新服務(wù)器需要新企業(yè)級(jí)SSD

從行業(yè)發(fā)展的觀察看來(lái)，當(dāng)代服務(wù)器有兩個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)，一是用于高速運(yùn)算的服務(wù)器針 對(duì) AI 等各種算法需求大量增多，對(duì)于存儲(chǔ)提出了更高性能的需求；二是在 5G 標(biāo)準(zhǔn)商用之后， 連接密度和流量密度的倍增都帶來(lái)更快傳輸速度和更低延遲的需求。“現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入一個(gè) 5G 與 AI 結(jié)合，云邊協(xié)同運(yùn)作的時(shí)代?！比A存電子技術(shù)總工程師魏智汎判斷。

AI 技術(shù)使得服務(wù)器將要面向視頻監(jiān)控、圖像處理、自動(dòng)化客服等更垂直的領(lǐng)域，而5G 帶來(lái) 的是通信基礎(chǔ)設(shè)施、遠(yuǎn)程管理模式以及連接模式的轉(zhuǎn)變，這使得服務(wù)器已經(jīng)脫離了人們過(guò)去刻板的認(rèn)知。

一個(gè)顯著的變化是，數(shù)據(jù)過(guò)去都會(huì)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行計(jì)算，但是 5G 時(shí)代情況則有所不同?！皵?shù)據(jù)將會(huì)傳輸?shù)礁咝艿倪吘壏?wù)器上，這個(gè)邊緣服務(wù)器可能存在于任何地方，比如在你 的家中、你的汽車上，或者是在 5G 基站中，經(jīng)過(guò)計(jì)算再把相關(guān)的結(jié)果返回給你?！蔽褐菤硎?。

業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年計(jì)算場(chǎng)景最大的變化，將是邊緣計(jì)算的崛起。如果說(shuō)，云計(jì)算直接 拉動(dòng)了服務(wù)器市場(chǎng)的增長(zhǎng)，AI 和 5G 帶動(dòng)的邊緣計(jì)算將使得數(shù)據(jù)計(jì)算和高效存儲(chǔ)的需求量呈指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng)。

在這種背景下，企業(yè)級(jí) SSD 的滲透率不斷提升，因?yàn)槠渚邆鋬?yōu)異的讀寫性能以及延遲特性， 能滿足新型服務(wù)器更低延時(shí)和更快傳輸能力的需求。谷歌、亞馬遜、Facebook、阿里云、百度、騰訊等主流云計(jì)算廠商都將企業(yè)級(jí)SSD 視為大數(shù)據(jù)運(yùn)用場(chǎng)景下的最優(yōu)選擇。

魏智汎認(rèn)為，雖然服務(wù)器對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景有所不同，有的可能偏重效能，有的可能要求容量，但 是對(duì) SSD 有著共同的需求，那就是更高的傳輸速率、更高的穩(wěn)定性和更低的能耗。

正因?yàn)槿绱?，新一代?SSD 傳輸接口總線標(biāo)準(zhǔn) PCIe 5.0 應(yīng)運(yùn)而生。相比于相較前代 PCIe 4.0 的 16GT/s，PCIe 5.0 將信號(hào)速率翻倍到了 32GT/s，極高的信號(hào)速率，使得 PCIe 5.0 能夠 更好的支持對(duì)吞吐量要求高的高性能設(shè)備，如用于 AI 的 GPU，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

隨著服務(wù)器對(duì) PCIe SSD 支持越來(lái)越成熟，企業(yè)級(jí) SSD 將成為 PCIe 增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一，而 PCIe 5.0 的發(fā)布無(wú)疑將加速這個(gè)過(guò)程。

正是看中 PCIe 5.0 將成為全球未來(lái)五年市場(chǎng)潮流，華存電子早在 2018 年就開始提前布局， 經(jīng)過(guò)不懈努力，終于在 2021 年 10 月流片了國(guó)內(nèi)第一顆企業(yè)級(jí) PCIe Gen5 SSD 主控芯片，并 在 2022 年初取得流片成功。此技術(shù)成果面向數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器市場(chǎng)，打破國(guó)外壟斷，填補(bǔ) 了國(guó)內(nèi)空白。

