SK hynix ha presentado H-TPU, una arquitectura de pequeños procesadores especializados que busca reducir el consumo y el espacio ocupado por las tareas internas de las controladoras de las unidades de estado sólido (SSD). La propuesta distribuye el trabajo entre alrededor de 100 unidades de procesamiento ligeras, en lugar de dejar todas las operaciones en manos de núcleos de CPU de propósito general basados habitualmente en Arm. Según la compañía, cada H-TPU consume cerca de 40 veces menos energía y ocupa una superficie 25 veces menor que un núcleo convencional de referencia.

Las claves de H-TPU de SK hynix en 20 segundos

• H-TPU significa Hynix Transaction Processing Unit y está diseñado para ejecutar tareas repetitivas dentro de las controladoras SSD.
• La arquitectura utiliza alrededor de 100 pequeños procesadores especializados que se activan según el trabajo necesario.
• SK hynix afirma que cada unidad consume el 2,5 % de la energía y ocupa el 4 % de la superficie de un núcleo de CPU de referencia.
• Los núcleos Arm mantienen las tareas complejas, como la recuperación de errores y la gestión de excepciones.
• La empresa planea aplicar H-TPU a SSD empresariales y futuras soluciones de almacenamiento, incluida su arquitectura Storage Next.

La propuesta se dio a conocer durante la conferencia ISOCC 2026, celebrada en Songdo, Corea del Sur. Allí, el vicepresidente de SK hynix, Gu In-je, explicó que los procesadores de propósito general utilizados en las controladoras están alcanzando límites de consumo y superficie a medida que aumenta la velocidad de los SSD.

La idea no consiste en eliminar la CPU de la controladora, sino en evitar que tenga que ocuparse de todas las operaciones. En las unidades modernas, una parte importante del trabajo consiste en procesar solicitudes de lectura y escritura, gestionar metadatos y controlar búferes. Son tareas que se repiten continuamente y que, según SK hynix, pueden ejecutarse con procesadores mucho más sencillos.

H-TPU: pequeños procesadores para repartir el trabajo dentro del SSD

Una controladora es el componente que coordina el funcionamiento de una unidad SSD. Gestiona las comunicaciones con el sistema, organiza el acceso a la memoria NAND y se encarga de operaciones internas necesarias para mantener el almacenamiento en funcionamiento.

Tradicionalmente, buena parte de estas tareas recae en núcleos de CPU integrados en la propia controladora. Estos procesadores pueden ejecutar instrucciones variadas y resolver situaciones complejas, pero esa versatilidad tiene un coste en consumo eléctrico y superficie de silicio. Cuando aumenta el volumen de operaciones, añadir más capacidad de procesamiento general puede resultar poco eficiente si muchas de las tareas son sencillas y repetitivas.

H-TPU pretende cambiar esa distribución. El nombre corresponde a Hynix Transaction Processing Unit, una unidad de procesamiento programable y ligera desarrollada por SK hynix para ejecutar funciones concretas del recorrido de entrada y salida de datos.

Entre sus responsabilidades figuran el tratamiento de órdenes de lectura y escritura, la gestión de metadatos y el control de los búferes. En lugar de procesar todas estas operaciones mediante los núcleos generales, la controladora puede distribuirlas entre alrededor de un centenar de H-TPU.

La compañía describe una arquitectura en la que cada procesador especializado se ocupa de una función determinada. Cuando llega una solicitud, solo se activan las unidades necesarias para atenderla, mientras que las restantes pueden permanecer inactivas. Este funcionamiento permite adaptar el trabajo al tipo de operación y evita mantener todos los recursos de procesamiento activos de forma permanente.

Los núcleos Arm, por su parte, siguen encargándose de las tareas que requieren mayor flexibilidad, como la recuperación de errores, el tratamiento de excepciones y la gestión de las políticas de almacenamiento. La arquitectura combina así procesamiento general con unidades especializadas, en lugar de sustituir por completo un tipo de procesador por otro.

Un diseño más sencillo para reducir consumo y superficie

La diferencia técnica está en cómo se construyen estos procesadores. Según la información presentada por SK hynix, H-TPU emplea una canalización de cuatro etapas y ejecución en orden (in-order execution). En términos sencillos, utiliza una estructura reducida que procesa las instrucciones siguiendo su secuencia, sin recurrir a buena parte de la complejidad de las CPU diseñadas para cargas de trabajo generales.

