SiFive 存储解决方案：驱动下一代 SSD

Dev Mandya, Senior Director, Strategic Business Development for SiFive

存储市场是最早认可并采用 RISC‑V 架构价值主张的领域之一。其核心吸引力在于开放标准的优势——这种标准不仅加速了创新，还有助于降低供应链风险。RISC-V 同时赋予企业根据特定算法需求定制指令的能力，从而推动系统性能提升。

鉴于存储系统通常作为运行专有软件的“黑盒”存在，这种灵活性为构建优化硬件解决方案开啟了大门，比如用于实现 Wear leveling 和加密等功能——提升性能的同时，又不会破坏软件生态的一致性，RISC-V 正快速跟上这个趋势。

SSD 世界正以前所未有的速度发展。2025 年，我们不仅见证了性能的飞跃，也看到存储系统在架构设计、管理方式，以及面向 AI、游戏和云计算等新工作负载的优化方面正在发生根本性转变。作为 RISC-V 的先驱，SiFive 处于这一变革的核心位置，提供灵活、高效且安全的处理器 IP，完美契合最新 SSD 控制器设计趋势。

2025 年 SSD 控制器新趋势

• 闪电般的速度：PCIe Gen5

新一代 SSD 控制器突破了速度的天花板，采用先进工艺节点制造，读写速度高达 14.5 GB/s，随机 IOPS 达百万级，非常适合 AI、高性能游戏及数据中心工作负载。这些控制器支持多通道 NAND 和最新的 NVMe 2.0 协议，能够为高需求应用提供高吞吐量与低延迟提供保障。

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• 效能和功率优化

面对日益严峻的功耗预算挑战，最新 SSD 控制器在效率方面表现卓越，与前代相比功耗降低达 50%。其中一些设计将 Gen5 性能带入更经济实惠、更节能的设备，使笔记本电脑和主流用户也能享受更高的运行速度。

• AI 与计算型存储

AI 已不再仅是存储领域的流行词。有些新型的 SSD 控制器已经需要考虑如何处理 AI 驱动的工作负载和存内处理。这意味着 SSD 开始直接处理数据——无论是预处理、加密，还是运行机器学习推理——从而减少瓶颈并加速边缘和云端的分析。

• 安全与可靠性

如今的控制器配备了更强的安全功能，例如安全启动、AES 128/256 加密、TCG Opal 2.0 兼容性，以及 ECC，这些对于企业级和消费级市场来说都至关重要。

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SiFive RISC-V 解决方案如何契合新一代 SSD

SiFive 的 RISC-V 产品组合是专为以下新现实而设计：

• 高度可配置与可扩展性: SiFive 提供高度可配置且具备良好扩展性的处理器核心产品组合，涵盖从小巧高效的 SiFive Essential™ 系列（如 E2 核心），到适用于后端控制的中端单发射多核心 E6 选项。针对更高负载，SiFive 提供高性能、多核心、双发射的 32 位 E7、64 位 S7 以及支持 MMU 的 U7 核心，此外还有为前端计算与 AI 加速设计的先进 64 位乱序执行性能核心。广泛的产品组合使 SSD 设计人员能够定制满足各种需求的解决方案——从成本敏感的消费级设备到强大的企业级多通道控制器。

• 性能与功耗: 最新一代 Essential Gen4 核心相比上一代，在运行时功耗降低最高达 40%，代码密度更优，并配备了精细化 Clock Gating 与 DVFS 等先进功耗管理技术。这些增强功能与当前商用 SSD 控制器的能效提升趋势相呼应。在智能手机等消费设备领域，节能已成为关键；而在企业级市场，PCIe Gen6 所带来的性能需求正促使一些企业寻求多发射、乱序流水线架构的更高性能处理器。SiFive Performance™ 系列内核非常适合满足下一代 SSD 控制器的这些新兴要求。

• 安全性与可靠性: SiFive 处理器核心支持安全启动、硬件加密和高级错误校正功能，能够满足现代 SSD 对安全与稳定性的严格要求。

• 面向 AI 与计算型存储: SiFive Intelligence™ 系列核心（X280、X390）同样适用于计算型存储方案，支持在存储层直接进行实时分析与机器学习工作负载处理——为 AI 驱动的未来存储场景做好充分准备。

客户成功案例

SiFive 的技术已在 SSD 市场充分展现价值。例如，领先的存储解决方案提供商 FADU 通过在其 Annapurna SSD 控制器和 Bravo 系列企业 SSD 中利用 SiFive 的 Essential 内核，实现了高达 30% 的功耗降低、更小的芯片尺寸以及每瓦 IOPS 提高三到四倍。这些优化帮助 FADU 最大化能效，在性能与功耗之间实现理想平衡，充分体现采用 SiFive 解决方案的优势。FADU 已将包括 E2、E5 和 S5 在内的 Essential 核心，用于不同代的 SSD 平台。

另外，SiFive 的处理器核心也被全球领先的存储解决方案商采用与评估。来自多个地区的企业正为当前及下一代 SSD 控制器架构选用 SiFive 的 Essential 与其他先进核心。这不仅证明了我们成熟的量产经验与坚实的技术支持，也体现了我们满足消费级与企业级市场多样化需求的能力。自 2017 年起，SiFive 与 FADU 在其存储产品方面持续深度合作，FADU 至今已将多个 Essential 核心作为其产品线的基础。

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总结

SSD 控制器市场正经历一场变革——这场变革由速度、能效、智能与安全的需求共同驱动。随着最新的 PCIe Gen5 控制器提供破纪录的性能和能源效率，并且 AI 工作负载越来越接近数据，SSD 内部的架构设计比以往任何时候都更加重要。

SiFive 的 RISC-V 解决方案拥有独特的优势，能够应对各种挑战，提供无与伦比的可配置性、经验证的能效表现以及面向未来的 AI 能力。无论您是为云端、边缘计算还是下一代游戏平台构建 SSD，SiFive 都能帮助存储创新者保持领先地位。