固態(tài)硬盤也叫SSD,是由主控芯片、閃存顆粒和緩存單元組合起來的一塊電子集成板。在這三大件中,采購成本Z高的無疑是閃存顆粒,大約占據(jù)了70%的份額,而Z有技術含量以及核心技術的則是主控芯片了。至于緩存單元,由于不同廠商對于不同型號的產品的定位,以及部分產品存在著內外置緩存的區(qū)分,因而無法統(tǒng)一論述。
從今天起,小Z將從固態(tài)硬盤的元件出發(fā),為大家扒一扒主控芯片、閃存顆粒那些事。
群聯(lián)、慧榮、Marvell、三星等是主流主控芯片品牌:
一聽到主控芯片,自然會聯(lián)想到個人PC里的CPU,即中央處理器。沒錯,固態(tài)硬盤里的主控芯片的確如同PC中的CPU,相當于固態(tài)硬盤的大腦,承擔著指揮、運算以及協(xié)調的作用。
其具體作用表現(xiàn)在,一是合理調配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷,讓所有的閃存顆粒都能夠在一定負荷下正常工作,協(xié)調和維護不同區(qū)塊顆粒的協(xié)作,二則是承擔了整個數(shù)據(jù)中轉,連接閃存芯片和外部SATA接口,三則是負責固態(tài)硬盤內部各項指令的完成,諸如trim、CG回收、磨損均衡。
主控芯片相當于CPU
可以說,一款主控芯片的好壞直接決定了固態(tài)硬盤的實際體驗和使用壽命。
那么問題來了,到底有哪些主控芯片呢?它們的性能又有什么差距呢?
不同于PC端,一家擠牙膏般的壟斷,自固態(tài)硬盤誕生以來,不斷的有廠商進行主控芯片的研發(fā)和創(chuàng)新,臺系、日韓、歐美等都有專注于主控芯片研發(fā)的廠商,并沒有產生具有壟斷性質的芯片廠商,除此之外由于固態(tài)硬盤的結構簡單,很多具有完整生產線的大 牌廠商還進行自主研發(fā),自產主控。
因而,主控芯片市場,呈現(xiàn)著多極化的分層,從早年的智微Jmicron、Indilinx、東芝自產到中期主流的Sandforce以及到如今百花齊放的慧榮、群聯(lián)、Marvell、三星,主控芯片廠商在不斷的競爭中將固態(tài)硬盤產品的總體性能提升向上提升了一大步,也推動了整個固態(tài)硬盤向消費市場的普及。
接下來,小Z根據(jù)當前主流固態(tài)硬盤采用的主控芯片品牌慧榮、群聯(lián)、Marvell以及形成規(guī)模效應的三星主控,簡單的聊聊關于主控芯片的那些的事。
Marvell主控芯片:是主流中的shou選
Marvell,全名為美滿電子科技公司,創(chuàng)立于1995年,到目前為止擁有約7200名員工,是一家的無晶圓廠半導體的跨國公司,美國總部位于加州圣塔克拉拉,在美國、歐洲、以色列、印度、新加坡和中國均設立了研發(fā)中心。
雖然在固態(tài)硬盤領域,并沒有出現(xiàn)一家主控芯片廠商獨霸市場的壟斷情況,但依舊存在著市場份額較大的主控廠商,那就是我們接下來要聊的Marvell主控。
作為一家以技術為核心的無晶圓廠的半導體研發(fā)公司,Marvell在芯片設計、大容量存儲解決方案、移動與無線技術、網絡、消費產品等方面都有著相當?shù)慕洹?p>
Marvell存儲芯片解決方案選型器
具體到存儲領域,Marvell是數(shù)據(jù)存儲解決方案的市場lingxian者,涉及消費市場、移動產品市場、桌面產品市場及企業(yè)市場等眾多領域。這一點我們可以從官網的產品選購器上,略窺一二。從上圖中,我們可以看到僅在存儲解決方案的選項中,Marvell就提供了高達25種涉及到SATA、SAS、SATABridge、SAStoSATA等四種應用場景的解決方案。
在當下基于SATA接口的Marvell主控方案中,88SS9187、88SS9188、88SS9189、88SS9190以及88SS1074等五款較為流行。
Marvell88SS9187主控兼容SATA6Gbps3.1接口,支持主流的NAND標準。它支持8通道并行,每通道速度可達200MB/s,Z高讀寫速度可達1.6GB/s。新主控的容錯能力也得以增強,支持ECC糾錯,同時支持芯片內RAID功能。
Marvell88SS9188,作為9187的閹割版,將8通道變?yōu)榱?通道,其他性能幾乎不變。
Marvell88SS9189則是支持Z新的SATA6GbpsRev3.1規(guī)范,業(yè)內Z低運行/待機功耗,通道數(shù)和通道速度上和9187相同,只是在緩存上提高了支持容量到達DDR31GB大小,以及提高了核心頻率。
接著是,Marvell88SS9190,官網上幾乎沒有太多關于此款主控的詳細介紹,而根據(jù)Marvell一貫的研發(fā)作風,我們可以斷定此款主控是9189的閹割版,提供4通道并行,支持TLC閃存顆粒。
Z后是Z新的Marvell88SS1074主控,此款采用28nmCMOS工藝制造,SATA6Gbps接口,支持Marvell的第三代NANDEdge糾錯技術、LDPC低密度奇偶校驗技術,wan美適配15nmSLC/MLC/TLC、并支持3DNAND,以及支持ONFI3、Toggle2傳輸介面,Z高速率400MT/s。
