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quan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,北京忆芯科技有限公司(以下简称: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。
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,先解决国内企业级SSD市场痛点是关键。
忆芯科技数字设计gao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zui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。
zui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。
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di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zui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gao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ding尖企业ren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zhi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ling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。
国产供应链的打造he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ren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。
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he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ling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gao级总监薛立成表示,将NPU的IP直接集成到STAR2000主控芯片中是zui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。
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zhi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%2B存储芯片%2B固件%2B算法%2B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。