目前,随着固态硬盘(SSD)中数据存储方式的改变,几个主要的内存芯片供应商正在将各自的多级单元(MLC)技术优势应用于该新兴市场,助力基于NAND的存储架构更进一步发展,特别是针对移动电子产品市场。

与传统硬盘相比,SSD具有更低功耗、更快启动时间、更高可靠性、更完善的性能以及无机械噪音等优点。然而,低密度和高价格却一直在妨碍固态技术的继续发展。目前,一些供应商正在试图改变这一局面。

美光科技(Micron Technology)、东芝美国电子元器件(TAEC)和Lexar Media(美光的全资子公司),近期凭借一系列不同外形和容量的产品进军SSD市场。而竞争对手英特尔和三星电子,则各自分别推出了据称是同类产品中体积最小、速度最快的产品。

美光的RealSSD系列SSD产品,容量从1到64GB不等,专为计算、企业服务器以及网络应用设计。美光用于笔记本电脑和台式机的1.8和2.5英寸产品,存储容量在32和64 GB,目前提供样品。

RealSSD系列器件包括固态硬盘、嵌入式USB产品和模块产品。RealSSD固态硬盘具有原生SATA II接口,从而提升了性能。与目前大多产品不同,该系列采用了专为SSD应用而设计的单芯片控制器,而且不再需要SATA桥接芯片。该控制器针对NAND四通道控制进行了优化,并支持诸如原生命令队列(NCQ)等先进的SATA特性,后者允许硬盘识别读和写命令。同时,它还支持SATA热插拔,允许在不关断电源的情况下将硬盘从系统中移除。

美光RealSSD嵌入式USB产品的存储容量范围从1GB到8GB,通过嵌入式USB2.0接口就可以集成到系统中。该产品为在工业PC或刀片服务器系统内存储和导入一个完整操作系统提供了极具成本效益的解决方案,且还可被用作频繁访问文件的备份。

美光的RealSSD模组本质上是一个体积小巧的固态存储器件。该模组采用常用的SATA接口,高为25mm、长为、厚不足4mm,据美光介绍,这样的设计是为了加大系统气流从而更好散热。

图1:利用MLC技术,东芝在1.8英寸下实现了128GB容量。

TAEC以一系列主要面向笔记本电脑的基于NAND闪存的SSD产品,进入该新兴市场。东芝的首批SSD提供32、64和128GB三种容量,分别采用嵌入式模块、1.8英寸及2.5英寸硬盘封装形态。

东芝的SSD整合了一个原始的MLC控制器,它支持快速读/写、并行数据传输和损耗平衡(wear leveling),所达到的性能可媲美单级单元NAND闪存SSD。

通过应用MLC技术,东芝在1.8英寸上实现了128 GB容量。东芝预期,其基于MLC NAND产品线的启动,将加速其固态存储器在笔记本电脑和数码消费产品中的应用。该系列产品使用了56nm工艺制造的NAND闪存存储器,在70.6 x 53.6 x 平台上还整合了控制器芯片和DRAM。通过SATA II接口(3Gbps的传输速率),其最大读和写速度分别为100MBps和40MBps,符合高速串行接口速度。其额定工作寿命是一百万小时。

三星也利用其NAND存储器技术能力开发了基于MLC闪存的128GB SSD,并且将在今年推出用于笔记本、台式机以及其他移动应用的1.8和2.5英寸版本。

三星的SSD具有70MBps的数据写速率(三星称,这是业内迄今基于MLC的SSD的最快速度),借助了优化的控制器技术和高效的闪存管理固件技术。其128GB SSD的读数据速率则为100MBps。

三星的128GB SSD将以5mm厚的纤薄标准1.8英寸版本(旨在刺激更薄的超移动PC设计),以及针对移动消费应用的传统1.8英寸版本和用于标准尺寸笔记本电脑的2.5英寸版本三种形势亮相。

三星的128GB SSD带有3Gbps SATA II接口,它利用NCQ和扩展频谱时钟来进一步提升其已经表现不俗的性能。为了达到工作模式下的低功耗目标,它还具有由设备/主机模式引导的电源管理功能。

三星卓越的损耗平衡技术结合其先进的闪存管理技术,为其基于MLC的SSD提供了高可靠性,该产品的平均无故障时间(MTBF)为一百万小时。

对英特尔来说,进入移动设备市场是个关键。英特尔最近推出了业界最薄SSD之一的Z-P140 PATA SSD,就是特意为手持移动设备而设计的。该产品具有2GB和4GB两种版本,支持行业标准的并行ATA(PATA)接口。它为强化基于英特尔CPU的计算机而进行了优化,而且还将是2008年问世的用于移动互联网设备的英特尔Menlow平台的一个可选部分。

图2:这是美光1.8英寸RealSSD固态硬盘的内视图,其原生SATA II接口提升了笔记本和台式电脑应用的性能。

据英特尔介绍,Z-P140是同类产品中体积最小的SSD,所以对移动和超级移动设备的设计师和制造商来说都很有吸引力。它比1.8英寸普通硬盘小400倍、轻75倍(仅为)。另外,英特尔称,它还更加耐用。

2GB和4GB容量可存储移动操作系统、应用和数据(例如音乐和照片),而且还可以扩展至16GB。

英特尔Z-P140 PATA SSD的读/写速度分别为40MBps和30MBps。其工作时的功耗是300mW,而该器件在休眠模式仅消耗功率,从而延长了电池使用时间。

该产品的平均无故障时间为2.5百万小时,其基于PATA的芯片级封装在紧凑占位面积内提供了可靠的固态性能。

英特尔Z-P140目前提供样品,并且即将大规模量产。2GB版本之后,将推出4GB版本。

Lexar Media公司发布了其Crucial SSD产品线,它有32GB和64GB两种版本,采用的是行业标准的2.5英寸硬盘外壳,并且带原生SATA 3Gbps接口。Lexar Media还将提供Crucial SK01外部驱动套件及包括Crucial SSD Advisor工具在内的各种在线客户工具,工程师可从和网站上下载这些工具。

Crucial SSD没有启动(spin-up)时间、搜索时间或转动延时,从而缩短了系统的启动和应用载入时间。其他特性包括:低功耗(工作时小于2W)、抗冲击(1,500 G/0.5 ms)和抗振动(20G/20-2,000 Hz)、高可靠性(两百万小时的MTBF)以及低延时(小于1ms的读取时间)。

重82g、提供无声运行且工作噪音为零贝尔的SSD,由于没有会导致发热的移动部件,所以工作时不产生热量。在支持热插拔的系统中,无需关断与主计算机的电源连接,就可将SSD从硬盘插槽中拿出。该特性支持直接、灵便的数据安保性能。

作者:苏美妮