Silicon Motion о корпоративных SSD: PCIe Gen6, Gen7 и Storage Next для эпохи ИИ

Silicon Motion штурмует рынок корпоративных SSD: о PCIe Gen6, Gen7 и хранилищах для эпохи искусственного интеллекта

Квартальная выручка Silicon Motion достигла $342,1 млн — рост на 23% к предыдущему кварталу и на 105% год к году.

Компания рассчитывает занять более 10% рынка корпоративных SSD-контроллеров, объём которого оценивается в $4 млрд.

Разработка контроллеров PCIe Gen7 уже идёт: первые образцы ожидаются во второй половине 2027 года.

Главное отличие новых контроллеров — собственный механизм формирования трафика, обеспечивающий стабильную задержку в облачных и ИИ-нагрузках.

Сегодня накопители для потребительского сегмента и для центров обработки данных различаются кардинально — и по инженерным подходам, и по стратегиям вывода на рынок. Чтобы получить целостное представление об индустрии хранения, наблюдать за ней нужно с обоих концов спектра. Ранее уже выходила беседа с Нельсоном Дуаном о клиентских решениях Silicon Motion; на этот раз речь пойдёт о корпоративном направлении. О нём рассказал Алекс Чоу, возглавляющий корпоративный бизнес компании.

Справка. Silicon Motion (SMI) исторически известна как разработчик контроллеров для клиентских SSD и встроенной памяти eMMC/UFS. Корпоративное направление компания выделила в отдельное подразделение в начале 2020-х, а его флагманом стала платформа MonTitan для дата-центров. На ней построены контроллер PCIe Gen5 SM8366 и анонсированный контроллер PCIe Gen6 SM8466.

Источник изображения - %source%

До прихода в Silicon Motion Алекс Чоу около 18 лет проработал в Broadcom, где руководил направлением беспроводных подключений, а также запускал бизнесы корпоративных коммутаторов, PoE и 10G Base-T PHY, отвечая за продуктовый маркетинг. Ещё раньше он работал в UMC Capital, ARK Logic и Western Digital; в начале карьеры занимался разработкой графических ускорителей. Чоу стал первым генеральным менеджером корпоративного подразделения Silicon Motion — и именно под его руководством компания вышла на рынок ЦОД.

Знакомство и место компании на рынке

— Не могли бы вы представиться нашим читателям?

Алекс Чоу: Меня зовут Алекс Чоу. Как вы знаете, Silicon Motion состоит из двух бизнес-подразделений — клиентского и корпоративного. Я отвечаю за корпоративное. В мои задачи входит определение новых продуктов, руководство командами разработки, вывод решений на рынок, а также работа с OEM-производителями, облачными провайдерами и другими заказчиками ради продвижения нашей технологии и её отличительных особенностей.

Исторически Silicon Motion была сосредоточена на NAND-контроллерах для клиентских приложений, а также на встроенных графических процессорах и контроллерах USB-дисплеев. После реструктуризации в начале 2020-х годов компания сформировала отдельное подразделение для корпоративных SSD-контроллеров, хотя первых реальных заказов пришлось подождать. Пока мы не заняли 10% рынка, но у нас уже есть клиенты среди облачных провайдеров (CSP), гиперскейлеров (операторов сверхкрупных дата-центров) и OEM-производителей — это заметное достижение для относительно нового игрока.

Рекордный квартал и борьба за долю рынка

— Для многих отраслей, особенно связанных с памятью, год выдался непростым. Тем не менее Silicon Motion отчиталась о выручке в первом квартале в $342,1 млн — плюс 23% к предыдущему кварталу и 105% год к году, а продажи SSD-контроллеров выросли примерно на 40–45%. За счёт чего удалось добиться таких результатов, особенно в корпоративном сегменте?

Алекс Чоу: Всё зависит от того, что считать «трудным годом». Если смотреть на результаты, я бы назвал его одним из лучших для индустрии хранения. Silicon Motion — по сути, компания-разработчик контроллеров. Мы создаём контроллеры, которые работают с NAND от всех основных производителей памяти. В корпоративном сегменте мы всё ещё относительно новички по сравнению с рядом устоявшихся конкурентов, но получили несколько новых проектов и начали поставлять продукты заказчикам.

