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揭秘:80后研制出世界最快硬盘

的成本主要由零部件成本、销售周期成本、售后成本三部分组成。一方面是核心部件,诸如主控、闪存占据70-80%的成本;其次是PCI-E SSD的销售周期长,需要较高的利润分摊成本;其次是维护和恢复数据的售后成本高,企业用户要求快速、等不得,这意味它们得掏更多的钱。

我们可想而知两位80后创业者的前期资金投入也不少,但这不是它们遇到的最大难题。他们遇到的最大难度恐怕要数算法设计和架构。说起算法,广大网友也许感到陌生,算法设计写入封装主控芯片之后,它就是我们俗称的固件,英文为“Fireware”。

1.5GB/秒就世界最快?当然不是

普通家用SSD的速度之所以慢,是因为其闪存通道数最多只有8条;而PCI-E原生SSD一般配备32条通道,它的性能是普通家用SSD的3-4倍。另外一个重要原因,SATA接口最多支持600MB/秒的速度,而PCI-E 2.0 8X就可以支持8GB/秒的速度,PCI-E 3.0 16X可以支持高达16GB/秒的速度,它们轻易突破SATA3.0的速度限制。

那么1500MB/秒的读写速度就能称之为世界最快?当然不是,笔者测试的两块PCI-E桥接SSD,最大读写速度就超过2700MB/秒。

笔者经过多方网络资料查询得知,原来两位80后创业者研制的SSD分成四个系列产品,除了为客户定制的产品,还分成Q300/500/700系列,其中Q300的性能比较低,Q500注重可靠性,Q700是旗舰型产品,它的最大读写速度高达12GB/秒。

如果以PCI-E SSD为限定范围,Q700不是世界最快也是最快之一的硬盘。下面就由笔者为大家展示PCI-E SSD的独特魅力。

2TB PCI-E SSD完全拆解

2TB PCI-E SSD的8个mSATA SSD

笔者测试的2TB PCI-E SSD,使用的是桥接芯片,并非原生PCI-E接口,它的架构较之PCI-E原生SSD要简单得多,它由一个存储卡加上8个mSATA SSD组成。

● CrystalDiskMark

CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高。

2TB PCI-E SSD的CrystalDiskMark测试

从CrystalDiskMark测试看,2TB PCI-E SSD的持续读取速度达到1599MB/s,而持续写入速度也达到1412MB/s。虽然这个数值离1500MB/秒比较近,不过我们一般说某款的读写速度不是以这个为标准,而是以下面的测试软件测出的数值为标称数值。

● ATTO Disk Benchmark

ATTO Disk Benchmark是一款优秀且免费的磁盘基准测试软件,支持对稳定性/突发性传输速率进行读写测试,适用于常规硬盘、RAID、USB闪存盘、移动存储卡等产品的读写性能测试。

2TB PCI-E SSD的ATTO 队列深度4测试

2TB PCI-E SSD在ATTO DiskBench 队列深度4测试中,最大读取速度达到2565MB/秒,写入速度达到2776MB/秒。

PCI-E接口具备得天独厚的带宽优势,只要主控的性能足够强劲,它的读写速度速度达到12GB/秒水到渠成。我们看到的诸如1500MB/秒、2700MB/秒级别的PCI-E SSD,它采用的是入门级主控,1TB的价格在2.5-3.5万元不等。

我们根据有限的资料报道,两位80后创业者研制的1TB固态硬盘,它是由64颗16GB闪存组成,实际上这1TB并不是可以使用的容量。这1TB闪存当中有一部分被用作空白区域,主要用于垃圾回收、坏块管理以及耗损均衡等,另外还有一部分区域用于奇偶校验。

这就是前面的两位80后创业者强调的另一个核心难题--架构,1TB闪存如何在两部分区域进行分配是一门大学问。

算法设计高手 值得佩服和鼓励

当我们看完全文,有网友可能已经看出名堂,这两位80后创业者的核心技术在哪里?他们所有的核心部件都是采购第三方的产品!实际上两位80后创业者遇到的问题,也是我们所有国产SSD厂商遇到的问题,直接关系到国家产业。

闪存卡、优盘、固态硬盘的内部构造(工作原理相通)

SSD产业之痛

表面上看,SSD的结构原理和优盘一样简单,但我们的优盘产业的存在问题延续至今已10年有余,一衣带水自然也影响到SSD。SSD的三大核心部件:主控、闪存、缓存,我们国家没有自主知识产权。

PCI-E原生SSD的结构是不是很简单(图片来源于Anandtech)

一方面,闪存行业竞争激烈,更新换代频繁,对制造工艺设备要求极其苛刻,在这方面,我们国家还面临先进生产设备禁运的问题;其次我们缺乏相关的研发生产人员。所幸三星在西安建设10nm闪存工厂,有利于我国闪存产业的日后发展,培养后备研发生产人员。

另一方面,我国的硬盘主控基本属于空白,虽然我们已具备一定的ARM处理器生产研发能力,但是存储器的主控对可靠性要求极严,手机所用的国产ARM处理器转换成硬盘存储器并非一日之功,其路漫长遥远。

主控、闪存、缓存三大核心部件

两位创业者之痛

可见两位80后创业者的核心技术并不在硬件上,而是在于软实力--算法设计。经过四年的锤炼,两位80后创业者已经是算法设计的高手,就这本事,两人的价值已不止2000万元人民币的投资。

他们对SSD的执着和热情,值得我们钦佩和鼓励,而且他们选择PCI-E SSD作为突破口的方向也是正确,因为家用SSD的竞争过于激烈,利润摊薄;机械硬盘显然不是两个人之力就可以解决。

他们面对国际和国内的SSD巨头,生存压力极大, 企业级用户对数据安全极其看重,正如他们所说:“钱不是问题,数据最重要。”几个人组建公司难于承载如此巨大的信用,它的背后必然需要一个庞大的硬件工厂来维系这种可靠的信用。

注:我国SSD厂商均有一定的历史沉淀,其前身或为专业的存储制造商,比如优盘厂商,又或者国防院校背景,背后有一定国家和地方的支持。

本文来源:中关村在线 作者:郑兆远

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