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近年來，云計算、數字經濟的發展帶動了中國企業級存儲市場規模持續增長，企業級SSD由此呈現出高價值、高增長態勢。而作為SSD的三大要素之一，主控芯片的好壞直接決定了SSD的用戶實際體驗以及使用壽命。隨著國內半導體產業的發展，加之龐大內需及政策的助力推動，國內廠商紛紛開始將目光轉向SSD主控芯片領域，以實現真正的國產主控自主產權為目標。而得瑞DERA作為國內企業級NVMe SSD研發和創新的先行者，長期致力于存儲產品及解決方案的研發生產，打造全棧級企業級SSD，包括自研主控、固件、算法和模組的完整生產體系以及營銷和服務的存儲產業生態等。 新一代企業級PCIe 4.0 SSD主控芯片EMEI EMEI是得瑞DERA自主研發的第三代面向數據中心和企業級的NVMe SSD控制器，也是得瑞首款支持PCIe 4.0的企業級主控。 圖1 EMEI NVMe SSD控制器及模組產品 EMEI采用12nm工藝技術設計，進一步降低了芯片面積和功耗。同時，在保持高性能、高可靠性、大容量的基礎上，通過再次優化技術架構，增強內置CPU的算力，在數據通路上提供更多加速引擎來保證其數據處理的能力。 EMEI主控芯片支持所有主流廠商的NAND顆粒，并且支持包含ZNS在內的NVMe 2.0協議，具備的性能隔離技術，不僅提升了產品性能，而且也使芯片擁有了良好的設計靈活性。 此外，內置的AES及國密SM2/SM3/SM4算法引擎，為產品提供更好的可靠性和超高的性能。值得一提的是，EMEI芯片還符合OCP NVMe云SSD規范，幫助國內云服務商和OEM拓展全球市場。 表1 EMEI主控芯片關鍵性能一覽 數據安全性和完整性最大化保障 EMEI內嵌得瑞自主研發的自適應閃存糾錯LDPC技術。在原有2K LDPC的基礎上再次加強，實現了基于4K碼長的LDPC糾錯引擎，大幅提升軟解碼和硬解碼能力。LDPC解碼能力的增強，可以最大化保障數據可靠性，從而延長產品的壽命，為更新的介質比如QLC等的使用提供質量和效率保證。 除了基礎的ECC功能，EMEI控制器還對內部數據通道提供了完整的保護，包括外置DDR，內置SRAM的ECC保護，以及完整的數據傳輸端到端CRC保護。此外，EMEI還應用PI技術，幫助用戶實現從應用到硬盤之間的端到端數據完整性保護。 圖2 EMEI控制器功能框圖 2021年全球SSD主控芯片出貨量為4.19億顆，與2020年的3.85億顆相比，年增長率為8.83%。其中，本土SSD主控芯片廠商全球出貨量增長迅速，占比達到10.33%。隨著市場需求的增加以及3D NAND閃存技術的發展，主控芯片的設計難度也隨之增加，同時催生了國內廠商芯片設計由低端向高端邁進。經測試，得瑞本次發布的PCIe 4.0主控芯片EMEI在性能方面已經實現國際超越，大部分指標明顯優于國際一線大廠（如下圖），其配套模組產品D7000系列將搭配長存的128層 3D TLC NAND首發，必將成為國產替代的重要選擇。 圖3-5 EMEI 控制器順序讀寫測試 圖6-8 EMEI控制器關鍵性能指標對比 眾所周知，芯片行業的發展需要長時間的創新研發積累。截止目前SSD存儲控制器依舊是一款高技術門檻的集成電路芯片。而得瑞DERA作為控制器、固件以及硬件板級設計完全自主研發的企業級SSD供應商，產品經過幾年的市場驗證，已經成功覆蓋國內頭部互聯網企業、云計算廠商、金融機構及三大電信運營商等，并贏得了廣大終端用戶的信賴和認可，逐步發展成為國際一線企業級NVMe SSD廠商的挑戰替代者。 2016年底得瑞DERA首款NVMe SSD控制器芯片TAI流片成功，之后基于該芯片共打造了三款不同的SSD模組產品，其中包括國內首款基于長江存儲3D TLC NAND顆粒的全國產化高端企業級SSD D5427/ D5447。2019年第二顆控制器芯片MENG流片成功，搭載該芯片的D6436/ D6456和D6437/ D6457兩個系列SSD產品也于2021年上市，并獲得了良好的市場反饋。2022年EMEI流片成功并實現量產，以其穩定和卓越的性能繼續為得瑞保持了在企業級主控市場的強大競爭力。 一枚芯片的開發需要歷經從產品定義、設計、驗證仿真到最終流片的一系列漫長過程。而作為“終極大考”的流片，此前過程的任何一個小疏忽都可能導致流片失敗。作為自研企業級SSD主控的品牌，DERA三代芯片（TAI、MENG、EMEI）均為一次性流片成功并實現量產，以真正的硬核實力向業界展示了國內存儲力量的崛起。未來，得瑞將以更加快速和高效的研發保證自身產品線的迭代升級，提供高性能、高可靠、低成本、低功耗的企業級SSD，助力國內存儲行業的快速發展。 |
