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存储关键技术自主可控要从闪存控制器开始!

7月20日、21日,2018全球存储半导体大会暨全球闪存技术峰会(简称“GSS”大会)在武汉光谷召开,大会以“构建闪存新生态”为主题,针对全球闪存和存储半导体的产业新生态、行业新热点、企业新发展,进行了全面的分析和解读。

在本次大会SSD设计与控制器技术论坛上,华澜微电子总裁骆建军博士发表了以《闪存控制器架构》为主题的演讲。从自己将近20年的存储控制器设计经验入手,骆总为在场的嘉宾首先分享了华澜微的存储控制器经验,存储可靠性第一的前提下,必须有自己的积累,包括专利积累、IP积累、协议积累、经验积累,才能够做好存储控制器,才能够得到客户的信任,这些技术基础不是靠购买和授权可以得到的,中国企业要进一步加强“内功”修炼、重视技术积累。华澜微能够保持出货量持续高速增长、并进入国际市场,也是建立在这一基础上的。

从闪存应用的最初的USB、SD、CF到今天的NVMe 控制器,骆总在演讲中分析了在闪存控制器架构方面已经有了各种新的变化,以及新的控制器架构方面提出的更多挑战。所有变化都是为了让客户有更可靠的稳定性、更高的性能和更加经济易用。首先四代和五代PCIe技术以及更新版本NVMe技术的发展,能够为用户提供更高带宽和更便捷的应用,其次,更加经济性的闪存需要用到纠错性更好地算法,如LDPC以及未来更好的纠错算法,第三,更多的企业级产品和细分应用的需求都会对存储控制器提出更高要求,如Multi Namespace以及具有计算功能的控制器。

存储密度导向和性能导向将会是存储控制器未来发展的重点。随着闪存制造技术从SLC、2D发展到目前的TLC、QLC和3D,成本降低的同时,存储密度的增高越来越快,最近几年,各国际厂商都提出了高密度的固态硬盘,如何提高存储密度是控制器发展的重大挑战。与传统HDD制造工艺发展扩展容量困难相比,SSD存储密度的提高也为数据中心等需要高密度存储发展提供了很好的解决方案。对控制器的设计要求上,除了需要驱动大量闪存颗粒带来尺寸增加外,大量芯片引脚的增加也为存储大容量小体积的发展带来了很多困难。内置RAID和SWITCH功能的控制器架构将不仅能够为密度提高增加帮助,还将为数据稳定性提供更多的保障,能够结合更适合客户应用的企业级产品特性和适应云计算大数据应用需求,将会更好推进国产产品迭代,推动中国存储企业进一步领导存储发展。这一技术上,华澜微在全球发表了各种论文,拥有全球专利,具体产品实现方面,通过驱动更多闪存介质的方法将存储容量提高到2.5英寸标准9mm厚度下的单盘10TB和20TB的高密度,为全球客户提供了容量密度方面最优的选择。

此外,以太网接口将会是未来SSD发展的重要里程,与今天SSD需要通过其他设备交换数据相比,未来直接具有以太网接口而不是现在的SATA、SAS、PCIE接口的SSD将会直接替代NAS、普通服务器,而更进一步,具有SDS(软件定义存储)功能的以太网接口SSD,配合成本越来越低的SDN(软件定义网络)的网络交换机,将会为数据中心、云服务、个人应用提供更加简单、可靠以及经济的数据服务。另一方面,存储性能发展上,多颗DRAM和多颗闪存的组合以及上层应用系统的配合将会提供各种组合的NVDIMM,如目前各系统厂商正在使用的NVDIMM-N,未来进一步发展的NVDIMM-P技术,这些组合将为需要提高更高IOPS和更多复杂功能如边缘计算、人工只能算法植入提供更加有效的配合,让未来的存储变得更加高效、可靠以及带来更为广泛的应用,华澜微在这一方面拥有多项专利,并通过和国际相关组织的交流,逐步形成自己的技术积累,这一技术目前虽没有广泛应用,但一定是值得国内厂商投入的未来具有发展意义的新技术。尤其是,中国企业要未雨绸缪,在技术发展的初期就介入标准建设、专利积累。借此机会,我们将可以与国际厂商一起发展,凭借国产厂商自己独立的创新性,结合更多的国产规模性细分应用,与国际厂商站在同一个起跑线上,赢取存储美好应用的未来。

在存储关键技术的发展方面,骆总特意提到在存储控制器中发展加密硬件IP的优势和机遇,作为2013年就通过国密算法认证的存储控制器企业,华澜微利用自己高速加密的优势存储加密应用上全球出货量第一,拥有全球最好的相关厂商,加密技术带来的随机离散型数据例如Homogeneous技术也为数据可靠性提供更好的帮助。国内厂商通过掌握该技术并结合国内国密算法的高速加密应用,能够为自己打开另外一扇应用的窗口,并可打破美国AES 256加密算法芯片的禁锢、提供国产芯片基础上和存储应用的信息安全。

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