三大革新釋放 PCIe 5.0 潛力

華存電子推出的 PCIe SSD 控制芯片 HC9001 是根據(jù)海量數(shù)據(jù)處理需求下的云/邊/端的存儲(chǔ) 使用場(chǎng)景而研發(fā)的，使得企業(yè)級(jí) SSD 產(chǎn)能可以在 PCIe 5.0 標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)揮最大能效。

這枚芯片獨(dú)創(chuàng)硬固件融合 XSDirectA (eXcellent-Scheduling & Direct-Arrival)架構(gòu)，融合自研 的第二代 4K-LDPC 閃存糾錯(cuò)算法，以兼顧提升 QoS 質(zhì)量與傳輸速率峰值；加入國(guó)密算法與 AI 調(diào)適功能，層層加固安全升級(jí)，提升數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)能力，構(gòu)建更多元的全國(guó)產(chǎn)化存儲(chǔ)主控芯片。

XSDirectA 架構(gòu)是華存電子獨(dú)創(chuàng)的架構(gòu)，其主要優(yōu)勢(shì)在于 SSD 的固件在 250ns 內(nèi)就可以處理 完 4KB 的資料指派，相關(guān)信息與數(shù)據(jù)可以直接到達(dá) SSD 盤內(nèi)固件所指定位置，由協(xié)議端的 QoS 來(lái)看，這是一個(gè)透明可控的 SSD 裝置，可以通過(guò) NVMe 協(xié)議，獲知 SSD 的運(yùn)作與健康 狀態(tài)。

當(dāng)前全社會(huì)都在倡行節(jié)能減排，作為能耗大戶的服務(wù)器自然首當(dāng)其沖。魏智汎表示，PCIe 5.0 標(biāo)準(zhǔn)提升了傳輸速率，為了不讓 SSD 能耗也隨之大幅提升，華存電子發(fā)明了創(chuàng)新 iPower 架 構(gòu)。這種架構(gòu)利用監(jiān)控算法，降低由 SSD 所造成服務(wù)器內(nèi)的無(wú)效功耗，可實(shí)現(xiàn) PCIe 5.0 最 佳的每單位功耗的傳輸效能。并且，HC9001 結(jié)合 SSD 盤內(nèi)與芯片的傳感器，智能算法動(dòng)態(tài)調(diào)整，控制 SSD 所產(chǎn)生的熱能，可控制溫度精確度到 0.1 攝氏度。

保存數(shù)據(jù)的完整性和正確性也是 SSD 主控的主要使命，HC9001 配備的創(chuàng)新第二代 LPDC (Low-Density Parity-Check)糾錯(cuò)算法架構(gòu)專門針對(duì)于此。該架構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)在于使 SSD 的 UBER 會(huì)低于 10(-17)，MTBF 可以大于 2 百萬(wàn)小時(shí)，DWPD=1.0@5 年，以 AI 算法來(lái)學(xué)習(xí)與 預(yù)測(cè)環(huán)境變化，維持住協(xié)議端 QoS 的期待值。

HC9001 是華存電子花費(fèi)了 4 年心血打造而成，其研發(fā)歷程中也克服了重重挑戰(zhàn)?！白畲蟮奶魬?zhàn)就是你要做 PCIe 5.0 企業(yè)級(jí) SSD 的時(shí)候，架構(gòu)必須要重新打造?！蔽褐菤f(shuō)。

他解釋道：“我們?cè)?18 年研發(fā)前期的時(shí)候，業(yè)界基本還都停留在 PCIe 3.0 舊架構(gòu)上，而我們 只是一個(gè)初創(chuàng)公司，沒(méi)有足夠的人力去同時(shí)研發(fā)舊架構(gòu)和新架構(gòu)的企業(yè)級(jí) SSD 產(chǎn)品，因此 要面對(duì)開發(fā)新架構(gòu)所遇到的種種未知挑戰(zhàn)。”

好在華存電子有一個(gè)優(yōu)秀的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，成員都有 15 年以上的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，按照代際之間演進(jìn) 的規(guī)律，不斷進(jìn)行技術(shù)細(xì)節(jié)推敲，終于攻克了難關(guān)。

