三星电子首次在新品中采用基于开源指令集RISC-V自主研发的控制器芯片,此举有望削减高额授权费用、提升设计灵活性,同时降低供应链风险。
具体来说,三星电子将在新一代消费级固态硬盘(SSD)“BM9K1” 系列产品中,搭载基于 RISC-V 指令集自主设计的控制器芯片。RISC-V 是基于精简指令集计算机(RISC,通过简化单条指令实现运算的计算机指令集)的开源指令集(ISA)。

控制器是承担 SSD “大脑” 功能的系统级芯片(SoC),全面统筹主机(PC)与 NAND 闪存之间的数据传输。在控制器中采用 RISC-V 指令集,企业无需支付专利使用费,且设计自由度更高。
此前,三星绝大多数 SSD 控制器均基于 Arm 内核(Cortex-R 系列)设计,为此需支付高额授权及专利费用。加之 Arm 授权政策调整(如强化按设备计费等)与供应链风险日益凸显,三星内部对 “技术自主” 的需求愈发迫切。
Arm 是芯片设计IP领域的绝对龙头,尤其在RISC CPU 指令集领域占据垄断地位。该公司将客户对设计的修改行为认定为授权违规并严格限制,近期与高通围绕芯片设计修改管控引发的诉讼便是典型案例。
为应对上述局面,2010 年由美国加州大学伯克利分校发起的非营利开源指令集指令集项目——RISC-V 应运而生。西部数据(WD)率先在其 SweRV 内核系列中采用适配 SSD 控制器的 RISC-V 指令集,打开了应用先河;韩国初创企业 Fadu 也于 2019 年推出首款 RISC-V 指令集 SSD 控制器 “Annapurna”,加入脱离 Arm 的阵营。
三星电子早在 2019 年前后,便尝试在图像传感器内置处理器等产品中应用 RISC-V 并验证可行性,但仅停留在开发演示阶段。此次在消费级商用产品中正式搭载 RISC-V 指令集,尚属首次。
三星电子在开源指令集基础上加入专属扩展功能,进一步提升新品性能,自主研发出可精细化优化 NAND 单元管理、纠错编码(ECC)以及 AI 工作负载特有的非规整读写模式的专用控制器。相较上一代产品(BM9C1),新品连续读取速度提升 1.6 倍,能效提升 23%。三星计划未来将先进制程工艺与开源指令集的设计灵活性相结合,打造专属的高度定制化技术。
业内人士表示:“SSD 控制器这类嵌入式、存储领域产品的定制化自由度较高,相比其他产品线更易开展先行测试。市场正关注三星电子是否会以消费级 SSD 为起点,将 RISC-V 指令集的应用范围拓展至服务器级 SSD,乃至移动应用处理器(Exynos)等其他半导体产品领域。”