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亞太加速器

掌握SSD/UFD/eMMC前瞻儲存蓬勃商機

  • DIGITIMES企劃

DIGITIMES於8月9日舉辦「DTF前瞻儲存技術論壇」,講師針對議程主題均有深入精闢之探討,活動現場共有384位產業人士熱情參與。

2012年智慧手機、平板電腦與ultrabook,成為市場需求量最大且成長最快速的三劍客。它們除了具備低功耗、多核心高效能的處理器、人性化應用的作業系統之外,提供高效能、穩定且低功耗的eMMC、SSD等固態儲存產品也是重要關鍵。過去硬碟機的關鍵存技術在少數硬碟把持,隨著固態儲存技術的崛起,以快閃記憶體為根基的eMMC、UFD與SSD儲存裝置,有助於業界設計體積輕巧、型態多變的行動數位裝置;同時其儲存容量越來越大,單位容量成本也越來越低,吸引眾多廠商投入相關儲存產品的研發。

為協助業界善用最新快閃記憶體儲存技術,加速可攜式產品、行動應用產品,乃至於特殊工規、軍規等產品的開發,DIGITIMES在8月9日舉辦「DTF 2012 Taiwan 前瞻儲存技術與應用論壇」中,邀集華騰國際(ATP)、祥碩(ASMedia)、銀燦(Innostor)、智微(JMicron)等業者,介紹固態儲存控制解決方案;華騰、祥碩與銀燦也在會場外設置展示攤位,展示自家產品並與會場進行技術交流。

前瞻儲存技術論壇中場休息時間,贊助商攤位前總是圍滿詢問產品與技術方案的學員。

華騰國際—挑戰10奈米製程天險 以可靠度與TCO總持有成本規劃勝出

華騰國際產品經理部總監曾德彰指出,當NAND即將面臨跨入10nm製程技術下的天險。當前NAND Flash即將面臨到嚴苛的ECC即時修正位元的暴增、使用壽命的減短,讀取擾動等會影響到品質、耐受度的嚴苛考驗。華騰國際(ATP)與快閃記憶體大廠、控制器晶片業者有長期而緊密的合作,掌握當前固態儲存技術趨勢,並提供穩定且成本能有效下降的產品。

他認為考量MLC/TLC在ECC錯誤修正位元數的爆增,P/E Cycles耐受度逐漸下降的長期趨勢下,不能僅侷限於SLC/MLC記憶體規格的迷思,而是以可靠度與總持有成本(Total Cost of Ownership,TCO)的觀念,依照自身需求來量身打造最適當的快閃記憶體應用產品。針對經常面對電源中斷的嚴苛企業儲存應用下,華騰提出ATP Power Protector防護機制,使快閃記憶卡、隨身碟與SSD等產品,能避免因操作過程突然斷電所造成的資料遺失,提昇產品穩定性並延長使用壽命。

祥碩—掌握自主實體層技術 深化SATA6G、USB3.0、Thunderbolt的各式應用

祥碩科技資深協理莊景涪認為祥碩具備提供自行設計且量產驗證過的實體層電路技術,積極投資於各類型高速量測儀器,並且提供低功耗、支援USB 3.0、SATA Partial/Slumber節能模式與PCIe連線動態電源管理,支援BC v1.2/Apple電池充電模式與可選擇的時脈產生器來源的產品,以最低BOM表成本,提供客戶技術創新、效能卓越、價格合宜、品質為先與值得信賴為高速產品應用。

祥碩提供從HDMI/DVI、PCIe高速切換器、訊號再生器(ReDriver),應用於SATAⅢ、USB3.0與Thunderbolt等高速匯流排介面的橋接晶片,USB 3.0 UFD隨身碟控制晶片,以及支援SATAⅢ、RAID0/1/JBOD磁碟儲存控制晶片等。已有11家採用祥碩晶片的廠商產品通過USB-IF認證,並通過各種英特爾╱超微南橋原生USB 3.0與各大廠USB 3.0主控晶片的相容性測試。

