颠覆传统存储，SSD加速创新

当ChatGPT、DeepSeek等大模型不断涌现，占据热搜话题榜，当AI 30秒生成一篇论文、自动驾驶汽车每秒生成20GB感知数据，一场由AI驱动的存储革命已经正式开启，高容量和卓越性能的存储解决方案成为“刚需”，未来SSD有望挑起大梁，助力AI时代下存储器产业新一轮发展。

1｜SSD加速AI创新

拥抱AI机遇的同时，SSD也面临更高挑战，主要包括：

◆高吞吐量需求—— AI模型训练，尤其是处理大型数据集时，需要极高的顺序读取带宽，以确保GPU得到充分利用；

◆延迟敏感性——随着训练的进行，模型对延迟变得更加敏感。此外，AI实时推理环节中，稳定且极低的延迟是模型快速检索数据进行预测的基础，延迟不足会严重影响AI应用的响应速度。

◆稳定性——AI大模型涉及的数据准备和推理阶段常常需要顺序和随机访问模式的频繁切换。某些SSD在上述模式转换期间可能会出现暂时的性能下降或意外的延迟峰值，这会阻碍AI处理的流畅性。

◆耐用性——AI训练产生的PB级数据洪流，将加速闪存颗粒的P/E循环消耗，对SSD的耐用性构成严峻考验。

为了应对AI带来的挑战，SSD正沿着多维方向进行革新，包括存储介质突破、控制器技术升级、接口与协议演进等，随之而来的是PCIe 6.0 SSD、RISC-V架构SSD、光学SSD等创新存储方案，在这些技术推动下，SSD正不断超大容量、高性能之路迈进。

2｜PCIe 6.0 SSD蓄势待发

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是连接CPU与外设的技术，其版本迭代直接决定数据传输的带宽与速度提升。当前，PCIe 5.0商业化正不断落地，PCIe 6.0技术蓄势待发。

PCIe 6.0将单通道带宽从PCIe 5.0的32GT/s翻倍至64GT/s，结合PAM4（四级脉冲幅度调制）信号编码技术，理论有效带宽可达128GB/s。这相当于1秒钟即可传输一部4K超清电影，性能进一步提升。

PCIe 6.0的最终规范于2022年1月发布，PCIe 6.0 SSD研发进展方面，2024年8月，美光科技宣布成功开发业界首款用于生态支持的PCIe 6.0数据中心固态硬盘，此次发布的PCIe 6.0 SSD属于其9550 NVMe SSD系列，顺序读取速率达26GB/s。今年2月，美光携手Astera Labs共同宣布，双方已成功将SSD性能提升至27GB/s全新境界，并圆满完成了PCIe 6.0互操作性演示。

尽管性能实现飞跃、技术前景诱人，但PCIe 6.0 SSD普及仍面临成本、兼容等压力。据悉，首批PCIe 6.0 SSD产品价格高达500-800美元（1TB），是普通PCIe 4.0 SSD的3-5倍。同时，产品需搭配支持PCIe 6.0的CPU及主板。

业界认为，随着技术成熟与规模量产，预计2026年前后PCIe 6.0 SSD将下探至主流价位，成为高端游戏PC与工作站标配，并在未来助力AI等应用发展。

3｜RISC-V SSD兴起

凭借开源、免费、高度可扩展等优势，RISC-V（第五代精简指令集计算机）正成为重塑芯片产业规则的重要力量。AI时代，从模型训练、数据处理，再到大规模智能应用，每个场景都离不开高算力和海量数据对高速、高性能存储解决方案的极致需求。RISC-V 因其灵活开放的架构创新，在存储器尤其是SSD领域优势逐渐凸显。

传统SSD采用ARM或专有架构，存在授权成本高、定制化难度大等问题，RISC-V的开源特性为SSD提供了新方向。

基于RISC-V架构的SSD主控已经兴起，性能表现不俗。2023年阿里平头哥发布的镇岳510 SSD主控芯片便内置了玄铁R910 RISC-V多核系统，最高频率高达1.6GHz，面向企业级SSD应用市场。

2024年英韧科技PCIe 5.0主控YRS820量产发布，该款芯片基于RISC-V开源的特点进行二次开发，获得了一个多核、并行的解决方案，并进行了定制化处理，让接口的传输效率达到了更高的状态。

2024年忆芯科技推出PCIe 5.0主控芯片STAR1500，搭载玄铁 C908 RISC-V 64 位多核处理器，实现多核心设计使其能够并行处理多项复杂任务，即不同核心可分别负责前端协议解析、后端闪存控制以及用户指令处理等任务，极大提升了整体运行效率，确保了系统响应的及时性。除性能优势外，玄铁处理器支持用户利用扩展指令等手段，针对存储管理和通信协议进行订制，芯片的创新架构与先进工艺配合，在实现了大带宽、低延迟和高服务质量(QoS)等性能指标的同时，兼顾低的功耗。

展望未来，玄铁与忆芯科技将共同规划PCIe Gen6等下一代高性能存储主控芯片以及存算一体的芯片，同时进一步扩展和优化RISC-V在存储领域内的持续创新和应用。

4｜光学SSD成存储市场关键力量

相较于PCIe 6.0 SSD与RISC-V架构SSD，光学SSD是更前沿、更需要长久时间落地的存储解决方案。

SSD市场目前由NAND闪存技术主导，不过业界从未停止探索替代性的存储技术，光学存储是其中一大方向。

光学SSD（Optical Solid State Drive）以光信号替代传统电信号进行数据传输，它将光学存储介质（如激光）与半导体存储芯片技术结合，通过光纤或光波导实现数据读写，旨在突破传统SSD在带宽、延迟和传输距离上的物理限制。

与传统SSD相比，光学SSD带宽单通道速率可达128GT/s（PCIe 7.0光学方案），而目前PCIe 5.0 SSD带宽为32GT/s；光学SSD具有更低延迟性，光传输延迟仅为纳秒级，适合高频交易、AI训练等低延迟场景；抗干扰性强，不受电磁干扰（EMI）影响，信号完整性更高；最后，光学SSD具备更好的散热性，可远程放置存储设备，降低数据中心局部热密度。

产业进展方面，存储厂商铠侠已与京瓷等公司合作开发PCIe 5.0光学SSD原型，传输距离达40米。未来，该方案计划支持PCIe Gen8及以上版本，传输距离从40米扩展至100米，突破传统铜缆的物理限制。此外，三星也正研发基于光学互连的SSD，目标支持PCIe 7.0及以上版本，传输距离达100米。

光学SSD具备高带宽、低延迟、远距离传输、抗干扰性强、散热好等优势，但作为一项新兴技术，光学SSD还处于研发阶段，面临高成本、标准化缺失（接口规范与兼容性等方面）、市场普及度不高等挑战。

业界认为，随着光电集成工艺的成熟和标准化推进，未来光学SSD有望成为存储市场的关键力量。