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            存儲控制芯片研發中心及開放生態建設項目可行性研究報告
            點擊數:83  更新時間:2023/12/16 

            存儲控制芯片研發中心及開放生態建設項目可行性研究報告 


            1、項目概況

            本項目為公司基于發展戰略和市場布局,建設研發中心,搭建能滿足企業級/數據中心級、工業級/車規級等更復雜應用場景存儲控制芯片和存儲解決方案研發需求的高速軟硬件仿真及分析測試實驗室。同時,針對新型存儲顆粒、存儲控制芯片價值占比較高的新型存儲器產品,對現有存儲控制芯片進行支持適配或專項預研新的存儲控制芯片。

            在此基礎上,公司為更好地與半導體存儲器產業上下游協同發展,加速存儲控制技術的推廣進步,公司擬建設開放生態平臺,研發能夠更高效對接存儲顆粒廠、存儲控制芯片公司、存儲模組廠和終端應用客戶的開發環境、基礎框架、接口標準等,以更好地支持上述客戶開展產品研發和生態合作。本項目建設期 4.75 年,預計投資人民幣 19,838.82 萬元,具體內容如下:

            (1)高速軟硬件仿真及分析測試實驗室建設

            企業級/數據中心級、工業級/車規級等更復雜應用場景通常需面對溫度、濕度、磁場、震動、沖擊等環境挑戰,部分場景還存在對長時間、高頻率或持續大容量讀寫等特定存儲工作負載特點等需求。因此在進行存儲控制芯片和存儲解決方案開發時,需要在底層架構和芯片設計時便充分考慮產品的穩定傳輸、安全存儲等特性,并通過仿真和測試實驗室對上述環境挑戰和存儲工作負載特點進行的適用性進行模擬和分析,實驗室中各仿真和測試平臺的作用如下:

            1)高速存儲軟硬件仿真及存儲數據分析加速平臺

            高速存儲軟硬件仿真平臺主要用于運行自主研發高速仿真軟件及第三方仿真軟件的環境,搭建多核高頻 CPU、大內存及超高速固態存儲陣列以及用于模擬部分芯片功能的 FPGA 環境;存儲測試數據及分析加速平臺主要用于采集存儲各仿真及測試平臺產生的數據、進行跨平臺、跨產品的分析研究以及可視化展示。在此基礎上,公司將根據自身多年積累的研發經驗和設計數據,開發通用仿真用例及測試通過標準,以更好地實現公司研發的最大化集約協同和研發資源利用,并可靈活根據平臺負荷情況對外提供相關技術服務。

            2)應用場景模擬及主機兼容性測試認證平臺

            應用場景模擬平臺主要用于抓取及分析實際應用場景的工作環境、設備架構及軟件功能,對該等場景下存儲器產品的工作機制和真實行為進行模擬和建模,包括數據讀寫、命令流等特征;主機兼容性測試認證平臺主要用于搭建適配不同類型主機的兼容性測試環境,測試存儲器產品在連接各主機使用時的穩定性和可靠性,完成對各主流主機平臺的兼容性認證。

            3)產品可靠性測試及認證平臺

            產品可靠性測試(含工業級/車規級)及認證平臺主要用于搭建產品可靠性測試環境和恒溫恒濕潔凈空間,配合快速溫變箱等測試設備模擬產品在長時間老化情況下和存儲器產品不同生命周期階段下的參數指標是否符合一致性標準。車規級/工規級產品的可靠性測試及認證要求更為嚴苛,因此還需額外配合冷熱沖擊箱、拔插/鹽霧/靜電/抗電磁干擾等各類惡劣極端環境模擬設備,滿足主流客戶對產品的可靠性測試及認證需求。

            4)實驗室標準制定及技術資質認證

            在完成實驗室仿真和測試平臺的搭建后,公司將進一步完善和制定全套產品仿真和測試流程和資源分配機制,制定認證規范和通過標準,滿足公司各產品線、各研發階段的研發資源高效利用和異步開發需求。同時,公司也將在實驗室標準制定時,充分借鑒并通過 IATF16949、ISO 26262 等行業標準體系認證。此外,在國家雙碳戰略背景下,公司還擬搭建用于碳足跡追蹤及碳排放計算的開發環境和數據庫,從產品物料及配件、產品功耗等方面降低公司產品的碳排放,提高公司產品的競爭力。

