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东芝开发出最快的嵌入式NAND闪存模块设备控制器

发布时间:2020-05-16 发布时间:
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    东京—东芝公司2014年2月25日宣布,该公司已经开发出全球最快的符合JEDEC固态技术协会(JEDEC)制定的通用闪存存储(UFS)Ver.2.0和UFS统一存储器扩展(UME)Ver.1.0标准的嵌入式NAND闪存模块设备控制器。集成了这款控制器的嵌入式NAND闪存模块可实现比目前低端到高端移动设备广泛使用的e•MMC™[1]标准模块快10倍左右的随机读取性能。这款设备控制器可以在指甲大小的封装内实现个人电脑固态硬盘(SSD)的同等性能。

    东芝已经在2月12日加州旧金山举行的2014年IEEE国际固态电路会议(ISSCC)上展示了这款新设备控制器。

    智能手机和平板电脑CPU处理能力和DRAM容量的最新进步让用户得以畅享更强大的应用,包括高清视频播放器和功能丰富的游戏。这些设备同样需要使用嵌入式NAND闪存模块作为主要的非易失性存储器。展望未来,符合UFS标准的嵌入式NAND闪存将凭借其拥有的更高性能在高端移动设备上获得广泛使用。

    当前的嵌入式NAND闪存模块已经越来越无法存储所有数据,而这些数据是设备控制器的片上RAM中执行主机命令所需要的,主要原因是其不断增大的尺寸;设备控制器必须多次从NAND闪存中读取数据,从而放慢了命令的执行速度。其结果是人们对更强随机读取性能和更佳用户体验的需求不断增加。然而,由于从NAND闪存读取数据需要数10微秒的时间,所以很难持续增量式地改进随机读取性能。

    东芝已经开发出一款新的嵌入式NAND闪存模块设备控制器,可以解决这些问题。

    新的设备控制器在主机端DRAM中存储执行主机命令所需的数据,从而减少了从NAND闪存中进行读取操作的数量。这样能将处理读取命令所需的时间减半。该款设备控制器向主机端DRAM写入数据和从主机端DRAM读取数据的过程符合UFS UME Ver.1.0标准。UFS UME Ver.1.0标准是与UFS Ver.2.0同时发布的。

    东芝还开发了一个可平行执行来自主机读取命令的硬件引擎,并将集成到了新的设备控制器内。此举能实现比传统技术高出两倍的随机读取性能。

    这两项东芝新技术已经打造出一款带有设备控制器的嵌入式NAND闪存模块,其4KB随机读取性能可达60 kIOPS[2]以上[3]。这一性能水平大约比符合e•MMC Version 5.0标准的模块高出10倍。

    新设备控制器还集成了由东芝设计的新模拟电路技术,支持每通道5.8Gbps的UFS超高速串行通信,这样可以避免增加功耗。

    移动设备如果采用带有新设备控制器的嵌入式NAND闪存模块,将可以获取更高的随机读取性能,提升用户互动的响应时间,缩短应用启动时间,从而提升整体用户体验。

    带有新设备控制器的嵌入式NAND闪存模块的样品预计从2014年上半年度开始出货。

 

注:

[1] e•MMC™是采用JEDEC e•MMC™标准规格制造的嵌入式存储器产品的商标和产品类别
[2] 每秒输入/输出,1秒内完成的命令数。
[3] 相关条件如下:NAND闪存芯片数为8个,存取区大小为8GB,主机延迟为1微秒。



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