（集微網報道）根據 IDC 發布 2021 年全球服務器市場追蹤報告，2021 年用戶對數據中心基 礎設施的投資持續上漲，全球服務器市場出貨量和銷售額分別為 1353.9 萬臺和 992.2 億美 元，同比增長 6.9%和 6.4%。

服務器市場的擴張必然伴隨著服務器技術架構的升級，很明顯的一個變化就是 SSD 越來越 受到歡迎。主流的服務器基本都已采用 SSD（被劃分為企業級 SSD），不過，服務器所使用 的 SSD 也在不斷面臨新的挑戰。AI、5G、區塊鏈、物聯網等技術的滲透，使得對數據存儲 及實時處理的需求日益增高。這就需要 SSD 必須以更快、更智能、更可靠的姿態才能勝任新時代的存儲任務。

新服務器需要新企業級SSD

從行業發展的觀察看來，當代服務器有兩個明顯的發展趨勢，一是用于高速運算的服務器針 對 AI 等各種算法需求大量增多，對于存儲提出了更高性能的需求；二是在 5G 標準商用之后， 連接密度和流量密度的倍增都帶來更快傳輸速度和更低延遲的需求。“現在已經進入一個 5G 與 AI 結合，云邊協同運作的時代。”華存電子技術總工程師魏智汎判斷。

AI 技術使得服務器將要面向視頻監控、圖像處理、自動化客服等更垂直的領域，而5G 帶來 的是通信基礎設施、遠程管理模式以及連接模式的轉變，這使得服務器已經脫離了人們過去刻板的認知。

一個顯著的變化是，數據過去都會傳輸到數據中心進行計算，但是 5G 時代情況則有所不同。“數據將會傳輸到高效能的邊緣服務器上，這個邊緣服務器可能存在于任何地方，比如在你 的家中、你的汽車上，或者是在 5G 基站中，經過計算再把相關的結果返回給你。”魏智汎表示。

業內人士預測，未來幾年計算場景最大的變化，將是邊緣計算的崛起。如果說，云計算直接 拉動了服務器市場的增長，AI 和 5G 帶動的邊緣計算將使得數據計算和高效存儲的需求量呈指數級別的增長。

在這種背景下，企業級 SSD 的滲透率不斷提升，因為其具備優異的讀寫性能以及延遲特性， 能滿足新型服務器更低延時和更快傳輸能力的需求。谷歌、亞馬遜、Facebook、阿里云、百度、騰訊等主流云計算廠商都將企業級SSD 視為大數據運用場景下的最優選擇。

魏智汎認為，雖然服務器對應的場景有所不同，有的可能偏重效能，有的可能要求容量，但 是對 SSD 有著共同的需求，那就是更高的傳輸速率、更高的穩定性和更低的能耗。

正因為如此，新一代的 SSD 傳輸接口總線標準 PCIe 5.0 應運而生。相比于相較前代 PCIe 4.0 的 16GT/s，PCIe 5.0 將信號速率翻倍到了 32GT/s，極高的信號速率，使得 PCIe 5.0 能夠 更好的支持對吞吐量要求高的高性能設備，如用于 AI 的 GPU，網絡設備等。

隨著服務器對 PCIe SSD 支持越來越成熟，企業級 SSD 將成為 PCIe 增長最快的領域之一，而 PCIe 5.0 的發布無疑將加速這個過程。

正是看中 PCIe 5.0 將成為全球未來五年市場潮流，華存電子早在 2018 年就開始提前布局， 經過不懈努力，終于在 2021 年 10 月流片了國內第一顆企業級 PCIe Gen5 SSD 主控芯片，并 在 2022 年初取得流片成功。此技術成果面向數據中心與服務器市場，打破國外壟斷，填補 了國內空白。

三大革新釋放 PCIe 5.0 潛力

華存電子推出的 PCIe SSD 控制芯片 HC9001 是根據海量數據處理需求下的云/邊/端的存儲 使用場景而研發的，使得企業級 SSD 產能可以在 PCIe 5.0 標準下發揮最大能效。

這枚芯片獨創硬固件融合 XSDirectA (eXcellent-Scheduling & Direct-Arrival)架構，融合自研 的第二代 4K-LDPC 閃存糾錯算法，以兼顧提升 QoS 質量與傳輸速率峰值；加入國密算法與 AI 調適功能，層層加固安全升級，提升數據安全存儲能力，構建更多元的全國產化存儲主控芯片。

XSDirectA 架構是華存電子獨創的架構，其主要優勢在于 SSD 的固件在 250ns 內就可以處理 完 4KB 的資料指派，相關信息與數據可以直接到達 SSD 盤內固件所指定位置，由協議端的 QoS 來看，這是一個透明可控的 SSD 裝置，可以通過 NVMe 協議，獲知 SSD 的運作與健康 狀態。

