如何打造頂級的國產SSD？看這6大優勢
近幾年，全球存儲行業風起雲湧，可以說是整個半導體產業最活躍的領域之一，各種新技術不斷湧現，各家廠商也是鉚足了勁。
近日，快科技和寶存科技產品研發副總裁姜海先生一起聊了聊，包括寶存科的技新一代企業級存儲技術和SSD產品，並溝通了存儲技術、行業發展的諸多話題。
一、寶存科技是誰？
寶存科技(Shannon Systems)是一家完全中國本土的企業級固態存儲公司，成立於2011年，2015年被慧榮科技(SMI)收購，並成為其子公司。
寶存科技由硅谷資深技術團隊創辦，擁有企業級SSD主控、固件、軟件等核心技術，專註於打造國產企業級SSD產品和品牌，服務中國的數據中心和存儲市場，總部位於上海，研發中心、銷售與技術支持遍布北上廣深蘇杭和台北、新竹等重點城市。
2014年，寶存科技業內首發單卡容量6.4TB PCIe SSD，2016年首次翻番到12.8TB，2018年推出業界首款商用企業級Open Channel SSD，2020年又率先實現內核態Open Channel SSD在企業數據中心的規模化部署。
寶存科技的PCIe 3.0產品已有大規模商用；PCIe 4.0主控包括SP4E、SP4X兩款型號，相應的NVMe、ZNS、Open Channel SSD都會在12月全面推出，容量最大7.68TB；PCIe 5.0產品也在規劃中，預計2022年底推出。
目前，寶存科技已經服務於國內超過80％互聯網企業，涵蓋互聯網、服務器、政企、運營商等各大領域，尤其是阿里巴巴的核心存儲設備供應商。
二、寶存科技有什麼優勢？
據姜海介紹，寶存科技作為國產自有品牌，對企業級SSD有着長期堅定的投入、深入的理解，同時依託穩定供應的企業級主控，一線大廠的批量部署經驗，閃存掌控、管理、糾錯方面的豐富經驗，定製優化領域軟件、固件垂直整合的紮實理解，可以為本土企業級存儲、數據中心提供快速、優質的本地化、定製化技術服務。
更具體來說，寶存科技的優勢可分為六個方面。
一是長期穩定的主控供應。
慧榮在消費級市場上的口碑、影響力非常深入，也堅持投入企業級主控，尤其是在PCIe 5.0上會採用全新的架構。
儘管面臨全球缺芯，但在母公司支持下，寶存科技可以保證長期穩定的主控供應。
二是全套的SSD解決方案。
寶存科技具備從主控、固件到驅動、產品驗證、質量把控的全鏈優勢，在完整方案的垂直整合上經驗充足。
三是NAND閃存的使能和管理。
對於NAND閃存的迭代、管理等各方面，寶存科技都有非常紮實的成功經驗和案例。
四是超過十年的一線大廠規模部署經驗。
做好企業級SSD需要五到十年甚至更長的經驗，穩定性、可靠性都需要點點滴滴的積累，才能達到企業級標準。
打磨企業級SSD，從一開始就需要全面考慮軟硬件架構設計、功耗、穩定度、白盒/黑盒驗證，整套質量體系要做得非常完整，
寶存科技在10年的企業級產品部署中，積累了非常寶貴的經驗和教訓，品質逐漸沉澱成為企業級高規格，可滿足數據中心對企業級SSD的可靠性、穩定性和性能要求，比如數據中心對年化故障率要求為千分之二點五，這是非常高的要求。
五是和一線大廠在應用定製化領域(Open Channel)有非常成功的案例，並達到規模量產。
定製化領域有更特殊的要求，需要在軟件層級、固件層級、主控層級、硬件方面都和客戶協作，垂直整合上需要非常紮實的理解、和客戶共同的開發經驗、對上層應用和對底層的實現的充分理解，包括對各種閃存的掌控能力。
這些經驗在寶存科技正在開發的PCIe 4.0 ZNS產品上都有充分的體現。