La compañía afirma que cada H-TPU consume aproximadamente el 2,5 % de la energía de un núcleo de CPU de referencia y ocupa alrededor del 4 % de su superficie. Dicho de otra forma, el núcleo convencional de comparación consumiría unas 40 veces más energía y ocuparía unas 25 veces más espacio que una unidad H-TPU, según esas cifras.

Es importante interpretar correctamente estos datos. La comparación se refiere a los procesadores individuales, no al consumo completo de una controladora ni al de un SSD terminado. La arquitectura incorpora muchas unidades especializadas, por lo que el ahorro final dependerá de cuántas estén activas, de las tareas que ejecuten y de la configuración del producto.

SK hynix tampoco ha cuantificado en la información publicada cuánto aumentarán los IOPS, es decir, las operaciones de entrada y salida por segundo, ni qué mejora concreta ofrecerá en las velocidades de lectura y escritura de un modelo comercial. Por tanto, todavía no se puede traducir la reducción de consumo por procesador en un ahorro específico de vatios o en una cifra determinada de rendimiento para el usuario.

La compañía sí ha explicado que ha desarrollado herramientas de programación para facilitar el trabajo de sus ingenieros, incluido un compilador específico para escribir código destinado a los H-TPU. Este componente es importante porque una arquitectura con numerosas unidades especializadas necesita herramientas que permitan asignar tareas y mantener el desarrollo del firmware.

De los SSD empresariales a la futura memoria HBF

SK hynix prevé llevar H-TPU a controladoras de SSD empresariales y extender la tecnología a varias familias de productos de memoria NAND. También planea utilizarla en Storage Next, una arquitectura de almacenamiento diseñada para responder a las necesidades de acceso a datos de los sistemas de inteligencia artificial.

Según la presentación recogida por el medio coreano The Elec, Storage Next busca trabajar con unidades de datos de 512 bytes o menos, frente a bloques de 4 kilobytes utilizados en esquemas de acceso tradicionales. La diferencia equivale a una unidad ocho veces menor que un bloque de 4 KB, lo que apunta a un diseño pensado para solicitudes más pequeñas.

La compañía también contempla incorporar H-TPU a la memoria flash de alto ancho de banda (HBF, por sus siglas en inglés), cuyo lanzamiento está previsto para 2027 según la información publicada. Ese calendario es una previsión de la empresa, no una confirmación de que todos los productos con H-TPU vayan a llegar al mercado en esa fecha.

La evolución del almacenamiento para inteligencia artificial está aumentando las exigencias sobre las controladoras, que deben coordinar un volumen creciente de solicitudes y mantener el consumo bajo control. En ese escenario, distribuir las tareas entre procesadores especializados puede ser una alternativa a seguir añadiendo núcleos de propósito general.

Todavía queda por comprobar qué resultados ofrece H-TPU en productos comerciales y cómo se comporta frente a otras arquitecturas. Los datos anunciados describen una reducción importante de consumo y superficie por unidad de procesamiento, pero no permiten anticipar por sí solos la mejora global de un SSD. El interés de la propuesta está en cambiar la forma de organizar el trabajo dentro de la controladora, precisamente cuando la velocidad de las memorias y de las interfaces exige procesar más operaciones.

Preguntas frecuentes

¿Qué es H-TPU de SK hynix?

H-TPU significa Hynix Transaction Processing Unit. Es una arquitectura de pequeños procesadores programables diseñada para gestionar tareas repetitivas dentro de las controladoras SSD.

¿Cuánto consume un H-TPU frente a un núcleo de CPU convencional?

SK hynix afirma que consume aproximadamente el 2,5 % de la energía de un núcleo de CPU de referencia y ocupa el 4 % de su superficie. Estas cifras comparan procesadores individuales, no unidades SSD completas.

¿H-TPU hará que los SSD sean más rápidos?

El objetivo es gestionar de forma más eficiente las operaciones internas de la controladora. SK hynix no ha publicado en la información citada una mejora concreta en IOPS o velocidades de lectura y escritura de un SSD comercial.

¿Cuándo llegará H-TPU a los productos de SK hynix?

La empresa planea aplicarlo a SSD empresariales y otras familias de productos NAND, además de Storage Next y la futura memoria HBF. La información publicada apunta a 2027 para HBF, pero no proporciona fechas concretas para toda la gama.