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迎接PCIe 6.0！慧榮科技：SSD主控日益復雜 我自有妙招應對

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迎接PCIe 6.0！慧榮科技：SSD主控日益復雜 我自有妙招應對

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【迎接PCIe 6.0！慧榮科技：SSD主控日益復雜 我自有妙招應對】迎接PCIe 6.0！慧榮科技：SSD主控日益復雜 我自有妙招應對

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迎接PCIe 6.0！慧榮科技：SSD主控日益復雜 我自有妙招應對

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近日在南京舉辦的2025全球閃存峰會上 ， 慧榮科技企業級儲存事業部產品行銷應用部資深協理周宗廉先生發表演講 ， 闡述了在AI浪潮的新時代中 ， 慧榮的企業級存儲技術是如何演進的 ， 并在會后接受了快科技的采訪 。
雖然如今幾乎人人言必稱AI ， 但事實上 ， AI已經發展了幾十年 ， 也經歷了翻天覆地的變化 。
早在1966年 ， MIT麻省理工AI實驗室就設計了第一個聊天機器人ELIZA ， 代碼只有200行 ， 可以逐字分析人類輸入的內容 ， 再重組回復 ， 仿佛和真人聊天 。
如今的AI人機交互 ， 背后是幾十上百億參數的大模型 ， 而且逐漸變得無所不能 。
當然 ， 現代AI負載對于硬件性能的要求也是空前的 ， 不僅僅是CPU處理器、GPU加速器 ， 更離不開強大的內存與存儲支撐 ， SSD的快速發展可以說正逢其時 。

慧榮的企業級存儲解決方案名為MonTitanTM ， 不是單一芯片 ， 而是包含SSD主控芯片、參考硬件設計、企業級固件的平臺化完整方案 。
周宗廉先生解釋說 ， 慧榮專注于IC設計 ， 自己并不生產SSD成品 ， 因此MonTitanTM平臺本質上是為客戶提供參考設計 ， 提供堅實的技術與設計基礎 ， 使客戶可以更輕松地基于此開發自己的產品 ， 專注于產品定義和市場推廣 。
慧榮MonTitanTM平臺的首款產品是SM8366 。
它支持PCIe 5.0、雙端口、NVMe 2.0、OCP 2.5等各種企業級特性、安全功能 ， 支持最大256TB閃存容量 。
順序讀取性能超過14GB/s ， 隨機性能更是超過350萬IOPS ， 能在更快的時間內完成大型模型或者圖像化神經網絡訓練 ， 可以說是真正的企業級主控 。
SM8388是慧榮MonTitanTM平臺的新成員 ， 支持八通道閃存、最大128TB容量、SCA界面 ， 并延續了SM8366的各種優勢 。

面向未來 ， 慧榮還準備好了PCIe 6.0 SSD主控方案“SM8466” 。
它突破性敵采用臺積電4nm先進制程 ， 支持單個x4或者兩個x2端口 ， 支持最多16個閃存通道和512TB閃存容量 ， 可搭配DDR5-7200規格的大容量高頻緩存 ， 還支持NVMe 2.0+ 。
性能方面更是突飛猛進 ， 順序讀取能做到28GB/s甚至是逼近30GB/s ， 4K隨機性能也翻番到了700萬IOPS 。

在接受采訪時 ， 周宗廉先生表示 ， AI時代對于存儲提出了新的、更苛刻的需求 ， 一是極致性能 ， 就像NVIDIA提出的要求往往非常夸張 ， 二是多租戶保障 ， 這也是CSP云服務廠商的核心訴求 ， 慧榮的MonTitan?平臺就致力于滿足以這兩方面為代表的各種需求 。
SM83366主控在設計之初 ， 理念就非常清晰 ， 這是一顆面向PCIe 5.0的芯片 ， 因此整個內部架構設計的出發點 ， 就是確保I/O吞吐能力可以匹配PCIe 5.0的高帶寬 ， 必須有能力處理龐大的數據流 ， 為此內部構建了多個專用的高效加速引擎 ， 并做了大量有關數據流控制等方面的優化 。
同時 ， 慧榮深入研究了市場上現有相關主控產品的內部架構 ， 并針對性地設計了相應的處理機制 ， 包括如何高效處理來自前端的命令隊列、如何根據閃存Plane數量進行并行處理等等 ， 從而確保前端的PCIe 5.0帶寬可以被后端閃存充分利用 ， 避免出現瓶頸 。
對于模組廠商等直接客戶 ， 慧榮SM8366的關鍵價值在于特別優化的固件架構 ， 使其可以更容易、更高效地使用慧榮主控芯片進行產品設計和量產 ， 降低開發難度和成本 。
對于CSP等終端客戶 ， 極致的性能、能效等技術創新都可以大大提升用戶體驗 ， 尤其是Performance Shaping多租戶性能保障技術 ， 可以從硬件層面精細化地隔離和保障不同租戶獲得相應的、有保障的服務質量 ， 比傳統軟件層面的控制更加精準 ， 這是很多CSP非常看重的地方 。
不得不說 ， 如今設計一款優秀的PCIe SSD主控是越來越難了 ， 涉及制程、架構、固件、算法等多方面的綜合協調與平衡 ， 既要強大的性能、豐富的功能 ， 還要控制功耗、發熱和成本 。

