Putusan kami
Silicon Motion sedang dalam langkah untuk mengambil alih pasar entry-level dan mainstream lagi. Sangat sedikit perusahaan sejauh ini dalam pengembangan pengontrol untuk flash 3D, tetapi SM2258 hampir siap dalam bentuk yang kami uji hari ini. Kami menduga itu akan memimpin pasar dan meningkatkan jumlah kemenangan desain untuk perusahaan pada akhir 2016 dan awal 2017.
Untuk
Desain 4 saluran berbiaya rendah
Keandalan yang sangat baik
Performa solid untuk jumlah die NAND
Melawan
Tidak 100% dioptimalkan saat ini
Spesifikasi Dan Fitur
Kontroler Silicon Motion SM2258 sudah dikirimkan dengan 2D NAND di SSD Intel 540-an (konsumen) dan 5400-an (profesional). Intel memanfaatkan pemeriksaan paritas densitas rendah SM2258 yang kuat untuk satu tarikan terakhir dengan 2D NAND, tetapi kami berharap untuk melihat SM2258 dikirimkan dalam beberapa produk baru saat flash IMFT 3D tersedia secara luas.
Di Computex 2016, kami berbicara dengan beberapa produsen SSD Tier 3, yang merupakan perusahaan tanpa manufaktur flash NAND atau kekayaan intelektual pengontrol SSD, yang mengevaluasi SM2258 untuk desain SSD masa depan dengan IMFT (Intel/Micron Flash Technology) 3D NAND baru. Silicon Motion, Inc. (SMI) membangun hubungan kerja yang baik dengan Intel dan Micron dengan menyediakan pengontrol untuk SSD yang ada dan yang akan datang, sehingga tidak hanya memiliki kursi baris depan untuk pertunjukan 3D NAND; itu sebenarnya di ring dengan flash 3D baru IMFT.
SMI telah berkomitmen untuk membangun pengontrol SM2260 NVMe untuk merek game Ballistix baru Micron, yang menampilkan flash 3D multi-level cell (MLC) baru perusahaan. Hubungan tersebut membantu perusahaan mendapatkan pengetahuan tentang flash baru, sementara beberapa produsen pengontrol lainnya masih menunggu untuk mendapatkan sampel sehingga mereka dapat membangun pengontrol prototipe.
Mari kita lihat dulu SM2258 entry-level, yang sekarang mendukung flash TLC 3D IMFT.
Fitur Teknik
Gerakan Silikon SM2258
Untuk membangun kontroler, SMI harus menguasai dua disiplin ilmu yang sering berselisih satu sama lain. Rintangan pertama adalah mengembangkan pengontrol kustom baru untuk pasar SSD tingkat pemula, yang merupakan segmen di mana model dengan harga terendah sering mendominasi penjualan. Tantangan kedua adalah mengembangkan dan menggabungkan teknologi baru yang memungkinkan flash 3-bit per sel berbiaya rendah dan berdaya tahan rendah berkembang pesat di bawah kondisi SSD konsumen selama periode garansi. Triknya adalah memadukan biaya rendah dan teknologi tinggi ke dalam satu desain.
