SK Hynix revela la estructura y el rendimiento del H-TPU, su procesador compacto propio para SSD

SK Hynix ha revelado la estructura y el rendimiento específicos de su H-TPU (Hynix Transaction Processing Unit), un procesador compacto propio para SSD. El enfoque central de esta solución consiste en distribuir las tareas repetitivas que antes asumía una CPU de propósito general entre más de 100 H-TPU, reduciendo así el consumo energético y el área del chip.

SK Hynix presenta el H-TPU para mejorar el rendimiento de los SSD

El vicepresidente de SK Hynix, Koo In-je, declaró en el ISOCC 2026, celebrado en el Centro de Convenciones Songdo de Incheon, que las CPU de propósito general dentro de los controladores de SSD actuales han alcanzado sus límites en consumo energético y área. Por ello, SK Hynix desarrolló el H-TPU, encargado específicamente de gestionar la ruta de transmisión I/O de propósito general y procesarla de forma eficiente. El H-TPU es un procesador programable ultraligero que se encarga de operaciones simples y repetitivas dentro del SSD, como el procesamiento de comandos de lectura/escritura repetidos, la gestión de metadatos y el control de búfer.

Anteriormente, estas tareas recaían en la CPU de propósito general del controlador, pero a medida que aumentaba la velocidad de los SSD, también lo hacía la cantidad de tareas a procesar, lo que exigía más núcleos de CPU y, en consecuencia, ampliaba el área y el consumo del procesador. Koo explicó que los núcleos Arm CPU comúnmente usados en controladores de SSD resultan excesivos para este tipo de tareas. Estos núcleos están diseñados para completar rápidamente cálculos complejos; si se emplean en SSD que procesan repetidamente el mismo tipo de trabajo, consumen energía y área de chip innecesariamente, y su propia estructura no es adecuada para dividir y despachar tareas.

En cambio, el H-TPU reduce el pipeline a 4 etapas y adopta una estructura de ejecución en orden más adecuada para tareas repetitivas; a diferencia de una CPU monolítica, puede desplegarse de forma distribuida según distintos propósitos especializados. La CPU de propósito general queda reservada únicamente para trabajos complejos como la recuperación de errores, el manejo de excepciones y la gestión de estrategias de almacenamiento.

SK Hynix integra aproximadamente 100 H-TPU en un solo controlador de SSD. Cuando llega una solicitud I/O específica, solo se activa el H-TPU que posee la función correspondiente, mientras que los demás permanecen inactivos para ahorrar energía. Según la compañía, frente a un núcleo de CPU de propósito general, el H-TPU consume aproximadamente 1/40 (2,5 %) de la energía y ocupa alrededor de 1/25 (4 %) del área.

Koo indicó que SK Hynix ha subdividido aún más los procesos de lectura y escritura de los controladores de SSD actuales para repartirlos entre los numerosos H-TPU compactos, y ha creado herramientas de desarrollo como un compilador dedicado para que los ingenieros puedan escribir código especializado con mayor facilidad. Según lo previsto, el H-TPU se aplicará a varias líneas de productos de almacenamiento NAND, incluidos los controladores de SSD empresariales de próxima generación (eSSD), y en el futuro también se empleará en la arquitectura de almacenamiento para IA de próxima generación «Storage Next»: una arquitectura optimizada para el acceso a unidades de datos finas inferiores a 512 bytes que requieren los modelos de IA, con una granularidad equivalente a 1/8 de la unidad actual de 4 KB.

La memoria flash de alto ancho de banda (HBF), que se lanzará el próximo año, también está incluida en los planes de adopción.