TLC NAND Flash 工業自動化 SSD 電競

改用高速介面/TLC NAND SSD擴張工控/消費性應用版圖

2015-03-02
SSD模組與控制晶片廠正積極開發新一代高速、大容量SSD;同時也打造具更強解錯能力的控制晶片,以提升低成本TLC NAND Flash的壽命和可靠度,實現更低價的消費性SSD,可望加速SSD滲透工控和消費性市場。
固態硬碟(SSD)將揮軍工控、電競和消費性應用市場。隨著工業自動化(Industrial Automation)、電競設備對記憶體存取性能的要求不斷攀升,SSD模組廠也紛紛拓展更高速、高可靠度的產品陣容,以打進這兩大新藍海市場;其中,宇瞻近期已宣布與儲存型快閃記憶體(NAND Flash)控制晶片大廠群聯結盟,並計畫於今年下半年陸續發布PCIe SSD和SATA3/USB 3.0雙接口SSD,以搶占市場商機。

與此同時,由於消費性SSD市場價格戰日形激烈,導致製造商更加嚴格掌控物料清單(BOM)成本,並開始鎖定價格更親民的三層式儲存型快閃記憶體(TLC NAND Flash);鎖定此一需求,SSD控制晶片大廠慧榮已於近期發布一款TLC NAND控制晶片,以協助模組廠開發更低成本的SSD。

與群聯策略結盟 宇瞻強攻工業用SSD

圖1 宇瞻總經理張家騉(左)提到,隨著巨量資料時代來臨,SSD在雲端資料中心的滲透率亦將大幅攀升。右為宇瞻董事長陳益世

宇瞻總經理張家騉(圖1左)表示,2014年宇瞻在工控、雲端、行動及電競四大領域皆交出亮眼成績單,使得年營收規模首度衝破百億新台幣。邁入2015年,該公司亦已啟動新一輪研發投資計畫,將透過與控制晶片商群聯策略結盟,持續擴展高可靠度、高效能工控SSD產品線。

宇瞻嵌入式應用產品處資深經理林志亮指出,在工業自動化蓬勃發展下,工控設備導入高性能、高速存取SSD的需求也隨之高漲,因此,該公司將攜手控制晶片商合作夥伴,於2015年中發表支援PCIe 3.0、傳輸速率飆破8Gbit/s的新一代工控SSD方案,以協助工控設備業者提升大量資料存取效率。

此外,隨著Flash製程推進至16奈米,SSD資料錯誤檢查及校正(ECC)技術挑戰也更形嚴峻,對此,林志亮強調,宇瞻與群聯的策略聯盟將能加速克服各種SSD設計難題,進而滿足工控市場對高可靠度儲存方案的要求。

除工控市場外,宇瞻同時也鎖定行動和物聯網熱潮,強攻電競PC、雲端資料中心儲存解決方案,期創造下一波營收高峰。宇瞻PC應用產品處資深經理林惠銘認為,觀察相關製造商的產品布局動態,今年電競市場的SSD規格將出現顯著轉變,可望從128G升級至256G儲存容量規格;而頂級電競PC更將導入兩顆以上SSD,做為作業系統及快取(Cache)資料備援用途。因應新的市場設計趨勢,宇瞻除緊鑼密鼓發展大容量SSD外,亦將部署新一代支援SATA3、USB 3.0雙介面的SSD產品線,以加速實現搭載兩顆以上SSD的系統架構。

據悉,標準2.5吋SSD市場價格正快速走滑,直逼千元新台幣價位;為避免落入殺價競爭的泥淖,宇瞻遂積極切入工控、電競等利基市場,並將祭出PCIe SSD、SATA3/USB 3.0雙接口SSD和DDR4記憶體模組三波新產品攻勢,挹注新的營收成長動能。

至於消費性應用市場方面,SSD製造商在面臨更艱鉅的獲利挑戰下,已開始轉向採用TLC NAND Flash。 TLC解錯/壽命問題有解消費性SSD價格再下探慧榮科技產品企畫部專案副理陳敏豪(圖2)表示,相較於SLC、MLC方案,TLC NAND Flash成本可降低20~30%左右,極具價格優勢;然而,TLC NAND一直存在寫入/抹除次數(P/E Cycle)較短及可靠度不佳等問題,必須透過控制晶片提供更強大的解錯能力,才能達到業界要求的壽命和存取效能等規格。

圖2 慧榮科技產品企畫部專案副理陳敏豪指出,2015年將是TLC SSD起飛元年。

也因此,慧榮即搶先投入發展TLC NAND控制晶片,並內建完整韌體和獨家NANDXtend解錯修正技術,可提供多層解錯修正機制、提升高達三倍的寫入/抹除次數,有助打造更具經濟效益的TLC SSD。陳敏豪透露,該公司新款控制晶片已能支援東芝(Toshiba)、三星(Samsung)和SK Hynix三家記憶體廠的TLC NAND Flash,並已陸續完成測試,預計在2015年第一季上巿,相關終端產品則可望於下半年登場。

NAND Flash控制晶片大多基於BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)編碼方法提供封包糾錯功能,雖然堪用於可靠度較高的SLC和MLC設計,但對TLC而言則明顯不足;因此慧榮遂轉攻更具效益的低密度奇偶修正碼(LDPC)及RAID修正技術,並整合至控制晶片韌體上,以提高解錯效率。

陳敏豪強調,在SSD設計中,主導效能的最重要元素就是控制晶片及韌體。隨著慧榮新控制晶片問世,TLC SSD壽命和可靠度問題可望獲得顯著改善,達到製造商大量商用的品質要求;預期自2015年開始,將有愈來愈多低成本TLC SSD產品出爐。

整體而言,SSD正逐漸擴張應用版圖,不僅在工控、電競設備應用領域打下一片天,亦可望以更低價的方案刺激一般消費者埋單,市場滲透率將與日俱增,相關控制晶片、模組廠和品牌業者皆能雨露均霑。

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