Arsitektur
CPU RISC 32-bit
Bus sistem 64-bit efisiensi tinggi
Mekanisme tidur dan bangun otomatis untuk menghemat daya
Detektor tegangan bawaan untuk perlindungan kegagalan daya
Reset power-on dan regulator tegangan bawaan
Sensor suhu internal untuk deteksi suhu SSD
Mendukung antarmuka JTAG, antarmuka UART (RS-232), dan antarmuka I2C untuk debug di sistem
Antarmuka Tuan Rumah
SATA Revisi 3.1 Sesuai
Sesuai Perintah ATA/ATAPI-8 Dan ACS-3
Kecepatan antarmuka SATA 6 Gb/dtk (kompatibel mundur hingga 1,5 Gb/dtk dan 3 Gb/dtk)
Perintah Asli Antrian hingga 32 perintah
Mendukung tidur perangkat SATA (DevSleep)
Perintah Manajemen Kumpulan Data (TRIM)
Self-Monitoring, Analisis, dan Teknologi Pelaporan (SMART)
Mendukung mode PHY Sleep (CFast PHYSLP)
Mendukung perintah mode LBA (Logical Block Addressing) 28-bit dan 48-bit
Perlindungan dan Keandalan Data
Mendukung set fitur keamanan ATA8
Mendukung penghapusan keamanan data dan penghapusan cepat
Teknologi koreksi kesalahan dan perlindungan data NANDXtend yang dipatenkan melipatgandakan siklus P/E untuk perangkat SSD TLC 3D
Teknik pembentukan data internal meningkatkan daya tahan data
Opsi perlindungan tulis Perangkat Lunak/Perangkat Keras
Teknologi StaticDataRefresh memastikan integritas data
Opsi pensiun blok lemah awal
Algoritme level keausan global meratakan jumlah program/penghapusan dan memperpanjang masa pakai SSD
Dukungan Flash NAND
Mendukung 1z nm TLC dan 3D MLC / TLC NAND
Mendukung ONFI 3.0, Toggle 2.0, dan antarmuka Asynchronous
Mendukung 1.8V/3.3V Flash I/O
Mendukung ukuran halaman 8KB dan 16KB
Mendukung operasi 1-pesawat, 2-pesawat, dan 4-bidang
Antarmuka flash 4 saluran mendukung hingga 32 perangkat flash NAND
Antarmuka DRAM
Antarmuka DRAM lebar 16-bit
Mendukung DDR3/DDR3L
SMI menggunakan kode koreksi kesalahan NANDXtend low-density parity check (LDPC) miliknya dengan SM2258. Koreksi kesalahan adalah teknologi inti yang memungkinkan produsen SSD membuat SSD baru berbiaya rendah dengan NAND berkualitas lebih rendah. Rahasia kotornya adalah bahwa daya tahan NAND telah menurun dengan setiap penyusutan litografi baru, dan LDPC menyediakan opsi dekode lunak dan keras untuk meningkatkan daya tahan di luar tingkat kesalahan mentah.
Secara teori, flash 3D IMFT seharusnya mengatur ulang jam pada ketahanan NAND, tetapi beberapa produsen SSD masih mempersiapkan 1.000 hingga 3.000 siklus program/penghapusan tanpa teknik koreksi kesalahan yang canggih.
NANDXtend bukanlah teknologi baru. SMI menggunakannya pada pengontrol SM2256 yang dirancang untuk flash TLC planar. Silicon Motion terus meningkatkan kode LDPC untuk menghadirkan daya tahan dan efisiensi yang lebih baik sekaligus mengurangi konsumsi daya.
StaticDataRefresh adalah teknologi eksklusif lain dari SMI, tetapi perusahaan lain memiliki fitur serupa. Teknik ini menjaga data Anda dari penyimpangan tegangan, yang terjadi ketika delapan tingkat pengisian sel (dengan TLC) bergerak. “Drift” memaksa pengontrol untuk menggunakan teknik ECC yang kuat untuk membaca data dengan benar ketika voltase mendekati tingkat pengisian berikutnya, tetapi langkah ekstra meningkatkan latensi dan memperlambat kinerja baca. Teknologi StaticDataRefresh memantau voltase dan memberikan penyegaran cepat sesuai kebutuhan untuk menjaga kinerja baca tetap tinggi dari waktu ke waktu.
SM2258 membawa peningkatan lain dari pengontrol SM2256 yang berusia setahun. Kami pertama kali berbicara tentang skema penulisan direct-to-die baru dengan pengontrol S10 Phison yang bersaing, tetapi SMI memiliki teknologi “direct-to-TLC” yang serupa. Keduanya bekerja sama. Ketika buffer yang diprogram SLC menjadi penuh, SSD mulai menulis data yang masuk langsung ke flash TLC. Di SSD sebelumnya, semua data yang masuk melewati buffer SLC sebelum SSD menulisnya ke lapisan TLC. Teknik ini mengurangi keausan pada flash, tetapi metode ‘lipat’ memaksa SSD untuk memperlambat data yang masuk setelah buffer SLC cepat penuh. Metode flip memungkinkan SSD menyediakan ruang untuk lebih banyak data masuk, tetapi hal itu terjadi saat SDD mendorong data ke area TLC yang lebih lambat.
