隨著PCIe儲存市場日趨成熟,慧榮科技(Silicon Motion Technology)繼兩年前推出第一代PCIe固態硬碟(SSD)控制器並創下超過500萬顆銷售佳績後,在今年的Computex 2018進一步發表全新的PCIe SSD控制晶片系列,支援PCIe Gen3 x4 NVMe 1.3規格,並提供涵蓋低中高階市場的多樣化選擇。

據慧榮科技產品企劃部專案經理鄭元順介紹,該公司在兩年前推出第一代PCIe SSD控制器SM2260,不僅獲得英特爾(Intel) 600P SSD採用,並首度將PCIe SSD帶到了大眾市場,由於其價格相當於SATA,但展現PCIe的高效能,因而獲得市場青睞。

慧榮科技最新推出的PCIe NVMe SSD控制晶片解決方案包括專為超高速Client SSD設計的SM2262EN、為主流市場開發的SM2263EN,以及適用於BGA SSD的SM2263XT DRAM-Less控制晶片,均採用該公司專有的韌體技術,包括端到端(End-2-End)資料路徑保護、SRAM ECC、結合LDPC和RAID的最新第五代NANDXtend ECC技術,並支援全線最新3D TLC和QLC NAND,滿足儲存裝置的高效穩定需求。

SMI_P1 慧榮科技在Computex 2018發表全系列PCIe SSD控制晶片

SM2262EN是其前一代PCIe SSD SM2262控制晶片(用於英特爾760P SSD)的升級版,在效能、功耗、NAND支援以及資料保護方面均大幅提升。SM2262EN支援PCIe G3×4 NVMe 1.3規格和8個NAND通道設計,並透過最新韌體技術提升讀寫效能——最大循序讀取/寫入速度分別達到3.5GB/s和3.0GB/s,幾乎突破PCIe Gen3的瓶頸,隨機讀寫則高達420K IOPS,整體效能較第一代SM2260提升至少30-60%。

新的控制晶片採用創新的IC架構,製程也從上一代的40nm進展至28nm製程,再加上硬體與韌體的改善,使其功耗大幅降低。鄭元順說:「28nm HPC製程穩定且速度快,使其十分省電,電池消耗減少超過30%。功耗跑分從第一代的85mW降低到55mW,同時支援PCIe的PS4模式,功耗可低至2.5mW。」此外,他並預計在下一代的Gen 4產品將持續加大投資採用12nm製程。

NAND支援方面,鄭元順指出,慧榮是少數幾家與全球四大NAND集團——包括三星(Samsung)、英特爾/美光(Intel/Micron)、海力士(SK Hynix)和東芝/WD (Toshiba/Western Digital)都有合作的公司,不僅支援這些快閃記憶體大廠的3D NAND,也在彼此的合作互動中掌握產品開發的規格和方向。他預計自今年下半年起,64層(64L) NAND將陸續出貨,有些廠商還可能推出96L的產品。

SMI_P2 預計在今年下半年就可看到64L QLC NAND量產

針對資料保護,鄭元順強調,相較於CPU和顯示卡等硬體,SSD中的資料更重要。因此,新系列控制晶片均搭載端對端引擎,「透過1bit的糾正和2bit的偵測,確保經過控制器的每一筆資料都經過檢查,讓資料出錯機率低至伺服器等級。」此外,全系列產品均支援AES引擎、TCG加密軟體以及認證韌體機制,以避免破解。

此外,這次推出的新系列產品還包括SM2263XT,這款DRAM-Less SSD控制晶片支援主機記憶體緩衝區(HMB)架構,可運用系統緩存區提升讀寫速度,並可封裝成適用於Tablet PC 11.5mm x 13mm的小尺寸BGA SSD。SM2263XT最大循序讀取/寫入速度分別達到2.4GB/s和1.7GB/s,鎖定工控與車用市場。

在目前的PCIe SSD市場,儘管三星在OEM與前裝市場均位居主流,但鄭元順看好慧榮科技在後裝和DIY市場的發展潛力,目前約佔有30%以上的市場,未來將在此基礎上進一步拓展。