忆芯科技新款芯片产品,正影响国内企业级SSD的未来

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IDC近期发布研报指出:在越来越多企业践行数字化优先战略的大背景下,中国企业级固态硬盘市场取得长足发展,2021年市场规模增长16.2%,达到32.8亿美元,约占全球市场的16.9%。

市场的大幅增长,凸显了企业级SSD在中国市场的价值。叠加本土应用趋势浪潮,国产SSD技术突破备受期待,不同公司之间竞逐的也更加热烈。在这种火热的氛围中,中国芯片企业将凭借哪些技术特长攻坚企业级市场,助力企业数字化发展呢?

2022年12月,忆芯科技推出了高端企业级SSD主控芯片STAR2000及SSD盘STAR2000E系列产品。通过观察忆芯科技发布的该系列产品,我们尝试窥探这家国产SSD企业的发展路径,与产业共同探讨国产固态硬盘技术在企业级SSD赛道中的驰骋路径。

攻坚市场,理清国内企业级SSD市场痛点

在了解国产固态硬盘技术在企业级SSD领域的突破之前,我们先来了解什么是企业级SSD及其市场痛点。

SSD是Solid State Drives(固态硬盘)的缩写,一般由硬件和固件两部分组成,硬件部分主要包括主控芯片和存储芯片(DRAM、NAND Flash),主控芯片承担数据的读取和写入功能,其能力直接决定SSD的品质;而存储芯片主要作为数据存储的载体。按照应用领域的不同,SSD可以分成消费级、企业级以及行业级产品。其中,企业级SSD主要应用于互联网、云服务、金融和电信运营商等客户的数据中心。相对消费级SSD,企业级SSD在读写速度、单盘容量、使用寿命、稳定性、可靠性及安全性上有更高的要求,由此,其技术要求也更高。相应的,企业级SSD市场利润空间也更为可观,是业界厂商力求冲刺的高端“黄金市场”。

但长期以来,企业级SSD市场格局较为集中,由海外存储巨头三星、铠侠、西部数据、美光、海力士等主导。国内厂商要在这一赛道上获得一席之地,解决国内企业级SSD市场痛点是关键。

忆芯科技数字设计高级总监薛立成表示,在数据爆发的时代,国内的企业级SSD需求的痛点有几个方面。

首先在中美贸易摩擦的背景下,企业对未来SSD供应链的安全产生担忧情绪,亟需成熟可靠的国产自主研发的企业级SSD产品作为供应链补充。

其次在产品方面,不管是互联网还是行业用户,企业级的客户最关心SSD产品的性能、稳定性和数据可靠性;在数据安全备受关注的当下,SSD产品的数据安全特性也受到企业用户重视。在具备这些产品性能和特性的基础上,SSD的功耗也非常重要,大型的数据中心的服务器和硬盘数量多,功耗将直接影响数据中心的运维成本,因此降低企业级SSD存储产品的能耗开销也是企业客户重点考虑的问题,这对SSD主控芯片和方案的功耗控制提出了更高的要求。

最后是SSD产品在特定场景的适应性上,不可否认,海外巨头的产品在一些通用市场的量产经验更丰富,但对于特定的场景,还需要国内企业设计出性能强,稳定性高,并且具备差异化特性的产品才能满足市场需求。比如面向工业设备、数据记录、存储服务器、高可靠移动设备等场景,SSD需要支持定制大容量、55℃~85℃的宽温,支持热插拔,支持数据加密及销毁、数据恢复等功能;在高可信SSD存储上,SSD需要支持商密和国密标准,支持可信启动、支持独立盘级TPCM,支持系统和数据信息上报可信中心,支持命名空间层的可信保护等功能。

深耕数年,高端企业SSD产品来了

基于对企业级SSD市场的理解,近年来,依托中国企业的数字化转型需求,在该市场深耕多年的忆芯科技也在持续发力,攻坚企业级SSD市场,颇有成效。

忆芯科技成立于2015年底,是国内较早从事高性能固态硬盘主控芯片研发的企业。从2017年发布第一代STAR1000到现在发布STAR2000系列产品,忆芯科技企业级SSD产品已迭代至第三代。据忆芯科技介绍,STAR2000是采用了PCIe4.0接口,基于12nm工艺,含50亿晶体管,集成了64位多核CPU和高达8TOPS算力的NPU,并全面支持最新的NVMe2.0协议的主控芯片;而2000E则是内置STAR2000主控芯片的SSD成品盘,该系列产品主要面向数据中心应用,包括存储服务器、云计算等市场。

