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先進韌體偵錯技術為TLC SSD提高3倍使用壽命

上網時間: 2015年03月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:TLC  NANDXtend  韌體偵錯  SSD  SM2256 

慧榮科技(Silicon Motion)日前發表首款提供完整韌體的TLC NAND控制晶片解決方案,採用獨家NANDXtend韌體偵錯技術,以分層偵錯校正機制提高偵錯能力,可為TLC NAND大幅提升3倍的寫入/擦除次數(P/E Cycle)。

三級單元的TLC快閃記憶體(Flash)在進入消費市場兩年後可望在今年獲得較大的成長動能。根據IHS的資料顯示,在2015年將會看到更多品牌廠商推出TLC SSD,進一步刺激整體SSD巿場的成長,預計到今年第四季,TLC Flash將達到50%以上的市佔率。

圖1:預估在2015年Q4以前,TLC Flash將佔巿場一半以上
圖1:預估在2015年Q4以前,TLC Flash將佔巿場一半以上。
(來源:IHS,2014Q2)

慧榮科技產品企劃部專案副理陳敏豪也看好TLC Flash很快地將在主導供應商推出的新產品中佔據較大比重。他指出,“TLC SSD市場以往無法起飛的原因在於其先天的使用壽命限制,加上容易發生資料錯誤導致硬碟損壞,因而必須進行資料偵錯等障礙,使其難以達到進入消費市場的臨界點。”

不過,TLC SSD具有價格方面的優勢,基本上較MLC約有10%的價差,陳敏豪強調,“隨著製程越來越先進,在一款裝置中所需的資料量不斷增加,SSD的容量也要夠大。TLC SSD由於成本較低,每單元3位元容量更符合高容量的市場需求。此外,隨著成本逐漸降低,技術投資攤平,預計今年可望看到整體記憶體價格降低,並帶動TLC SSD成為新的發展趨勢。”

在TLC SSD市場中,為消費者提供具有更高性能、耐用度與可靠性的產品將成為贏得市場的關鍵。為此,慧榮科技日前推出新一代SM2256 SATA G3 6Gb/s SSD,這是首款除了硬體以外完整包括NANDXtend韌體技術的TLC NAND控制晶片,同時支援1x/1y/1z(15-16)nm以及新一代NAND Flash。該公司並提供參考設計,協助客戶的產品儘快上市。

NANDXtend是慧榮科技專為符合TLC SSD需求而開發的先進韌體技術,能有效破解TLC NAND長期以來在讀寫壽命上的限制,在韌體設計上有效整合偵錯技術,利用低密度奇偶校正碼(LDPC)與RAID資料復原(RAID Data Recovery)校正技術,使NANDXtend偵錯演算法可高速平行解碼且精準即時修正錯誤,同時依偵錯的難易度分層開啟偵錯校正機制,有效提高TLC NAND的P/E次數。

陳敏豪解釋,“NANDXtend三層偵錯演算法可分層進行偵錯:首先,透過先進的LDPC編碼偵錯執行資料寫入,然後透過LDPC解碼,最後啟動RAID資料復原技術逐一進行資料讀取。相較於目前BCH編碼採用的單層偵錯技術,LDPC能更有效地提高資料的穩定度,並為TLC NAND提高P/E次數,從而帶來更長的使用壽命與耐用度。”

圖2:NANDXtend結合LDPC與RAID資料復原技術
圖2:NANDXtend結合LDPC與RAID資料復原技術,透過三層偵錯演算法分層開啟偵錯校正機制,提高TLC NAND的P/E次數。
(來源:Silicon Motions)

此外,RAID資料復原技術為SSD提供額外的偵錯以及保留完整儲存空間。由於先進製程為TLC SSD帶來更密集的儲存容量,進行偵錯與校正無需為SSD性能最佳化目標保留超容量快取空間。

“相較於競爭對手的SSD產品都必須為資料校正保留超容量快取空間,慧榮新一代TLC SSD控制器中整合搭載RAID技術的NANDXtend韌體,無需為偵錯與校正保留超容量快取空間,RAID資料復原技術可為用戶保有更全面的SSD容量。”

根據慧榮科技的實驗室測試數據顯示,TLC NAND在搭載NANDXtend韌體技術後,可實現1800 P/E次達84小時的耐用度,並確保資料的保整性。相形之下,未採用NANDXtend技術的TLC NAND耐用度約為600 P/E次。此外,測試結果並顯示,採用NANDXtend技術的TLC SSD提供更長的耐用性。陳敏豪舉例說,“以每天1500次寫入49GB的資料量來看,128GB SSD可用7年,每天寫入20GB的資料量則可用17年,”相當於MLC的使用壽命。

因此,慧榮新一代SM2256 TLC SSD控制晶片搭配完整的韌體技術,更能加速市場走向TLC SSD,提供消費者更具經濟效益的SSD。SM2256控制晶片支援目前市場上所有TLC NAND Flash,且已完成測試,預計在2015年第一季上市。

隨著成本效益逐漸成為消費者選擇SSD產品的標準,將更有利於帶動TLC SSD的未來發展。陳敏豪表示,“從消費性TLC SSD市場出貨趨勢來看,2013-2014年終端市場仍主要集中在三星(Samsung)與SanDisk兩大品牌,然而,預計慧榮在2015加進這一市場後,很快地將佔有一席之地,並進一步推動TLC SSD市場成長。”(Susan Hong)





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