龙芯固态硬盘主控问世首款全国产性能优于ARM_风闻

科工力量-观察者网原创视频栏目-欢迎关注“科工力量”微博、微信公众号2019-04-23 08:57

2019-04-23

【文/ 科工力量专栏作者铁流】

日前，首款采用龙芯CPU核的国产SSD主控GK2302系列芯片问世。

GK2302系列芯片是龙芯与国科微合作的技术成果，搭载龙芯嵌入式CPU IP核，是国内首款真正实现全国产化的固态硬盘控制芯片。

固态硬盘主控芯片被境外厂商垄断

目前，中国存储主控和存储器几乎全部依赖于进口。在固态硬盘的主控芯片方面，三星、英特尔、马维尔、慧荣等境外厂商占据统治地位。

固态硬盘主控芯片厂商可以分为两类，一类是垂直整合模式，一类是水平分工模式。

垂直整合模式最好的例子就是三星，三星既做固态硬盘，又做主控芯片和闪存，而且可以全部自己完成。由于三星的固态硬盘全部采用自己的主控，且三星在闪存和固态硬盘市场上较高的市场占有率，三星的固态硬盘主控市场占有率也很高。

水平分工模式最好的例子就是马维尔，马维尔只做主控芯片，然后与西部数据、东芝、镁光等存储芯片大厂，或者建兴这类固态硬盘厂商合作，向这些厂商提供主控芯片。慧荣采用与马维尔类似的水平分工模式，不过，慧荣的主控芯片主要用在固态硬盘厂商定位偏中低端的产品上。

英特尔则同时采用了水平分工模式和垂直分工模式。在利润相对较高的企业级固态硬盘市场，英特尔全部使用自己的主控芯片。在消费级市场上，出于降低成本的考虑，英特尔采用了慧荣的主控芯片。

可以说，三星、英特尔、马维尔、慧荣等几大基本垄断了市场。

SSD****主控有望成为国产芯片的一个突破口

虽然机械硬盘的市场占有率依然很大，但固态硬盘替换机械硬盘已经是大势所趋。因为固态硬盘在性能和体验上明显优于机械硬盘。唯一的缺点价格偏高。

然而，随着长江存储等国内企业产能进一步扩大，NAND的价格会越来越便宜，这会拉低固态硬盘的价格，进而引发民用PC市场发生固态硬盘对机械硬盘的换代。

虽然如今全球PC销量逐年萎缩，已经成为红海，但PC的存量异常巨大，很多2011年后的电脑，换一个SSD，就可以立马复活（日常办公上网影音而言，不玩3A游戏），这会使SSD有可能成为一个市场突破口。同时，SSD主控芯片恰恰对生态要求远不及PC那么高，自主CPU只要性能功耗满足要求，完全也可以用起来。可以说，未来SSD市场，是自主CPU和国产NAND的一个机会。

而本次龙芯和国科微的合作，就是着眼于这一点。从一些行业应用为突破口推广国产芯片。

龙芯助力开发真正自主SSD****主控

目前，市面上的SSD虽然有一些品牌是国产的，比如联想的SSD，但NAND和SSD主控芯片都并非中国大陆厂商提供。比如NAND来自三星、SK海力士、东芝、闪迪、镁光，SSD主控来自马维尔、慧荣。而这些主控芯片大多采用ARM等国外公司的CPU核。

即便是近几年大陆厂商推出的一些SSD主控，也大多没有采用自主CPU核。比如华为的SSD主控，就采用ARM的公版CPU核。国科微此前的GK2301用的也是ARM的公版CPU核。忆芯科技的STAR1000P的关键IP源自美国Synopsys公司，用的是ARC处理器，市场上根本就没有采用自主CPU的SSD主控芯片。

必须说明的是，由于ARM已经被证明存在漏洞，这些采用了ARM的内核固态硬盘主控芯片在安全上是存疑的。网传银监会就对慧荣主控芯片的安全性进行过排查。恰恰国内不少公司，都在把这种固态硬盘往政府、通信、金融、甚至国防领域推，这种做法是非常值得商榷的。

作为首个全国产的固态硬盘控制芯片，GK2302系列重新定义了国产化的4个标准：

第一，搭载自主研发的嵌入式CPU IP核；

第二，从芯片设计到流片再到生产封装等各个环节全部在国内完成；

第三，与国产整机品牌实现全面适配；

第四，集成国密加解密算法，安全可信。

可以说，GK2302将成为推动国家网络信息安全建设的一项标志性成果，开启存储国产化的新里程。

龙芯主控性能优于ARM****主控

龙芯提供给国科微的CPU核是GS132e，32位，单发射，4级流水线，芯片面积0.07平方毫米，主频480Mhz。

根据采用龙芯GS132e的GK2302与采用ARM CPU核的GK2301的对比测试显示，龙芯主控在性能、功耗方面都处于优势：

CPU性能提升15%；

功耗降低6.5%；