近幾年，全球數據流量持續(xù)爆發(fā)，IDC 發(fā)布調研數據顯示，2021年全球數據總量已經到達了84.5ZB，預計到2026年，全球結構化與非結構化數據總量將達221.2ZB。其中，中國數據量增長最為迅速，平均每年的增長速度比全球快3%。
數據量的快速增長驅動企業(yè)的數字經濟轉型邁向新征程，相關產業(yè)鏈蓬勃發(fā)展。企業(yè)級SSD存儲產品被稱為承載流量增長的“數字基礎設施底座”，主要面向互聯網、企業(yè)數據中心、服務器、云計算等企業(yè)級用戶，為電子設備產生的海量數據提供存儲、調用，甚至計算功能。近年來，在這些大數據產業(yè)旺盛需求驅動下，SSD產品在該領域的應用已逐漸成主流，與下一代數字經濟的發(fā)展息息相關。
由此，企業(yè)級SSD的供應也備受國內有關部門和市場關注。在全球供應鏈不穩(wěn)定的當下，國內存儲供應鏈期待優(yōu)質產品入場。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產品將如何滿足企業(yè)級市場的需求，助推國內數據經濟的發(fā)展？行業(yè)知名媒體認為，國內品牌產品要成為企業(yè)級SSD產品供應鏈上的“中堅力量”，首要解決增強技術和完善市場布局兩大問題。從憶芯科技的發(fā)布會來看，作為國內企業(yè)級SSD賽道領軍者，該企業(yè)有突圍思路。
技術迭代，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)模量產之后的又一新力作。據了解，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
經過前面四顆產品的迭代，STAR2000系列產品在讀寫性能上有了大幅提升。憶芯科技薛立成在發(fā)布會現場介紹，STAR2000的順序讀性能為7200MB/S，順序寫性能為6800MB/S；對應參數分別為上一代產品的120%和300%；隨機讀性能為1750K IOPS，穩(wěn)定隨機寫性能為550K IOPS，對應參數分別為上一代產品的318%和230%。
這是STAR2000系列產品的全新設計帶來的性能提升：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。
這些技術參數的背后，是憶芯科技以技術優(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，提高響應速度，進一步釋放了SSD盤的性能。且在該設置中，STAR2000系列產品通過ZNS（Zoned Namespace，分區(qū)命名空間）技術支持NVMe2.0協(xié)議，NVMe2.0對接口協(xié)議進行統(tǒng)一，從而實現多操作系統(tǒng)的互聯互通，達到內存資源的極致利用，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，將一些輕量化的數據AI化處理算法集成到SSD內部，達到近存計算的效果。該設置與目前數據的產生、存儲、調用、計算呈現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模型的有效訓練離不開高質量的數據標注，如果一個SSD硬盤自帶算力，在SSD內部就可以完成數據計算的過程，將計算結果輸出，這樣既加快數據處理速度，又可節(jié)省一大部分傳統(tǒng)GPU算力芯片的資源和成本，降低數據中心、云端服務器集群的建設成本，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鍵的CPU模塊上也一改業(yè)內常用的ARM-R系列內核，采用了ARM-A系列Arm? Cortex-A55內核，這正是為了利用A系列內核高算力的優(yōu)勢，與NPU一起完成復雜計算任務。
憶芯科技主控芯片STAR2000
不僅在主控芯片架構設計上有硬件創(chuàng)新，憶芯還針對NPU模塊自研開發(fā)了STARKV數據引擎，軟硬一體化，通過硬件加速及數據智能分類管理，將全盤數據處理規(guī)模降低2-3個數量級，進一步提升了搜索效率。
最后，在全新發(fā)布的技術參數背后，STAR2000系列SSD主控芯片的傳統(tǒng)技術參數同樣優(yōu)秀。這主要表現在閃存顆粒適配性、糾錯算法、信息安全三大方面。
存儲顆粒方面，憶芯科技當前的產品接口可支持目前國內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，是數據存儲的核心介質。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產品，這也是憶芯科技作為國內為數不多可對外銷售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，最大程度保證了數據的糾錯能力，確保在生命末期的數據可讀性。