當前全社會都在倡行節能減排，作為能耗大戶的服務器自然首當其沖。魏智汎表示，PCIe 5.0 標準提升了傳輸速率，為了不讓 SSD 能耗也隨之大幅提升，華存電子發明了創新 iPower 架 構。這種架構利用監控算法，降低由 SSD 所造成服務器內的無效功耗，可實現 PCIe 5.0 最 佳的每單位功耗的傳輸效能。并且，HC9001 結合 SSD 盤內與芯片的傳感器，智能算法動態調整，控制 SSD 所產生的熱能，可控制溫度精確度到 0.1 攝氏度。

保存數據的完整性和正確性也是 SSD 主控的主要使命，HC9001 配備的創新第二代 LPDC (Low-Density Parity-Check)糾錯算法架構專門針對于此。該架構的主要優勢在于使 SSD 的 UBER 會低于 10(-17)，MTBF 可以大于 2 百萬小時，DWPD=1.0@5 年，以 AI 算法來學習與 預測環境變化，維持住協議端 QoS 的期待值。

HC9001 是華存電子花費了 4 年心血打造而成，其研發歷程中也克服了重重挑戰。“最大的挑戰就是你要做 PCIe 5.0企業級 SSD的時候，架構必須要重新打造。”魏智汎說。

他解釋道：“我們在 18 年研發前期的時候，業界基本還都停留在 PCIe 3.0 舊架構上，而我們 只是一個初創公司，沒有足夠的人力去同時研發舊架構和新架構的企業級 SSD 產品，因此 要面對開發新架構所遇到的種種未知挑戰。”

好在華存電子有一個優秀的研發團隊，成員都有 15 年以上的研發經驗，按照代際之間演進 的規律，不斷進行技術細節推敲，終于攻克了難關。

雖然 PCIe 5.0 標準剛剛起步，但從目前來看，市場對其保持著十分積極的態度，尤其是企 業級 SSD 市場的呼聲最高。魏智汎認為，隨著國內外業界支持 PCIe Gen5 的 CPU 和平臺快 速推出，未來 PCIe 5.0 生態的構造成熟和 SSD 滲透率肯定會急速提升。

據他透露，HC9001 開發一切順利，工程樣片已經在 12 代酷睿的主板上跟 CPU 通過 PCIe 5.0 實現連接，最終產品將在今年下半年實現量產。

繼續擴大產業鏈朋友圈

由于新標準的推出，PCIe 市場正處在快速發展期。據相關機構預測，2021-2025 年全球 PCIe市場將增長 21.7 億美元，預測期內 CAGR 將超過 22%。根據艾瑞咨詢發布的報告，2020 年我國企業級固態硬盤市場規模為161億元，其中 PCIe固態硬盤占市場總規模的比例約為 59%，已超過 SATA 及其他類型的企業級固態硬盤。

華存電子目前在 SSD 市場已經取得不錯的成績。面向 PC 市場的 PCIe 固態硬盤產品和面向智能家電市場的eMMC產品已經實現了大批量市場斬獲。經過過去4年的技術沉淀與客戶服務，華存已在物聯網和桌面端領域獲得廣泛認可，訂單轉向大批量供應。

針對這次推出的最新主控 HC9001，華存電子不但在產品本身上精打細磨，還在同更多產業鏈企業緊密合作，希望取得更多突破。

魏智汎表示，華存電子會同國內和國際的存儲顆粒廠商、CPU 廠商、云計算廠商和系統提供商進行深度合作。“我們在推出產品的時候，會考量各種維度的兼容性，跟供應鏈廠商展開多層次合作。”

華存電子副總經理宋遠岑表示：“供應鏈廠商都是第一次進入到 PCIe 5.0 的生態中，所以我們很注重跟整個產業鏈做深度合作，共同挖掘下一代服務器生態的技術潛力。特別是國內服務器生態市場，希望可以在下一代信息技術追趕超越的關鍵時間點共同合作，在提高整體效能、降低整體功耗、釋放高性能算力等方面，一起把契合國內市場需求的生態共建完善。”

“同時，我們也積極地配合產業鏈下游的客戶，包括服務器 OEM/ODM 的廠商、高性能計算行業客戶和云服務提供商，在存儲端去做一些定制化的開發服務。”他補充道。

預計到未來的服務器市場將持續升溫，華存電子也將繼續在這個領域精耕細作。“通過現有的主控芯片，我們會按照現在對存儲的更細分的技術演進，繼續把研發的重點方向放在企業級的需求上面。”魏智汎最后表示：“同時，我們也希望同整個產業鏈緊密合作，為國內存儲的進步貢獻自己的一份力量。

文章來源：集微網