镇岳510水平：平头哥的首颗SSD主控芯片如何表现？

在2023云栖大会上，阿里巴巴平头哥发布旗下首颗SSD主控芯片镇岳510。该芯片为云计算场景深度定制，并且镇岳510将率先在阿里云数据中心部署，可应用于AI、在线交易、大数据分析、高性能数据库、软件定义存储等业务场景。镇岳510集成了多项创新技术，使用平头哥自研芯片架构，采用 RISC-V架构玄铁910多核CPU系统，内置大量自研硬件加速模块，有效平衡性能与功耗；在内存和接口方面，支持业界最领先的DDR5、PCIe 5.0技术，大幅提升芯片的数据吞吐速率；在可靠性方面，通过自研LDPC纠错算法与介质电压预测算法，大大降低了误码率。该芯片还针对云计算场景进行了深度优化，芯片与云存储软件系统紧密融合协作，有效降低数据读写的延时，为系统带来了更高的性能。镇岳510在支持NVMe的队列级调度机制的同时，额外实现了更精细、更灵活的IO级调度机制，结合云存储系统，能更好地满足延迟敏感型IO场景的需求。简单来说，镇岳510达成了4个关键指标：在IO处理能力方面达到了3400K IOPS；在时延方面达到了4US IO执行时延；在可靠性方面误码率低至10^-18；在节能方面每瓦功耗可提供420K笔IO访问，以一个部署了10万块的SSD数据中心为例，相比目前主流的PCIe 4.0 SSD，镇岳510在相同的性能下仅主控芯片每年可节省260万度电。虽然英特尔® 傲腾 数据中心级固态硬盘 P5800X 系列发布于2020年，而且这还是一款PCIe 4.0固态硬盘，但由于一般固态硬盘只是使用NAND闪存作为存储介质，而傲腾系列则使用3D XPoint作为存储介质，这与传统的NAND SSD相比，可大幅提升读写带宽并降低延迟。在具体参数方面，英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可以在 70/30 随机混合工作负载下实现高于规格表的性能——至高可达 200 万次 IOPS。在时延方面最快可以做到小于5US，在可靠性方面误码率低至10^-17。也就是说镇岳510在IO处理能力方面明显超过了P5800X（镇岳510为3400K IOPS、P5800X为2000K IOPS）。在时延方面已经达到了P5800X的水准（镇岳510为4 US、P5800X为5US）。在误码率方面，虽然P5800X等一众企业级固态硬盘误码率已经低至10^-17，算是十分够用。但镇岳510则是更进了一步，做到了10^-18。目前市面上大多数PCIe 5.0固态硬盘/主控IO处理能力均在3000K IOPS以下。在主控方面，比如英韧科技的IG5669和MicRochIP的Flashtec NVMe 4016，在IO处理能力方面达到了3000K IOPS，算是业界较为优秀的主控产品。在固态硬盘方面，比如PBlaze7 7940 系列和大普微的海神5系列IO处理能力达到了2800K IOPS，算是业界较为优秀的企业级固态硬盘产品。从技术参数上看，镇岳510 的IO处理能力高于市面上的一般企业级固态硬盘。在IO执行时延方面也优于市面上的一般企业级固态硬盘，也就只有傲腾系列与之相近。而在误码率方面比起一般企业级固态硬盘也领先一个数量级。所以简单来说，镇岳510是一款针对云端存储场景进行深度定制和优化的主控芯片。可以实现极致的性能、复杂负载下的稳定时延、更优的TCO、更高的存储密度。