小Z聊固态：扒一扒主控芯片的那些事

    我们知道固态硬盘，其实就是由主控芯片、闪存颗粒和缓存单元组合起来的一块电子集成板。在这三大件中，采购成本最高的无疑是闪存颗粒，大约占据了70%的份额，而最有技术含量以及核心技术的则是主控芯片了。至于缓存单元，由于不同厂商对于不同型号的产品的定位，以及部分产品存在着内外置缓存的区分，因而无法统一论述。

    从今天起，小Z将从固态硬盘的元件出发，为大家扒一扒主控芯片、闪存颗粒那些事。

主流主控品牌：慧荣、群联、Marvell、三星

    一听到主控芯片，自然会联想到个人PC里的CPU，即中央处理器。没错，固态硬盘里的主控芯片的确如同PC中的CPU，相当于固态硬盘的大脑，承担着指挥、运算以及协调的作用。

    其具体作用表现在，一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作，协调和维护不同区块颗粒的协作，二则是承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口，三则是负责固态硬盘内部各项指令的完成，诸如trim、CG回收、磨损均衡。

主控芯片相当于CPU

    可以说，一款主控芯片的好坏直接决定了固态硬盘的实际体验和使用寿命。

    那么问题来了，到底有哪些主控芯片呢？它们的性能又有什么差距呢？

    不同于PC端，一家挤牙膏般的绝对垄断，自固态硬盘诞生以来，不断的有厂商进行主控芯片的研发和创新，台系、日韩、欧美等都有专注于主控芯片研发的厂商，并没有产生具有垄断性质的芯片厂商，除此之外由于固态硬盘的结构简单，很多具有完整生产线的大牌厂商还进行自主研发，自产主控。

    因而，主控芯片市场，呈现着多极化的分层，从早年的智微Jmicron、Indilinx、东芝自产到中期主流的Sandforce以及到如今百花齐放的慧荣、群联、Marvell、三星，主控芯片厂商在不断的竞争中将固态硬盘产品的总体性能提升向上提升了一大步，也推动了整个固态硬盘向消费市场的普及。

    接下来，小Z根据当前主流固态硬盘采用的主控芯片品牌慧荣、群联、Marvell以及形成规模效应的三星主控，简单的聊聊关于主控芯片的那些的事。

一站式服务：慧荣主控

    慧荣，全称为慧荣科技，1995年成立于美国加州硅谷，目前总部设立于台湾，并在台湾、中国、香港、韩国、日本、美国均设有研发及运营团队，公司于2005年在美国Nasdaq上市，成为亚洲第一家赴美挂牌的IC设计公司。 

慧荣主控logo

    作为一家在美国上市的台湾IC设计公司，慧荣科技在固态硬盘主控芯片上的主要优势在于能够提供从主控芯片到固件方案，再到电路板设计、闪存颗粒的配对等一整套固态硬盘的解决方案，还能够根据采购厂商的个性化需求进行定制化的服务。

intel 540s采用的SM2256主控

    慧荣提供的一站式服务，对于一些设计能力不足的中小企业以及处于传统行业力图转型切入固态硬盘行业的企业而言，能够极大的解决它们的实际问题，能够快速提升产能和切入市场。

采用慧荣主控的品牌logo墙

    目前，慧荣科技的主流主控芯片产品有以下几种，其中SM2258，是全球首款支持3D TLC NAND的交钥匙式SATA 6Gb/s SSD控制器解决方案，intel新近推出的540S固态硬盘就是采用的此款主控芯片。

小Z点评：

    慧荣的主控，以全面完整著称，能够从软件和硬件层面给予厂商全方位的支持，再加上较为低廉的采购价格，是中小厂商和大牌厂商入门级品牌主控的首选。

只谈性价比：群联主控

    群联主控，全称群联电子，2000年成立于台湾新竹，是全球第一家推出单核心优盘主控芯片的台湾IC设计厂商，同时群联作为NAND闪存解决方案的供货商，也可以提供品牌厂商，系统与OEM服务。

群联PS3110主控

    回到和主控芯片上，从优盘主控设计开始，一直到固态硬盘主控，群联设计出品的主控芯片以性价比著称，特别是固态硬盘发展初期，群联主控更是凭借着超强的性价比占据了大部分的品牌市场。

    上表是群联主控芯片的主要型号，根据表格我们可以知道，群联大部分的主控都支持诸如ECC纠错机制、Trim功能、AES高级加密标准、DEVSLP深度节能、NCQ原生命令队列技术以及S.M.A.R.T自我监测技术。

    从PS3110开始，增加了对于TLC闪存颗粒的支持，而最新的PS3111则已经开始完美适配3D flash。回到具体产品上，由于群联主控的产品众多，性价比高，功能全面，以及台资背景，成为国内许多固态硬盘厂商的主要固态硬盘供应商。

