芯盛智能与中芯国际发布SATA企业级SSD主控芯片XT6160

描述

国内领先的固态存储主控芯片及解决方案提供商芯盛智能,携手中国大陆集成电路制造业领军企业中芯国际,推出业界首款支持端侧AI推理应用的SATA III(6Gb/s)企业级SSD主控芯片——XT6160系列。

为打造满足国产自主可控需求且性能卓越的SATA企业级SSD主控芯片,芯盛智能与中芯国际充分发挥各自技术优势,通过一系列芯片电路设计与半导体制造工艺协同优化的努力,降低漏电电流和运行功耗、提升工作环境温度和工程应用可靠性,取得实质性的收益,并达成面向企业和数据中心应用的高性能、高可靠、高能效和高安全等设计目标。

自主研发,国内生产

XT6160主控芯片基于中芯国际成熟的28纳米HKC+制程工艺,这一工艺节点在性能与成本之间取得了极佳的平衡。XT6160所有IP国产自主可控,其中SATA 3.2 Controller、4KB LDPC、NAND Flash Controller (NFC)、AXI Bus、ONFI 4.2 PHY、商密算法SM2/SM3/SM4等核心IP为芯盛智能自主研发,自研比例超过60%,其他IP均来自国产IP提供商,从而实现了从IP自研、合作(联合国产IP提供商),到芯片设计,晶圆制造,封装和测试的全流程自主可控。

RISC-V架构,独立AI核

芯盛智能作为中国开放指令生态(RISC-V)联盟重要成员,为RISC-V集聚创“芯”力量。XT6160是芯盛智能基于RISC-V架构推出的国内首款带有独立AI核的SATA III (6Gb/s)主控,也是继2022年推出全球首款基于RISC-V架构、12纳米工艺PCIe 4.0主控之后又一匠心之作。

XT6160的AI核对NAND闪存块工作状态监控,基于ML/AI算法预测闪存块生命周期内的最优读电压与闪存转换层(FTL)参数,智能管理、校准、优化相关参数,进而有效提升SSD读写性能、寿命、可靠性和能效。

XT6160的独立AI核架构与开放能力,不仅有助于提升SSD各项规格指标,也为计算型存储的产业应用提供了各种可能,比如基于ML/AI处理的无损数据压缩优化可提升压缩命中率、降低时延;通过与主机CPU联动,XT6160的独立AI核能分担一些实时性要求不高、计算量不大的处理任务,比如计算设备能耗、电池供电系统的续航时间等。

卓越性能,宽温设计

XT6160基于8通道32CE闪存接口设计,支持800MT/s通道接口速率,适配主流闪存的最新3D TLC/QLC颗粒,支持单盘容量最大16TB设计;采用自研NFC Acc和Bufman硬件加速功能,128KB顺序读/写性能高达565/530 MB/s ,4KB稳态随机读/写性能最大98K/60K IOPS,优于业界同类产品;不仅如此,通过QoS质量控制技术,读写性能一致性可保持在95%以上,为用户提供持续稳定的性能保障。

考虑不同应用场景的复杂环境,XT6160的工作温度设计目标确定为-40℃到125℃,通过芯片设计与产线工艺的协同优化,研究并应用包括自适应电压调节(AVS)技术在内的工艺手段,降低芯片功耗,提升产品在85℃、105℃、甚至125℃超高温环境下运行的寿命和可靠性。

绿色节能,一芯多用

XT6160采用时钟门控、多电压域等低功耗设计,运行态功耗不超过1.5W(DRAM缓存模式)或0.8W(无DRAM缓存模式),同时集成E2E数据保护、ECC/LDPC/RAID数据纠错、PLP掉电保护等数据可靠性保障技术,在保证低功耗前提下,有效提升了数据纠错和掉电保护能力。凭借出色的性能指标,XT6160系列主控产品广泛适用于企业级高性能、工业级高可靠、行业高安全等多种固态存储应用场景。

全生命周期的数据安全防护

XT6160根据国家密码管理局安全芯片二级标准规范设计,具备逻辑与物理安全主动保护措施,有效抵御物理剖片、探针、反向工程等破解手段,保护芯片自身物理安全;在芯片启动与运行过程中,通过验签方式加载并运行合法可信的固件,防止固件非法篡改,保障芯片使用安全。芯片集成国产商用密码算法SM2/SM3/SM4与国际密码算法AES256硬件加速引擎,对用户数据提供全生命周期的加解密安全防护,并且几乎不影响SSD的性能,有效保障了数据与信息的存储安全。

本次发布的SATA企业级SSD主控芯片XT6160,是芯盛智能践行“固态存储中国芯”战略的全新成果。砥砺前行,芯盛智能将携手全产业链伙伴,为存储产业做出更大贡献。

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