突破存力瓶頸,平頭哥鎮嶽SSD主控晶片:全面賦能

如今,隨著AI向生產生活全鏈條滲透,算力、存力、網力的需求呈指數級增長。
其中,存力的重要性正在不斷凸現出來,事實上,如果說算力是AI的"大腦",那麼存力就是支撐其運轉的"血液系統"。
值得關注的是,AI全生命週期對存力都有顯著需求,但不同階段的要求也有不同側重點:資料採集階段需要高頻寬吞吐,清洗階段依賴低時延響應,訓練階段追求極致能效比,推理階段則強調成本與可靠性的平衡。這種多維度、動態化的儲存需求,使得傳統儲存架構面臨嚴峻挑戰,行業亟需一場從晶片底層出發的技術革新。
在這樣的背景下,平頭哥半導體的鎮嶽510 SSD主控晶片,憑藉著在架構和演算法層面的創新,正在破解存力瓶頸這一AI生態難題。
鎮嶽510:六邊形戰士
在MemoryS 2025峰會上,平頭哥半導體產品總監周冠鋒為觀眾詳細介紹了鎮嶽510主控晶片——這顆透過架構與演算法的雙重突破,真正成為“六邊形戰士”的主控晶片
什麼是六邊形戰士?他指出,鎮嶽510在:
“低時延”,可以做到隨機寫4微秒;
“高能效”,實現每瓦特提供420K IO處理能力;
“高頻寬”,達到大於等於3400K IOPS,屬於效能第一梯隊;
“高可靠”,透過創新的演算法做到業界最高的10的-18次方的UBER指標;
“低成本”,全面支援QLC、TLC各家各型號NAND;
“高容量”,可以支援大於等於32TB以上的容量。
僅靠晶片上的堆料,顯然是難以同時實現這六方面能力突破的,在演講中,周冠鋒向半導體行業觀察透露了平頭哥的“秘密武器”。
鎮嶽 510 的破局,始於對儲存架構的“底層重構”,在小小的一顆晶片當中,集成了平頭哥多年研發出來的“神經中樞”:6 顆RISC-V 核,構建異構計算叢集,搭配平頭哥研發的專用硬體加速單元,實現“指令解析 – 佇列管理 – 快取分配”全鏈路硬體化,這種“軟硬體緊耦合”架構設計,讓 IO 處理延遲大幅壓縮至 4μs。
“我們把適合於硬體的任務用可程式設計的硬體模組進行實現,但是對於大量存在不確定性的、需要靈活處理的任務,則保留給韌體實現,”周冠鋒提到,“另外一方面我們還實現了IO執行路徑的全面硬化,包括IO命令自動解析、PCIE DMA的啟動,以及命令響應CQE的構造和反饋等都不再需要軟體進行干預,這些努力,最終讓鎮嶽 510 的時延大幅降低。”
除了架構外,演算法創新是鎮嶽510得以成功的另一大關鍵
據周冠鋒介紹,目前的SSD晶片的核心競爭力,很大程度上取決於兩大核心演算法的突破——資料糾錯演算法(LDPC)和介質應用演算法(最優電壓搜尋)。這兩大演算法如同SSD的靈魂,直接決定了儲存的可靠性、能效和壽命。
作為目前最接近夏農極限的糾錯方案,LDPC(低密度奇偶校驗碼)演算法的實現卻面臨"不可能三角"的挑戰——需在高能效、強糾錯能力與硬體可行性之間實現微妙平衡。平頭哥創造性將BF(Bit-Flipping)和NMS(Normalized Min-Sum)兩套演算法進行流水線融合,既保留了BF的高速解碼特性,又繼承了NMS的高糾錯能力,同時還開發了可動態適配的矩陣架構,一套基礎矩陣即可支援從低密度到高密度NAND的多種位元速率需求。
“最終,我們將LDPC演算法的Errorfloor(糾錯效能天花板)降低了一個數量級,實測UBER(不可糾位元錯誤率)達到10^-18級別,這在國際主流方案中屬於第一梯隊水平。”周冠鋒說到。
架構和演算法的創新,讓鎮嶽510在AI存力上實現了全方位的領先發展。
共建存力生態:行業合作與產業賦能
在技術創新之外,平頭哥正在圍繞這顆晶片構建新的生態。
據周冠鋒透露,2023年量產的鎮嶽510晶片,目前產品化落地進展非常迅速,已經在阿里雲的EBS業務(彈性塊儲存)大規模上線了
在雲上典型的讀寫混合99.99%的長尾時延測試中,鎮嶽510相比友商主控時延壓縮了92%,不僅大幅提升了整體儲存系統的頻寬和IOPS,更加縮短了IO的延遲,讓跑在阿里雲EBS業務上的應用獲得了更好的使用者體驗,比如可以讓資料庫應用有更快的響應。
而在展臺上,憶恆創源基於鎮嶽 510 的 PBlaze7 7A40 SSD 成為了眾人矚目的焦點——100 萬 IOPS 的 4K 隨機寫效能,低至55/5us的超低延遲,這種突破除了憶恆創源本身的技術積累外,也離不開平頭哥的硬體加持。
“憶恆創源是國內非常資深和領先的儲存廠商,他們在韌體設計領域有非常深厚的積累,在合作中,結合鎮嶽510晶片的硬體基礎,配合憶恆創源的MUFP的韌體平臺,在很短的時間內做出了非常高效能的SSD。”周冠鋒說到。
除此之外,國內的得瑞領新也已與平頭哥達成合作,其基於鎮嶽510的D8436/D8456系列,順序讀寫速度高達14/10 GB/S,效能功耗比較上一代PCIe4.0產品更是提升了70%以上,配合智慧功耗管理模組與多級資料糾錯技術,完全可以滿足 AI 訓練、即時資料分析等需求。
佰維儲存同樣是平頭哥的合作伙伴之一,佰維儲存的VP給予了鎮嶽510非常高的評價:“為產品提升效能、時延、能效比等多維度提供有力支撐”,據透露,目前佰維基於這顆晶片開發的企業級SSD產品開發在如火如荼當中。
從阿里雲到憶恆創源,從得瑞領新到佰維儲存,一幅AI存力生態的繪卷正在徐徐展開,在這一生態系統中,儲存不再僅僅是底層的基礎支撐,而是要轉變成為推動 AI 創新的驅動力。
未來展望:存力驅動AI新正規化
展望未來,鎮嶽晶片已在技術佈局上做足了準備。
面對“平頭哥儲存晶片下一步有何規劃”的問題,周冠鋒的回答帶著工程師的理性:“技術創新,非常依賴生態的成熟度。比如 GPU 廠商的 GPU Direct Storage 技術,需要儲存、網路、計算三方協議打通。”而在這種剋制背後,是平頭哥的未來野心——平頭哥正在規劃下一代晶片,“我們的 LDPC 演算法數學研究已經完成, 正在開發RTL,目標是在進一步提升可靠性的同時,再次大幅度降低功耗。”
從架構突破到生態共建,平頭哥不做封閉的“技術孤島”,而是以晶片級創新為支點,撬動儲存產業鏈升級,當鎮嶽的“六邊形能力”滲透至每個AI節點,儲存將不再是資料的容器,而是驅動智慧時代的核心動能——如同水電煤一般,無聲支撐千行百業的智慧化躍遷。
或許正如周冠鋒在演講結尾所說的那樣:“作為晶片供應商,平頭哥希望能與行業攜手打造更好的儲存底座,在AI大潮中為各行各業賦能。”我們相信,這場AI存力的戰爭,平頭哥早已胸有成竹。
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