Дизайн-центр Kraftway разработал первую отечественную микросхему контроллера твердотельного накопителя информации (ТНИ)

Для разработки собственных электронных компонентов с целью их последующей интеграции в производимые компанией доверенные системы в 2014 г. в компании был открыт дизайн-центр, первым проектом которого стало создание микросхемы дискового контроллера. Проект осуществляется при софинансировании Министерства промышленности и торговли РФ в рамках государственной программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности». Работы начались в 1-м квартале 2015 года и проводятся в тесной кооперации с научными коллективами ведущих российских ВУЗов – МГУ им. Ломоносова и МФТИ. Общая стоимость проекта составила 850 млн рублей, более половины из которых было инвестировано за счет собственных средств компании Kraftway. В настоящее время микросхема контроллера находится в процессе производства на фабрике TSMC на Тайване, первая партия микросхем поступит в начале декабря.

Все этапы разработки микросхемы контроллера: математическая модель, алгоритмы работы, архитектура, разработка всех основных IP-блоков и интерфейсов, реализация от прототипа до физического дизайна – были проведены в России.

В ядре контроллера на аппаратном уровне реализованы алгоритмы криптопреобразования. Корректирующая способность помехоустойчивого кодека – 96 ошибок на 1 Кбайт данных. Чип поддерживает многоканальный режим работы с NAND-памятью (до 8 каналов с 8 независимыми путями записи). Максимальная скорость чтения/записи при включённом режиме шифрования составляет 500/600 Мбайт/сек.

Микросхема контроллера предназначена для работы с планарной SLC/MLC и 3D NAND MLC памятью компаний Micron и Toshiba. Производство микросхем памяти из пластин Micron и Toshiba будет осуществляться российской компаний GS Nanotech.

Максимальная емкость твердотельного накопителя, которую поддерживает контроллер, составляет 2 ТБ.

ТНИ будут выпускаться в двух форм-факторах: в виде модуля M.2 NGFF для клиентских устройств и внешних дисковых накопителей USB 3.0, а также в виде платы PCIe x4 для установки в серверах и СХД.

Объем ТНИ для клиентских устройств будет варьироваться от 256 ГБ до 1 TБ. Для серверов и СХД предназначены более ёмкие (до 2 ТБ) и быстрые PCIe твердотельные диски, аппаратная прошивка которых сконфигурирована на высокую производительность в операциях ввода-вывода и повышенную отказоустойчивость.
  
Твердотельные накопители информации производства Kraftway предназначены, прежде всего, для использования в информационных системах государственных ведомств и организаций, предъявляющих повышенные требования к информационной безопасности. Гарантированная доверенность отечественных дисковых подсистем, встроенное аппаратное криптопреобразование на основе российского алгоритма многократно повышают защищенность данных и средств вычислительной техники в целом.

В 2020 г. на базе собственного контроллера Kraftway планирует выпустить 10 тыс. ТНИ в разных форм-факторах емкостью от 256 ГБ до 2 ТБ. Производство будет осуществляться  на заводе Kraftway в Обнинске.

Следующим шагом в развитии линейки ТНИ Kraftway станет выпуск более емких устройств с повышенной скоростью чтения/записи информации. Для этого в компании уже начата реализация проекта по созданию новой микросхемы контроллера высокоскоростного твердотельного накопителя информации с максимальной емкостью до 16 ТБ, со встроенным модулем потокового шифрования и поддержкой микросхем памяти 3D NAND TLC/QLC. В планах дизайн-центра также разработка различных специализированных интегральных микросхем (ASIC).

Комментируя результаты работ по созданию первой собственной микросхемы контроллера и представление прототипа первого отечественного ТНИ, президент Kraftway А. Ю. Кравцов отметил: «Достижение достаточного уровня технологической независимости и обеспечения информационной безопасности в сфере производства средств вычислительной техники невозможно без разработки отечественной электронной компонентной базы. При этом задача обеспечения доверенного хранения данных является сегодня одной из особо актуальных. Разработанная Kraftway микросхема контроллера и линейка ТНИ на ее основе в значительной мере способствуют решению этих задач. Мы рассчитываем, что российский ТНИ производства Kraftway будет востребован не только государственными заказчиками, но и производителями российской вычислительной техники».