小Z点评：

    群联主控，因其中流的产品性能、低廉的价格以及全面的服务，和慧荣主控一样，深受中小厂商的追捧，也成为大牌厂商入门级产品的首选方案之一。

主流首选：Marvell主控

    虽然在固态硬盘领域，并没有出现一家主控芯片厂商独霸市场的垄断情况，但依旧存在着市场份额较大的主控厂商，那就是我们接下来要聊的Marvell主控。

Marvell 品牌logo

    Marvell，全名为美满电子科技公司，创立于1995年，到目前为止拥有约7200名员工，是一家顶尖的无晶圆厂半导体的跨国公司，美国总部位于加州圣塔克拉拉，在美国、欧洲、以色列、印度、新加坡和中国均设立了研发中心。

    作为一家以技术为核心的无晶圆厂的半导体研发公司，Marvell在芯片设计、大容量存储解决方案、移动与无线技术、网络、消费产品等方面都有着相当的建树。

Marvell存储芯片解决方案选型器

    具体到存储领域，Marvell 是数据存储解决方案的市场领先者，涉及消费市场、移动产品市场、桌面产品市场及企业市场等众多领域。这一点我们可以从官网的产品选购器上，略窥一二。从上图中，我们可以看到仅在存储解决方案的选项中，Marvell就提供了高达25种涉及到SATA、SAS、SATA Bridge、SAS to SATA等四种应用场景的解决方案。

    在当下基于SATA接口的Marvell主控方案中，88SS9187、88SS9188、88SS9189、88SS9190以及88SS1074等五款较为流行。

金士顿最新uv400固态 Marvell 88SS1074主控

    Marvell 88SS9187主控兼容SATA 6Gbps 3.1接口，支持主流的NAND标准。它支持8通道并行，每通道速度可达200MB/s，最高读写速度可达1.6GB/s。新主控的容错能力也得以增强，支持ECC纠错，同时支持芯片内RAID功能。

    Marvell 88SS9188，作为9187的阉割版，将8通道变为了4通道，其他性能几乎不变。

    Marvell 88SS9189则是支持最新的SATA 6Gbps Rev 3.1规范，业内最低运行/待机功耗，通道数和通道速度上和9187相同，只是在缓存上提高了支持容量到达DDR3 1GB大小，以及提高了核心频率。

    接着是，Marvell 88SS9190，官网上几乎没有太多关于此款主控的详细介绍，而根据Marvell一贯的研发作风，我们可以断定此款主控是9189的阉割版，提供4通道并行，支持TLC闪存颗粒。

    最后是最新的Marvell 88SS1074主控，此款采用28nm CMOS工艺制造，SATA 6Gbps接口,支持Marvell的第三代NANDEdge纠错技术、LDPC低密度奇偶校验技术，完美适配15nm SLC/MLC/TLC、并支持3D NAND，以及支持ONFI 3、Toggle 2传输介面，最高速率400MT/s。

    以下是部分采用Marvell主控的代表产品：

小Z点评：

    作为国际厂商，Marvell的主控芯片行销全球，设计多个品牌厂商，是目前一流固态硬盘厂商最为信赖的主控解决方案。但是，Marvell在进行芯片出售时，仅提供单片的芯片产品，而没有响应的固件解决方案，需要各大厂商自行研发适配方案，这不仅提高了厂商的研发成本，同时还为部分没有研发能力的厂商关上了选购Marvell主控的大门。

自产自销：三星主控 

    三星电子，作为全球为数不多的，拥有半导体设计、加工、制造、生产、销售等完整生态链的半导体企业，在固态硬盘的主控芯片领域，也占据着一席之地，并创造性的研发出基于三星自家固件的一系列主控芯片，并拒绝投放市场，仅限自家使用。

三星logo

    基于三星如此严格的保密措施，目前关于三星系列主控芯片的详细参数，几乎没有多少可供参考的信息。

三星750evo MGX主控芯片

    仅通过部分网站披露的信息仅供参考，“MCX是200MHz的三核ARM 9核心，缓存容量256MB，MDX的核心则换成300MHz的三核Coretex-R4处理器，缓存容量512MB，MEX则是把频率提升至400MHz，并且加入了TurboWrite技术的支持，缓存容量1GB。”

三星主控对应的三星产品

    上表是三星主控对应的三星品牌产品，通过表格可以看到，三星主控的命名方式有着明显的规律性，即以三个字母为代表，根据中间字母的英文排列顺序进行型号划分。

小Z点评：

    虽然目前关于三星家主控的相关信息少之又少，但是从网上相关的固态硬盘的测评中可以看到三星主控在缓存技术、信号处理等方面还是有着相当亮眼的表现，只可惜三星家始终不愿意出售主控方案，不知是为了保密还是为了“遮羞”。

全文总结：

    主控芯片，是固态硬盘的大脑，它的品质高低决定了产品的真实体验，而当下主控芯片的市场呈现着百花齐放，百家争鸣的大好景象，各路主控厂商都在为固态硬盘的真实体验进行创造性的研发。

    只可惜国内尚未出现有研发能力的主控厂商，能够加入其中，在未形成垄断的主控领域，开辟一份属于中国的领土，而不是仅仅甘心于争做组装厂。