Мы много инвестировали в корпоративные SSD-контроллеры для PCIe Gen5, Gen6 и Gen7. Сегодня наши решения Gen5 выходят на объёмное производство для нескольких OEM-заказчиков — именно это и подпитывает рост.

— Есть ли у вас оценка вашей доли на рынке корпоративных SSD-контроллеров?

Алекс Чоу: Это зависит от того, как определять рынок. Одни измеряют долю по числу отгруженных единиц, другие — по объёму в эксабайтах, поскольку ёмкость SSD продолжает расти. Мы лишь недавно начали объёмные поставки корпоративных продуктов и, как отмечал наш генеральный директор в отчёте о прибылях, ожидаем значительного роста поставок во втором полугодии. Мы пока на ранних этапах наращивания объёмов, но с несколькими ключевыми клиентами продвигаемся хорошо.

Если смотреть за пределы стартовой фазы и мыслить годовыми темпами, я считаю, что от этой базы мы можем оттолкнуться и в следующем году занять куда более сильные позиции. В долгосрочной перспективе наша цель — превысить 10% рынка корпоративных SSD-контроллеров объёмом $4 млрд. Но в этом году главное — квалификация, тестирование у заказчиков и запуск производства во втором полугодии. По мере роста развёртываний мы рассчитываем заметно увеличить свою долю.

Заказчики и три сегмента корпоративных SSD

— Кто ваши основные заказчики? Производители SSD, OEM-производители или гиперскейлеры?

Алекс Чоу: В основном мы работаем с OEM-производителями: продаём контроллеры и прошивку изготовителям SSD и OEM-компаниям. Одни используют наше комплексное решение «контроллер плюс прошивка», другие разрабатывают собственную прошивку. Параллельно мы напрямую общаемся с гиперскейлерами и облачными провайдерами, объясняя преимущества наших продуктов и знакомя их с нашей технологической дорожной картой.

Корпоративные SSD применяются в разных сегментах. Традиционные вычислительные серверы — один рынок. Системы хранения высокой плотности для ИИ и крупномасштабных данных — другой. Кроме того, растёт интерес к хранилищам, расположенным рядом с GPU, где задержка становится критически важной.

Одна из областей, где мы выделяемся, — качество обслуживания (QoS). Мы разработали запатентованный механизм формирования трафика PerformaShape, который помогает удерживать стабильную задержку при тяжёлых нагрузках и в средах с несколькими арендаторами. Для гиперскейлеров и облачных провайдеров это особенно привлекательно.

— Видите ли вы разделение рынка корпоративных SSD на категории в зависимости от рабочей нагрузки?

Алекс Чоу: Да, как минимум три основные категории. Первая — традиционные корпоративные SSD, подключаемые к вычислительным узлам в обычных серверах и системах хранения. Вторая — хранилища очень высокой плотности для ИИ и гиперскейл-сред, где критичны ёмкость, пропускная способность и экономическая эффективность. Третья — хранилища ближе к GPU, где требования совсем иные: на первый план выходят задержка и качество обслуживания.

Третья категория особенно интересна. В ИИ-системах подсистема хранения больше не просто «кормит» CPU — она всё чаще должна напрямую обслуживать GPU, особенно при работе с очень большими наборами данных или выгрузкой KV-кэша (кэша пар «ключ-значение»). В таких средах низкая задержка и предсказуемая производительность значат куда больше, чем в традиционных развёртываниях.

Storage Next: хранилище переезжает поближе к GPU

Справка. Storage Next — инициатива NVIDIA, нацеленная на накопители, работающие в прямом обмене с GPU по интерфейсу PCIe 7.0. Заявленный ориентир — до 100 млн IOPS при доступе мелкими блоками по 512 байт, что примерно в 33 раза выше показателей нынешних топовых корпоративных SSD. Задача — держать самые «горячие» данные (например, KV-кэш при работе больших языковых моделей) как можно ближе к вычислениям. Над совместимыми накопителями уже работают Kioxia, SK hynix и другие производители памяти.

— Именно это подразумевает концепция Storage Next от Nvidia?

Алекс Чоу: Да. Storage Next — одно из ключевых событий в отрасли, за которым мы очень внимательно следим. Идея в том, что хранилище будет перемещаться ближе к GPU и станет частью гораздо более тесно интегрированного пути передачи данных. Иногда цель не только в том, чтобы выжать максимум пропускной способности, но и в том, чтобы обеспечить низкую и детерминированную задержку — достаточную для ИИ-нагрузок, которые постоянно перегоняют данные между ускорителями, системной памятью и хранилищем.

