技術革新日新月異：3D NAND及PCIe NVMe SSD晉升巿場主流

　　以相同的成本，卻能達到倍增的容量，各家內(nèi)存大廠對3D NAND創(chuàng)新技術的強力投入，預告了2017年將成為3D NAND固態(tài)硬盤(SSD)爆發(fā)成長的起點。加上Intel制定的Non-Volatile Memory Express(NVMe;非揮發(fā)性內(nèi)存高速規(guī)格)超高傳輸接口的普及登場。

　　3D NAND帶動SSD市場爆炸性成長

　　根據(jù)研究機構Research and Markets公司，在九月底發(fā)表的調(diào)查報告指出：2016到2020年，PCIe SSD市場年均復合成長率(CAGR)將高達33.24%。市場大幅成長的關鍵原因之一，就是三星、美光、英特爾及東芝等大廠，對3D NAND投入總額高達180億美元的生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)費。其中英特爾更計劃在2015年，于中國市場投入5.5億美元設立3D NAND廠房。主要大廠對3D NADN技術的持續(xù)加碼，將能快速擴大預測期間的全球SSD市場規(guī)模。

　　再加上，英特爾領導制定的NVMe接口標準，得到各系統(tǒng)大廠的支持及導入，更讓PCIe SSD產(chǎn)品呈現(xiàn)出全新的高速傳輸風貌。NVMe能透過高帶寬、低延遲的PCIe總線傳輸信道，跨越SATA的6Gb/s及SAS的12Gb/s的傳輸帶寬限制，大幅提升讀寫效能。NVMe PCIe SSD預估將成為主流，取代SATA/SAS SSD，同樣將帶動SSD市場需求。

　　主控技術是效能關鍵所在

　　面對3D NAND技術持續(xù)創(chuàng)新，以及NVMe接口標準的演進效能，SSD廠商需要更先進的控制芯片與韌體解決方案，才能開發(fā)設計出使用壽命、速度、穩(wěn)定及可靠性更高的SSD產(chǎn)品。

　　全球領導IC設計公司慧榮科技(Silicon Motion Technology)，日前就推出了兩款專為3D TLC NAND及NVMe PCIe SSD技術設計的新一代控制芯片解決方案 - SM2258及SM2260。

　　6月份推出的SM2258，支持主流2D/3D TLC NAND及SATA接口;8月份發(fā)表的SM2260，則是遵循NVMe PCIe標準，支持3D MLC/TLC的SSD控制芯片。全面迎向爆發(fā)成長的3D NAND SSD市場，再加上慧榮最完整的韌體解決方案，可針對不同的NAND Flash進行量身訂制，將能夠協(xié)助SSD廠商，開發(fā)出最具競爭力的3D NAND SSD產(chǎn)品，領先推出市場搶得先機。

　　SM2258及SM2260提供慧榮獨到Turn-Key式完整解決方案，包含完整的硬件及韌體技術，能夠帶來更大的容量、同類產(chǎn)品最佳效能、超低功耗、更長的使用壽命及卓越的數(shù)據(jù)穩(wěn)定度。在展示中，SM2260的8通道設計，最高可支持2TB容量;搭配3D NAND的NVMe PCIe高速傳輸效能，讀取及寫入速率更分別可達到2370MB/1039MB驚人數(shù)字。

　　兩款控制器都采用了慧榮兼具LDCP及RAID Data Recover功能的NANDXtend? 三維解錯修正技術?？纱蠓岣逽SD的P/E Cycle達3倍以上，有效延長SSD使用壽命，并且提供更高效率的數(shù)據(jù)糾錯與校準能力，帶來最穩(wěn)定的數(shù)據(jù)完整性。

