東芝開發出全球最快 NAND閃存模塊設備控制器
2014-03-10 20:43:50 本站原創東芝公司今天宣布，該公司已經開發出全球最快的符合JEDEC固態技術協會(JEDEC)制定的通用閃存存儲(UFS)Ver.2.0和UFS統一存儲器擴展(UME)Ver.1.0標準的嵌入式NAND閃存模塊設備控制器。集成了這款控制器的嵌入式NAND閃存模塊可實現比目前低端到高端移動設備廣泛使用的e•MMC™[1]標準模塊快10倍左右的隨機讀取性能。這款設備控制器可以在指甲大小的封裝內實現個人電腦固態硬盤(SSD)的同等性能。
東芝已經在2月12日加州舊金山舉行的2014年IEEE國際固態電路會議(ISSCC)上展示了這款新設備控制器。
智能手機和平板電腦CPU處理能力和DRAM容量的最新進步讓用戶得以暢享更強大的應用，包括高清視頻播放器和功能豐富的游戲。這些設備同樣需要使用嵌入式NAND閃存模塊作為主要的非易失性存儲器。展望未來，符合UFS標準的嵌入式NAND閃存將憑借其擁有的更高性能在高端移動設備上獲得廣泛使用。
當前的嵌入式NAND閃存模塊已經越來越無法存儲所有數據，而這些數據是設備控制器的片上RAM中執行主機命令所需要的，主要原因是其不斷增大的尺寸;設備控制器必須多次從NAND閃存中讀取數據，從而放慢了命令的執行速度。其結果是人們對更強隨機讀取性能和更佳用戶體驗的需求不斷增加。然而,由于從NAND閃存讀取數據需要數10微秒的時間，所以很難持續增量式地改進隨機讀取性能。
東芝已經開發出一款新的嵌入式NAND閃存模塊設備控制器，可以解決這些問題。
新的設備控制器在主機端DRAM中存儲執行主機命令所需的數據，從而減少了從NAND閃存中進行讀取操作的數量。這樣能將處理讀取命令所需的時間減半。該款設備控制器向主機端DRAM寫入數據和從主機端DRAM讀取數據的過程符合UFS UME Ver.1.0標準。UFS UME Ver.1.0標準是與UFS Ver.2.0同時發布的。
東芝還開發了一個可平行執行來自主機讀取命令的硬件引擎，并將集成到了新的設備控制器內。此舉能實現比傳統技術高出兩倍的隨機讀取性能。
這兩項東芝新技術已經打造出一款帶有設備控制器的嵌入式NAND閃存模塊，其4KB隨機讀取性能可達60 kIOPS[2]以上[3]。這一性能水平大約比符合e•MMC Version 5.0標準的模塊高出10倍。
新設備控制器還集成了由東芝設計的新模擬電路技術，支持每通道5.8Gbps的UFS超高速串行通信，這樣可以避免增加功耗。
移動設備如果采用帶有新設備控制器的嵌入式NAND閃存模塊，將可以獲取更高的隨機讀取性能，提升用戶互動的響應時間，縮短應用啟動時間，從而提升整體用戶體驗。
帶有新設備控制器的嵌入式NAND閃存模塊的樣品預計從2014年上半年度開始出貨。
注：
[1] e•MMC™是采用JEDEC e•MMC™標準規格制造的嵌入式存儲器產品的商標和產品類別
[2] 每秒輸入/輸出，1秒內完成的命令數。
[3] 相關條件如下：NAND閃存芯片數為8個，存取區大小為8GB，主機延遲為1微秒。