Pengontrol SM2258 melaporkan sejumlah besar pembacaan SMART. Sampel kami mungkin memiliki tautan ke BX300 generasi berikutnya. Seri BX adalah penawaran entry-level Crucial yang juga menggunakan flash Micron. Di masa lalu, Krusial menggunakan pengontrol SMI untuk seri BX. Saat ini, tidak ada jaminan bahwa BX300 akan dikirimkan dengan pengontrol SM2258 dari Silicon Motion, dan tidak ada perusahaan yang merilis komentar publik tentang kemenangan desain BX300.
Melihat Lebih Dekat
Flash IMFT 3D TLC adalah die 384Gbit pertama di dunia, yang setara dengan 48GB per die. NAND menyediakan 1,5x kapasitas flash MLC 256Gbit, yang merupakan evolusi berikutnya dari die 128Gbit yang lebih lama. Kepadatan aneh berarti bahwa SSD dengan flash akan memiliki konfigurasi yang sangat aneh. Kebanyakan SSD 256GB di pasaran menggunakan empat atau delapan paket, tetapi desain referensi SM2258 yang kami miliki memiliki enam paket. Setiap paket berisi satu mati NAND 48GB dengan total kapasitas mentah 288GB.
Perusahaan dapat membagi kumpulan 288GB menjadi 256GB kapasitas yang dapat dialamatkan dengan 32GB dicadangkan untuk aktivitas latar belakang, atau 240GB kapasitas dengan 48GB dicadangkan. Crucial MX300 dikirimkan dengan kapasitas 275GB, tetapi kami menduga produsen SSD lain akan memilih area cadangan yang lebih tinggi karena manfaat kinerjanya.
Ini akan menandai berakhirnya SSD 128GB untuk sebagian besar pasar, tetapi ini menggeser SSD paralelisasi rendah (AKA lebih lambat) ke kelas kapasitas 256GB. SSD 256GB akan segera menjadi usang bagi sebagian besar pembaca kami, dan SSD 512GB akan mengambil alih kendali untuk penggunaan umum. Bahkan model 2TB yang eksotis menjadi lebih umum.
Pengontrol SMI SM2258 mendukung 4 saluran dengan 8 CE, yang berarti mendukung hingga 1536GB NAND dengan 384Gbit die. Micron telah mengungkapkan beberapa detail TLC 3D generasi berikutnya, yang diharapkan sekitar tahun 2017. Tumpukan baru berlipat ganda dari 32-lapisan menjadi 64-lapisan, dan kepadatan cetakan meningkat dari 48GB menjadi 96GB.
Kapasitas flash ekstra berarti pengontrol perlu menangani lebih banyak DRAM untuk men-cache data lapisan terjemahan flash. Sampel prototipe SM2258 kami memiliki bantalan untuk dua paket DDR3/DDR3L.
Flash TLC 3D Micron menyimpan data tiga kali lebih banyak daripada TLC planar terpadat perusahaan. Untuk mendapatkan kinerja mainstream, produsen SSD perlu fokus pada produk kelas 512GB sebagai titik awal. Apa pun di bawah kapasitas itu akan mengalami latensi yang lebih tinggi dan kinerja sekuensial yang lebih rendah selama hampir semua beban kerja.
Untuk mendorong intinya, prototipe SMI SM2258 yang kami uji memiliki paralelisasi yang sama dengan banyak SSD 64GB saat ini. Kapan terakhir kali kita berbicara tentang SSD 64GB yang cepat, atau bahkan SSD apa pun dengan kapasitas itu? Itulah perbedaan lompatan IMFT ke 384Gbit dengan TLC NAND.
