在SSD固态硬盘的三大组成部分(操控单元、存储单元、接口)中,上一节咱们讲到了接口的相关常识,今日首要说的是另一个首要部分——操控单元也便是咱们常说的主控芯片。主控芯片是固态硬盘中的中心器材,也被称为固态硬盘中的CPU,承当着指挥、运算和协作的效果。
能够说SSD的主控芯片实质是一颗处理器,首要依据ARM架构,类似于手机处理器,也有部分SSD厂家选用RISC架构,使其具有CPU等级的运算才能。关于SSD来说,一款主控芯片的好坏直接决议了固态硬盘的实践体会和运用寿命,而不同架构、中心/晶体管数量的多少、频率的凹凸却关乎主控的功能。
现在SSD的主控首要分为两大阵营:原厂和主控厂商。除了三星的固态硬盘主控是自产自销外,商场上处于抢先地位的固态硬盘主控厂商首要有Marvell、三星、慧荣(Silicon Motion)、群联(Phison),不过近年来国内大陆SSD主控芯片厂商也逐步锋芒毕露,例如忆芯科技、杭州华澜微电子、联芸科技、国科微、得一微、得瑞、华存等都较为闻名,以及台湾地区瑞昱电子(Realtek)也进军SSD主控商场,从入门级SATA 6Gbps到高端NVMe都有触及。无论是原厂仍是主控厂商,其产品和处理计划都各具有特征,概况如下(排名不分先后):
Marvell作为一家以技能为中心的无晶圆厂的半导体研制公司,Marvell在芯片规划、大容量存储处理计划、移动与无线技能、网络、消费产品等方面都有着适当的建树。
详细到存储范畴,Marvell 是数据存储处理计划的商场抢先者,触及消费商场、移动产品商场、桌面产品商场及企业商场等很多范畴。
三星电子,作为全球为数不多的,具有半导体规划、加工、制作、出产、出售等完好生态链的半导体企业,在固态硬盘的主控芯片范畴,占有着一席之地,并创造性的研制出依据三星自家固件的一系列主控芯片。
MCX是200MHz的三核ARM 9中心,缓存容量256MB,MDX的中心则换成300MHz的三核Coretex-R4处理器,缓存容量512MB,MEX则是把频率进步至400MHz,而且加入了TurboWrite技能的支撑,缓存容量1GB,至于MGX和MFX主控现在所知道的信息并不多,能够知道的是MGX是一个双核主控,而且三星优化了低容量下的随机功能,而MFX可能是一颗4通道主控。产品在缓存技能、信号处理等方面仍是有着适当亮眼的体现。
慧荣科技在固态硬盘主控芯片上的首要优势在于能够供给从主控芯片到固件计划,再到电路板规划、闪存颗粒的配对等一整套固态硬盘的处理计划,还能够依据收购厂商的个性化需求进行定制化的服务。
慧荣供给的一站式服务,关于一些固态硬盘职业的企业而言,能够极大的处理它们的实践问题,能够快速进步产能和切入商场。
它除了供给闪存主控芯片,还有SSD、eMMC等嵌入式贮存产品,运用范畴包含智能型手机、平板核算机、个人核算机和工业等。慧荣科技的操控芯片品牌是“SMI”,企业级SSD品牌为“Shannon Systems”,移动通讯产品则是“FCI”品牌。
群联主控,是全球第一家推出单中心U盘主控芯片的台湾IC规划厂商,一起群联作为NAND闪存处理计划的供货商,也能够供给品牌厂商,体系与OEM服务。群联电子长时间专心于闪存存储主控芯片研制,涵盖了USB、SD存储卡、eMMC、UFS、PATA、SATA、PCI-E规范的SSD主控芯片,并为存储体系和OEM/ODM等品牌客户供给存储处理计划,终端运用广泛消费性商场、工业制作及企业数据中心、嵌入式存储等。
群联主控的芯片,从U盘主控规划开端,一向到固态硬盘主控,均以以性价比著称,特别是固态硬盘开展初期,群联主控更是凭借着超强的性价比占有了大部分的品牌商场。
台系主控现在是SSD商场上的干流,并在我国大陆协同同伴赢得巨大的消费集体,商场份额不断上升。