以下是部分采用Marvell主控的代表產品:
作為國際廠商,Marvell的主控芯片行銷全球,設計多個品牌廠商,是目前yi流固態(tài)硬盤廠商Z為信賴的主控解決方案。但是,Marvell在進行芯片出售時,僅提供單片的芯片產品,而沒有響應的固件解決方案,需要各大廠商自行研發(fā)適配方案,這不僅提高了廠商的研發(fā)成本,同時還為部分沒有研發(fā)能力的廠商關上了選購Marvell主控的大門。
慧榮主控:一站式服務
慧榮,全稱為慧榮科技,1995年成立于美國加州硅谷,目前總部設立于臺灣,并在臺灣、中國、香港、韓國、日本、美國均設有研發(fā)及運營團隊,公司于2005年在美國Nasdaq上市,成為亞洲diyi家赴美掛牌的IC設計公司。
作為一家在美國上市的臺灣IC設計公司,慧榮科技在固態(tài)硬盤主控芯片上的主要優(yōu)勢在于能夠提供從主控芯片到固件方案,再到電路板設計、閃存顆粒的配對等一整套固態(tài)硬盤的解決方案,還能夠根據(jù)采購廠商的個性化需求進行定制化的服務。
intel540s采用的SM2256主控
慧榮提供的一站式服務,對于一些設計能力不足的中小企業(yè)以及處于傳統(tǒng)行業(yè)力圖轉型切入固態(tài)硬盤行業(yè)的企業(yè)而言,能夠極大的解決它們的實際問題,能夠快速提升產能和切入市場。
目前,慧榮科技的主流主控芯片產品有以下幾種,其中SM2258,是全球首 款支持3DTLCNAND的交鑰匙式SATA6Gb/sSSD控制器解決方案,intel新近推出的540S固態(tài)硬盤就是采用的此款主控芯片。
以全面完整著稱的慧榮主控芯片,能夠從軟件和硬件層面給予廠商全方位的支持,再加上較為低廉的采購價格,是中小廠商和大 牌廠商入門級品牌主控的shou選。
群聯(lián)主控芯片:性價比是目標
群聯(lián)主控,全稱群聯(lián)電子,2000年成立于臺灣新竹,是全球diyi家推出單核心優(yōu)盤主控芯片的臺灣IC設計廠商,同時群聯(lián)作為NAND閃存解決方案的供貨商,也可以提供品牌廠商,系統(tǒng)與OEM服務。
回到和主控芯片上,從優(yōu)盤主控設計開始,一直到固態(tài)硬盤主控,群聯(lián)設計出品的主控芯片以性價比著稱,特別是固態(tài)硬盤發(fā)展初期,群聯(lián)主控更是憑借著chao強的性價比占據(jù)了大部分的品牌市場。
群聯(lián)大部分的主控都支持諸如ECC糾錯機制、Trim功能、AES高級加密標準、DEVSLP深度節(jié)能、NCQ原生命令隊列技術以及S.M.A.R.T自我監(jiān)測技術。
從PS3110開始,增加了對于TLC閃存顆粒的支持,而Z新的PS3111則已經開始wan美適配3Dflash?;氐骄唧w產品上,由于群聯(lián)主控的產品眾多,性價比高,功能全面,以及臺資背景,成為國內許多固態(tài)硬盤廠商的主要固態(tài)硬盤供應商。
群聯(lián)主控,因其中流的產品性能、低廉的價格以及全面的服務,和慧榮主控一樣,深受中小廠商的追捧,也成為大 牌廠商入門級產品的shou選方案之一。
三星主控:自產自銷絕不外銷
基于三星如此嚴格的保密措施,目前關于三星系列主控芯片的詳細參數(shù),幾乎沒有多少可供參考的信息。
三星電子,作為全球為數(shù)不多的,擁有半導體設計、加工、制造、生產、銷售等完整生態(tài)鏈的半導體企業(yè),在固態(tài)硬盤的主控芯片領域,也占據(jù)著一席之地,并創(chuàng)造性的研發(fā)出基于三星自家固件的一系列主控芯片,并拒絕投放市場,自家使用。
僅通過部分網站披露的信息僅供參考,“MCX是200MHz的三核ARM9核心,緩存容量256MB,MDX的核心則換成300MHz的三核Coretex-R4處理器,緩存容量512MB,MEX則是把頻率提升至400MHz,并且加入了TurboWrite技術的支持,緩存容量1GB?!?p>
三星主控對應的三星產品
上表是三星主控對應的三星品牌產品,通過表格可以看到,三星主控的命名方式有著明顯的規(guī)律性,即以三個字母為代表,根據(jù)中間字母的英文排列順序進行型號劃分。
雖然目前關于三星家主控的相關信息少之又少,但是從網上相關的固態(tài)硬盤的測評中可以看到三星主控在緩存技術、信號處理等方面還是有著相當亮眼的表現(xiàn),只可惜三星家始終不愿意出售主控方案,不知是為了保密還是為了“遮羞”。
總結:
作為固態(tài)硬盤的大腦,主控芯片的品質高低決定了產品的真實體驗,而當下主控芯片的市場呈現(xiàn)著百花齊放,百家爭鳴的大好景象,各路主控廠商都在為固態(tài)硬盤的真實體驗進行創(chuàng)造性的研發(fā)。
只可惜國內尚未出現(xiàn)有研發(fā)能力的主控廠商,能夠加入其中,在未形成壟斷的主控領域,開辟一份屬于中國的領土,而不是僅僅甘心于爭做組裝廠。
2018-05-14 11571次