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项目名称:NVMe企业级SSD主控芯片

牵头单位:北京忆芯科技有限公司

       北京忆芯科技有限公司(Starblaze)于2015年底正式成立,致力于成为世界级的大数据芯片及方案公司,倾力做大数据应用的技术赋能者,为海量数据提供最优存储,计算及传输方案。公司在16年、18年分别完成A轮及A+轮融资。

       公司总部位于北京,同时在上海,成都,厦门,深圳分别设有研发中心和客户技术支持中心。公司创始人沈飞,19年芯片行业项目开发及团队管理经验。公司技术团队由业界IC专家和资深工程师组成,具有丰富的工程化及成熟的产品化能力。核心成员具有多年研发经验和多项研发成果,拥有从系统理论到芯片研发应用的丰富经验。

       忆芯科技业务方向覆盖消费级和企业级SSD主控芯片,以及从端到云一站式存储方案。目前由我司自主研发的高性能低功耗NVMe SSD主控STAR1000P已量产出货,固件解决方案也已交付客户。

       同时基于STAR1000P主控芯片,公司推出以下四套方案:

       STAR1200C,高性能、低功耗NVMe消费级解决方案;

       OC SSD,基于定制化Open-Channel接口的数据中心解决方案;

       STAR1200E,低功耗、高性能NVMe企业级解决方案;

       DeepSSD®,赋能监控市场KV存储应用,有效加速数据聚类、分组计算。

       忆芯科技致力于成为世界级的芯片及解决方案公司,推进SSD存储在数据中心的广泛应用,我们的愿景是将存储与AI结合,芯片赋能数据流转;技术与落地绑定,让数据在应用中产生更大价值,助力“中国芯”梦想的实现。

       忆芯科技不仅是中关村高新技术企业,同时是国家高新技术企业,中关村前沿企业, 2017年-荣获中关村金种子企业。曾荣获 2017中关村领创金融三十强、2017年-荣获中关村前沿科技创新大赛、集成电路领域TOP10 2017年、英特尔创新加速器智胜未来创新大赛贵阳分赛区冠军、2018年-中国最具投资价值企业50强、2018年-荣获全国集成电路“创业之芯”大赛全国总决赛二等奖、2019年-荣获数博会领先科技成果“优秀项目”奖、2019年-荣获全国集成电路“创业之芯”大赛成都赛区决赛三等奖、2019年-荣获世界人工智能大会创新成果奖、2019年-荣获第八届中国创新创业大赛全国总决赛三等奖、2020年-荣获忆芯科技荣获“十大闪存控制器企业”荣誉称号。

       参赛项目简介

       本项目的控制器将实现软件定义存储架构,支持主流的3D闪存,实现单控制器8TB的存储容量,运行功耗小于2.5w,全面兼容NVMe 1.2协议,支持硬件加密算法保障信息安全,在部分技术指标上达到世界领先水平。

       本项目将是国内首款全面支持3D闪存的控制器,NFI对大容量3D NAND的适配与管理能力,在业内领先,NVMe Core的可扩展性与复杂任务处理能力,在业内领先。在ECC能力、带宽、延迟等主要指标上达到同全球领先产品一致的水平。

       本项目首创多核同构SSD控制器架构,既保证了数据处理的实时性,又保证了数据处理的一致性及共享性;支持LinuxOS,极大提升FW开发的友好性,加速SSD产品快速推向市场。

       本项目包括创新的芯片架构与多CPU架构,以及软件定义的NVMe处理器、可编程闪存接口(NFI)、LDPC编译码器。

       (1)本项目实现了软件定义存储架构,在SoC芯片中提供计算、应用与存储的融合,为高并发的数据密集型应用提供高性能存储支持;将软件与硬件充分融合,在保证高性能的前提下,预留出足够的灵活度适配多样闪存颗粒,并可通过升级FW支持最新NVMe协议。

       (2)本项目NVMe处理器基于多核微处理器架构设计并融合多款硬件加速器,实现具有低延迟、高带宽和稳定一致性的NVMe协议处理,多CPU多队列相结合能够充分发挥NVMe协议的性能优势。面向快速演进的NVMe协议,在NVMe控制器架构中预留扩展性以适配协议演进、满足兼容性与高级特性。

       (3)本项目的可编程闪存接口(NFI)采用了自定义指令集架构,通过执行微指令序列产生闪存接口命令序列。通过用户微指令编程提供灵活性,实现对不同厂商闪存介质的驱动和兼容,并根据多种应用场景做最佳适配。灵活的可编程构架还能从容适配兼容未来更高性能和密度的3D存储介质。

       专利方面:基于自主研发的芯片核心技术,已申请专利160余件,已获得专利授权 19 项(发明专利13件,实用新型专利 6件);

       (a)合理专利布局,选取芯片关键技术,结合技术可见性、竞争对手布局特点等因素进行专利布局;NVMe前端技术标准相关,用户可见性较强;NFI技术与闪存标准相关,为产业链下游客户交付可编程架构;LDPC是业内专利密集技术,相关技术发生过10亿美元量级的专利诉讼,这些关键技术都是专利布局重点;

       (b)结合技术本申请特征,选取撰写角度;如推荐评议的重点专利技术方案是计算机外设标准(NVMe)的实现技术,NVMe是开放标准,标准文本公开,NVMe组织还要求所有成员提供免费的SEP许可。因此,专利技术方案要综合考虑两方面因素,既要相对于标准文本有实质性特点满足创造性要求,又要避免成为SEP(避免因NVMe组织的知识产权制度的规定而做出免费许可);

       (c)深入分析相关技术,根据可能的技术变化与改进设置多实施例,在专利申请提交时尽可能丰富说明书内容,为审查过程中的修改以及权利要求保护范围提供支撑;

       (d)根据产业特点合理选取权利要求类型;用产品权利要求保护芯片/下游产品交易与IP许可商业模式,用方法权利要求保护基于本项目芯片的二次编程开发;