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PCIe NVMe與UFS快閃儲存技術牽動未來IoT應用

2018/12/04 - DIGITIMES企劃

儘管物聯網(IoT)定義眾說紛紜,但慧榮科技(Silicon Motion Inc;SMI)產品企劃部協理黃士德認為,不外包括P-IoT(Personal IoT)、I-IoT(Industrial IoT)等兩類型,前者顧名思義與個人、家庭相關,資料量較少;後者偏向企業、社會、政府應用,資料量極大需要AI處理,衍生邊緣運算、雲端儲存等架構。

黃士德指出,完整的Smart IoT系統,涵蓋感測器、微控制器、儲存、網路、雲端/伺服器等組成要素。若以邊綠、雲端為分野,其中邊綠端含括PC、汽車輔助駕駛(ADAS)、安防監控、5G行動網路,強調高效能;雲端則有資料中心、雲服務、大數據與AI,著重易管理;但不管在邊緣運算或雲端儲存,皆有共通需求,都需要大量快閃記憶體儲存。

展望未來,PCIe NVMe與UFS(eMMC),是未來值得高度關注的兩大亮點技術。回顧單顆快閃記憶體的速度演進,從2007年非同步傳輸的33~50MB/s、2011年同步傳輸Toggle 2.x的200MB/s,直至今年(2018)同步傳輸ONFi 4.0的533~667MB/s,展望下一步,可望拜ONFi 4.1出爐,將速度推升上800~1,200MB/s。換言之,以SATA 600MB/s頻寬而論,如今僅需藉由一個NAND Flash通道即完全滿足;但欲在速度上繼續提升,必須倚靠PCIe NVMe。

不管面向PCIe NVMe或UFS,SMI皆已站在絕佳立足點。在eMMC/UFS控制器方面,全球前十大手機廠商當中的9家,已採用SMI產品,使SMI在過去4年得以熱銷逾13億顆,現今在eMMC/eMCP市場擁有三成佔有率;至於SATA/PCIe控制器部份,SMI在PC SSD市佔率為三成,不僅獲英特爾、美光與Tier 1 SSD採用,而業界第一個及第二個PC QLC SSD,也都使用SMI產品。

憑藉單一封裝儲存方案,廣泛滿足多重應用需求

「SMI不只提供NAND Flash控制晶片,也朝向解決方案發展,」黃士德說,SMI結合控制晶片領先技術及多晶片模組(MCM)開發經驗,順勢推出Ferri系列單一封裝儲存方案,包括FerriSSD、Ferri-eMMC及Ferri-UFS等產品項目。

FerriSSD係將PCIe NVMe/SATA/PATA固態硬碟整合到嵌入式BGA,使得精巧的產品尺寸,就能提供高傳輸效能與耐用度,已經廣泛使用於各大軍工規及醫療、運輸等產業應用中。至於Ferri-eMMC與Ferri-UFS,目前可提供4GB~256GB儲存容量,由於通過Automotive Grade2(攝氏-40度~+105度)嚴苛測試,在車用娛樂、自駕車系統等領域頗具斬獲,已獲得全球五大車廠當中的3家採用。


圖說:慧榮科技產品企劃部協理黃士德。