TLC/3D NAND方案助势 SSD加速取代传统硬盘

2015-07-28 12:53:47来源: 新电子
    固态硬碟(SSD)市场渗透率将大幅攀升。受惠三层储存(TLC)控制器演算法及3D NAND Flash制程技术突破,SSD无论是储存容量、读写效率及可靠性皆较以往大幅跃进,成本也显着下降,可望加速取代传统硬碟,成为储存市场的新霸主。

储存市场竞争白热化,固态硬碟(SSD)跨入高规低价时代,可望取代传统硬碟、提升其市场渗透率。多家记忆体大厂于台北国际电脑展(Computex)亮相固态硬碟和NAND Flash新品。国际大厂SanDisk更推出两款大容量SSD,以满足云端需求,而台湾厂商宇瞻则祭出具备安全性的NFC SSD,以及电竞SSD。  
此外,随着2D NAND Flash发展已届物理极限,快闪记忆体厂商也争相投注心力研发3D NAND Flash;同时除了上游厂商积极扩展SSD市场外,也有越来越多下游的PC原始设备制造商(OEM)导入SSD至产品中,亦将加速SSD市场蓬勃发展。  

介面/记忆体规格大换血 SSD跟风平价高规设计 

SSD走向高速规格、低成本设计趋势成形。快闪记忆体、SSD控制晶片、模组和系统厂商正有志一同发展低成本、高容量的三层式储存(TLC)和3D NAND技术,同时也积极推动SSD由现有SATA、PCIe AHCI转向更高速PCIe NVMe介面的新设计,期透过降低成本和提高储存效能的双重手段,刺激SSD市场渗透率。  


图1 SanDisk资深副总裁兼技术长Kevin Conley提到,4G LTE连线功能结合SSD后,将能为各种消费性电子提供顺畅的网路互连。
SanDisk资深副总裁兼技术长Kevin Conley(图1)表示,许多应用正逐渐以SSD取代传统硬碟,包括笔电、资料中心,以及数位电子看板、销售终端机、监视系统等工业嵌入式应用,厂商主要考量除了SSD可大幅提升资料存取效能、延长电池续航力、降低封装厚度和增加稳定性等诸多优势外,近来SSD价格也不断下降,甚至到了与传统硬碟相当的地步,更引燃SSD全面接替传统硬碟地位的火苗。 Conley进一步强调,TLC、3D NAND等新兴快闪记忆体方案正是让SSD成本触及新低点的关键。自2014年开始,主要SSD控制晶片商、模组厂竞相针对成本亲民的TLC记忆体发布相关产品,进而满足云端资料中心、消费性储存装置提高容量并降低售价的双重需求。  

Conley也透露,SanDisk与各大储存方案供应商都在研发搭载3D NAND记忆体的新型SSD,多数储存应用市场也将自2016年起开始转型,利用3D NAND SSD达到更高效能、容量,同时缩减成本。虽然3D NAND与传统2D架构有别,但多数SSD控制器开发商均已顺利克服技术挑战,未来与系统厂、记忆体制造商建立策略夥伴关系,将有助加速导入3D NAND方案。  

除成本下降的吸引力外,SSD引进新世代高速传输介面亦极具市场刺激效果。Conley指出,SSD业者选择介面的考量在于该应用所需效能及延迟表现,而现今PC、资料中心或交易系统,希望以高速PCIe NVMe介面及超低延迟记忆体通道储存方案,消弭装置与系统记忆体之间的链结问题。也因此,SanDisk等SSD供应链厂商自2011年起参与NVM Express工作小组,积极部署NVMe SSD,以因应2017年后,伺服器、资料中心和巨量资料(Big Data)分析设备的储存方案搭载需求。  

显而易见,SSD供应链业者正积极酝酿高规格、低成本的设计攻势,期加速拱大SSD市占,而此举与智慧手机市场风行的平价高规概念不谋而合,也为快闪记忆体储存市场增添新的话题。  

抢搭SSD热潮,宇瞻则于Computex推出新款工控和电竞SSD,并展出近距离无线通讯(NFC)SSD(图2)、指纹辨识随身碟(图3),令使用者在物联网时代的资料防护可更具安全性。  


图2 NFC SSD透过NFC手机触发SSD内建的Core Security三大安全指令,可大幅提升使用者在物联网时代的资料防护性。

图3 指纹辨识随身碟以个人指纹进行感应启动,提升资讯安全性。
宇瞻SSD再进化 新款工控/电竞产品吸睛 

图4 宇瞻总经理张家騉表示,工控SSD要求稳定、可靠度以及能长期供货,而该公司所提供的解决方案皆能满足这些要求。
宇瞻总经理张家騉(图4)表示,工控SSD要求稳定、可靠度以及能长期供货,消费性SSD则要求炫、快和便宜,但不代表工控SSD毋须快速,而消费性SSD毋须稳定,而宇瞻长期投入SSD市场,可于此两者之间取得平衡,提供到位的产品。  