Поэтому мы так много вкладываем в QoS и контроль задержек. Благодаря механизму формирования трафика мы можем управлять шаблонами доступа и сглаживать всплески задержки, когда несколько арендаторов или приложений делят один SSD. В облачной среде или среде хранения для ИИ это становится критичным.

— То есть задача теперь не в сырой пропускной способности, а в том, насколько предсказуемо ведёт себя SSD под нагрузкой?

Алекс Чоу: Именно так. Пропускная способность по-прежнему важна, но во многих корпоративных и ИИ-средах стабильность значит не меньше. Когда одно устройство хранения делят несколько приложений, виртуальных машин или пользователей, задержку и качество обслуживания приходится тщательно контролировать. Если производительность становится непредсказуемой, это может отразиться на всей системе. Поэтому мы и сделали ставку на механизм формирования трафика, который эффективнее приоритизирует и изолирует нагрузки. Мы уверены: именно такое управление задержками станет ключевым отличием корпоративных SSD-контроллеров в будущем.

— Как это отражается на дорожной карте будущих контроллеров?

Алекс Чоу: Довольно сильно. Наши будущие контроллеры проектируются не только под более высокую последовательную пропускную способность, но и под новые корпоративные требования — соответствие спецификациям OCP, более надёжную безопасность, улучшенный QoS и поддержку продвинутых моделей развёртывания.

Источник изображения - %source%

Дорожная карта: PCIe Gen6 и Gen7

Справка. Анонсированный контроллер SM8466 — первый в семействе MonTitan с поддержкой PCIe Gen6. Его ключевые характеристики:

• интерфейс PCIe 6.0 x4, соответствие NVMe 2.0+ и спецификации OCP NVMe SSD 2.5;
• техпроцесс TSMC 4 нм, 16 каналов NAND, ёмкость накопителя до 512 ТБ;
• последовательное чтение до 28 ГБ/с и до 7 млн IOPS при случайном доступе — вдвое больше, чем у предшественника SM8366 (Gen5, до 14 ГБ/с);
• коррекция ошибок 16-КБ LDPC, аппаратная изоляция нагрузок и механизм формирования трафика PerformaShape;
• шифрование AES-256, TCG Opal, безопасная загрузка и сквозная защита данных.

— Вы уже рассылаете образцы контроллеров PCIe 6.x?

Алекс Чоу: Что касается Gen6, дизайн контроллера практически завершён: у нас есть ПЛИС, эмулирующая алгоритмы, и мы ожидаем выпуска топологии (tape-out) уже совсем скоро. Если всё пойдёт по плану, первые кремниевые образцы получим во втором полугодии 2026 года. Этот контроллер не только поддерживает более быстрый интерфейс хоста, но и закрывает новые требования, которые мы видим со стороны ИИ-инфраструктуры и гиперскейл-заказчиков.

— То есть платформа PCIe Gen6 SSD для Silicon Motion — это не просто прибавка в скорости?

Алекс Чоу: Верно. PCIe Gen6, очевидно, даёт больше пропускной способности, но для нас важнее, что одновременно меняются и требования к окружающей системе. Безопасность, QoS, модели облачного развёртывания и архитектуры ИИ-хранилищ развиваются параллельно — значит, вместе с ними должен эволюционировать и контроллер.

— А что будет после Gen6?

Алекс Чоу: Внутри мы уже работаем над тем, что придёт на смену PCIe Gen6. Разработка PCIe Gen7 началась, и общая архитектура нашей платформы контроллеров Gen7 уже определена. Речь не только про рост скорости интерфейса — мы задаём и окружающую архитектуру, набор функций и модель развёртывания, которые понадобятся следующему поколению корпоративных и ИИ-систем.

— Значит, контроллер SMI PCIe Gen7 — это уже не концепция?

Алекс Чоу: Верно, он в активной разработке. Текущий план — получить внутренние образцы во втором полугодии 2027 года и примерно тогда же перейти к производству. Разработка контроллеров становится всё сложнее, и нельзя ждать, пока рынок будет готов, чтобы только начать работу: к моменту выхода нового интерфейса контроллер уже должен быть почти готов. Поэтому мы всегда работаем как минимум на поколение вперёд, а на практике часто на два.

