DOIT传媒对话平头哥：突破SSD主控芯片，触发新一轮市场冲击波

转载自DOIT传媒

在2023云栖大会上，阿里巴巴旗下平头哥半导体发布首颗SSD主控芯片-镇岳510。在11月29日举行的2023中国数据与存储峰会上，平头哥半导体产品总监周冠锋在题为“做智能化时代更好的存储底座”演讲中，详细介绍了镇岳510的技术优势和特性。

 

 

峰会期间，DOIT总编宋家雨特邀周冠锋进行了专访，结合镇岳510应用前景进行畅谈。

 

DOIT总编宋家雨（左）专访平头哥半导体产品总监周冠锋（右）

 

Q1

宋家雨：请简单帮我们介绍一下镇岳510这款产品的情况。

 

周冠锋：镇岳510是平头哥开发的一款高性能企业级SSD主控芯片或称SSD控制器，它支持PCIe 5.0接口、DDR 5.0技术，内置高性能的RISC-V架构玄铁R910多核CPU，可以支持主流的TLC、QLC存储颗粒，具有极高IOPS性能(3400K IOPS)，以及超低时延(4us)。适用于AI计算、大数据分析、在线交易、高性能数据库、分布式存储等业务场景。

 

镇岳510在2022年底一次性流片成功，2023年回片之后，通过了内部大量的性能、功能、可靠性和兼容性等测试，目前已经达到了量产程度。

Q2

宋家雨：在行业内，4us也是非常优异的性能表现，平头哥对此做了哪些优化，最终实现了这样表现?

 

周冠锋：时延是SSD从收到命令到返回命令响应的耗时。在分布式计算中，为了提高并发能力，业务请求通常会被拆分为多笔子请求分散到众多SSD并发执行，并对众多的执行结果进行汇聚得到最终结果。显然，SSD的处理时延越低，整个业务的总体性能越高。所以主控如果可以实现超低的时延，就可以给应用带来更好的体验。

 

镇岳510内置了我们自主创新的IO自动化处理机制。对于写入操作(IO)的整个流程，从主机构建提交IO命令(SQE)，到SSD解析命令、进行命令切片，到SSD执行数据DMA，再到SSD启动FTL表项操作，SSD构建并返回命令响应(CQE)，这一系列的操作步骤我们均实现了全面的硬件自动化。这种自动化程度意味着如果硬件执行的延迟足够低，则IO命令的执行时间理论上可以非常接近PCIe链路的延迟。通过这些自动化机制，镇岳510最终实现了4us的IO执行时延，这个数字比现在业界SSD的指标降低了30%以上。

Q3

宋家雨：从产品实践的角度，除了优秀的时延，镇岳510的差错率是否可以满足需求?

 

周冠锋：完全可以满足需求。

 

SSD的首要职责就是数据存储的可靠性，而衡量数据存储可靠性的一个重要指标，就是UBER，也就是 Uncorrectable Bit Error Rate，不可纠误码率。它表示的是从SSD读取数据时，会有多大的概率出现数据无法纠错，这个指标，越小越好。行业内企业级SSD的UBER指标为10^-17，也即每读取10亿亿笔数据，可能会有一笔数据出错。

 

而镇岳510通过自研的LDPC算法，并通过对LDPC译码矩阵的优化，最大程度的去除了译码矩阵中的环结构，最终把LDPC ErrorFloor这个关键指标，优化了一个数量级。仅仅依靠LDPC纠错算法，就可以达到10的负17次方的UBER ，再结合RAID算法，就可以达到10的负18次方的水平，相当于百亿亿笔数据才可能有一笔数据出错。所以说，完全可以满足各种业务场景的可靠性要求。

Q4

宋家雨：镇岳510有没有适配不同品牌的NAND颗粒?

 

周冠锋：在镇岳510芯片里面，我们内置了非常灵活的可编程NAND控制器和矩阵灵活的LDPC，所以针对不同品牌的NAND颗粒，只需要在固件上进行调整，就可以适配不同的闪存颗粒，而镇岳510芯片本身不用做任何调整和修改。

Q5

宋家雨：镇岳510这样一款产品也会用在消费类产品市场吗?

 

周冠锋：镇岳510聚焦在企业级SSD市场，可以用在数据中心，也可以用在企业自建IT设备的场景，但消费者场景是另外一个赛道，并不是这个芯片的适用场景。

 

在企业级SSD场景中，镇岳510芯片已通过大量硬件兼容性测试，可以适配各种不同类型的服务器，在软件上可以适配各个版本的Linux、Windows，在业务上，适用于AI计算、大数据分析、在线业务交易、分布式存储等通用场景。可以说，凡是需要大容量、或高IO性能的场景，镇岳510均可以胜任。

Q6

宋家雨：为什么平头哥能够在这么短时间内做出如此优秀的产品?

 

周冠锋：大家知道，芯片行业是一个技术密集型行业，平头哥内部有非常完善的芯片的前后端设计团队、封装设计团队，还有非常富有经验的软件团队。可以胜任复杂大型芯片的全流程设计。

 

SSD主控芯片是一个芯片+算法+固件的集合体。平头哥SSD产品线有完整的芯片设计团队，算法设计、介质研究的团队，还有完善的固件团队，同时还有自研的IP和核心算法，所以有能力做出性能领先的、优秀的主控芯片。

Q7

宋家雨：这样一款产品的市场定位和市场布局是怎样的?

 

周冠锋：我们会聚焦在SSD主控芯片的研发与持续迭代，提供SSD主控芯片来支持客户打造优异的SSD产品。希望做智能化时代的存储基座，这是镇岳芯片的定位。