简介

能效全面升级: PCIe Gen5 高能效表现,助力 AI PC 与游戏体验

随着 AI 驱动的电脑、游戏主机以及高性能工作站不断发展,数据密集型设备的运算能力正在持续提升。新一代 SSD 需要更快的速度、更高的效率与可靠性,才能支持这一趋势。随着 PCIe Gen5 提供比 PCIe Gen4 高出一倍的带宽,AI 负载、实时渲染以及边缘应用对能源效率和延迟提出了更高的要求。

慧荣科技基于 PCIe Gen5 与 NVMe 2.0 打造的消费级SSD 主控芯片方案,在低功耗下展现出优异的性能表现。该方案针对 3D TLC 与 QLC NAND 进行了优化,并采用先进制程技术,实现紧凑、兼顾性能与能效的设计,能够满足 AI 运算、游戏以及移动工作站在有限功耗环境下的需求。

产品

SM2504XT

高能效 PCIe Gen5 DRAM-less SSD 主控芯片

SM2504XT 是慧荣科技推出的新一代 PCIe Gen5 Client SSD 主控芯片,采用台积电 6nm 制程工艺设计。与上一代 PCIe Gen5 主控芯片相比,功耗降低约 30%;整体 SSD 功耗低于 5 瓦,相比现有同类产品提升约 24% 的能源效率,适用于 AI 笔记本、游戏系统以及其他高性能装置。

SM2504XT 采用 4 通道架构,支持高达 3,600 MT/s 的数据传输速率,并配备 PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0 接口。其性能可实现高达 11.5 GB/s 的顺序读取、11.0 GB/s 的顺序写入,以及约2M IOPS 的随机读写表现。

针对DRAM-less 的 SSD 应用,SM2504XT 支持 Host Memory Buffer (HMB) 与 Separate Command Address (SCA) 技术,以提升传输效率和系统效能。结合慧荣科技的 NANDXtend® ECC 技术与先进的 4K+ LDPC 引擎,SM2504XT 能够保障数据完整性、延长耐用度,并为新一代客户端SSD 提供稳定而持续的性能表现。

SM2508

高性能、低功耗 PCIe Gen5 SSD 主控芯片

SM2508 是一款 PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0 SSD 主控芯片,专为新一代 AI 笔记本与高端消费级设备设计。采用台积电 6nm 工艺打造,能够在高带宽、低延迟与节能需求下,兼顾性能与效率。

SM2508 配备 8 通道 NAND 接口,支持高达 3,600 MT/s 的传输速率,并搭载四核 Arm® Cortex®-R8 处理器。性能表现可达 14.5 GB/s 的顺序读取、13.6 GB/s 的顺序写入,以及约 2.5M IOPS 的随机读写,非常适合 AI 笔记本、游戏平台与创作者系统等高性能应用。 与上一代产品相比,SM2508 的功耗降低约 30%,能源利用率较同类方案提升约 70%。其低功耗的 PS4 模式耗能低于 2 mW,使其成为 Gen5 SSD 主控芯片中具备出色节能表现的方案之一。

此外,SM2508 集成慧荣科技的 NANDXtend® ECC 技术,搭配先进的 LDPC 引擎、端到端数据路径保护与可编程 RAID 支持,确保数据完整性、延长耐用度,并提供稳定可靠的长期性能。

PC OEM SSD 产品验证流程

为了满足 PC OEM 厂商严苛的质量标准,Silicon Motion 慧荣科技建立了完善的四阶段开发、测试与验证流程,贯穿整个产品生命周期,确保 SSD 主控方案具备高可靠性、稳定性与一致性。

更多

PC OEM SSD Verification Process

符合 Intel Athena 项目规范

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特点

拥有4-CH/8-CH传输的高性能闪存主控
支持PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0, PCIe Gen4 x4, Gen3 x4 NVMe 1.4与 SATA 6Gb/s规格
低功耗设计
端到端数据路径保护
NANDXtend® ECC(纠错编码)引擎技术
DRAM ECC 及 SRAM ECC
支持安全协议,包含AES 256、TCG 及Opal Full-Drive 加密机制
全区均匀抹除(Global Wear Leveling)技术,能有效延长固态硬盘使用寿命
弹性的闪存组态设定
强化的ESD设计
内部电压侦测电路系统
满足商规及工规产品需求

技术

第八代 NANDXtend® ECC 技术,支持最新 3D TLC 及 QLC NAND

为新一代及下一代 3D TLC 与 QLC NAND 提供更高可靠性、高性能与低功耗的 ECC 技术,NANDXtend® 搭载创新的 4K+ LDPC 引擎,全面满足应用需求。 
NANDXtend® 是慧荣科技专为配备 3D TLC 与 QLC NAND 的 SSD 产品所研发的先进固件技术。该技术采用三层错误纠正机制,融合 LDPC(低密度奇偶校验码)与 RAID 数据恢复技术,可实现并行解码与高速精准的错误修正,有效延长 NAND 的 P/E 擦写寿命,提升 SSD 的整体耐用性和数据完整性。

新一代 NANDXtend® 配备性能优化的 4K+ LDPC 引擎与升级固件算法,在功耗控制、解码效率与纠错能力方面表现更为出色。即便在 NAND 闪存使用周期中出现大量错误位元,也能持续保障数据一致性,为用户带来更优质、稳定的使用体验。

端到端数据路径保护

慧荣科技的 SSD 主控解决方案集成完整的数据错误检测与修复引擎,能够在“主机 → NAND → 主机”的整个数据传输路径中,提供全面的数据完整性保障。其数据修复算法可高效检测 SSD 数据路径中可能出现的各类错误,包括硬件层(如 ASIC)错误、固件错误,以及来自 SRAM、DRAM 或 NAND 的内存错误。

台积电 6nm FinFET 工艺技术

我们的主控采用先进的 6nm 工艺架构,相较于 12nm 工艺,可实现高达 30% 的功耗降低。该技术不仅实现了更高的数据吞吐率与更低的功耗表现,同时结合卓越的数据保护机制,打造出兼具高性能、高可靠性与成本效益的 PCIe NVMe SSD 存储解决方案。

灵活的接口设计

传统方案通常采用纯硬件电路设计,虽然实现简单,但缺乏灵活性。

  • 慧荣科技的PCIe Gen5 SSD 主控内置专用于控制任务的 ARM M0 处理器。
  • 在新标准发布时,仅需通过固件代码更新即可实现支持,具备极高的可扩展性与兼容性。

先进架构搭载 SCA (Separate Command Address) 技术

最新的 PCIe Gen5 SSD 主控芯片引入 SCA 架构,将指令与地址的传输路径分离。该设计能够有效降低延迟,提升 NAND 访问效率,并支持在接口上实现更快速且并行的数据传输。

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