慧荣科技剖析PCIe 5.0 SSD主控芯片的核心技术

来源：慧荣科技

随着AI应用的爆发式增长，存储行业正迎来一场深刻的技术变革。PCIe 5.0 SSD作为新一代高性能存储的代表，其发展和普及备受瞩目。

近日，为解答广大消费者对于PCIe 5.0技术成熟度的疑问，京东邀请了慧荣科技终端与车用存储业务群资深副总裁段喜亭先生，做客京东官方“装机大师”直播间，与京东内置存储负责人刘承鑫一同，深入剖析了决定SSD性能的“大脑”——主控芯片的核心技术，宣告了PCIe 5.0 SSD已真正进入成熟期，为用户带来了强劲的性能展望。

提问

许多消费者感觉PCIe 5.0 SSD尚不成熟，如何看待当前的市场形势与技术阶段？

京东的刘承鑫先生指出，AI算力的刚需极大地推动了PCIe 5.0 SSD的普及，无论是在已进入成熟期的企业级市场，还是在消费级市场，其渗透率都在快速提升。2024年，消费级5.0 SSD的市场占有率已超过10%，同比增长超过百倍，成为不可忽视的新兴力量。消费者之所以存有疑虑，主要是因为早期产品在功耗散热方面表现不佳，且性能未能完全发挥PCIe 5.0的带宽优势。这种疑虑多源于对主控技术的一知半解，而主控的成熟与否直接决定了SSD的性能、稳定性和寿命。此次邀请行业专家解读，正是为了打消消费者的顾虑。

提问

相较于PCIe 4.0，新一代的5.0主控究竟带来了哪些实质性的技术飞跃？

慧荣科技的段喜亭先生解释道，PCIe 5.0将总线通道速率直接翻倍至32GT/s，为顺序读写性能翻倍和随机性能的质变提供了理论基础。以慧荣科技旗舰级PCIe 5.0主控SM2508为例，其技术突破是全方位的。它内建了4个ARM R8核心，配备8条NAND通道，支持高达3600MT/s的速率，整体带宽相较于最快的PCIe 4.0 SSD实现了翻倍。

更关键的突破在于制程工艺。SM2508采用了先进的台积电6纳米工艺，相较于行业其他竞争者普遍使用的12纳米工艺，在同等设计下功耗能降低超过50%。这意味着芯片产生的热量更少，从而摆脱了对庞大散热片的依赖，首次真正实现了将PCIe 5.0 SSD应用于笔记本电脑的可能性。这一在能效上的重构，才是真正的代际跨越，让PCIe 5.0的应用不再受限。

提问

在研发如此高性能的主控时，慧荣科技遇到了哪些核心挑战？又是如何克服的？

段喜亭先生坦言，研发过程充满了挑战。

高频信号设计：PCIe 5.0高达32 GT/s的速率对信号完整性提出了极为苛刻的要求。慧荣科技凭借超过十年、历经数代PCIe标准（从3.0到未来的6.0）的自研IP经验，结合最先进的模拟软件进行优化，确保了与主板连接的兼容性。同时，作为全球最大的SSD主控供应商，其产品经过四大闪存原厂客户和众多SSD品牌客户在数千个平台上的广泛测试，预先解决了大量的兼容性问题。

功耗与散热：这是行业的普遍痛点，早期12纳米的Gen5主控因功耗高而发热严重，影响用户体验。慧荣科技通过转向6纳米先进工艺，将SM2508整盘功耗成功控制在7W以下。结合多核处理器动态调频、低功耗状态管理以及内置的热管理逻辑，实现了软硬件协同控温，确保主控能在安全温度下长时间高效运行。

数据安全与可靠性：速度越快，纠错能力就必须越强。慧荣科技采用了第八代NANDXtend技术，其内置的4KB LDPC硬件纠错引擎，辅以RAID数据恢复技术和覆盖从主机到NAND闪存全链路的端到端数据保护机制，极大地保证了数据完整性，并有效延长了SSD的使用寿命。

提问

采用6纳米这样的顶尖工艺，研发投入巨大，慧荣科技如何平衡成本与创新？

段喜亭先生透露，一颗6纳米主控的单次流片成本高达2000万美元，对公司而言是风险巨大的重要决策。然而，作为行业领导者，慧荣每年超过一亿颗的SSD主控销量，使其能够有效分摊高昂的研发投入。这种前瞻性的技术投资不仅带来了领先的低功耗和高性能优势，也增强了在高端市场的竞争力，使客户能够与顶级品牌抗衡。

提问

面对如此复杂的研发和严苛的质量要求，慧荣科技的团队和流程是如何支撑的？

PCIe 5.0主控的研发需要跨多专业领域同步推进，工程人员和验证团队的规模相比PCIe 4.0时代大幅增加。团队需要投入更多资源在射频信号完整性、电源管理、固件和可靠性工程等领域。为保持领先优势，慧荣科技早在2022年就启动了相关项目，一个主控从概念到量产往往需要2-3年以上的时间。

提问

量产后的质量“终极大考”有多严苛？检测的内容包含哪些项目？

在产品质量验证环节，慧荣科技建立了极为严苛的测试流程。SSD在出厂前，必须通过高温老化、热循环、供电波动等一系列环境应力测试，以及和各类主机平台的互操作性测试。客户更会在出货前的最后一关进行“终极大考”：使用超过1000颗SSD进行长达1000小时以上的测试，累计测试时长超过100万小时，以确保产品在严苛条件下的绝对可靠。正是慧荣科技完善的内部验证体系，加上四大闪存原厂及众多品牌客户累计的庞大测试项目，共同铸就了慧荣科技主控芯片的品质水准。

此次直播清晰地传递出一个信号：以慧荣科技SM2508等新一代主控为代表的PCIe 5.0技术已经成熟。通过在制程、功耗和固件算法上的全面革新，PCIe 5.0 SSD已经克服了早期的技术瓶颈，不再是需要庞大散热器且性能不稳的“残血”产品。

对于广大DIY玩家、内容创作者和追求极致性能的用户而言，现在正是拥抱PCIe 5.0 SSD的最佳时机。它带来的不仅是跑分软件上的数字翻倍，更是在游戏加载、AI运算和多任务处理等实际应用场景中，稳定、高效、可感知的体验跃升。一个由PCIe 5.0驱动的、真正的高速存储时代已经到来。