Коррекция ошибок и LDPC

— По мере того как NAND становится плотнее и сложнее, коррекция ошибок тоже превращается в более серьёзную задачу?

Алекс Чоу: Сейчас это важнейшая часть разработки контроллеров. С переходом NAND к большему числу слоёв и более плотным ячейкам контроллеру приходится делать больше работы ради надёжности, выносливости и целостности данных. Одно из направлений — более производительный LDPC. В корпоративном сегменте LDPC с кодовым словом 16 КБ уже применяется в SM8466, нашем первом корпоративном контроллере PCIe Gen6, и это часть дорожной карты: будущая NAND потребует ещё более надёжной коррекции ошибок. Именно поэтому архитектура корпоративных контроллеров усложняется с каждым поколением. Вы проектируете уже не только под скорость интерфейса, но и под целостность сигнала, энергопотребление, безопасность, QoS, коррекцию ошибок и поддержку будущих поколений NAND, которые могут вести себя совершенно иначе, чем нынешние устройства.

— Хватит ли 16-КБ LDPC для следующих поколений 3D NAND с сотнями активных слоёв?

Алекс Чоу: Движок LDPC на 16 КБ уже занимает значительную площадь кристалла и довольно сложен. Для контроллеров PCIe Gen7 мы хотим оптимизировать и улучшить его с разных сторон, а не просто продолжать наращивать. Окончательного решения архитекторы пока не приняли, но на данный момент мы скорее склонны дорабатывать текущую конструкцию, чем переходить на LDPC размером более 16 КБ.

Партнёрство с производителями NAND

— SSD-контроллеры всё чаще становятся полноценными платформами, а не просто контроллерами, ведь интеграция имеет огромное значение. Ожидаете ли вы, что тесное сотрудничество между разработчиками контроллеров, производителями NAND и производителями SSD станет ещё важнее по мере перехода к накопителям следующего поколения?

Алекс Чоу: Позвольте объяснить, как мы к этому подходим. В Silicon Motion мы проектируем архитектуру контроллера и создаём стек прошивки с богатым набором функций — например, тот самый механизм PerformaShape для улучшения QoS. Это основа платформы.

Дальше мы смотрим, как NAND эволюционирует от поколения к поколению. С переходом от PCIe Gen5 к Gen6 и Gen7 производительность контроллера должна масштабироваться соответственно. Если вы хотите насытить интерфейс PCIe и обеспечить, скажем, 7 млн IOPS сегодня и гораздо больше в будущих поколениях, нужно точно понимать, куда движется NAND.

Поэтому моя команда регулярно встречается с Samsung, SK hynix, SanDisk, Kioxia и другими производителями NAND, чтобы разбирать их дорожные карты. Silicon Motion — часть этой экосистемы, и благодаря таким отношениям мы обычно рано получаем информацию о будущих поколениях NAND и ранние образцы, чтобы как можно быстрее запустить на них свои контроллеры.

В нынешних условиях поставок это ещё важнее. Поскольку мы работаем со всеми поставщиками NAND, гиперскейлеры и облачные провайдеры могут прийти к нам за решением, не привязанным к одному производителю памяти. Компания вроде Samsung естественным образом строит решения вокруг собственной NAND, а наше преимущество — в поддержке нескольких поставщиков. В условиях дефицита это даёт заказчикам гораздо больше гибкости.

— То есть на практике вы следите, чтобы контроллер работал со всеми актуальными типами NAND, а производитель памяти в основном отвечает за то, чтобы сама среда соответствовала требованиям интерфейса?

Алекс Чоу: Проектируя контроллер, мы уже тесно сотрудничаем с поставщиками NAND. Наши архитекторы изучают всех основных вендоров, чтобы понять, есть ли особые требования, которые нужно учесть. Затем идёт ещё один уровень оптимизации в прошивке, чтобы корректно поддержать все эти устройства.

Если углубиться в корпоративную NAND, большинство продуктов используют внутри интерфейсные чипы для подключения множества кристаллов. Эти чипы различаются от производителя к производителю, поэтому нам нужно понимать их конфигурации — число кристаллов, плоскостей и другие архитектурные детали. Цель в том, чтобы контроллер и прошивка вместе поддерживали все эти комбинации. Пока наша архитектура справляется с NAND от SanDisk, Kioxia, SK hynix и других основных производителей.

