System-on-Chip与Storage-on-chip浅析(序列篇一)

System-on-Chip(系统芯片)是目前被电子行业广为使用的一个术语，而近年来，存储领域又提出了Storage-on-Chip(存储芯片)这种概念。那么，以上这两者之间存在怎么样的区别和联系呢?

System-On-Chip与Storage-on-chip的联系

System-on-Chip 技术是一种高度集成化、固件化的系统集成技术，其核心是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。而Storge-on-Chip 则是System-on-Chip的概念在存储行业的具体应用。因此，无论是System-On-Chip还是Storage-On-Chip，都是通过在单一芯片中嵌入软件，实现多功能和高性能，以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

这两种概念都被生产厂商作为技术平台，响应市场需求，快速经济地推出多功能、高性能、具有市场细分特色的产品。 其中，System-On-Chip主要应用于工业自动控制、电信、家用电器、家用数码产品等行业，而Storage-on-Chip技术则集中于企业级存储系统的应用，为访问性能、存储协议、管理平台、存储介质，以及多种应用提供高质量的支持。

SoC(System-on-Chip)作为技术平台，不仅可以提高产品性能、功能和可靠性，同时，还能够大幅缩短产品开发周期并降低开发成本。无论是对于半导体工业，还是存储行业，在集成水平要求日益苛刻的今天，如何以原有生产和设计能力来应对市场对于生产过程和差异化的要求，成为它们面临的严峻挑战。现今，System-on-Chip技术平台在电子工业行业已经得到了广泛的验证，以Storage-on-Chip的理念外延到存储行业，这对存储行业可谓意义重大，不仅带动了存储技术的快速更新换代，降低成本、提高性能和效率，还促进了存储行业整个产业链的变化。以往的存储系统集成商，借助这个灵活、快速、经济的技术平台以后，就能够快速将多年的技术和经验积累，与客户资源和用户需求相结合，从而转化为核心竞争力，为市场快速、经济地推出更具个性化产品或更适合于本土需求的服务，在极短时间内实现从“集成商”到颇具竞争力的“生产厂商”的转换。 而一批存储小厂商，也可以凭借快速执行能力、极强的市场细分产品等优势，与大厂商一较高下。换言之，Storage-on-Chip一旦成为主流存储技术平台，将会彻底改变整个行业内大厂商和小厂商的竞争格局。

Storage-on-Chip浅析

数据的快速增长，数据对业务重要性的日益提升，是数据存储市场快速演变的根本原因。从DAS、NAS、SAN到虚拟数据中心、云计算，无不给传统的存储设计能力提出极大挑战。这也就导致了目前这种局面—大公司靠“买技术”来保持竞争力，小公司靠“造技术”在几乎饱和的市场夹缝中创造生存空间。而对存储厂商而言，快速响应市场需求，推出最具性价比的产品，为用户提供“少花钱，多办事，办好事”的数据管理和保护解决方案，才是决定其在数据大潮今后10年内是“兴”还是“衰”的关键。

对于存储和数据容灾，虚拟化、数据保护、数据安全(加密)、数据压缩、重复数据删除、自动精简配置等功能日益成为解决方案的标准功能。 用更少的资源管理更多的数据正在成为市场的必然趋势。然而，以上提及的这些优化功能都需要消耗大量的CPU资源。如何快速实现多功能的产品化进程，保证优化后系统的高性能，是Storage-on-Chip发展的市场驱动力。

Storage-on-Chip能够快速实现把各项存储功能都整合到一个单一芯片上，保证优化后系统的高性能，此优势将会使Storage-on-Chip逐步被视为在线存储、近线存储和异地容灾的理想技术平台。

对存储行业而言，Storage-on-chip主要以两种方式实现产品化。

ASIC实现Storage-on-chip

ASIC(专用集成电路)在存储和网络行业已经得到了广泛应用。除了可以大幅度地提高系统处理能力，加快产品研发速度以外，ASIC更适于大批量生产的产品，根椐固定需求完成标准化设计。在存储行业，ASIC通常用来实现存储产品技术的某些功能，被用做加速器，或缓解各种优化技术的大量运算对CPU造成的过量负载所导致的系统整体性能的下降。

FPGA 实现Storage-on-Chip

FPGA(现场可编程门阵列)是专用集成电路(ASIC)中级别最高的一种。与ASIC相比，FPGA能进一步缩短设计周期，降低设计成本，具有更高的设计灵活性。当需要改变已完成的设计时，ASIC的再设计时间通常以月计算，而FPGA的再设计则以小时计算。这使FPGA具有其他技术平台无可比拟的市场响应速度。

新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多数工具以微微秒-百亿分之一秒计算)的特性。同时，厂商可对FPGA功能模块和I/O模块进行重新配置，也可以在线对其编程实现系统在线重构。这使FPGA可以构建一个根据计算任务而实时定制软核处理器。并且，FPGA功能没有限定，可以是存储控制器，也可以是处理器。新一代FPGA支持多种硬件，具有可编程I/O，IP(知识产权)和多处理器芯核兼备。这些综合优点，使得FPGA被一些存储厂商应用在开发Storage-on-Chip架构的全功能产品。

Storage-on-Chip的未来价值

带有各种处理器内核的SoC以及集成更多处理能力的FPGA产品将在越来越多的嵌入式系统中扮演重要角色。对于动态变迁的存储市场，借助FPGA来实施嵌入式解决方案，可以定制实现其系统处理能力、外围电路和存储接口，并快速提高核心竞争力。FPGA在设计灵活性上也具有很大优势，通常被称为“软核处理器—硬件加速器”的FPGA将大幅提升系统性能。通过FPGA实现的Storage-on-chip架构将会通过产品研发能力的提高，引发中高端存储竞争格局的改变。

从某种意义上，作为一个存储厂商，通过Storage-on-Chip实现产品化，就标志着厂商已经拥有了一个极强的技术平台，能根据市场和用户需求，快速经济地推出系列在线、近线和离线数据管理保护方案。对于用户，Storage-on-chip不仅能降低存储TCO，更能为长期高性价比、存储投资回报和未来业务发展提供数据保证。

序列片二会进一步探讨Storage on Chip在存储应用层面有哪些优势，以及如何助力于云计算。