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驅動智慧型數位生活型態

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SanDisk資深副總裁暨OEM事業群總經理Dan Inbar
SanDisk資深副總裁暨OEM事業群總經理Dan Inbar

由於雲端與產業行動化的趨勢加劇,像當前網路視訊播放已嚴重出現「卡卡」現象,對快閃儲存裝置要求也是容量越來越大、速度越來越快;快閃記憶產品領導廠商,因應未來5年間的產業發展趨勢,精確掌握從上游伺服器、中端接取網路到下游行動終端裝置的加速需求,並提供全方位快閃記憶體加速技術方案…

而其掌握記憶體、系統專精、產能優勢與專注未來需求,乃是在這場殺戮戰場的快閃記憶體市場,能持續領先的關鍵。

裝置行動化帶動爆量的快閃記憶體需求

SanDisk資深副總裁暨OEM事業群總經理Dan Inbar,揭櫫IDC所做的幾項關鍵趨勢預測中,預估2012年創造內容總容量達2.72 Zeta Bytes,會有更多強悍效能的行動裝置問世;資料中心被要求更多且更即時的回應,預料到2016年,每個行動裝置平均Flash容量會成長到38GB。

他表示據Gartner 2012Q1數據,2011年全球出貨5億隻智慧型手機,每支手機的平均Flash容量僅7GB,到2016年智慧手機達13億5,000萬隻,每隻平均Flash容量將提高到26GB。而2011年全球平板電腦出貨量近7,000萬部,每部平板的Flash平均容量約24GB,預料到2016年全球平板電腦總出貨量近3億8,000萬部,平板的平均Flash容量增加到約46GB。

至於應用在筆記型電腦的SSD,2011年全球配置SSD的筆記型電腦總出貨量僅1,700萬部,每部筆電平均配置的SSD容量約126GB,預料到2016年,全球配置SSD的筆記型電腦總出貨量達到1億部,每部筆電配置的SSD所使用的平均Flash容量增加到319GB。

而在高階企業級SSD應用上,2011年全球配置SSD的伺服器出貨量僅500萬部,每部伺服器配置的SSD平均容量約214GB,預料到2016年,全球配置SSD的伺服器總出貨量破2,000萬部,每部伺服器平均配置的SSD容量增加到1,248GB,比5年前的214GB增加了近6倍。

啟發資料的高移轉性

Dan表示,SanDisk啟動資料的高移轉性。最近SanDisk發表容量達64GB的microSDXC、符合UHSI規格的微型記憶卡,連續傳輸速率達到30MB/s並符合Class6規範;另外也推出可直接插入USB介面埠的64GB超微型隨身碟。Sandisk自家的市場調查,包含透過行動裝置搭售、零售通路販賣USB隨身碟的數量總計,包含拉丁美洲、中東非洲、CIS、中國、印度與VIP等新興地區,年銷售數量從2011年的近5億片╱隻,逐年成長到2015年破7億片╱隻。

Dan提到具備最高效能的企業級伺服器與儲存裝置集結,成為提供雲端聯網服務的第一節點(First node);提供資料的接取網路,無論是3G/3.5G/4G Wimax或LTE,均屬於中間節點,而最後節點(last node)的終端裝置具備最大的行動性。無論是提供內容交付的YouTube、Amazone、NetFlix、Hulu,Walmart、VISA等網路購物╱付費機制以及客群分析,以及Facebook、Google、iCloud等雲端服務供應商,均需要從雲端更快速的傳遞的資料,Flash memory技術將啟發我們對反應時間的重新定義。

針對雲端上、中、下游裝置╱網路的加速解決分案

Dan提到依Bytemobile Mobile 2011Q2的分析報告中,2011年行動裝置網路流量高達60%比例為視訊,但用戶也反應約有40%的機會遇到播放的延遲現象,如何將此播放頓格的挑戰,轉化成進逼100%已下載並全速播放的商機。SanDisk提出從上游到下游的全面性解決方案的思維。

首先在企業伺服器端的第一解決方案,SanDisk經過分析,往往企業伺服器的CPU耗用率僅耗費1/3(<40%),而磁碟I/O負載率超越九成瀕臨滿載邊緣;若適時導入快閃記憶體I/O(Flash I/O)機制,可以伺服器的CPU負載以及檔案I/O負載同步降到低於五成的均衡水準,相當於可以將虛擬伺服器的開啟密度倍增,以提升雲端服務效能。

