來源：慧榮科技

隨著AI應(yīng)用的爆發(fā)式增長，存儲(chǔ)行業(yè)正迎來一場(chǎng)深刻的技術(shù)變革。PCIe 5.0 SSD作為新一代高性能存儲(chǔ)的代表，其發(fā)展和普及備受矚目。

近日，為解答廣大消費(fèi)者對(duì)于PCIe 5.0技術(shù)成熟度的疑問，京東邀請(qǐng)了慧榮科技終端與車用存儲(chǔ)業(yè)務(wù)群資深副總裁段喜亭先生，做客京東官方“裝機(jī)大師”直播間，與京東內(nèi)置存儲(chǔ)負(fù)責(zé)人劉承鑫一同，深入剖析了決定SSD性能的“大腦”——主控芯片的核心技術(shù)，宣告了PCIe 5.0 SSD已真正進(jìn)入成熟期，為用戶帶來了強(qiáng)勁的性能展望。

提問

許多消費(fèi)者感覺PCIe 5.0 SSD尚不成熟，如何看待當(dāng)前的市場(chǎng)形勢(shì)與技術(shù)階段？

京東的劉承鑫先生指出，AI算力的剛需極大地推動(dòng)了PCIe 5.0 SSD的普及，無論是在已進(jìn)入成熟期的企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，還是在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，其滲透率都在快速提升。2024年，消費(fèi)級(jí)5.0 SSD的市場(chǎng)占有率已超過10%，同比增長超過百倍，成為不可忽視的新興力量。消費(fèi)者之所以存有疑慮，主要是因?yàn)樵缙诋a(chǎn)品在功耗散熱方面表現(xiàn)不佳，且性能未能完全發(fā)揮PCIe 5.0的帶寬優(yōu)勢(shì)。這種疑慮多源于對(duì)主控技術(shù)的一知半解，而主控的成熟與否直接決定了SSD的性能、穩(wěn)定性和壽命。此次邀請(qǐng)行業(yè)專家解讀，正是為了打消消費(fèi)者的顧慮。

提問

相較于PCIe 4.0，新一代的5.0主控究竟帶來了哪些實(shí)質(zhì)性的技術(shù)飛躍？

慧榮科技的段喜亭先生解釋道，PCIe 5.0將總線通道速率直接翻倍至32GT/s，為順序讀寫性能翻倍和隨機(jī)性能的質(zhì)變提供了理論基礎(chǔ)。以慧榮科技旗艦級(jí)PCIe 5.0主控SM2508為例，其技術(shù)突破是全方位的。它內(nèi)建了4個(gè)ARM R8核心，配備8條NAND通道，支持高達(dá)3600MT/s的速率，整體帶寬相較于最快的PCIe 4.0 SSD實(shí)現(xiàn)了翻倍。

更關(guān)鍵的突破在于制程工藝。SM2508采用了先進(jìn)的臺(tái)積電6納米工藝，相較于行業(yè)其他競(jìng)爭(zhēng)者普遍使用的12納米工藝，在同等設(shè)計(jì)下功耗能降低超過50%。這意味著芯片產(chǎn)生的熱量更少，從而擺脫了對(duì)龐大散熱片的依賴，首次真正實(shí)現(xiàn)了將PCIe 5.0 SSD應(yīng)用于筆記本電腦的可能性。這一在能效上的重構(gòu)，才是真正的代際跨越，讓PCIe 5.0的應(yīng)用不再受限。

提問

在研發(fā)如此高性能的主控時(shí)，慧榮科技遇到了哪些核心挑戰(zhàn)？又是如何克服的？

段喜亭先生坦言，研發(fā)過程充滿了挑戰(zhàn)。

高頻信號(hào)設(shè)計(jì)：PCIe 5.0高達(dá)32 GT/s的速率對(duì)信號(hào)完整性提出了極為苛刻的要求?；蹣s科技憑借超過十年、歷經(jīng)數(shù)代PCIe標(biāo)準(zhǔn)（從3.0到未來的6.0）的自研IP經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合最先進(jìn)的模擬軟件進(jìn)行優(yōu)化，確保了與主板連接的兼容性。同時(shí)，作為全球最大的SSD主控供應(yīng)商，其產(chǎn)品經(jīng)過四大閃存原廠客戶和眾多SSD品牌客戶在數(shù)千個(gè)平臺(tái)上的廣泛測(cè)試，預(yù)先解決了大量的兼容性問題。