            (2)新型存儲顆粒和新型存儲器產品課題研究

            1)新型存儲顆粒的支持持

            續優化對 QLC 存儲顆粒的可靠性研究及存儲控制芯片支持,通過存儲控制芯片深入挖掘存儲顆粒的潛能,拓展存儲顆粒的應用場景,提升和優化存儲顆粒,為存儲顆粒帶來更高附加價值。同時,對新一代 PLC 存儲顆粒進行測試和分析,對支持新型存儲顆粒的存儲控制芯片預研。

            2)存儲控制芯片價值占比較高的新型存儲器產品預研

            針對計算型存儲、分布式存儲、基于新型存儲顆粒和存儲接口的持久內存等新型存儲器產品形態開展存儲控制芯片及存儲解決方案的預研,逐步提高對存儲控制芯片在架構、功耗、對存儲顆粒的多通道并行管理能力、數據安全等方面的研發要求,針對 CXL 協議、高性能低功耗近存計算架構、信道模型、糾錯引擎等實現上述新型存儲器產品的關鍵技術進行重點攻關和突破。此外,對于碳排放有特殊要求的應用場景,公司將進行綠色存儲器產品及配套解決方案的預研。

            (3)開放生態平臺建設

            1)存儲控制芯片生態框架的架構優化和軟硬件一體化整合

            基于公司存儲控制芯片的產品布局,通盤考慮芯片產品定義和架構設計、固件的功能定義及架構設計、驅動程序的協議棧設計等要素的架構優化和重構,將芯片的計算加速引擎通過各層接口在生態框架中開放給公司內部和客戶開發工程師,形成從底層芯片到內核驅動層再到應用層的開放生態架構設計流程及方法學。

            在該等生態框架的基礎上,通過整合硬件設備、固件程序和應用軟件,設計開發芯片加速模塊接口及功能、驅動層協議棧、應用層 SDK 等,與客戶在生態框架中協同合作,降低應用場景對主機 CPU 計算能力的要求,縮短數據傳輸響應時間。

            2)面向內部和客戶開發工程師的生態環境搭建

            基于公司現有集成開發環境,面向開發軟件代碼的工程師,提升開發環境的自動化水平和流程效率。同時,新增開放生態所需的功能庫和接口,具體內容包括建設具備發布版本自動構建及自動測試環境、工程師開發所需的功能庫、編譯打包環境以及針對各系統層接口測試框架。

            在此基礎上,為便于公司內部和客戶開發工程師更充分地利用公司的開放生態平臺,公司將編撰基于開放生態框架定義各層級的協議接口、規范接口說明、設計開發接口的驗證測試用例以及用例測試的通過標準,并將其直接集成到開發環境界面中,并搭建知識庫管理系統,以便于各方開發工程師進行技術問題交流及經驗知識的分享。

            2、項目實施的可行性

            “十四五”規劃和 2035 年遠景目標綱要提出:“支持數字技術開源社區等創新聯合體發展,完善開源知識產權和法律體系,鼓勵企業開放軟件源代碼、硬件設計和應用服務”。數字時代萬物互聯,“連接”成為重要基礎能力。技術開放和產業開放彼此銜接、相互支撐,構建全產業鏈合作模式和無邊界產業生態圈,形成新型產業組織形態,日益成為數字時代全球分工體系的主流模式。

            存儲開放生態的建設,有利于公司貼近行業應用場景需求,更好地利用和推廣公司存儲控制技術,吸引產業鏈上下游的客戶深入參與到存儲控制芯片和存儲解決方案的開發過程中,給予客戶更大的設計靈活度和定制空間,更好地實現核心技術的成果轉化及對行業客戶的賦能。

            同時,開發生態平臺的建設,也有利于產業鏈協同創新的促進和存儲生態的成熟完善。公司是國內少數掌握存儲控制核心技術并實現自主研發存儲控制芯片大規模出貨的存儲控制芯片公司,已擁有覆蓋存儲控制芯片各個關鍵技術領域的六大核心技術及 244 項境內外發明專利。報告期內,公司終端客戶數量超過 400 家,存儲控制芯片直接或通過存儲器產品間接出貨數量達 2.7 億顆。

            同時,公司也積累和形成了自主可控的存儲控制 IP、設計工具、固件等研發所需的全套開發環境和技術平臺。公司從技術先進性、產品線全面性、客戶認可度、行業影響力等各方面均已具備建設開放生態的積累沉淀與先決條件。


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