闪存在SATA与USB 3.0的趋势与应用

存储器 中国闪存市场 Helan 2010-04-08 08:42
联发科兼智微董事长蔡明介曾对媒体表示,未来10年云端概念将冲击整个IT产业。智微科技资深产品营销经理黄士德说,往后许多个人数据将会储存在数据中心或其它远程计算机中,因而可携式的储存装置需求将大幅增加,闪存及SSD可移植性高、防震、开机快,并且在资料中心还具备省电、不需大量冷却设备的环保优势。
 
闪存的市场趋势
由各组件的传送速率来看,一台计算机中CPU的传输率最高,达25.6GB/s,内存居次,为10.6GB/s,但USB仅0.06GB/s,SSD 0.3GB/s,硬盘0.1GB/s;储存装置像SSD、硬盘和光驱为数据传输上的瓶颈。为能提供系统整体效能,储存装置的速率必须拉升起来。
在此有一个突破限制的组合方式为磁盘阵列加SSD,实测Sony VAIO采4个SSD的表现,可测得为读460.1MB/s、写374.1MB/s,速度加快很多,也是硬盘无法做到的。若再比较智微4 SSD解决方案,读793.5MB/s,写557.9MB/s,速度又进一步提升。
闪存与SATA III或USB 3.0可以作很优异的匹配,在性能方面,USB从2.0进展到3.0,若搭配硬盘,效能可增加100%,然而若搭配闪存,效能可增加超过500%;SATA II演进到SATA III,若搭配硬盘,效能增加仅5%,但若搭配闪存,效能可增加200%。
USB闪存随身碟的市场有多大?根据Gartner在2009年5月所作的估计,整体市场规模约为2亿支/年,每月市场需求为15KK~20KK,其中8GB为2KK/月。USB 2.0随身碟主流为3芯片,预估USB 3.0为4芯片,将超过16GB。
以USB 3.0随身碟的成本结构来看,主要是连接器和控制器的价格仍较USB 2.0高出许多,若此2零组件的价格降到和USB 2.0的成本,则USB 3.0的需求量很快就能提升上来,相信可达2KK/月,甚至更多。
UAS (USB Attached SCSI)协议可以将USB储存装置数据传输效率进一步提升。SCSI拥有更大的弹性和特性,过去和ATA竞争之下,因为成本高昂,因而市场不大,都使用于高档计算机市场和MAC;不过现在USB 3.0搭配UAS协议,弹性和特性都较SATA为佳,成本却已和SATA差异不大,因此优势突显出来。这也显示许多可能的搭配将逐步发生。
 
高速接口闪存的挑战
闪存有许多好处,导入时会遇到哪些挑战?它会让闪存愈来愈差,减低P/E (Program/Erase)耐受性、增加错误校正码(Error Correcting Code;ECC)的需求、会有不同的页面或区块大小、会产生较高的耗电量、在板子上要使用更多的NAND,对设计者是一项挑战,而且英特尔、Toshiba、三星都提出异步/同步传输接口像ONFi或Toggle Mode。
有许多测试效能基准的工具可以使用,智微认为何者最接近真实的使用状况就是最好的工具。另外像台湾推动的SSDA,和全球在推的JDEC也都正在研发整体适用的标准。
高速接口趋势下,需要愈来愈多的NAND Flash,例如由USB 2.0跳到SATA II,传输率从0.48GB/s跳到3GB/s,许多系统问题需要克服;闪存更从1、2颗朝32颗演进,台湾就有许多控制器厂商无法跨过门坎。智微过去因为USB 2.0市场太过竞争,将IP卖给许多台厂,而直接跳到SATA II,在板子、布线、整体解决方案都已具备相当多的经验。
 

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