存儲芯片概述

存儲芯片，是嵌入式系統(tǒng)芯片的概念在存儲行業(yè)的具體應(yīng)用。因此，無論是系統(tǒng)芯片還是存儲芯片，都是通過在單一芯片中嵌入軟件，實現(xiàn)多功能和高性能，以及對多種協(xié)議、多種硬件和不同應(yīng)用的支持。

對存儲行業(yè)而言，存儲芯片主要以兩種方式實現(xiàn)產(chǎn)品化：1、ASIC技術(shù)實現(xiàn)存儲芯片ASIC(專用集成電路)在存儲和網(wǎng)絡(luò)行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。除了可以大幅度地提高系統(tǒng)處理能力，加快產(chǎn)品研發(fā)速度以外，ASIC更適于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，根椐固定需求完成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。在存儲行業(yè)，ASIC通常用來實現(xiàn)存儲產(chǎn)品技術(shù)的某些功能，被用做加速器，或緩解各種優(yōu)化技術(shù)的大量運算對CPU造成的過量負(fù)載所導(dǎo)致的系統(tǒng)整體性能的下降。2、FPGA 技術(shù)實現(xiàn)存儲芯片F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)是專用集成電路(ASIC)中級別最高的一種。與ASIC相比，F(xiàn)PGA能進(jìn)一步縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本，具有更高的設(shè)計靈活性。當(dāng)需要改變已完成的設(shè)計時，ASIC的再設(shè)計時間通常以月計算，而FPGA的再設(shè)計則以小時計算。這使FPGA具有其他技術(shù)平臺無可比擬的市場響應(yīng)速度。新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多數(shù)工具以微微秒-百億分之一秒計算)的特性。同時，廠商可對FPGA功能模塊和I/O模塊進(jìn)行重新配置，也可以在線對其編程實現(xiàn)系統(tǒng)在線重構(gòu)。這使FPGA可以構(gòu)建一個根據(jù)計算任務(wù)而實時定制軟核處理器。并且，F(xiàn)PGA功能沒有限定，可以是存儲控制器，也可以是處理器。新一代FPGA支持多種硬件，具有可編程I/O，IP(知識產(chǎn)權(quán))和多處理器芯核兼?zhèn)?。這些綜合優(yōu)點，使得FPGA被一些存儲廠商應(yīng)用在開發(fā)存儲芯片架構(gòu)的全功能產(chǎn)品。

專用集成電路是為特定用戶或特定電子系統(tǒng)制作的集成電路。數(shù)字集成電路的通用性和大批量生產(chǎn)，使電子產(chǎn)品成本大幅度下降，推進(jìn)了計算機通信和電子產(chǎn)品的普及，但同時也產(chǎn)生了通用與專用的矛盾，以及系統(tǒng)設(shè)計與電路制作脫節(jié)的問題。同時，集成電路規(guī)模越大，組建系統(tǒng)時就越難以針對特殊要求加以改變。為解決這些問題，就出現(xiàn)了以用戶參加設(shè)計為特征的專用集成電路，它能實現(xiàn)整機系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，性能優(yōu)越，保密性強。

存儲芯片技術(shù)主要集中于企業(yè)級存儲系統(tǒng)的應(yīng)用，為訪問性能、存儲協(xié)議、管理平臺、存儲介質(zhì)，以及多種應(yīng)用提供高質(zhì)量的支持。隨著數(shù)據(jù)的快速增長，數(shù)據(jù)對業(yè)務(wù)重要性的日益提升，數(shù)據(jù)存儲市場快速演變。從DAS、NAS、SAN到虛擬數(shù)據(jù)中心、云計算，無不給傳統(tǒng)的存儲設(shè)計能力提出極大挑戰(zhàn)。對于存儲和數(shù)據(jù)容災(zāi)，虛擬化、數(shù)據(jù)保護、數(shù)據(jù)安全(加密)、數(shù)據(jù)壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、自動精簡配置等功能日益成為解決方案的標(biāo)準(zhǔn)功能。用更少的資源管理更多的數(shù)據(jù)正在成為市場的必然趨勢。然而，以上提及的這些優(yōu)化功能都需要消耗大量的CPU資源。如何快速實現(xiàn)多功能的產(chǎn)品化進(jìn)程，保證優(yōu)化后系統(tǒng)的高性能，是存儲芯片發(fā)展的市場驅(qū)動力。存儲芯片能夠快速實現(xiàn)把各項存儲功能都整合到一個單一芯片上，保證優(yōu)化后系統(tǒng)的高性能，此優(yōu)勢將會使存儲芯片逐步被視為在線存儲、近線存儲和異地容災(zāi)的理想技術(shù)平臺。

存儲芯片的未來價值帶有各種處理器內(nèi)核的SoC以及集成更多處理能力的FPGA產(chǎn)品將在越來越多的嵌入式系統(tǒng)中扮演重要角色。對于動態(tài)變遷的存儲市場，借助FPGA來實施嵌入式解決方案，可以定制實現(xiàn)其系統(tǒng)處理能力、外圍電路和存儲接口，并快速提高核心競爭力。FPGA在設(shè)計靈活性上也具有很大優(yōu)勢，通常被稱為"軟核處理器-硬件加速器"的FPGA將大幅提升系統(tǒng)性能。通過FPGA實現(xiàn)的存儲芯片架構(gòu)將會通過產(chǎn)品研發(fā)能力的提高，引發(fā)中高端存儲競爭格局的改變。