存储接口新变量，德明利双模主控H3361在数据中心的价值释放

随着AI算力的飞速提升

存储处理的是以Token（中文名“词元”）

为单位的高频数据

数据中心需要高并发、低延迟计算能力

※存储接口选择成为服务器的焦点：

NVMe能否凭借PCIe高带宽的优势取代SATA成为行业的新统一标准？

图为机械盘与电子盘性能发展趋势与比对

*上述直方图由行业平均统计值绘制

01 被简化的判断：

SATA与NVMe长期共存并承担差异化角色

随着企业级存储接口从SCSI/SAS向PCIe/U.2/U.3及EDSFF演进，NVMe逐步成为高性能场景的主流选择。

图为企业级存储接口变化

环境部署：多协议下的RAID1方案

在实际企业级环境中，长期呈现多协议共存的格局:

配置2块U.2/M.2的NVMe直通原生RAID1，侧重性能与响应能力。

配置2块规格相同的SATA盘的RAID1，更强调稳定性与兼容性。

多接口、多协议并存提升系统运维复杂度

SATA/AHCI协议设计为单命令队列，队列深度为32，而NVMe协议支持高达64K个队列，每个队列深度可达64K，高度并行的架构差异使得设备管理、监控与生命周期管理难以统一。

图为AHCI架构下的多核IO竞争模型和NVMe的并行、无锁架构模型

02 被忽略的变量：

企业级存储的真实运行环境

在AI服务器与数据中心场景下

存储系统呈现明显的混合架构特征

NVMe ：承载高并发、高吞吐的核心业务与热点数据访问，优势在于低延迟、高IOPS，满足性能敏感型业务需求；

SATA ：承载冷数据、归档数据及大容量存储场景，优势在于单盘容量大、单位成本低，优化整体TCO；

变量一：生态与兼容性

升级以“增量演进”为主

受服务器与存储设备3–5年生命周期影响，存量系统仍以SATA/SAS为主，新一代平台逐步导入NVMe，不同代际设备长期共存。场景区别如下:

AI数据中心要求存储IO性能越快越好，静态数据耐久性要求次之；

而市政数据中心要求存储IO性能够用就好，静态数据的耐久性要求较高；

变量二：兼容方案受限

多协议兼容依赖桥接或协议转换，易引入数十微秒延迟；全面替换NVMe涉及软硬件整体升级，迁移成本较高。

图为三种存储接口在4KB随机读场景下的延迟性能

03 被重构的路径：

双模主控成为新解法

以U.2接口为例，其由SATA-e演进而来，可兼容SATA/SAS并支持PCIe通道，具备多协议物理基础，双模主控在芯片层完成多协议兼容，使接口层的兼容能力在系统内部得到更有效的承接。

图为连接器标准规范

04 双模主控的核心技术实现

SATA III & PCIe 3.0 组合式 企业级自研主控H3361

图为H3361企业级自研主控架构

协议

支持SATA 3.0与NVMe 1.3（PCIe 3.0×2）协议，通过复用同一PHY接口，并在中间处理层与后端NAND层实现资源共享，复用同一套PCB设计，通过板级选择支持SATA模式和NVMe模式，兼顾兼容性、功耗与性能。

形态

可应用于M.2或U.3形态SSD，也可分别作为SATA或NVMe主控独立使用。

前端接口层：多协议接入与切换

·双通道协议

SATA通道、NVMe通道

·模式切换

通过板级跳线和固件配合选择支持两种不同模式

中间处理层：统一调度与资源管理

·多核CPU(RISC-V）

统一处理SATA/NVMe命令解析、调度。

·共享FTL

一套闪存转换层，共享磨损均衡、GC、坏块管理等，适配两种协议LBA映射。

·缓存管理

OCB/DRAM缓存共用，提升读写一致性。

后端NAND层：存储资源复用

·闪存通道（4通道）

ECC引擎、通道级RAID、NAND PHY双模共用，最大化硬件利用率。

05 双模主控带来的系统级价值

适配多场景与多代际平台部署需求

降低系统复杂度，支持平滑升级路径

优化成本与能效结构

在数据中心场景

双模主控通过芯片层的协议兼容

将多协议共存转化为系统内可调度、可管理的能力

在保障既有系统兼容性的同时

支撑高效的词元（Token）数据处理

成为AI时代存储接口演进的重要变量