芯片架構(gòu)設(shè)計上有硬件創(chuàng)新，憶芯還針對NPU模塊自研開發(fā)了STARKV數(shù)據(jù)引擎，軟硬一體化，通過硬件加速及數(shù)據(jù)智能分類管理，將全盤數(shù)據(jù)處理規(guī)模降低2-3個數(shù)量級，進一步提升了搜索效率。
最后，在全新發(fā)布的技術(shù)參數(shù)背后，STAR2000系列SSD主控芯片的傳統(tǒng)技術(shù)參數(shù)同樣優(yōu)秀。這主要表現(xiàn)在閃存顆粒適配性、糾錯算法、信息安全三大方面。
存儲顆粒方面，憶芯科技當(dāng)前的產(chǎn)品接口可支持目前國內(nèi)外所有主流閃存顆粒。SSD主控芯片是SSD存儲器中執(zhí)行固件代碼的嵌入式處理器，控制閃存顆粒的存儲單元及與主機的連接，起著指揮、運算和協(xié)作的作用，而閃存顆粒是固態(tài)硬盤的重要組成之一，是數(shù)據(jù)存儲的核心介質(zhì)。主控芯片全面支持主流閃存顆粒的意義在于，基于該主控芯片可開發(fā)滿足不同存儲需求的SSD產(chǎn)品，這也是憶芯科技作為國內(nèi)為數(shù)不多可對外銷售SSD主控芯片的底氣之一。
糾錯算法上，憶芯科技為STAR2000系列產(chǎn)品配置了自研的StarLDPC? IP，支持4KB的LDPC編解碼，支持最高4-bit的軟判決譯碼，最大程度保證了數(shù)據(jù)的糾錯能力，確保在生命末期的數(shù)據(jù)可讀性。
信息安全是憶芯科技產(chǎn)品引以為傲的特性之一。憶芯科技數(shù)字設(shè)計高級總監(jiān)薛立成介紹，在高可信SSD存儲上，SSD需要支持商密和國密標準，支持可信啟動、支持獨立盤級TPCM，支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息上報可信中心，支持命名空間層的可信保護等功能。而這些功能，均可在憶芯科技提供的國密SM2/SM3/SM4技術(shù)支持下達成。據(jù)了解，憶芯科技在信息安全方面的技術(shù)得到過國家密碼管理局的認可，其上一代產(chǎn)品STAR1000P是SSD領(lǐng)域首顆通過我國國家信息安全測評“信息技術(shù)產(chǎn)品安全測評證書”和“自主原創(chuàng)產(chǎn)品測評證書”雙認證的PCIe主控芯片，曾獲得國家密碼管理局商用密碼檢測中心頒發(fā)的《商用密碼產(chǎn)品認證證書》。
差異化競爭，打造國產(chǎn)高端企業(yè)級SSD
自2015年成立以來，憶芯科技在企業(yè)級SSD領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)過不斷的攻堅迭代，取得的進步和成果有目共睹。但同樣需要正視的是，整體上，我國在該領(lǐng)域上仍落后于三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、海力士等海外巨頭，在巨頭圍繞的賽場上，國內(nèi)企業(yè)除了在技術(shù)上具備一定的優(yōu)勢，找準差異化市場也是突圍的方式之一。
當(dāng)前，全球供應(yīng)鏈存在不穩(wěn)定因素下，尤其是在高科技領(lǐng)域中，企業(yè)在選擇供應(yīng)商有安全方面的擔(dān)憂，值此之際，有技術(shù)實力、能滿足企業(yè)當(dāng)前及下一代產(chǎn)品的需求的供應(yīng)商會更容易獲得市場的認可。從憶芯科技本次產(chǎn)品的思路來看，憶芯科技SSD產(chǎn)品有望以國內(nèi)市場為錨點，逐步走向更大的市場。
一方面，國內(nèi)企業(yè)級SSD市場新增需求快速增長將為憶芯科技這樣的國內(nèi)實力企業(yè)帶來更多訂單。
艾瑞咨詢相關(guān)報告指出，企業(yè)級固態(tài)硬盤下游客戶主要來自云計算，占總市場規(guī)模的份額達到67%，而中國云市場規(guī)模正在快速擴張。Canalys測算，中國云市場的平均增長率達到60%，超過世界其他地區(qū)，但對應(yīng)的，中國云基礎(chǔ)設(shè)施支出僅占全球云市場的14%，國內(nèi)品牌仍有巨大的提升空間。
市場規(guī)模在成長，企業(yè)級SSD技術(shù)在云計算市場的重要性也在提升。在憶芯科技本次發(fā)布會現(xiàn)場，百度架構(gòu)師王雁鵬直言：“云時代的下半場，是存儲較量。”
