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国内首颗12nm PCIe 5.0 SSD主控芯片流片背后的故事

“芯片企业不能依据现有市场需求来做IC,芯片的研发、量产等需要提前好几年来布局,仅看现在的市场是跟不上变化的。企业要预判未来一代、甚至两代的市场,还要保证量产后能销售5年以上。”江苏华存电子技术总工程师魏智汎先生在集邦咨询2022存储产业峰会上介绍PCIe Gen5固态硬盘(SSD)新品时如是说。

据了解,江苏华存的PCIe Gen5 SSD配置了其自主研发的PCIe Gen5 SSD主控芯片HC9001,这是一颗历时四年打磨出来的企业级存储SSD主控芯片,也是国内首颗企业级PCIe 5.0存储主控芯片。值得注意的是,这家公司没有PCIe 4.0主控芯片,在四年前一举选择了PCIe 5.0赛道,在后续的媒体群访环节,魏智汎向《国际电子商情》解释了选择PCIe 5.0的原因。E6Cesmc

为什么看好PCIe 5.0?

在5G+AI万物联网的时代,服务器需求量迎来急速爆发,服务器效能也需要飞跃式的成长才能跟上时代创新需求。对比PCIe 4.0和PCIe 5.0,最明显的区别是后者在效能上的提升。魏智汎感叹说,无论是在哪一个产业,大家都会聚焦追求效能。从理论上来看,PCIe 5.0的接口速度是PCIe 4.0的两倍。E6Cesmc

据介绍,HC9001采用台积电12nm工艺流片,具备多重创新架构,包括了创新XSDirectA(eXcellent-Scheduling&Direct-Arrival)架构、创新第二代LPDC(Low-Density Parity-Check)纠错算法架构以及创新iPower架构。以上这些创新架构为其带来优异的性能,不论是在接口速度、读写效能、闪存纠错等规格上都处于行业先进。E6Cesmc

魏智汎介绍说,江苏华存当前更关注PCIe 5.0新品在服务器上的应用。预计到2022年,PCIe 5.0将在服务器市场首先引爆,之后个人PC、智能家庭等应用场景也会随之爆发。在此基础上再过两年,细分市场上将会出现更多不同的装置形态。E6Cesmc

在他看来,一个新标准的推动,谁都无法独揽权益。多数业内人士认为,当一个新技术起来时,参与者首要考虑的应该是“如何把市场蛋糕做大”,最终大家自然会吃到属于自己的那一块蛋糕。现在,国内有很多服务器系统厂商在往PCIe 5.0标准靠,这也是江苏华存看好服务器市场的原因。E6Cesmc

江苏华存电子成立于2017年,其首颗主控芯片基于PCIe 5.0标准。面对为什么要从PCIe 5.0开始,魏智汎解释说,PCIe 5.0标准能向下兼容PCIe 4.0标准,所以第5代主控芯片能向下支持第4代产品。另外,在他看来PCIe 4.0其实是一个过渡标准。“PCIe 3.0 SSD每年的总量约是PCIe 4.0 SSD的10倍以上,但PCIe 4.0的总量并没有起来。四年前,我们决定要做PCIe 5.0标准芯片时,就已经判定了PCIe 4.0只是一个过渡性标准。”E6Cesmc

从现在的商用现状来看,江苏华存的预判似乎相当准确。PCIe是一个偏向PC的标准,英特尔和AMD的产品路线图在这个标准演变中具有非常重要的地位。2018年,英特尔开始推PCIe 4.0 CPU,该时间点比此前预期的整整延迟了两年,但下一代的PCIe 5.0标准如期而至,这就注定了PCIe 4.0是一个过渡性标准。E6Cesmc

在2018年,PCIe 5.0相关的规格已经有很大的进步。华存团队依据自己的经验,判断PCIe 5.0产品将会在一年内获得订单。而对于PCIe 4.0标准产品来说,两年的时间不足以让它普及,当它还未大批量商用时,市场就出现了PCIe 5.0产品。E6Cesmc