雖然 PCIe 5.0 標(biāo)準(zhǔn)剛剛起步，但從目前來(lái)看，市場(chǎng)對(duì)其保持著十分積極的態(tài)度，尤其是企 業(yè)級(jí) SSD 市場(chǎng)的呼聲最高。魏智汎認(rèn)為，隨著國(guó)內(nèi)外業(yè)界支持 PCIe Gen5 的 CPU 和平臺(tái)快 速推出，未來(lái) PCIe 5.0 生態(tài)的構(gòu)造成熟和 SSD 滲透率肯定會(huì)急速提升。

據(jù)他透露，HC9001 開發(fā)一切順利，工程樣片已經(jīng)在 12 代酷睿的主板上跟 CPU 通過(guò) PCIe 5.0 實(shí)現(xiàn)連接，最終產(chǎn)品將在今年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈朋友圈

由于新標(biāo)準(zhǔn)的推出，PCIe 市場(chǎng)正處在快速發(fā)展期。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2021-2025 年全球 PCIe市場(chǎng)將增長(zhǎng) 21.7 億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi) CAGR 將超過(guò) 22%。根據(jù)艾瑞咨詢發(fā)布的報(bào)告，2020 年我國(guó)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場(chǎng)規(guī)模為161億元，其中 PCIe固態(tài)硬盤占市場(chǎng)總規(guī)模的比例約為 59%，已超過(guò) SATA 及其他類型的企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤。

華存電子目前在 SSD 市場(chǎng)已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績(jī)。面向 PC 市場(chǎng)的 PCIe 固態(tài)硬盤產(chǎn)品和面向智能家電市場(chǎng)的eMMC產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大批量市場(chǎng)斬獲。經(jīng)過(guò)過(guò)去4年的技術(shù)沉淀與客戶服務(wù)，華存已在物聯(lián)網(wǎng)和桌面端領(lǐng)域獲得廣泛認(rèn)可，訂單轉(zhuǎn)向大批量供應(yīng)。

針對(duì)這次推出的最新主控 HC9001，華存電子不但在產(chǎn)品本身上精打細(xì)磨，還在同更多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)緊密合作，希望取得更多突破。

魏智汎表示，華存電子會(huì)同國(guó)內(nèi)和國(guó)際的存儲(chǔ)顆粒廠商、CPU 廠商、云計(jì)算廠商和系統(tǒng)提供商進(jìn)行深度合作?！拔覀?cè)谕瞥霎a(chǎn)品的時(shí)候，會(huì)考量各種維度的兼容性，跟供應(yīng)鏈廠商展開多層次合作?！?/p>

華存電子副總經(jīng)理宋遠(yuǎn)岑表示：“供應(yīng)鏈廠商都是第一次進(jìn)入到 PCIe 5.0 的生態(tài)中，所以我們很注重跟整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈做深度合作，共同挖掘下一代服務(wù)器生態(tài)的技術(shù)潛力。特別是國(guó)內(nèi)服務(wù)器生態(tài)市場(chǎng)，希望可以在下一代信息技術(shù)追趕超越的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)共同合作，在提高整體效能、降低整體功耗、釋放高性能算力等方面，一起把契合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的生態(tài)共建完善?！?/p>

“同時(shí)，我們也積極地配合產(chǎn)業(yè)鏈下游的客戶，包括服務(wù)器 OEM/ODM 的廠商、高性能計(jì)算行業(yè)客戶和云服務(wù)提供商，在存儲(chǔ)端去做一些定制化的開發(fā)服務(wù)。”他補(bǔ)充道。

預(yù)計(jì)到未來(lái)的服務(wù)器市場(chǎng)將持續(xù)升溫，華存電子也將繼續(xù)在這個(gè)領(lǐng)域精耕細(xì)作?！巴ㄟ^(guò)現(xiàn)有的主控芯片，我們會(huì)按照現(xiàn)在對(duì)存儲(chǔ)的更細(xì)分的技術(shù)演進(jìn)，繼續(xù)把研發(fā)的重點(diǎn)方向放在企業(yè)級(jí)的需求上面。”魏智汎最后表示：“同時(shí)，我們也希望同整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈緊密合作，為國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)的進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的一份力量。

崔歡歡