得一微电子建立于2017年,公司总部设在深圳,是全球重要的闪存操控芯片供货商,首要为职业客户供给存储操控芯片、工业用存储模组、IP及规划服务在内的一站式存储处理计划,产品掩盖消费级、企业级、工业级、轿车级运用。
据了解,得一微电子通过多年的技能堆集和事务拓宽,树立了通用存储(USB/SD)、嵌入式存储(UFS/eMMC/SPI-NAND)和SSD存储(SATA/PCIe)的完好存储产品线,具有从存储操控芯片到工业用存储处理计划的全线服务才能,支撑工业用存储产品在宽温、高定制化、高密度封装、高牢靠性、大容量等方面的需求。
2020年得一微电子成功并购深圳大心电子科技有限公司(EpoStar),并购完结后,得一微电子在存储操控芯片各个要害技能范畴都具有中心自主常识产权,而且完结了从移动存储、嵌入式存储到SSD的存储操控芯片全产品线布局。
联芸科技于2014年在杭州创立,公司专心于数据存储办理芯片的研讨及工业化。公司以数据存储办理、信息安全、通用IP、SOC芯片为中心研制方向,包含超高速数据交互通道模仿及数字IP规划技能、多CPU内核交融高功能数据协处理器SOC芯片规划技能、NAND闪存介质处理技能以及高安全度的加密引擎技能等。这些中心技能已广泛运用于固态硬盘(SSD/PSSD)电子商场的一切细分范畴。联芸科技联合十一家一线SSD品牌,面向全球发布了两款NVMe主控芯片及处理计划。
联芸科技现在已开展成为全球三大固态硬盘操控芯片及处理计划供给商,是现在世界上为数不多把握数据存储办理芯片中心技能企业之一。
该公司的产品全面掩盖工业操控SSD、高端竞技运用SSD、笔电PC专用SSD等很多运用场景,已在国内外商场取得规划商用,可广泛运用于移动通讯、消费数码、核算机、服务器及数据中心等范畴。
国科微建立于2008年,总部坐落长沙,是国家规划布局内的要点集成电路规划企业和首家取得国家集成电路工业出资基金注资的集成电路规划企业,曾先后承当了国家科技严重专项、国家要点研制计划、国家人工智能专项等一系列严重科研项目,在先进工艺制程上堆集很多常识产权,具有了快速研制及量产SoC芯片才能。
现在,国科微已先后推出了直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H.264/H.265高清安防芯片、高端固态存储操控芯片、斗极定位导航芯片等一系列具有中心自主常识产权的芯片。2019年,国科微发布国内首款全国产固态硬盘操控芯片GK2302,搭载龙芯嵌入式CPU IP核,成为真实完结全国产化的固态硬盘操控芯片。
公司致力于智能机顶盒、智能监控、存储、物联网等范畴大规划集成电路及处理计划开发。
瑞昱半导体建立于1987年,坐落台湾「硅谷」的新竹科学园区,现在已成为全球具有领导地位的专业IC规划公司。
瑞昱RTS5761主控支撑SATA 6Gbps及PCI 3.0 x4通道,支撑NVMe 1.2规范,瑞昱表明它有特其他规划能够在两种界面中切换,因而一个主控就能支撑这两种界面。在闪存方面,RTS5761支撑1x、1y、1z nm工艺MLC、TLC及3D NAND闪存,最多8通道。而RTS5731主控主打干流级商场,支撑SATA 6Gbps,支撑8通道内存,容量最高可达2TB。
该公司以集成电路产品的研制与规划为企业定位,已成功开宣布多种范畴的运用集成电路,产品线横跨通讯网路、电脑周边、多媒体等技能,与世界先进工业干流齐头并进。
江苏华存建立于2017年9月,是一家专心于存储芯片规划和存储处理计划研制出产的高科技公司,已构成存储芯片规划加存储处理计划规划、出产及出售一条龙的老练工业链,主控规划与计划规划才能均已到达世界抢先技能规范,已连续发布eMMC嵌入式存储、SATa固态硬盘、PCIe固态存储等多系列产品。