六是彈性化的本土服務。
根據客戶需求，寶存科技能夠提供整盤方案，也可以做一些定製化的Turnkey方案，甚至可以做一些半定製化方案，結合雙方開發。
三、寶存科技和行業的企業級SSD如何發展？
1、封裝
隨着5G、AI、自動駕駛、萬物互聯、元宇宙的概念在國家大基建推動浪潮下的發展演進，數據中心也會持續擴張，帶來更多的企業級訴求，PCIe SSD會漸漸取代SATA SSD，容量會持續增大。
對於後續是否會推出M.2、SATA接口的企業級SSD，姜海明確表示不會，因為它們不適合數據中心未來的需求，性能限制太多。
在寶存科技看來，企業級的SSD封裝形態目前是以U.2為主流，後續的PCle 5.0時代則會進入到E3.S封裝形態，在散熱、功耗、性能等各方面都會優於U.2。
國內外情況也有說不同，比如北美更多使用E1.S，國內主打U.2，未來會直接走向E3.S。
2、閃存
在溫熱數據層，SSD也會漸漸取代HDD，即使在冷數據層，大容量的QLC SSD也會取得一些份額，因為QLC的性能、層數在逐步改進，成本在漸漸降低。
不過，QLC SSD在數據保存，尤其是離線狀態下，存在數據恢復的問題，要求系統必須不掉電或掉電時間可控。寶存科技也正在與各家數據中心調研QLC SSD系統化落地的機會。
對於下一代的PLC閃存，姜海表示寶存科技還沒有做過任何樣品，也不清楚相關性能和壽命數據，因為目前企業級存儲的布局焦點是TLC、QLC，甚至QLC還只是在冷數據上嘗試，PLC的探索還為時尚早，因為它的容量只會比QLC多25％，但是壽命、誤碼率、性能表現卻更弱。
目前預計，PLC要到至少2025年才會真正進入到企業級視野，而且需要強勁的主控來搭配，包括糾錯能力、性能保障。
3、隨機性能
這幾年，SSD的持續性能穩步提升，尤其是隨着PCIe標準的不斷迭代，但是隨機性能變化卻並不明顯。
在姜海看來，隨機性能的提升，首先取決於主控，包括架構、性能、算法上的革新，目前還缺乏太大的變化。
其次要看閃存，比如堆疊層數、通道數，從控制到數據層面都不能是瓶頸。
4、技術標準
NVMe標準演化在命令集、命名空間類型、傳輸方式方面漸漸成熟，基於數據中心和企業存儲的規範有融合的趨勢，將進一步推動標準化、第三方認證，比如Facebook、微軟、惠普、戴爾、EMC定義的Clould SSD規範，就囊括了數據中心和企業存儲必備的各個維度的要求，並吸納了ZNS、KV命名空間的優化和定製。
2021年下半年開始，各大數據線都在積極部署PCle 4.0 SSD，這會是今明兩年的大趨勢，除了一些供應鏈問題影響，整體的趨勢是不變的。
PCle 5.0的引入會在明年第一季度左右，規模部署則要等到2023年，而寶存科技會在1022年底提供PCIe 5.0 SSD的樣品，量產節奏適配服務器的規模部署。
5、元宇宙和IPFS
元宇宙是當下十分火爆的概念，IPFS(星際文件系統)則是企業級存儲的一個熱點話題，它們加上區塊鏈其實都是相關的概念，可能對傳統數據中心的架構會產生一些衝擊和演化，但是對存儲本身的影響還不好說。
比如IPFS，到目前為止更多停留在概念和初始啟動的階段，沒有形成很成熟的生態，也暫時不影響SSD的部署。
現在這個時間點不好評論它們會有哪些機遇和挑戰，但相信這些概念的產生，首先會對上層基礎架構的定義產生很大的衝擊，之後才會到底層硬件布局、存儲布局、軟件協同部分，至於會產生什麼樣的變化，也需要一些時間才能慢慢地沉澱出來。
