软件定义闪存需要灵活的处理器架构

- 不同密度及超容量NAND级别

- 不同节点上不同种类的NAND（SLC/MLC/TLC）

- 不同的功率包（SAS常用9W和11W， PCIe常用25W）

- 不同的DRAM数目

- 常需要支持Toggle及ONFI， 以便维持NAND使用的灵活度

下表中列出了PMC的12G SAS闪存控制器支持的多种不同配置：

 

采用灵活架构的控制器，即可通过改变若干特性，如功率、闪存密度、DRAM密度、闪存种类及主机接口带宽等，来实现采用统一芯片完成各种定制化方案。因此，通过对固件及存储作出不同的选择，即可提供从冷存储（性价比高但性能较差）到高速缓存的转接卡（优质存储、性能较高）等全方位的解决方案。其要点就在于固件及硬件的架构都是灵活配置的。下面是三种常见的设计难点，均可通过软件定义闪存及灵活的闪存控制器得到解决 ：

- 闪存设备之间的原型通信：不仅仅是不同厂商的NAND之间存在差异（ONFI及toggle原型），每个厂商提供的产品中也存在有原型变更。比如，从五位地址改为六位，或在普通命令前添加前缀命令等。利用固件来实现原型即可灵活地适应这些改变。此外，固件定义的原型也让闪存厂家具备在产品中设计特殊访问的能力。

- 闪存对编程及读规模的规则参差不齐：基于固件的解决方案可以适应多变的要求，采用闪存的各种不同变种，甚至可以借此开发硬件还根本不存在的新闪存。在固件中既有底层的原型处理，也有编程及读控制，实现的解决方案因此足够灵活，可以运用多种多样的闪存。

- 微调算法/产品差异化：向上到更高层的算法，如垃圾处理及损耗均衡，闪存中还有许多复杂的细节处理。在固件中控制自底层向上到这些算法的一切环节，可以微调这些高层算法，使之在不同种类的闪存上发挥最优。故此，可以充分利用闪存厂家在产品设计上的差异性，从而针对不同的应用提供最优化的方案。

能支持软件定义闪存来实行优化的灵活架构是支撑不同使用模式、NAND种类及配置的核心所在。此设计还可以降低成本，从而加速基于NAND的SSD的部署，并最终改善用户体验。

[i]来源： IDC全球固态盘 2013-2017预测，#244353文档，2013年11月。

Rahul Advani 自2012年7月起担任PMC公司企业存储部门的闪存产品线总监。加入PMC公司之前，曾任Micron Technology的企业市场部门总监，Intel公司的技术规划总监，及Silicon Graphics的产品经理。Rahul自Cornell大学获得电子工程学士学位，自MIT获得 工程与管理培训博士学位。

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