SSD作为存储数据的基础硬件设备，其组成结构虽然算不上非常复杂，但在设计流程和运行逻辑的复杂程度上而言，SSD依然可以视作为一台小型电脑：其中主控芯片是SSD的中央处理器，固件则是SSD层面上的操作系统，决定着主控芯片该如何去管理NAND Flash上的数据存储放、数据纠错、垃圾回收等等一系列机制。
近年来，随着数据中心需求的多样化，不仅需要标准的NVMe SSD，ZNS SSD、KV SSD等不同指令集的企业级SSD也逐渐大量应用于服务器中。同时，3D QLC技术日渐提升，将有机会跟随着ZNS技术在数据中心实现落地。想要适配全新的技术和NAND Flash介质推出更具竞争力的企业级SSD产品，则需要从主控芯片到固件的全面革新。
在传统的企业级SSD主控芯片解决方案中，拥有两种供应模式：主控芯片供应商提供Turnkey解决方案，与闪存供应商合作将完整的产品推向市场；另一种则是主控芯片供应商提供SDK，由客户自行开发完整的SSD产品。前者拥有较快的产品上市时间，但针对某些特殊应用场景难以针对性优化，而后者可以打造足够的差异化以应对客户需求，但需要客户在时间和金钱上进行大量投入，从而影响到SSD推出时间。
为解决以上企业级SSD的开发痛点，慧荣科技在MonTitan™ PCIe Gen5 SSD解决方案中提出「分层固件堆栈」架构，通过该架构灵活可控的特点，将能减少客户产品上市时间和资金投入，并能提供高性能的差异化和定制化应用以满足客户多样化的产品应用环境。
「分层固件堆栈」架构主要结构包括三层：
硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer）：由一系列API组成，包括主机接口，IO加速器、媒体接口、NVMe MI管理界面、平台接口以及任务调度器，为上层SSD应用提供抽象化的接口，简化开发难度。
SSD Turnkey应用层（Turnkey SSD Application Layer）：这些应用通过可配置的参数和客户应用挂钩，以提供高性能的SSD功能。该层架构包含FTL通用层、特殊的FTL变体（如：NVMe、ZNS及其他），NVMe管理以及设备管理。
SSD固件定制层（SSD FW Customization Layer）：基于HAL和FTL接口的客户定制应用，以及SSD配置文件，供客户针对特殊应用进行灵活定制。
作为负责SSD中NAND Flash与主机之间连接的纽带，FTL（Flash Translation Layer）至关重要。
慧荣科技在「分层固件堆栈」架构中提供的FTL通用层，基于SMP处理模型实现了最佳性能，并且可编程的IO流程能够支持PI、AES和RAID技术。为了支持N个（32个或更多）并发开放的超级块（Super Block），提供灵活的写入缓存机制在本地存储其或者DRAM中进行写入数据缓冲，并在DRAM/SLC块中进行写入数据备份。同时，超级块（Super Block）也支持重新映射和管理，将LUN组和超级块等通用FTL数据接口抽象化，以适应不同的FTL变体。
为快速支持NAND原厂所推出的最新NAND Flash，慧荣科技在Turnkey SSD或客户FTL中隐藏了包括NAND类型、NAND参数功能等复杂细节，而是提供统一的NAND Flash媒体接口，以简化SSD适配全新NAND Flash的时间投入。同时也为不同SSD变体所使用的不同NAND Flash介质提供了可调整参数的高级媒体管理算法。
基于全新的「分层固件堆栈」架构，慧荣科技同时也推出了根据定制程度分级的定制方案。为即将迎来落地应用的PCIe 5.0、QLC、ZNS等技术提供全面的、可定制化的企业级SSD开发方案，独特的架构设计也让开发流程更加简化，减少客户在SSD开发中的时间、金钱投入，加快市场应用脚步。
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