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FFSA控制器背后的秘密

在“宝存还有控制器?一直都有啊!”一文发布之后,很多读者对于宝存科技FFSA(Fit Fast Structured Array)主控芯片表示了强烈兴趣,它基于东芝所提供的FFSA定制化SoC开发平台,该平台用于设计和制造适用于各个场景的计算芯片,其中当然包括企业级SSD主控器。

熟悉企业级SSD的读者应该知道,控制器作为SSD核心组成部分,同NAND Flash颗粒一样,目前只有屈指可数的几个厂商可以提供,宝存科技FFSA就是其中之一。在FFSA之前,宝存科技累计出货量500PB以上的前4代产品都是采用Xilinx的FPGA。不同于其他购买成品芯片作为主控器的企业级SSD制造商,宝存科技采用完全可编程的FPGA,从一开始就拥有了完全的主控器技术。

宝存科技推出FFSA意味着什么?当前的FPGA方案为什么不再沿用?FFSA和FPGA有什么区别和联系?为此,我再次求教了宝存科技CEO阳学仕博士。

阳学仕表示:“对客户的应用,甚至对操作系统用于和设备进行对话的驱动来讲,FFSA和FPGA并没有本质区别,它们是实现同样功能、但是计算能力和存在形式不同的芯片。”

据了解,FFSA在提升性能、降低功耗的同时,保留了很大程度的灵活性。相对于ASIC芯片长达6个月以上的开发周期,FFSA仅使用一半时间即可完成开发,量产交付周期从12周缩短为9周,而开发成本仅为ASIC开发的三分之一,因此,FFSA具有一定的价格优势。

从FPGA到FFSA,宝存科技将经过市场检验的Direct-IO系列产品设计固化为一款完全属于自己的主控芯片,在保持当前所有产品特性、同样功耗的情况下释放更多的计算潜力,同时提供了对下一代闪存颗粒的支持。采用FFSA的宝存Direct-IO系列产品,让用户可以保持当前的使用习惯,获得相比当前产品双倍的性能提升,同时大幅度降低FPGA产品上的一些困扰,如SEU等。

较之FFSA,更需要引起用户注意的是宝存科技的FTL(Flash translation layer)的主机端处理方式,目前,很多SSD卡或盘,多购买第三方成品主控芯片,其FTL完全由主控芯片来完成。而宝存科技采用的DRAM-less构架,将FTL的大部分功能,如地址映射 、垃圾回收、损耗均衡等,交由主机层面实现,主控器则实现NAND介质物理读写、数据校验、掉电保护等基础重要功能。

阳学仕指出:FTL交由主机实现,并不会过多占用主机计算资源,但与此同时会带来一系列的好处,例如IO隔离、IO原子写、以及针对关键业务应用的IO带宽定制等。如今,这些技术在系统设计层面非常流行,同时能够给上层应用提供更多的保障和支持,因此更能够充分发挥闪存介质的优势。

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