Здесь задействованы три элемента: сам контроллер, аппаратная плата и прошивка. В идеале не хочется делать отдельный дизайн платы под каждого поставщика NAND. К счастью, отрасль стандартизировала большую часть распиновки и модульных интерфейсов, что позволяет использовать общий аппаратный дизайн и менять NAND от разных поставщиков при правильной поддержке прошивки. На отладку всех этих комбинаций уходит много времени, но так мы гарантируем, что к выходу нового поколения NAND будем готовы поддержать его максимально широко.

Память класса хранения против Storage Next

— А как насчёт памяти класса хранения (SCM)? Есть ли здесь подвижки? Насколько можно судить, внедрение XL-Flash от Kioxia было ограниченным.

Алекс Чоу: Хороший вопрос. Я как раз собираюсь посетить Kioxia, так что после этого пойму их планы лучше. На сегодня Kioxia — по сути единственная компания, которая всё ещё продвигает XL-Flash и пытается выстроить вокруг неё экосистему. Проблема в том, что дело не только в самой технологии: нужна более широкая экосистема поддержки, а это усложняет ситуацию. Мы внимательно следим и оцениваем, стоит ли нам её поддерживать, но окончательного ответа пока нет.

— Слышали ли вы что-то похожее от других поставщиков? Многие производители памяти раньше упоминали память класса хранения или подобные технологии в своих дорожных картах.

Алекс Чоу: Судя по тому, что мы знаем, — не особенно. Если вспомнить прошлогодний Flash Memory Summit, несколько производителей NAND говорили о флэш-памяти повышенной производительности и концепциях, похожих на SCM. Тогда это вызвало ажиотаж, и мы изучали идею наравне с XL-Flash — формируется ли вокруг неё реальная экосистема. Но сейчас обсуждение заметно утихло. Причина проста: производителям памяти эти продукты пока не особо нужны — они могут продавать обычную NAND по очень высоким ценам и всё равно получать хорошую прибыль.

— Иными словами, они могут просто продавать QLC 3D NAND и быть вполне довольными.

Алекс Чоу: Именно так.

— При этом Nvidia хочет видеть накопители на 100 млн IOPS.

Алекс Чоу: Да, вот тут и появляется Storage Next.

— Кто-нибудь уже приблизился к 100 млн IOPS?

Алекс Чоу: Я бы сказал, что Storage Next притягивает много внимания. XL-Flash могла бы стать одним из подходов к таким требованиям, но есть и другие варианты, нацеленные на высокую производительность и низкую задержку. Важнее то, что у Storage Next гораздо более сильная экосистема, потому что её активно продвигает Nvidia. По теме регулярно проходят встречи, и наш архитектор вовлечён в них с самого начала. Мы внимательно следим и стараемся заложить в будущую архитектуру контроллеров возможность это поддержать, когда рынок сформируется.

При этом, похоже, и сама Nvidia признаёт, что 100 или 200 млн IOPS в ближайшей перспективе могут быть нереалистичны. Ориентир, кажется, смещается ближе к 50 млн IOPS — это достижимее. Так что мы очень внимательно наблюдаем и закладываем гибкость на случай, если поддержка потребуется.

В сфере хранения одной технически красивой идеи мало. Отрасль должна договориться, как её применять, развёртывать и интегрировать в системы. У Storage Next сейчас больше импульса именно потому, что за ней стоит куда более сильная экосистема.

— Значит, вы считаете Storage Next более коммерчески значимой, чем память класса хранения, — по крайней мере сейчас?

Алекс Чоу: Да. На сегодня Storage Next выглядит более близкой и реализуемой. Мы уже участвуем в этих обсуждениях и думаем, как будут выглядеть будущие требования к контроллерам в такой среде: это не только пропускная способность, но и поведение задержки, QoS и роль хранилища в системах, где GPU всё больше оказывается в центре пути передачи данных. Это не значит, что другие технологии исчезают, — просто если спросить, куда рынок активно движется прямо сейчас, ответ будет гораздо больше в сторону Storage Next, чем памяти класса хранения. И мы хотим быть уверены, что к появлению следующего поколения NAND будем готовы поддержать его максимально широко.