第二解決方案就是在用戶端裝置,若內建SanDisk iSSD單晶片,其封裝大小僅0.5mm pitch 156Ball BGA,提供容量從8/16/24/32/64GB到128GB;具備SATA 6Gbps高速介面傳輸與最高循序讀寫速率450MB/s、350MB/s。搭配SanDisk的nCache快閃快取技術,可以將OS最重要核心、登錄檔(log files)以及最近頻繁存取的資料儲存在iSSD,以加速整個系統的運作。

第三個在資料接取網路的解決方案,則可藉由行動通訊基地台的尖╱離峰調配,白天分配較多比重於通訊,到夜晚提升成適合於大量數據傳輸的頻寬分配;而行動裝置也可搭配智慧快取(Smart Caching)技術,先串流化儲存到Flash,再依照用戶下載的規則轉存至DRAM;最後則是當帶著行動裝置回到家中進行下載時,能自動偵測到無線閘道╱路由器並轉移成透過PC,經由頻寬較高的Wi-Fi去預先下載可能會用到的多媒體檔案╱文件,降低行動通訊下載的負荷。

如何因應與日俱增的挑戰

快閃記憶體公司如何因應與日俱增的挑戰,Dan認為需掌握四大關鍵:第一點是掌握專精的快閃記憶體科技,第二點則是專精於系統整合。SanDisk同布掌握最內層快閃控制器(Controller)、中間韌體(Firmware)以及外部Flash記憶體所需要的各種讀寫/ECC演算法,廣泛支援各晶片組、作業系統以及領先支援產業標準。像在2009年JEDEC制定eMMC v4.2,傳輸速率為50MB/s,當時其主要的應用在功能手機、智慧型手機、平板、照相機與攝錄影機。

到2010~2011年JEDEC eMMC v4.3/v4.4規格把傳輸速率拉高到100MB/s,應用面開始拓展到較大尺寸、雙核的智能手機、平板電腦與DV攝錄影機;在2012~2013年JEDEC制定中的eMMC v4.5規範,傳輸速率拉高到200MB/s,並納入可因應多工I/O作業的IOPS序介面,屆時可推廣到Ultrabook、多核平板、智慧電視以及雲端伺服器等。SanDisk提供從個人導航機(PND)、電子書(eReader)、低階功能手機、多媒體播放器(PMP)、可攜式遊樂器、DV攝錄影機、超級雙╱多核手機、平板電腦、x86平板以及UltraBook各種行動裝置,提供一系列完整的快閃記憶體產品。

據SanDisk自家在雲端伺服器,同時開啟14,423 個程序並各自進行256MB大量資料的讀寫測試,在未配置Flash加速技術的情況下,系統讀寫延遲落在300~1,600ms之間,少部份存取動作延遲達到5,500ms;當啟用Flash加速技術後,絕大部分延遲時間落在23ms。

第三點是整合製造能力與產能優勢。SanDisk跟日本東芝(Toshiba)在日本三重縣合資設立12吋晶圓廠於2011年7月正式量產,加上原有的8吋晶圓廠,不僅Flash記憶體晶圓供應無虞,同時Sandisk早在2007年前進大陸設立封裝測試廠,就近貼近並因應大陸當地的行動裝置市場需求。

Dan最後提到第四點,專注於未來的儲存裝置。到2016年每部平板的Flash平均需求量達46GB,關鍵方案是提供高速記憶卡、內嵌式記憶卡(eMMC)、SSD,可採用晶圓疊合(COB)或一般零組件(Flash IC)的設計。

智慧手機平均容量將用到26GB,可提供高速記憶卡、eMMC與iSSD;筆電、Ultrabook與桌電的平均需求量達到319GB,因此高速eMMC、SSD成為關鍵解決方案;市售記憶卡與USB隨身碟主流容量會增加到平均25GB,提供到128GB容量上限並具備循序讀取速度95MB/s的效能,同樣會用晶圓疊合(COB)或零組件(Flash IC)的設計;最後則是雲端伺服器╱資料中心的平均Flash容量提高到1,248GB,應用上將以提供SATA 6Gbps、SAS、PCIe等高階高速SSD解決方案。

(本文提供英譯版本,請按此連結閱讀英譯版本內容)


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