信息安全是憶芯科技產品引以為傲的特性之一。憶芯科技數字設計高級總監(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)和數據信息上報可信中心，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技術支持下達成。據了解，憶芯科技在信息安全方面的技術得到過國家密碼管理局的認可，其上一代產品STAR1000P是SSD領域首顆通過我國國家信息安全測評“信息技術產品安全測評證書”和“自主原創(chuàng)產品測評證書”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《商用密碼產品認證證書》。
差異化競爭，打造國產高端企業(yè)級SSD
自2015年成立以來，憶芯科技在企業(yè)級SSD領域的技術經過不斷的攻堅迭代，取得的進步和成果有目共睹。但同樣需要正視的是，整體上，我國在該領域上仍落后于三星、鎧俠、西部數據、美光、海力士等海外巨頭，在巨頭圍繞的賽場上，國內企業(yè)除了在技術上具備一定的優(yōu)勢，找準差異化市場也是突圍的方式之一。
當前，全球供應鏈存在不穩(wěn)定因素下，尤其是在高科技領域中，企業(yè)在選擇供應商有安全方面的擔憂，值此之際，有技術實力、能滿足企業(yè)當前及下一代產品的需求的供應商會更容易獲得市場的認可。從憶芯科技本次產品的思路來看，憶芯科技SSD產品有望以國內市場為錨點，逐步走向更大的市場。
一方面，國內企業(yè)級SSD市場新增需求快速增長將為憶芯科技這樣的國內實力企業(yè)帶來更多訂單。
艾瑞咨詢相關報告指出，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)，但對應的，中國云基礎設施支出僅占全球云市場的14%，國內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)布會現場，百度架構師王雁鵬直言：“云時代的下半場，是存儲較量。”
而憶芯科技在企業(yè)級SSD領域有深厚技術積累：憶芯科技是國內極少數具備存儲大芯片+方案+系統(tǒng)全面能力的芯片設計公司，同時深入布局國產企業(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產品進行選型測試，測試結果顯示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產品已通過紫光恒越、同方、神州信創(chuàng)等國內甚至國際頂尖企業(yè)認證測試后，成功進入了這些公司服務器供應鏈。2022年底，在STAR2000系列產品正式面市前，就已經和國內的運營商、阿里云、騰訊云等知名企業(yè)開始積極適配驗證，相關客戶也在積極詢單中，國內市場對該系列產品的期望很高。
另一方面，出于信息安全和供應鏈安全考慮，國內企業(yè)級SSD客戶也在積極提升國內供應商的占有率。
信創(chuàng)市場是其中典型。信創(chuàng)，指信息技術應用創(chuàng)新產業(yè)，含IT基礎設置、基礎軟件、應用軟件、信息安全等產業(yè)，企業(yè)級SSD的主要應用市場，如服務器、云平臺、數據庫等是其中的一部分。
信創(chuàng)國產化對于加快我國企業(yè)數字化轉型具有深遠意義，不僅能夠為企業(yè)賦能增效，還能推動經濟持續(xù)發(fā)展。但當前我國在信創(chuàng)領域對海外產品的依賴還非常高，這可能會對信創(chuàng)的發(fā)展造成制約。信創(chuàng)國產化已經迫在眉睫，國家也相繼出臺了一系列政策，加快補齊關鍵技術的短板和推動市場化進度。
而憶芯科技企業(yè)級SSD系列產品在自主可控信息安全方面具備領先優(yōu)勢：可提供國密SM2/SM3/SM4技術是其一；其國密方案已經在上一代PCIe3.0主控芯片通過國測和國密兩項認證，成為信創(chuàng)國產領域首批通過三認證的國產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化生態(tài)客戶體系,助力產業(yè)鏈上下游生態(tài)客戶推進信息產業(yè)國產化建設，滿足國產化市場要求，這是其三。
完善的技術支撐和市場布局，使得憶芯科技在對信息和供應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、運營商等領域深度合作，為信創(chuàng)市場打造全國產化產品及整體解決方案。
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高端企業(yè)級存儲生態(tài)。
在生態(tài)合力支撐下，國內蓬勃發(fā)展的云計算、數據中心、大型存儲服務器等行業(yè)的高增長將獲得持續(xù)的技術和安全保障。
伴隨著這場大數據產業(yè)的共榮，憶芯科技也將邁向遠方。
