Seagate 打造 HDD 單晶片系統

Seagate 在 2020 RISC-V 線上高峰會上，首次公開呈現與 RSIC-V International 多年來攜手努力的成果，宣布設計出兩款處理器，皆以開放式 RISC-V 指令集架構 (ISA) 為基礎。

這兩種開放式標準核心中，其中一種是採取追求高效能的設計，另一種則注重面積最佳化。高效能處理器是以具備 RISC-V 的晶片所打造，並已驗證可於 HDD 中正常運作。面積最佳化核心已設計完畢，目前正在製作階段。

兩款處理器皆可提供 RISC-V 安全功能。其所提供的種種優勢，能讓邊緣至雲端的資料信任度、安全性和行動力更為穩固可靠。如今資料傳輸量之大，上述幾點均是不可或缺的要素。

特殊應用積體電路 (ASIC) 開發部門副總裁 Cecil Macgregor 表示：「Seagate 去年的核心出貨量將近 10 億，在單晶片系統設計上已累積豐富的專業知識。我們現在將開發能力延伸到客製化的 RISC-V 核心上，將之納入產品系列的一環，也對未來的產品意義重大。現在這個時代，企業資料量進入空前成長，且大部分資料都處於移動傳輸的狀況。這類核心能讓裝置共享通用的 RISC-V ISA。使用開放式安全架構，可讓資料的移動更為安全。」

高效能核心與目前的解決方案相比，能讓關鍵的 HDD 即時工作負載效能提高三倍。在首度的應用案例中，此核心讓 Seagate 大幅提升了即時處理效能。而採用進階式伺服裝置（運動控制）演算法，也讓此處理器的定位更加明確。

面積最佳化核心具備可高度組態的微架構和功能集，同時在面積和節能省電上達到最佳效果。可負責輔助、支援或背景工作負載量。其可執行注重安全性的邊緣運算作業（包括次世代後量子密碼學），但以針對安全功能的小面積實作環境為優先，而非效能。

此種核心的主要應用案例之一便是安全防護。身為 OpenTitan 的成員，Seagate 致力提倡開放透明的安全防護。

Google Cloud OpenTitan 專案負責人暨工程主管 Dominic Rizzo 表示：「我們發現 RISC-V 這類開放且可擴充的架構深具潛力。OpenTitan 開放原始碼的實作方式得益於 RISC-V 開放的本質，能實現泛業界的透明度、信任度和晶片安全性。由於 Seagate 認同 RISC-V 在安全性的承諾，對於目前開放原始碼晶片信任根的開發作業，我們很期待能與 Seagate 攜手合作。」

Seagate 的核心也能加快資料中心和邊緣的即時分析速度。對於具有大量資料需求的科學社群來說，這類分析至關重要。

Los Alamos 國家實驗室資深研究科學家 Brad Settlemyer 表示：「Los Alamos 國家實驗室開始使用運算型儲存裝置來移動近端資料處理後，大幅轉變了我們分析資料和進行科學研究的方式。將運算和儲存緊密整合，就能建立持續性的資料轉換作業，如此能讓資料分析的速度加快 1,000 倍。這能大幅緩解主運算層的負擔。我們會繼續與供應商合作，並主動參與像是運算儲存這類重大業界計畫，以求不斷提升任務的效率。」

Seagate 已決定在前端的解決方案採用客製化晶片，也一展 RISC-V 長處。

Seagate 技術長 John Morris 表示：「將 RISC-V 引入儲存裝置，就有機會做出針對特定用途的運算功能，實現大規模平行運算儲存解決方案。我們相信這類架構可支援許多重要用途，包括科學模擬 (如天氣預測) 及機器學習的學習部分。」