大普微电子为应对SSD的挑战与机遇，推出布局在高端企业级领域的PCIe Gen5 SSD等多款产品

2022年10月12日，由TrendForce集邦咨询主办的“2022TSS集邦咨询半导体峰会暨存储产业高层论坛”线上会议成功举办。会议上，大普微副总裁李金星带来主题演讲《高端企业级SSD的挑战与机遇》,并介绍了大普微在高端企业级存储领域的布局。

高端企业级SSD的挑战与机遇

挑战

李金星先生认为，当前行业挑战包括两方面：一是疫情、俄乌冲突、高通货膨胀。俄乌冲突导致全球的能源结构发生了变化，目前来看俄乌冲突将是长期事件，未来影响还将持续。2020年初开始的疫情导致全球秩序有一些变化，全球很多国家的通货膨胀都非常的高，未来经济发展面临不确定性。高通货膨胀下，大家消费欲望较低，存储行业受到一些牵连，存储市场需求变弱，产品价格下降较多。

二是来自PCIe Gen5 CPU与SSD。在2022年年底或者2023年年初，包括英特尔跟AMD都会陆陆续续发布PCIe Gen5的产品跟平台，国内主流OEM在2022年Q3或者Q4已经或者即将推出PCIe Gen5平台，由于PCIe Gen5 CPU延迟发布，明年上半年厂商将继续跟进与发布相关产品。PCIe Gen5 SSD面临的挑战包括U.2带来速度限制或功耗限制，以及DDR5的速度/成本/信号完整性、NAND切换速度非常快等。

机遇

行业机遇同样来自两方面：一是SSD主流容量点和Form Factor趋势的变化。PCIe Gen4目前以U.2或者M.2为主，但到了PCIe Gen 5，数据中心领域很多厂商陆陆续续导入E1.S 或者E3.S这种form factor，因为Flash速度比机械硬盘速度提升了非常多倍数，传统form factor不能很好适应功耗、速度上的变化，E1.S或者E3.S会更好的适配Flash。据测算，基于E1.S 或者E3.S的1U Server或者2U Server，至少可以增大百分六十到百分之百的存储密度。

另一个机遇是国产化。2020年10月，存储行业一个比较重大的事件是英特尔将Flash业务出售给SK海力士，SK海力士最看重的是英特尔在企业级SSD产品稳定性、客户以及经验上的积累，二者企业级SSD业务合并之后，跟三星有比较相似的产品组合跟体量，这意味着所有厂商会面临70%的企业级SSD供应商都来自韩国的情况，我国也不例外。因此，近年我国倾向于鼓励国内的供应商提供产品，比如行业是否有国内的主控/控制器产品将日益受到关注，国产化是一个大趋势。

李金星介绍，大普微作为高端企业级SSD提供商，在2016年成立的时候就在做主控芯片的开发与布局，2020年自研的PCIe Gen4主控芯片DPU600流片成功，并于2022年4月转入正式量产，这是对国内供应链比较好的一个补充，也给了客户一个比较好的选择。

大普微高端企业级存储布局

企业级SSD有较高的技术壁垒，产品在性能、容量、使用寿命、可靠性、兼容性和企业级特性等方面有着更加严苛的要求。会上，李金星针对当下热议的Smart IO、SRIOV、ZNS、CSD、Dual Port、SCM、PCIe Gen5等技术，基于大普微视角做出了解读，并介绍了公司在高端企业级领域的业务布局。

Smart IO

大普微Smart IO可以带来整体性能的提升，特别是Random Write IOPS——这在企业级SSD里最难的一个参数，涉及命令的调度，产品的平衡包括QoS的平衡等，要求非常高。除了能够提升产品的性能，在三个九、四个九甚至更高稳定性的参数条件下，Smart IO能把QoS做得更好。

SRIOV

SRIOV也可以称之为虚拟化，一般云场景规模越大，效能会越好，给客户提供的服务也会越好。但是云有一个严格的要求是怎么样把一个硬件资源非常方便地分割成不同的容量或者说分割到不同的块，给不同的用户去使用。在这个时候，虚拟化就成为公有云一个比较好的配置。大普微基于自家产品，在嵘神系列与蛟容系列做了SRIOV产品，可以由互联网提供商/云计算提供商把一个相对大的存储容量资源比较方便地分配给不同需求的用户，做到资源池化和分配。经过大普微的技术积累，可以看到在32VF方面，大普微的性能非常的平衡，不同的VF之间能做到非常好的隔离，这其实是非常有技术挑战的。

ZNS

在NVMe还没有标准化的时候,有一个技术叫Open Channel，由上层去管控下层的Flash如何做数据摆放、以及IO隔离等。ZNS继承了Open Channel的一些特性，也延续了HDD上层系统的优化，它能够在Flash的写放大、数据的摆放以及IO隔离等方面做得非常好。大普微认为，如果用户可以把上层的优化做的好的话，它是个非常能降低整个系统或整个数据中心设施的解决方案。大普微在一年多前做了第一款ZNS产品，现在也在陆陆续续开发完善ZNS产品。

CSD

CSD(全称：Computational Storage Drives)，中文为可计算存储设备。最早大普微成立的时候，就有了把存储跟计算融合的想法，大普微称之为DPU概念(Data Storage Processing Unit)。大普微第一代的DPU600实现了存储跟计算融合，基于DPU600主控芯片，大普微推出的相关产品已经先后获得北美知名国际互联网/云计算巨头和国内电信运营商、行业客户等为代表的批量订单。同时，大普微也加入了由很多CSD公司组成的相关联盟。会上，李金星介绍了基于压缩的大普微CSD规格，支持从2TB到16TB的容量版本，将于2022年Q4实现量产。

Dual Port

在传统的集中式的存储里面,目前业界主要使用SAS,但是NVMe因为生态比较开放，同时它的玩家较多，性能也较高，所以大普微认为NVMe的双端口替代SAS的双端口有是一个非常期待的事情。李金星预计，2024年有60%集中式存储SSD会采用NVMe的Dual Port。把两个Port性能做到非常的平稳，同时互不影响，并在各种极端的情况下都保证可用性，其实也是非常有挑战的。大普微在过去一两年内已经把相关产品做得很好，并在客户端进行了大批量上线，并得到了客户的认可。

SCM

数据中心架构师们一直在思考怎么把整个存储跟操作系统做好融合，提升整个数据设施的效率问题。在DRAM与Flash之间，大家都在思考如何降低DRAM依赖程度，或者说如何优化DRAM延迟问题，因此SCM备受看好。大普微在2019年开始就做第一代SCM，现在有一个新的名字叫Xlenstor，同时公司也申请了商标。大普微重点展示了Xlenstor Gen2的出众性能表现，该款产品基于自研主控芯片，搭载铠侠XL-Flash，是目前业界SLC based SCM最好的产品，从延时、IOPS都可以完美替代英特尔傲腾系列产品。

PCIe Gen5

大普微还在会上隆重介绍了自家PCIe Gen5 SSD：Haishen5。李金星表示，2022年8月初大普微在美国已经跟Marvell共同发布该产品，其支持最新的Form Factor如E1.S，E3.S，另外也支持传统U.2，具备低至62μs随机读延时以及9μs随机写延时，搭载铠侠最新的BiCS6 3D NAND Flash，包括eTLC与QLC版本。