功耗與散熱：這是行業(yè)的普遍痛點(diǎn)，早期12納米的Gen5主控因功耗高而發(fā)熱嚴(yán)重，影響用戶體驗(yàn)?；蹣s科技通過轉(zhuǎn)向6納米先進(jìn)工藝，將SM2508整盤功耗成功控制在7W以下。結(jié)合多核處理器動(dòng)態(tài)調(diào)頻、低功耗狀態(tài)管理以及內(nèi)置的熱管理邏輯，實(shí)現(xiàn)了軟硬件協(xié)同控溫，確保主控能在安全溫度下長時(shí)間高效運(yùn)行。

數(shù)據(jù)安全與可靠性：速度越快，糾錯(cuò)能力就必須越強(qiáng)?；蹣s科技采用了第八代NANDXtend技術(shù)，其內(nèi)置的4KB LDPC硬件糾錯(cuò)引擎，輔以RAID數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)和覆蓋從主機(jī)到NAND閃存全鏈路的端到端數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，極大地保證了數(shù)據(jù)完整性，并有效延長了SSD的使用壽命。

提問

采用6納米這樣的頂尖工藝，研發(fā)投入巨大，慧榮科技如何平衡成本與創(chuàng)新？

段喜亭先生透露，一顆6納米主控的單次流片成本高達(dá)2000萬美元，對(duì)公司而言是風(fēng)險(xiǎn)巨大的重要決策。然而，作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，慧榮每年超過一億顆的SSD主控銷量，使其能夠有效分?jǐn)偢甙旱难邪l(fā)投入。這種前瞻性的技術(shù)投資不僅帶來了領(lǐng)先的低功耗和高性能優(yōu)勢(shì)，也增強(qiáng)了在高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，使客戶能夠與頂級(jí)品牌抗衡。

提問

面對(duì)如此復(fù)雜的研發(fā)和嚴(yán)苛的質(zhì)量要求，慧榮科技的團(tuán)隊(duì)和流程是如何支撐的？

PCIe 5.0主控的研發(fā)需要跨多專業(yè)領(lǐng)域同步推進(jìn)，工程人員和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)的規(guī)模相比PCIe 4.0時(shí)代大幅增加。團(tuán)隊(duì)需要投入更多資源在射頻信號(hào)完整性、電源管理、固件和可靠性工程等領(lǐng)域。為保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，慧榮科技早在2022年就啟動(dòng)了相關(guān)項(xiàng)目，一個(gè)主控從概念到量產(chǎn)往往需要2-3年以上的時(shí)間。

提問

量產(chǎn)后的質(zhì)量“終極大考”有多嚴(yán)苛？檢測(cè)的內(nèi)容包含哪些項(xiàng)目？

在產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證環(huán)節(jié)，慧榮科技建立了極為嚴(yán)苛的測(cè)試流程。SSD在出廠前，必須通過高溫老化、熱循環(huán)、供電波動(dòng)等一系列環(huán)境應(yīng)力測(cè)試，以及和各類主機(jī)平臺(tái)的互操作性測(cè)試?？蛻舾鼤?huì)在出貨前的最后一關(guān)進(jìn)行“終極大考”：使用超過1000顆SSD進(jìn)行長達(dá)1000小時(shí)以上的測(cè)試，累計(jì)測(cè)試時(shí)長超過100萬小時(shí)，以確保產(chǎn)品在嚴(yán)苛條件下的絕對(duì)可靠。正是慧榮科技完善的內(nèi)部驗(yàn)證體系，加上四大閃存原廠及眾多品牌客戶累計(jì)的龐大測(cè)試項(xiàng)目，共同鑄就了慧榮科技主控芯片的品質(zhì)水準(zhǔn)。

此次直播清晰地傳遞出一個(gè)信號(hào)：以慧榮科技SM2508等新一代主控為代表的PCIe 5.0技術(shù)已經(jīng)成熟。通過在制程、功耗和固件算法上的全面革新，PCIe 5.0 SSD已經(jīng)克服了早期的技術(shù)瓶頸，不再是需要龐大散熱器且性能不穩(wěn)的“殘血”產(chǎn)品。

對(duì)于廣大DIY玩家、內(nèi)容創(chuàng)作者和追求極致性能的用戶而言，現(xiàn)在正是擁抱PCIe 5.0 SSD的最佳時(shí)機(jī)。它帶來的不僅是跑分軟件上的數(shù)字翻倍，更是在游戲加載、AI運(yùn)算和多任務(wù)處理等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，穩(wěn)定、高效、可感知的體驗(yàn)躍升。一個(gè)由PCIe 5.0驅(qū)動(dòng)的、真正的高速存儲(chǔ)時(shí)代已經(jīng)到來。