凭借三代产品的持续深耕,忆芯科技在企业级SSD赛道上已获得市场突破。忆芯科技高级副总裁鲁欣荣表示,忆芯科技前两代SSD产品在通过紫光恒越、同方、神州信创等国内甚至国际顶尖企业认证测试后,已进入这些公司服务器供应链,和国内的运营商、阿里云、腾讯云等知名企业也在做适配验证。广泛的客户认可代表着忆芯科技的产品品控和技术已经达到了国际领先水平。第三代STAR2000系列产品在正式面市前,已在多家企业数据中心项目启动了验证流程,客户也积极询单中,对该系列产品期望很高。

国内原厂产品要在企业级的高端市场获得一席之地,并不容易。据了解,忆芯科技能做到这一点,具备强大的技术自研能力是其抢占市场的利器。

首先,国产供应链的打造核心是国内企业拥有自主的SSD技术研发实力。以数据安全功能实现为例,国内SSD主控芯片需支持国内认证的安全加密。忆芯科技早在STAR1000P系列产品中就以自研技术满足了中国商密(SM2/3/4)安全方案,拥有自主可控的数据安全技术。

其次,在产品性能表现和面对特定场景的场景创新中,也需要强大的技术能力支撑。忆芯科技在自研SSD控制技术和算法之上不断创新,打造一套适合企业级应用的SSD主控芯片核心架构,结合公司成熟稳定的芯片设计和验证方法学,STAR2000将以优异的品质,为企业级用户提供强大的稳态随机及顺序读写性能,在服务质量、延迟、安全、可靠性、容错纠错等企业级所关注的指标上将达到业内领先的高规格水平。

此外,为了更好应对企业级SSD“存算一体”的需求趋势,STAR2000集成了高达8TOPS算力的NPU。忆芯科技数字设计高级总监薛立成表示,将NPU的IP直接集成到STAR2000主控芯片中是最简单的方式,但忆芯科技在产品研发的过程中,基于对客户需求的理解以及产品的系统化思考,忆芯科技将NPU与SSD主控芯片紧密耦合,向客户提供开放的调用接口,可迅速释放芯片的计算能力。存和算的一体化,大大提升了计算的速度,同时也节约了计算所需的能耗。

随着存储生态的不断完善,PCIe接口SSD已经成为SSD市场的主流。忆芯科技成立之初就聚焦在PCIe接口SSD主控研发,早期主控产品主要面向PCIe 3.0接口。不过自 2021 年下半年开始,PCIe 4.0的SSD产品在数据中心中广泛应用,并且需求量保持增长趋势。为适应高端企业级SSD的应用需求,忆芯科技STAR2000系列产品将接口升级为PCIe4.0,企业级行业研究公司 Forward Insights 预测,2021年PCIe 4.0 在所有数据中心PCIe SSD的占比是19%,到2025年将增长至 77%。 

值得注意的是,经过多年的技术迭代,忆芯科技的PCIe接口产品覆盖了消费级、工业级和企业级SSD应用,实现了PCIe 产品的全产品链覆盖,关于PCIe Gen5的主控研发也在加速部署中。

合力抢占市场,国产企业级SSD生态成型

忆芯科技在企业级SSD市场获得进展,同时意味着国产企业级SSD生态的进一步突破,在市场竞争中形成合力。

据了解,忆芯科技SSD产品均采用自研主控芯片,在存储颗粒方面,其产品接口可支持目前国内外所有主流闪存颗粒。在以往的SSD盘产品中,忆芯科技也采用了国内知名厂商闪存颗粒和合肥长鑫的DDR4内存,模组上的电源管理芯片及被动元器件也都完全采用国产方案,逐步建立了“主控+存储芯片+固件+算法+模组”的完整国产生态。从技术的角度看,这是中国SSD厂商相互探讨、共同验证,加速市场落地的生态合作;从市场的角度来看,这是国产SSD生态为客户创造稳定供应链,合作共赢的市场策略。

未来,随着国产企业级SSD产品在市场的不断深化,国内生态有望形成更大的市场趋势,满足本土企业的数字化进程的迫切需求。

责编: 爱集微
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