2018年,江苏华存发布国内第一颗40纳米移动存储芯片HC5001并完结量产,兼具高兼容性和高安稳度,真实意义上完结了嵌入式存储的国产国造,成功打破国外独占,该芯片首要用于工规商场、车载体系、物联网、机器人及人工智能等范畴。
2019年发布首款PCIe 5.0主控芯片HC9001,运用12nm工艺、最新高速接口,这是国内首颗自主研制第五代PCIe主控芯片,也是现在已知的全球首个PCIe 5.0主控。据官网信息显现称,第五代PCIe主控芯片HC9001技能取得打破,不久有望量产。
据悉,江苏华存成功量产流片包含PCIe Gen3,SATA Gen3,eMMC5.1,USB3.0等多代芯片,累计出货超10亿颗,运用处理计划累计产量破五百亿。现在该公司已取得专利答应两百余项,为国内存储集成电路工业树立起技能护城河。
华澜微建立于2011年,首要从事数据存储和信息安全的中心技能研讨,是我国仅有全系列具有数码存储操控器芯片的高科技公司,首要依据自主常识产权的固态数据存储和信息安全中心技能体系,面向客户供给从操控器芯片、模组到体系集成运用的全工业链一体化处理计划。
据了解,华澜微的产品首要运用于存储卡、U盘、移动硬盘、固态硬盘、硬盘阵列以及大数据存储体系,并完结了上述产品的芯片级信息安全防护。
该公司堆集和把握了IEEE 1394、SD/MMC/eMMC、USB、IDE/SATA、PCIe等高速接口技能,树立起了固态硬盘多核并行、模块阵列等多个先进架构,是世界上少量具有固态硬盘中心芯片工业化技能的公司之一。
北京得瑞领新科技有限公司(简称 DERA)是一家从事企业级NVMe SSD 主控及模组研制的企业,其致力于开展核算架构中的底层存储中心技能—半导体存储,是国内抢先企业级NVMe SSD厂商。
2020年前公司一向以紫光得瑞为外界所知晓,2020年后正式更名为:北京得瑞领新科技有限公司。公司创始人兼 CEO 结业于北京大学,在闻名芯片规划公司有近20年的存储类芯片规划经历,先后掌管过9款芯片的成功流片,其间包含4颗存储操控芯片。
据悉, DERA 现阶段的首要产品是遵从 NVMe 规范协议的企业级 SSD 操控器、Turn-key 计划、以及企业级 SSD 制品。其间TAI 操控器支撑多达16个 NAND 通道,支撑多个 NAND 厂商的干流器材类型。
其首创的技能和产品架构能够加快数据库、CDN、云核算、超级核算、大数据等典型运用,进步企业与科研组织的 IT 设备全体功能,让数据拜访到达机械硬盘技能上百倍、千倍的速度。现在公司现已完结了第二代企业级NVMe SSD操控器MENG的开发,该操控器选用了最新一代的算法和架构体系,从功能到适配落地全体体现都愈加优异。
忆芯科技于2015年末正式建立,公司总部坐落北京,事务方向掩盖消费级和企业级SSD主控芯片。该公司自主研制的高功能低功耗NVMe SSD主控已量产出货,固件处理计划也已交给职业客户,支撑多个闻名品牌厂商推出高功能NVMe固态硬盘。
据悉,忆芯科技现已成功完结3款高端消费级入门企业级SSD主控芯片流片,推出搭载原创主控STAR1000P的多系列全国产计划,包含消费级处理计划STAR1200C,工业级处理计划STAR1200I,企业级处理计划STAR1200E,人工智能存储计划DeepSSD体系的服务大数据运用,供给安稳高效安全的数据存储服务。
忆芯科技全体产品依据自主可控存储操控芯片,在边际核算的视频实时感知、存储、检索、比对方面以及物联网传感器数据的时序剖析处理上完结了极大的速度和功率进步。其处理计划已在电力动力的物联体系、城市综合治理、安防安监等实践运用场景中得到广泛运用。
InnoGrit是一家无晶圆厂IC规划公司,由硅谷备受推重的技能领导者于2016年10月建立。据悉,英韧科技在草创不久时,便取得包含武岳峰、亦合本钱、美国丰元等专业出资组织的A轮融资。
