安捷丽PCIe SSD主控芯片助力国产存储领域弯道超车

数据是信息时代的核心资源,数据需要有效安全的存储。人类社会信息化不断加速推动数据量的爆发性增长,谁掌握了数据谁就控制了新经济的命脉。

存储技术变革正在形成,以闪存为介质的存储设备将成为关键性力量。在信息技术发展的几十年过程中,数据的计算有了巨大的进步,数据传输的手段和容量也在发生着日新月异的变化,与数据的计算和传输技术在过去数十年的突飞猛进相比,存储相关的技术很多年都基于机械硬盘,而近年来以闪存介质为基础的高速固态硬盘技术出现吹响了存储行业技术变革的号角。

作为固态硬盘的心脏,控制器决定了固态硬盘的关键特征如性能参数以及特性列表,在PCIe总线规范和NVMe协议的不断加持下,PCIe SSD控制器为整个固态硬盘存储行业的发展打开了各种可能,自然而然地PCIe固态硬盘控制器的发展成为了行业技术变革风暴的风眼。

今年以来国际环境日趋复杂严峻,安捷丽推出高速PCIe控制器芯片不仅仅在产业引领上有重要作用,对于实现产业突围也有重要意义。安捷丽采取小步快跑的技术路线,在稳定的基础架构支撑下,通过调优设计,分步推动产品的接口演进,不断提升产品的性能,实现对PCIe 3.0/4.0/5.0系列接口的全覆盖。在逐步提升的过程中,对芯片架构以及兼容性也做出了全面的验证。

业界领先的性能,功耗以及能耗比

通过严谨的设计以及内部硬件加速引擎的提升,安捷丽的每一款PCIe控制器在对应细分领域都达到了业界领先的性能以及功耗数值,比如安捷丽的第一颗PCIe SSD控制器随机读取,随机写入性能达到业界同类型产品2倍,峰值功耗仅为同类型产品的70%,休眠功耗仅为同类型产品的30%。同样的PCIe 3.0x4 DRAMLess以及PCIe 4.0控制器均提供了行业最快的读写速度和最低功耗。


顺序读

顺序写

随机读

随机写

PCIe 3.0x2

1.7GB/s

1.5GB/s

230K IOPS

160K IOPS

PCIe 3.0x4

3.4GB/s

3.0GB/s

500K IOPS

350K IOPS

PCIe 4.0x4

7GB/s

6GB/s

1000K IOPS

800K IOPS

PCIe 5.0x4

14GB/s

10GB/s

2000K IOPS

1500K IOPS

高速高精度纠错算法

纠错编码技术对新一代介质存储设备的生命周期和性能至关重要,随着闪存以及其他新型存储介质制程工艺的演进,存储单元成本持续下降,但是误码率以及坏块率将不断上升,同样的存储介质,不同的纠错编码技术将导致完全不同的设备性能和生命周期。安捷丽全球领先的纠错编码技术在同样功耗成本的条件下,比行业水平提升100%。

LDPC.jpg

动态功耗控制

高速固态硬盘的功耗控制是应用场景中的重要考量因素,目标场景会因为结构以及散热等设计目标对固态硬盘的最大功耗和休眠功耗约定明确指标,功耗同时对产品后续的Opex也会有较大的影响。一般意义上讲,随着传输速率的大幅度提升,高速PCIe控制器的功耗与性能呈线性关系同步增长,除了采用更为先进的制程工艺外,如果在设计的过程中使功耗能够根据使用场景动态调整也非常必要。

与固件绑定的硬件加速引擎

由于对控制器架构以及运作模式了然于胸,对传统上部分由固件处理的模块,在芯片实现中采用了专有的硬件加速引擎。性能提升50%的同时,功耗约为同类型产品的70%.

PCIe和NAND信号的自适应调整

超高速信号对于传输路径的环境参数非常敏感,处理不好就会造成不同闪存产品适配问题,或者不同主机平台直接的兼容性问题。NAND信号的自适应调整可以允许产品在生产过程中调整NAND接口参数适配不同NAND批次之间的参数差异。PCIe自适应调整则可以在PCIe设备自协商期间选择适合当前应用场景的信号参数。

超宽带宽加密引擎

支持全硬件线速加密,不因为加密引擎的打开而影响系统性能。