　　先進糾錯技術大幅提升SSD壽命及效能

　　新的3D堆棧與三層式儲存(TLC)設計架構，讓NAND Flash芯片容量密度激增、成本下滑。但也因此，SSD主控的糾錯修正技術就顯得更加重要，特別是在3D NAND更復雜的架構下，需要高效率的糾錯修正技術，才可以確保SSD的穩(wěn)定度，并且也能同時提升SSD壽命及效能。

　　圖：相較于傳統(tǒng)BCH ECC算法，LDPC擁有更高的解錯效能，同時使用功率更低。

　　慧榮最具實力的NANDXtend三維解錯修正技術，是為先進SSD產(chǎn)品所獨家開發(fā)的先進韌體技術，結合LDPC(低密度奇偶修正碼)及RAID Data Recover修正技術，能高速平行譯碼并精準修正錯誤。最新一代NANDXtend技術，更特別增強了電力效率，在SSD大量糾錯修正解碼時，不會消耗更多的電力;并且還能加強解碼及糾錯效率、縮短解碼及糾錯時間，提供更快的SSD運行效能。

　　圖：最新NANDXtend技術，可以提高20%的電力效能、40%的解碼效率、25%的軟解碼校正能力、以及2倍的硬解碼校正效能。

　　SSD在全新使用狀態(tài)下，因為NAND Flash的抹寫次數(shù)較少，因此還不太需要啟動糾錯修正機制。但隨著長時間使用后的抹寫次數(shù)增加，將需要啟動糾錯修正機制，以確保數(shù)據(jù)的讀寫正確性 - SSD使用時間越長，需要越多的糾錯修正機制，因此將會影響到SSD速度。而最新一代NANDXtend技術，大幅強化了糾錯修正效能，能以更快的速度進行譯碼修正。讓SSD即使在長期使用Dirty狀態(tài)下，也不會有掉速的疑慮。

　　圖：新一代NANDXtend擁有更高的譯碼效率，即使在Dirty狀態(tài)也夠全力發(fā)揮效能，不影響速度

　　穩(wěn)定韌體帶來穩(wěn)定SSD效能

　　SSD產(chǎn)品優(yōu)異的關鍵，除了NAND Flash及主控芯片外，更重要的是最佳的韌體搭配，才能活化加速SSD的運作。韌體穩(wěn)定度，將影響SSD的整體存取穩(wěn)定性。

　　SM2260及SM2258二款3D NAND Flash主控方案，整合了最穩(wěn)定的硬件與韌體完整方案。為了確保韌體開發(fā)的穩(wěn)定性，在主控產(chǎn)品方案上市推出時，各項韌體還必需經(jīng)過嚴格測試，以確保符合各大OEM廠的設計標準?；蹣s的多項韌體測試包括：

　　? 高溫NVMe燒入測試

　　? 電力循環(huán)測試及斷電回復測試

　　? NVMe兼容測試

　　? OS操作系統(tǒng)兼容測試

　　? 主機兼容測試

　　面向3D NAND市場的最佳主控解決方案

　　3D NAND大潮來襲，加上NVMe PCIe等新標準的普及支持，將進一步推動SSD市場在未來數(shù)年的快速擴張，為SSD廠商帶來新的發(fā)展與挑戰(zhàn)機會。而如何采用最優(yōu)異的SSD主控方案，實現(xiàn)低成本高效能的產(chǎn)品開發(fā)目標，將是面向3D NAND SSD市場的成敗關鍵所在。

　　慧榮的各項最新3D NAND主控解決方案，能全面支持3D MLC/TLC NAND開發(fā)設計，提供量身訂做的硬件及韌體解決方案，滿足差異化的市場需求。最新的SM2258及SM2260等多款控制芯片解決方案，已經(jīng)由各大SSD開發(fā)商導入采用，相繼推出由企業(yè)到消費等級的各式最新SSD產(chǎn)品，協(xié)助打造從數(shù)據(jù)中心到筆電、平板的多樣客戶應用情境，并且贏得用戶最佳口碑，是市場上最值得信賴的新世代SSD主控芯片品牌。