銀燦—提供低成本、高性價比的USB 3.0 UFD、eMMC儲存技術方案

銀燦科技副總經理詹政峰指出,隨著NAND Flash單位成本不斷下降,以及UFD容量與規格需求的挪移,銀燦提供以相近於USB 2.0 UFD/COB UFD成本結構與外觀,可搭配TLC且設計出各種高容量、不同效能區間的高性價比的USB 3.0 UFD/COB UFD解決方案,同時搭配銀燦開發的效能強化軟體,可以達到Windows 8對於行動Windows(Windows To Go,WTG)的效能規範,提供平板裝置較佳的操作體驗。

銀燦科技副總經理魏智汎則認為,從2006年eMMC由MMCA與JEDEC所提出,到2012年eMMC
v4.51的推出,其採用多晶片封裝(MCP)將Flash記憶體和控制晶片包成一顆BGA封裝,可應用像是手機、平板等嵌入式系統,縮短產品的上市週期和研發成本。銀燦已經送樣採130nm、採19nm製程單矽晶的IS510 eMMC晶片,後續將會推出多矽晶IS511 eMMC晶片,隨後將會有支援1xnm MLC/TLC與BCH/LDPC解碼的IS521 eMMC晶片產品的推出。

智微─掌握個人╱企業儲存裝置與Ultrabook啟動契機

智微科技產品行銷協理張中平介紹智微針對Ultrabook平台所開發的全球第一顆低功耗、低成本4通道設計的SATA 6Gbps的JMF667 SSD控制晶片,支援英特爾/美光20~25奈米以及東芝19奈米快閃記憶體顆粒。在循序讀寫效能上媲美競爭對手八通道的效能水平,在4KB小區塊讀寫可提昇4∼100倍不等的效能,符合英特爾對於Ultrabook啟動IRST智慧反應技術的性能規範,無論是mSATA快取模組或SATA作業系統碟,均能可以提供超越同儕效能的優良Ultrabook解決方案。

智微科技資深產品行銷經理彭哲瑄指出,個人與企業外接儲存裝置,將從2011的7,700.55萬,以年複合成長率達28.1%成長到2016年的2億6555.5萬顆。智微於2012年推USB 3.0/SATA6Gbps複合介面的JMS569橋接晶片、雙SATA6G埠的JMS562晶片家族,提供2.5/3.3V、韌體外接╱內建與輸出入介面的各式彈性化配置版本,提供循序讀、寫449.8、447.6MB/s,以及4K QD32項目116.3、124.1MB/s的卓越效能。而JMS569在Suspend /全速模式下功耗僅10mW、330mW,符合USB 3.0 Single Bay的功耗規範,並迎合EUP 2013年系統待機低於0.5W的前瞻要求。

台科大謝仁偉—從連通架構、CAFTL演算法與混合架構深究SSD的發展

台科大資訊工程系助理教授謝仁偉指出,當前多通道固態硬碟(Solid State Drive;SSD)的發展上,可以從前端使用Interleaving將I/O需求分門別類,進行stripping需求分拆,並以管線化方式排入各通道,整個SSD的平行化效能就得以提昇。他點出目前SATAⅡ有限頻寬造成整體效能瓶頸。學界與業界也提出了雙埠DRAM、雙埠SSD架構,就近直接連通北橋晶片的大膽創新理念,有助於CPU 對SSD讀寫的雙向平行化作業順暢並提昇效能。

對延展SSD使用壽命上,應用Content Access Flash Transaction Layer(CAFTL)演算架構,每一次資料寫入時,以兩階段間接索引對映方式,把寫入資料做160bit SHA-1做指紋編碼索引,並紀錄儲存位置與被引用參考次數,系統可隨時動態判斷是否寫入多餘的資料並加以剃除,進而減少不要的資料寫入量。

另外搭配少量SLC與大量MLC的混合架構SSD,配合良好演算法可提供近趨SLC高耐受度與MLC儲存成本的SSD產品,但針對SLC與MLC不同耐受度與資料抹寫更新特性下,對系統韌體相關演算法與判斷機制的開發是極大的挑戰。而SSD磁碟陣列可搭配由PRAM、MRAM或電池供電的DRAM所設計的Partial Parity Cache(PPC)機制,就近取得新舊資料直接運算出新的同步位元,減少經常性的資料讀取、運算與寫入動作,進而提昇整體SSD RAID的效能。