“由于芯片行业的特殊性,一般要成功量产一颗IC,大约要耗费3至4年的时间。因此,芯片企业不能依据现有市场需求来做IC,芯片的研发、量产等需要提前好几年来布局,仅看现在的市场是跟不上变化的。企业要预判未来一代、甚至两代的市场,还要保证量产后能销售5年以上。”魏智汎回忆,在公司刚开始立项时,周围都是PCIe 3.0,国际大厂也刚刚开始推广PCIe 4.0。曾经有许多人问他,为什么要选择PCIe 5.0,他每次都给对方回复以上的内容。E6Cesmc

对任何一家初创企业而言,预判未来的市场走向,并提前多年布局产品,整个过程需要极大的勇气,也面临着各式各样的挑战。在当时PCIe 5.0还是一个很超前的概念,就算到现在,它在个人市场都没有很普及。E6Cesmc

“对电子行业的企业而言,已经在市场上流通的产品,不是需要它着重发力的点。我们在看的是未来一两年内的趋势,怎么样根据市场趋势来制定战略决策,这才是克服困难的重要方法。在面对困难时,关键是靠团队来做抉择,不能仅靠个人去判定,因为这样很容易出错。”E6Cesmc

江苏华存的商业模式

虽然江苏华存有自研主控芯片,但是它不是一家存储主控公司,而是一家具备存储主控设计能力的存储模组公司。“我们不直接销售主控芯片,我们的主控芯片以模组的形式售卖给客户。”魏智汎强调说,江苏华存从创立初期,就明确了这种商业模式。E6Cesmc

“我们的创始人团队中,有很多人在主控芯片厂工作过,我们深刻理解主控芯片厂商的困难。台湾群联电子的潘董曾经感叹说,‘做主控芯片其实赚不了大钱’,我非常认同他的这句话。”E6Cesmc

主控芯片厂需长期、大量地投入,相比之下,最终所获取的净利润并不多。江苏华存在一开始就顺应国家政策的指导,把自己定义为“拥有主控设计能力的模块生产公司”。当前,该公司给自己定下了一个远大的目标——做到中国业内TOP3企业。魏智汎坦言,虽然公司原本设定的目标是业内TOP3,但是公司内部希望能跻身业内前2或前1。E6Cesmc

研发一颗存储主控芯片,不仅要有开发硬件的能力,还要有与硬件搭配的固件的研发能力,从系统端来看,还要有软件开发能力。这样才能提供一个完整的存储方案。这要求团队中必须有各类型的专业人才。目前,江苏华存的主力研发团队分布在台湾、深圳、上海和广州,团队中不乏有15年、甚至20多年经验的专家。“一群有经验的老师傅,知道该怎么按部就班做事情,能避免走弯路。产品开发前期,从整体架构,到各IP架构,再到设计相关的事,并不是靠人多就能取胜,而是靠是否走对方向以及后续验证、时间的积累等。做IC没有捷径,只能扎实把事情做好,仅此而已。”E6Cesmc

江苏华存在研发芯片的同时,也在训练新一代的人才。通过跟着“老师傅”一起做研发,新一代人才将会对企业级存储有更深的理解。预计在未来1-2年的推进过程中,新一代人才将会扮演关键角色。E6Cesmc

支持打造国产竞争力

在2020年底,江苏华存已经完成了1.7亿元人民币的A轮的融资,2021年计划新一轮融资。魏智汎透露说,新一轮融资将主要应用在HC9001的量产上。“量产阶段的运营,需要大量资金来推动商业化,未来HC9001会搭载在PCIe 5.0固态硬盘上流向市场。”他还表示,江苏华存非常重视国产存储产业链的建设,公司将会持续关注长江存储。未来十年的新时代,云/边/端还存在许多创新的可行方向。希望与业界结伴快速前行,共同打造国产竞争力。E6Cesmc

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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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