而憶芯科技在企業(yè)級SSD領(lǐng)域有深厚技術(shù)積累：憶芯科技是國內(nèi)極少數(shù)具備存儲大芯片+方案+系統(tǒng)全面能力的芯片設(shè)計公司，同時深入布局國產(chǎn)企業(yè)級SSD賽道，憶芯科技建立了“主控+固件+算法+模組”全方案整合能力和深度的定制化開發(fā)能力，打造高可靠的生態(tài)兼容性，不斷為客戶提供全棧式企業(yè)級存儲方案。
憶芯科技高性能企業(yè)級固態(tài)硬盤STAR2000E
其產(chǎn)品也得到了市場認可。王雁鵬表示，百度云在2023年第一季度基于憶芯科技NVMe Gen4的高性能企業(yè)級SSD產(chǎn)品進行選型測試，測試結(jié)果顯示STAR2000E各方面性能指標優(yōu)異。后續(xù)將持續(xù)推進與憶芯科技的合作，逐步滿足云時代的智能存儲需求。
更早之前，憶芯科技前兩代SSD產(chǎn)品已通過紫光恒越、同方、神州信創(chuàng)等國內(nèi)甚至國際頂尖企業(yè)認證測試后，成功進入了這些公司服務(wù)器供應(yīng)鏈。2022年底，在STAR2000系列產(chǎn)品正式面市前，就已經(jīng)和國內(nèi)的運營商、阿里云、騰訊云等知名企業(yè)開始積極適配驗證，相關(guān)客戶也在積極詢單中，國內(nèi)市場對該系列產(chǎn)品的期望很高。
另一方面，出于信息安全和供應(yīng)鏈安全考慮，國內(nèi)企業(yè)級SSD客戶也在積極提升國內(nèi)供應(yīng)商的占有率。
信創(chuàng)市場是其中典型。信創(chuàng)，指信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，含IT基礎(chǔ)設(shè)置、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、信息安全等產(chǎn)業(yè)，企業(yè)級SSD的主要應(yīng)用市場，如服務(wù)器、云平臺、數(shù)據(jù)庫等是其中的一部分。
信創(chuàng)國產(chǎn)化對于加快我國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有深遠意義，不僅能夠為企業(yè)賦能增效，還能推動經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。但當(dāng)前我國在信創(chuàng)領(lǐng)域?qū)Ｍ猱a(chǎn)品的依賴還非常高，這可能會對信創(chuàng)的發(fā)展造成制約。信創(chuàng)國產(chǎn)化已經(jīng)迫在眉睫，國家也相繼出臺了一系列政策，加快補齊關(guān)鍵技術(shù)的短板和推動市場化進度。
而憶芯科技企業(yè)級SSD系列產(chǎn)品在自主可控信息安全方面具備領(lǐng)先優(yōu)勢：可提供國密SM2/SM3/SM4技術(shù)是其一；其國密方案已經(jīng)在上一代PCIe3.0主控芯片通過國測和國密兩項認證，成為信創(chuàng)國產(chǎn)領(lǐng)域首批通過三認證的國產(chǎn)PCIE主控，針對可信市場，憶芯科技還在主控中提供XTS-AES/RSA/SHA加密解決方案是其二；上下游合作的鏈條上，憶芯科技搭建了實力強勁的國產(chǎn)化生態(tài)客戶體系,助力產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)客戶推進信息產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化建設(shè)，滿足國產(chǎn)化市場要求，這是其三。
完善的技術(shù)支撐和市場布局，使得憶芯科技在對信息和供應(yīng)鏈安全要求較高的市場中備受信賴。神碼信創(chuàng)董事長韓智敏在憶芯科技發(fā)布會上也提及，神州數(shù)碼集團將持續(xù)攜手憶芯科技，在安防、安平、政府、金融、運營商等領(lǐng)域深度合作，為信創(chuàng)市場打造全國產(chǎn)化產(chǎn)品及整體解決方案。
憶芯科技企業(yè)級系列主控芯片及SSD解決方案
寫在最后
從憶芯科技最新發(fā)布的產(chǎn)品系列來看，重要也更深遠的意義或許在于，憶芯科技以強大的技術(shù)自研能力，持續(xù)不斷的創(chuàng)新精神打造了一套完善的國產(chǎn)高端企業(yè)級存儲生態(tài)。
在生態(tài)合力支撐下，國內(nèi)蓬勃發(fā)展的云計算、數(shù)據(jù)中心、大型存儲服務(wù)器等行業(yè)的高增長將獲得持續(xù)的技術(shù)和安全保障。
伴隨著這場大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的共榮，憶芯科技也將邁向遠方。