研究机构Gartner研究指出,宇瞻在2014年全球SSD的市占率中,已连续3年在工控领域夺得第一名,宇瞻为稳固工控SSD领域的龙头宝座,今年推出NFC SSD,新款NFC SSD透过NFC手机感应,可触发其内建的安全指令,提升资讯防护能力。  

此外,宇瞻亦推出新款电竞SSD,该SSD比起市场其他SSD,不仅快速、更具备感官享受,因为其搭载LED背光功能,可变化不同色彩,使电竞玩家更具游戏临场感;同时指纹辨识随身碟,可从任何角度辨识指纹,严密防护个人随身资料。 针对近来3D NAND Flash的话题掀起一股热潮,张家騉表示,3D NAND已是大势所趋,宇瞻势必会朝此一方向发展,待3D NAND Flash具备足够稳定度后,即会用于制造SSD。  

而未来3D NAND Flash是TLC和MLC并存?抑或逐渐转向TLC,张家騉认为,NAND Flash技术发展至3D之后,不管是MLC/TLC耐用度皆可提升,但MLC/TLC天生即具差异性,用户须考量各自的应用需求,选择适当产品,而宇瞻可针对不同客户需求,提供适合的解决方案。  

NAND Flash供应大厂美光(Micron)近日发布新款16奈米的TLC NAND Flash,新品瞄准消费性储存装置市场;在3D NAND Flash市场布局上,美光则将TLC/MLC双线并行发展。  

锁定消费性SSD 美光16奈米TLC方案登场 


图5 美光科技储存事业部行销总监Kevin Kilbuck表示,美光TLC、MLC的NAND Flash各有不同市场需求。
美光科技储存事业部行销总监Kevin Kilbuck(图5)表示,美光16奈米的TLC NAND Flash不仅低成本,亦兼顾效能,适合消费性SSD、USB随身碟等市场应用,目前已有威刚、Tigo、创见和希捷等公司采用。  

美光除推出NAND Flash新品外,也已着墨3D NAND Flash发展,今年四月已发布MLC 3D NAND Flash,不久将推出TLC 3D NAND Flash。Kilbuck补充,美光的3D NAND Flash会在成本、效能和稳定度等三方面都达到平衡点后,推出该产品。此外,由于TLC/MLC在成本和稳定度各具优势,加上TLC与MLC各有不同市场应用,因此考虑不同的客户需求,美光在3D NAND Flash的市场策略,将采取TLC/MLC并进发展模式。  

换句话说,美光认为MLC产品将不因TLC产品推出而逐渐式微,因为MLC稳定度比TLC佳,对于资料中心和企业级市场而言,即使MLC价格高,但其读取/写入的表现较优,仍可能会选用MLC产品,未来美光将同时发展MLC和TLC的3D NAND Flash。  

PC OEM扩大采纳SSD 储存市场将风云变色 

PC OEM加速推动储存市场变革。越来越多PC OEM开始在产品中导入SSD储存解决方案,加快其在PC市场渗透率,而在PC OEM大举导入下,SSD市场将在未来五年呈现爆炸性成长,2020年SSD出货量可望上看二十亿台,加速取代传统硬碟(HDD),称霸资料储存市场。  


图6 Marvell储存事业部SSD与策略行销资深经理陈昭雄,PC是近年来SSD市场成长的主要动能。
Marvell储存事业部SSD与策略行销资深经理陈昭雄(图6)表示,近几年无论是消费端或是企业端,PC OEM都是促使SSD市场成长的最大推手。尤其2015年,SSD除错技术大有斩获;控制晶片进入28奈米先进制程;更重要的是,整个SSD生态系统(Ecosystem)形成,都势必让SSD强势席卷整个储存市场。  

陈昭雄也透露,目前SSD控制器主要还是以SATA介面为市场主流,不过随着新款行动装置晶片组(Chipset)将陆续在2015下半年发布,以及作业系统更新等趋势带动下,目前导入该介面的PC已有增加态势,PCIe介面的生态系统也将愈趋完备,因此未来SSD在PC市场势必也将掀起一场传输介面革命。  

据了解,Marvell此次推出DRAMless NVMe SSD控制晶片,该控制晶片采NANDEdge低密度同位元检测(LDPC)技术,支援TLC、3D NAND架构,并主打高整合特色,抢攻轻薄平板和二合一笔电市场,而更进一步来说,该款解决方案问世也将促使更多小型SSD解决方案推出。  

Marvell总裁暨核心创办人Weili Dai表示,当行动运算和云端服务已成为生活的一部分,可靠、安全和具成本效益储存解决方案,如果又能做到小尺寸的特色,对消费性市场无疑是一大福音,Marvell的这款DRAMless NVMe SSD控制晶片将能带动新一波尺寸更小的SSD解决方案导入庞大的消费性市场。  

关键字:SSD  NAND

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0728/article_43958.html
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