英韧科技的Rainier IG5236/IG5636,是全球规模第一批研制成功且完结量产的12纳米PCIe Gen4主控芯片,也是现在国内仅有一颗已量产的PCIe Gen4主控芯片,完结了国产SSD PCIe 4.0的打破。
Rainier契合 NVMe 1.4 规范,支撑8个NAND通道,支撑一切干流的 2D 和 3D NAND,最大容量能够到达16TB。除各种世界加密规范外,Rainier一起支撑国密规范SM2/3/4和端到端数据维护在内的多种数据加密和维护机制,完结了最高等级的安全功能。Rainier 面向数据中心、企业级和高端消费范畴运用,各项技能指标到达或超越世界先进水平。
此外,英韧自主的4K LDPC ECC技能,能够大幅改进数据耐久保存的才能,为SSD计划供给更好的牢靠性和超高的功能,将广泛运用在云核算,人工智能,数据中心,以及无人驾驶轿车等范畴。
芯邦科技建立于2003年,是国内移动存储操控芯片规划与全体处理计划范畴的重要品牌,主营事务为闪存(Flash)相关的移动存储操控芯片(包含,U盘主控系列芯片,SD/MMC存储卡操控芯片、读卡器操控系列芯片等)、智能家电相关的操控芯片(电容式接触按键操控芯片、电机操控芯片、无线通讯操控芯片等)的研制、规划与出售。
官网材料显现,通过近十余年的开展,芯邦科技已成为国内和世界移动存储技能范畴的重要厂商,已成功量产三款产品线,U盘主控系列芯片,SD/MMC存储卡操控芯片、读卡器操控系列芯片,三款芯片累计出货量超越10亿片,已成为移动存储操控芯片规划与全体处理计划范畴的品牌公司。
大唐存储建立于2018年,总部坐落我国合肥,致力于研制国产自主可控、安全可信、安稳牢靠的存储操控器芯片及安全固件,并供给技能先进的安全存储处理计划,可广泛运用于固态硬盘、移动硬盘、U盘、eMMC芯片、存储卡、硬盘阵列以及大数据存储体系,而且可完结上述产品的芯片级安全防护。
据悉,大唐存储是国内少量彻底把握信息安全算法芯片技能的公司,具有老练的安全算法模块,包含世界常用的AES,DES/3DES,RSA,ECC等,以及国产商密算法SM2,SM3,SM4等,研制的安全存储产品可广泛运用于通讯职业、电力职业、医疗职业,银行体系、稳妥体系、云核算服务体系、工业操控体系以及轿车电子、智能配备等。
2020年大唐存储面向全球发布其首款超聚合高功能高安全存储操控器芯片DSS510,率先将国密二级及EAL5+的芯片安全防护技能运用于存储操控芯片,加强了国密算法在数据存储运用上的安全性。
大普微电子建立于2016年4月,具有全球抢先的中心技能,首要触及智能存储、机器学习、神经网络以及智能芯片等研讨方向。
据悉,大普微电子致力于开发和制作企业级智能固态硬盘、数据存储处理器芯片及边际核算相关产品,广泛用于服务器、运营商、互联网数据中心。
其推出的Haishen3-XL产品选用业界最新XL-Flash介质,具有20μs极低读延时,以及830K/350K超高IOPS功能和高达30DWPD耐久性,适用于优化数据缓存与加快、AI练习、大数据剖析等事务场景体会。
咱们从上述概况介绍中不难看出,不同厂商推出的主控芯片在数据处理才能、算法、对闪存芯片的读取写入操控上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在功能上的距离。要知道,在SSD的三大组成部分中,收购本钱最高的是闪存颗粒,选择最多的是接口,技能含量最高的是主控芯片,所以在选择SSD,首先得选择主控,这是SSD功能的根底。
以上便是国内外主控芯片首要厂商极端芯片技能、计划的介绍,如有新式的闻名厂商和主控芯片,欢迎咱们进行弥补,下一期将为咱们带来SSD存储单元-闪存颗粒相关常识的介绍,更多精彩,敬请重视。
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