如何在企业级SSD赛道中突围?宝存科技的核心竞争力

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从HDD、SATA SSD到PCIe SSD,一个个新的颠覆性技术的出现,加以NAND、主控、协议、驱动、软件和平台相互适配,在这个大家庭里,各个厂商各司其职,通力配合,最终完成各个SSD产品的商业落地以及各代次产品的迭代和提升。

2020-2022年,由于疫情导致远程办公和在线教育需求的提升,同时产业数字化转型对于高强度运算的需求比过往更强烈,更多的互联网、IT厂商都布局了数据中心,这也带动了数字化逐步向云上发展。且考虑到AI和5G等关键设施的投资,用于服务器的存储器需求将会更明确,展望中长期的未来,数据中心、服务器会成为存储器市场的关键驱动力。

据IDC机构统计,全球企业级SSD出货量将从2020年约4750万块增长到2021年5264万块左右,年均增长率为10.7%,预计到2025年,将增加到7436万块左右。从整体上看,2020年到2025年,企业级SSD出货量始终保持上升趋势。

企业级SSD的未来

从HDD、SATA SSD到PCIe SSD,一个个新的颠覆性技术的出现,加以NAND、主控、协议、驱动、软件和平台相互适配,在这个大家庭里,各个厂商各司其职,通力配合,最终完成各个SSD产品的商业落地以及各代次产品的迭代和提升。

如今PCIe SSD已经广泛进入到企业级存储中,占有80%(按出货容量)的固态存储份额,并迈入PCIe 4.0时代。我们具体看下当前及未来企业级SSD的状态:

平台:当前企业级SSD以PCIe 4.0x4 SSD为主,适配的x86平台有Intel的IceLake和AMD的Milan,及部分ARM CPU和国产CPU平台。展望2023年,基于AMD Genoa、Intel Sapphire Rapids、支持PCIe 5.0接口ARM服务器CPU和国产CPU的出现,SSD也顺利成章的从PCIe 4.0升级到PCIe 5.0 SSD,性能翻倍。

NAND:当前各大原厂以128及176层NAND为主力量产产品,接口速度分别高达1200 MT/s及1600 MT/s。未来NAND会向230+层NAND迁移,接口速度2400 MT/s,成本更优,速度更快。

控制器:当前主流的企业级PCIe 4.0 SSD控制器,后端16或8通道,可支持TLC/QLC NAND,为了实现最优的工作功耗,控制器制造制程为12 nm。未来PCIe 5.0控制器,性能再次翻倍,为了实现更好的能效比,控制器制造制程可能升级为7/6 nm。

除此之外,在2022年8月举行的FMS全球峰会和10月OCP峰会上, Google、Microsoft及Meta三大数据中心代表讨论了他们关心的企业级SSD话题:

Form factor:拥抱E1.S,取代M.2;以及更适合Gen5 SSD的E3.S;

SSD轻存储:ZNS SSD把复杂的NAND操作抽象出接口给主机端,按企业级应用优化的方式把NAND管理和数据物理隔离动作交给主机。主机端按Zone的方式顺序写,降低写放大提升寿命,并控制SSD垃圾回收以达到更好的QoS时延表现。SSD实现了“轻”存储;

远程Debug能力:使用Telemetry、Smart、Timestamp(Drive events correlated to system BIOS and OS events)、Latency Monitoring、Expanded C0h Log Page等记录故障信息,以实现客户现场快速问题定位和远程Debug能力;

安全:Secure boot、TCG、FIPS等;

统一需求标准:OCP NVMe Datacenter SSD Specification;OCP Hyperscale NVMe Boot SSD Specification。

作为业界第三方控制器领导者慧荣科技,在FMS峰会上首次推出了新的MonTitan™ PCIe 5.0企业级开发平台,并谈到未来企业级控制器及SSD设计遇到的挑战:

PCIe Gen5及更远的Gen6控制器和SSD的设计,如何做好性能和功耗的平衡;

更大的NAND Block size和Die size,QLC甚至PLC的使用,导致控制器需要更先进的LDPC设计、更好的NAND program处理算法、提升性能的Multi-plane命令处理等控制器端设计;

标准的进化:NVMe、OCP、Security及Form factor等;

新的企业级应用优化的出现:ZNS、Streams等。

企业级SSD竞争力要素

如前文所述,企业级SSD市场具有高增长潜力,门槛较高,但国际国内玩家众多,竞争依然激烈。竞争的根本还是产品本身和厂商实力,设计一款好的企业级SSD需要厂商们聚焦产品技术本身和具备相应的能力,如下图:

企业级SSD产品核心指标和SSD供应商能力介绍

宝存科技竞争力分析

近年来国内本土企业级SSD厂商在性能、质量以及服务方面快速崛起,各家秉持“八仙过海、各显神通”的看家本领参与市场竞争,作为其中一员,有着11年历史的国内企业级SSD老兵宝存科技,如上所述,有着哪些竞争优势?

使用慧荣科技领先的企业级主控和长期稳定的主控供应:慧荣在消费级控制器市场上的口碑、影响力非常大,同时一直不断投入企业级主控的研发,控制器具有领先的性能和千锤百炼的稳定性,这些是企业级SSD的基石。供应链方面,在母公司的支持下,宝存科技可以向客户保证长期稳定的主控供应;

全套的SSD解决方案:宝存科技具备从主控、固件、驱动、产品验证、质量把控等全链优势,在完整方案的垂直整合上经验充足;

NAND闪存原厂的支持:宝存科技和母公司慧荣科技,一直以来和NAND原厂保持良好的合作伙伴关系,在NAND闪存的迭代、使用和管理等方面,宝存拥有丰富的经验积累;

Tier1客户:宝存科技已成为国内多家互联网和电信大厂的供应商;

安全稳定:做好企业级SSD需要五到十年甚至更长的时间积累,稳定性和可靠性的锤炼从产品实际部署及踩坑中获得,这样才能达到企业级标准,宝存科技拥有超过十年的一线大厂SSD规模部署经验;

系统:宝存科技和一线大厂有着定制化开发的深度合作,和客户在软件层级、固件层级、主控层级、硬件方面的协作,对上层应用和底层的实现有着充分的理解;

创新技术:宝存科技一直以来和一线大厂保持密切合作,如Open-Channel、ZNS等SSD的合作开发,并达到实际规模量产;

弹性化的本土服务:根据客户需求,宝存科技能够提供整盘方案,也可以做一些定制化的Turnkey方案,甚至可以做一些半定制化方案,双方合作开发。

展望未来,宝存产品规划

未来,PCIe 5.0 SSD时代即将到来。基于最新的慧荣SM8366 PCIe Gen5主控芯片和MonTitan™ PCIe Gen5 SSD解决方案平台,宝存已经开发出SP5系列企业级SSD。宝存SP5系列SSD将完全支持OCP Cloud SSD规范以及NVMe 2.0规范,外形规格在延续现有U.2尺寸之外还将支持EDSFF相关标准,提供E1.S、E3.S尺寸,以满足数据中心存储标准化需求。

宝存SP5 SSD介绍

SP5 SSD在基于Linux操作系统的FIO软件测试中,达到3405K IOPS的随机读取速度。与目前主流企业级PCIe 4.0 SSD读取速度相比,达到了4倍性能的提升,这意味着基于慧荣SM8366主控打造的企业级SSD产品能够在数据中心中更轻松应对存储密集型应用,尤其在现有PCIe 4.0 SSD面临性能瓶颈的应用中,将充分发挥PCIe 5.0 SSD的性能优势。

责任编辑:张诚
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