龙芯助力开发真正自主SSD主控

日前,首款采用龙芯cpu核的国产ssd主控gk2302系列芯片问世。
gk2302系列芯片是龙芯与国科微合作的技术成果,搭载龙芯嵌入式cpu ip核,是国内首款真正实现全国产化的固态硬盘控制芯片。
固态硬盘主控芯片被境外厂商垄断
目前,中国存储主控和存储器几乎全部依赖于进口。在固态硬盘的主控芯片方面,三星、英特尔、马维尔、慧荣等境外厂商占据统治地位。
固态硬盘主控芯片厂商可以分为两类,一类是垂直整合模式,一类是水平分工模式。
垂直整合模式最好的例子就是三星,三星既做固态硬盘,又做主控芯片和闪存,而且可以全部自己完成。由于三星的固态硬盘全部采用自己的主控,且三星在闪存和固态硬盘市场上较高的市场占有率,三星的固态硬盘主控市场占有率也很高。
水平分工模式最好的例子就是马维尔,马维尔只做主控芯片,然后与西部数据、东芝、镁光等存储芯片大厂,或者建兴这类固态硬盘厂商合作,向这些厂商提供主控芯片。慧荣采用与马维尔类似的水平分工模式,不过,慧荣的主控芯片主要用在固态硬盘厂商定位偏中低端的产品上。
英特尔则同时采用了水平分工模式和垂直分工模式。在利润相对较高的企业级固态硬盘市场,英特尔全部使用自己的主控芯片。在消费级市场上,出于降低成本的考虑,英特尔采用了慧荣的主控芯片。
可以说,三星、英特尔、马维尔、慧荣等几大基本垄断了市场。
ssd主控有望成为国产芯片的一个突破口
虽然机械硬盘的市场占有率依然很大,但固态硬盘替换机械硬盘已经是大势所趋。因为固态硬盘在性能和体验上明显优于机械硬盘。唯一的缺点价格偏高。
然而,随着长江存储等国内企业产能进一步扩大,nand的价格会越来越便宜,这会拉低固态硬盘的价格,进而引发民用pc市场发生固态硬盘对机械硬盘的换代。
虽然如今全球pc销量逐年萎缩,已经成为红海,但pc的存量异常巨大,很多2011年后的电脑,换一个ssd,就可以立马复活(日常办公上网影音而言,不玩3a游戏),这会使ssd有可能成为一个市场突破口。同时,ssd主控芯片恰恰对生态要求远不及pc那么高,自主cpu只要性能功耗满足要求,完全也可以用起来。可以说,未来ssd市场,是自主cpu和国产nand的一个机会。
而本次龙芯和国科微的合作,就是着眼于这一点。从一些行业应用为突破口推广国产芯片。
龙芯助力开发真正自主ssd主控
目前,市面上的ssd虽然有一些品牌是国产的,比如联想的ssd,但nand和ssd主控芯片都并非中国大陆厂商提供。比如nand来自三星、sk海力士、东芝、闪迪、镁光,ssd主控来自马维尔、慧荣。而这些主控芯片大多采用arm等国外公司的cpu核。
即便是近几年大陆厂商推出的一些ssd主控,也大多没有采用自主cpu核。比如华为的ssd主控,就采用arm的公版cpu核。国科微此前的gk2301用的也是arm的公版cpu核。忆芯科技的star1000p的关键ip源自美国synopsys公司,用的是arc处理器,市场上根本就没有采用自主cpu的ssd主控芯片。
必须说明的是,由于arm已经被证明存在漏洞,这些采用了arm的内核固态硬盘主控芯片在安全上是存疑的。网传银监会就对慧荣主控芯片的安全性进行过排查。恰恰国内不少公司,都在把这种固态硬盘往政府、通信、金融、甚至国防领域推,这种做法是非常值得商榷的。
作为首个全国产的固态硬盘控制芯片,gk2302系列重新定义了国产化的4个标准:
第一,搭载自主研发的嵌入式cpu ip核;
第二,从芯片设计到流片再到生产封装等各个环节全部在国内完成;
第三,与国产整机品牌实现全面适配;
第四,集成国密加解密算法,安全可信。
可以说,gk2302将成为推动国家网络信息安全建设的一项标志性成果,开启存储国产化的新里程。
龙芯主控性能优于arm主控
龙芯提供给国科微的cpu核是gs132e,32位,单发射,4级流水线,芯片面积0.07平方毫米,主频480mhz。
根据采用龙芯gs132e的gk2302与采用arm cpu核的gk2301的对比测试显示,龙芯主控在性能、功耗方面都处于优势:
cpu性能提升15%;
功耗降低6.5%;
全盘性能提升18.4%。
而且gk2302系列芯片采用高速sata 6gbps接口与主机通讯,单芯片容量最大支持4tb,读写速度达到500mb/s,性能指标达到国际先进水平。
本次龙芯与国科微的战略合作,充分展现了龙芯中科在生态建设上从ip到整个芯片的强大支撑能力,是龙芯分步走战略——先从装备、党政市场建立根据地,然后进入行业应用,最后进入消费市场发展战略的具体体现。是龙芯国产自主cpu进一步被市场认可的证明,再一次验证了龙芯长期坚持的国产自主创新道路的正确性。
期待全自主固态硬盘
ssd最关键的硬件就是两个部分,一个是ssd主控芯片,另一个是nand。
目前,龙芯已经联合国科微实现了ssd主控芯片的自主化。同时,紫光麾下的长江存储也正在着力实现nand的国产化替代。而且据说是即将量产64层nand。
dram缓存有的ssd有,有的没有
如果将两者结合,而且能把成本控制的非常好,那么,中国消费者就有望买到廉价的纯自主的国产固态硬盘。当那一天到来时,三星等韩国企业肆意操纵存储产品价格的时代将一去不复返了。

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