周宗廉先生認為 ， 其中的關鍵點可以分為三個層面：
一是先進制程的選擇 。
采用更先進的制程 ， 比如6nm、5nm甚至是4nm ， 就能顯著降低功耗 ， 因為先進制程的漏電率更低 ， 尤其是高溫下漏電飆升的問題可以得到更好的控制 ， 這對功耗優化至關重要 ， 當然 ， 先進制程的成本是非常高昂的 。
二是成本控制方法 。
為了平衡高昂的制造成本 ， 慧榮的核心策略是最大化減少設計迭代和改版次數 ， 這意味著在芯片流片（Tape-out）前 ， 必須進行極其充分和嚴謹的系統級驗證 ， 所以慧榮在仿真、加速驗證等方面投入了大量資源 ， 力求在早期發現并解決問題 ， 避免昂貴的流片失敗或改版 ， 這就可以大大節約整體成本 。
三是芯片架構設計 。
在主控芯片內部 ， 慧榮實現了精細化的功耗管理 ， 比如通過動態開關(Power Gating)等技術 ， 根據不同的工作負載狀態 ， 精準地開啟或關閉特定的處理引擎 ， 避免不必要的功耗浪費 。
總結來說 ， 打造一顆優秀主控的平衡點在于：通過選擇先進制程獲得能效優勢；投入巨量資源在前期驗證上 ， 確保一次成功或最少改版 ， 以攤薄高昂的設計和制造成本；在架構設計上追求高效和智能化功耗管理 。

前邊說過 ， 慧榮已經拿出了PCIe 6.0 SSD主控設計方案 ， 存儲行業預計PCIe 6.0 SSD今年就有望登場 ， 2026年開始部署 ， 2028年左右進入普及階段 。
再下一代的PCIe 7.0標準規范剛剛也已經公布 ， SSD預計要到2028年才會出現 ， 2029年開始部署 。
未來進入PCIe 6.0、PCIe 7.0時代 ， SSD主控設計必然進一步復雜化 ， 挑戰更加嚴峻 。
周宗廉先生認為 ， 挑戰主要來自兩方面 ， 一是技術挑戰 ， PCIe 6.0/7.0本身的技術復雜度就是一個巨大挑戰 ， 包括信號完整性、速度 ， 這就涉及芯片、系統到PCB設計的方方面面 。
二是非技術挑戰 ， 主要就是成本控制 ， 比如支持PCIe 6.0/7.0的制程需要更加先進 ， 這就會導致設計和制造成本變得極其高昂 。
對此 ， 慧榮的應對策略的核心是確保一次成功 ， 最大限度減少設計迭代 ， 因此需要在芯片流片前進行前所未有的、極其充分和嚴格的系統級驗證 ， 發現并解決潛在問題 。
另外 ， 慧榮在PCIe 5.0主控時代良好的積累 ， 也將是應對PCIe 6.0/7.0挑戰中至關重要的 。
周宗廉先生還強調 ， 芯片設計的成本極高 ， 尤其是在先進制程下 ， 因此慧榮的策略是盡量在可控的成本下 ， 將芯片內部的各個引擎做到極致 ， 并通過強大的固件層使 ， 其能靈活適配各種不同的應用場景 。
慧榮一直都是持續研究市場需求 ， 結合內部專家的深度討論和外部信息 ， 在確信存在合理且可觀的市場機會時 ， 才會考慮投入相應的解決方案 。
這就需要在“領先市場半步”和“避免過度冒險”之間找到最好的平衡點 ， 也需要滿足更嚴苛的性能、功耗、集成度要求 ， 確保產品在未來5-10年甚至更長時間內保持技術領先 。
比如在PCIe 5.0主控上 ， 慧榮沒有急于搶首發 ， 而是選擇了更成熟的時機 ， 推出穩定可靠且的企業級SM8366和消費級SM2508 ， 結果在性能、功耗發熱上都表現十分優秀 ， 都得到了市場的廣泛接受 。

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