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TDK推出支持串行ATA的NAND型闪存控制器

我爱方案网| TDK,ATA 3Gbps,NAND,闪存| 2012-11-09
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【导读】TDK推出支持串行ATA 3Gbps的NAND型闪存控制IC GBDriver RS4系列,实现了高速接入的高速SATA控制器,支持包括最新的1xnm代、2xnm代的16KByte/page的SLC(2值)、MLC(多值)NAND型闪存以及8KByte /page,4KByte/page等各种结构的NAND型闪存。

TDK推出支持串行ATA 3Gbps的NAND型闪存控制IC GBDriver RS4系列,并从2013年1月起开始发售。

GBDriverRS4是实现了高速接入(执行速度为180MByte/sec)的高速SATA控制器IC。所支持的闪存,不仅包括最新的1xnm代、2xnm代的16KByte/page的SLC(2值)、MLC(多值)NAND型闪存,还包括8KByte /page,4KByte/page等各种结构的NAND型闪存,用户通过选择最合适自己的闪存,可在512MByte~1TByte的宽容量范围内构建高速SATA存储。

进行高速控制的同时,还在使用最新MLC型NAND闪存的基础上,追加了为提高数据可靠性所必不可少的读取重试功能。此外,通过配合使用从现有GBDriver系列沿用的自动恢复功能、随机数据功能、自动刷新功能等,使得产品设计具备了可应对未来闪存变化的能力。包括迄今得到客户好评的GBDriver电源切断时的数据保全算法在内,数据可靠性得到了飞跃性的提高。

另外还新增加了对于想要强化数据可靠性的用户来说最合适的Enhanced ECC功能,可以将ECC从512Byte扩大到71bit。另外,通过配备高水平全区域静态负载平衡(Static wear leveling)算法,对全存储领域(全区块)的擦写(删除)次数进行平均化,可以最大限度地延长存储寿命。作为SMART(Self- Monitoring & Analysis Reporting Technology)信息,可获得全存储块的擦写(删除)次数,因此易于对闪存存储进行定量化的寿命管理。

安全功能也非常充足。不仅安装了ATA的安全功能,还搭载了AES*128bit加密功能。由于能够将数据加密写入 NAND型闪存,因此可防止数据遭到窜改、泄漏,为数据安全提供强有力的保护。TDK将自2013年4月起逐步销售搭载GBDriverRS4的NAND 模块(SSD等)。

用语集

        * AES: Advanced Encryption Standard 的简称。是指以美国商务部联邦信息处理标准FIPS PUB197 登录的区块加密处理方式。

主要应用


        * 半导体制造装置、数控机床、序列控制器、PLC(可编程逻辑控制器)、触摸式电脑、内嵌CPU板等所有FA设备
        * 自动检票机、自动售票机、月票售票机、列车运行管理系统、自动机票出票机、自动登机设备等所有站务设备
        * 收银机等的POS(Point of Sales)机、便利店及站内小卖店终端、ATM(自动提款机)等金融结算终端
        * 数码照相机、摄像机、智能TV、蓝光光盘(BD)TV、BD播放机、BD刻录机、机顶盒(STB)、CS广播调谐器等所有AV设备
        * 智能手机、平板PC、上网本PC、移动互联网设备(MID)、超级移动电脑(UMPC)等移动信息终端以及瘦客户机、SATA RAID SSD等所有信息IT设备和云计算系统
        * 汽车导航系统、便携式导航设备(PND)、数字行车记录仪、数据记录仪、行驶记录仪、汽车后视监视装置(Rear View Monitor)等所有车载设备
        * 多功能打印机(MFP)、商标打印机、条码打印机和商用投影仪、电话会议系统、电子黑板等所有办公自动化设备
        * 卡拉OK点播机、电子游戏机等所有娱乐设备、游戏机
        * 数字标牌、电子广告牌和电子POP等广告显示装置
        * 图像诊断装置、血液分析装置、医疗PC、电子病历系统、DNA微阵列合成装置、生化自动分析装置、远程医疗系统和自动护理系统等所有医疗设备、数据分析设备
        * 第四代手机4G数据通信系统(LTE-Advanced/WiMAX2)等所有适用于基站的通信广播设备以及信息系统设备
        * 智能电表、电网通信基础设施、电力设备自动控制系统、各种能源管理系统和楼宇空调系统等所有智能电网设备
        * 生物认证系统、进出入管理系统、监视器等所有安全终端、防盗设备
        * 紧急地震速报系统和家用火灾报警器等所有防灾设备

主要特点和优势

       1. 主控(host)接口
          该产品符合Serial ATA standard Rev. 2.6的标准与规格,可对应Gen1:1.5Gbps、Gen2:3.0Gbps,实现高速读取与写入,读取速度为180MByte/s,写入速度为 130MByte/sec。(以上按照Crystal Disk Mark3.1测定,并受快闪连接结构和系统环境影响。)
       2. 所支持的闪存
          支持各闪存供应商的4KByte/page、8KByte/page及16KB/page 结构的NAND型闪存。支持SLC(2值)闪存和MLC(多值)闪存。可在SLC和MLC上分别构建从512MByte至512GByte以及从 2GByte至1TByte的SATA快闪存储。
       3. 全区域静态负载平衡(Static wear leveling)功能装置
          采用 TDK 全区域静态负载平衡(Static wear leveling)算法,可以测算全存储领域(全区块)的擦写(删除)次数,均等地进行区块的更换。对OS等固定区域也定期进行均等化,使得存储寿命得到飞跃性的提高。同时,可自由设定静态负载平衡范围(这种情况下,除静态负载平衡区域的设定区域外,其他区域实施动态负载平衡控制)。
       4. 断电容错算法
          由于采用TDK独创的算法,当数据当写入过程中发生断电现象时,可以降低对读取对象以外数据的破坏以及关联数据出现错误的风险。
       5. Enhanced ECC功能
          即使在通常使用情况下,也可根据对闪存的判别,选择30bit ECC、44bit ECC或者71bit/1Kbyte等强有力的ECC。而对于那些追求更高可靠性的应用程序,可通过使用GBDriver RS4的Enhanced ECC功能,将ECC能力提高到71bit/512Byte。
       6. 读取重试功能
          随着NAND闪存的微型化,尤其对于MLC闪存而言,在数据存储后搁置等情况下,容易出现浮置栅极的电位变化。当读取一次后发生ECC错误时,会改变读取电位,并再次读出。
       7. 数据统计功能
          写入数据时,为避免同一数据连续被写入,自动将各种不同的数据类型随机配置进行写入,不易发生比特错误。
       8. 纠错与修复功能
          通过搭载自动恢复功能,自动修复因反复读取而出现的比特错误(读取干扰错误)。同时,凭借自动刷新功能,读取包括不经常读取的区域在内的闪存上的所有数据。因根据需要自动进行纠错,故能够防止由于读取干扰错误、数据保存错误等而发生数据丢失的情况。自动刷新功能在后台进行处理,即便是在纠错过程中,也几乎不会导致命令延迟。
       9. 搭载了AES128bit模式的自动加密功能
          由于搭载了 AES128bit 模式的加密功能,可以自动将数据进行加密并写入NAND 型闪存中。
          从而可以防止个人信息和机密信息的泄漏和窜改。
      10. 支持ATA Trim指令
          通过ATA Trim指令,可以完全删除数据,因此在更换、废弃时更加令人放心。同时,通过本指令可以删除不必要的数据,能够提高写入效率。
      11. 其他功能
         (1)全扇区(sector)数设定功能(包括clipping功能)
              数据区域分割的逻辑块数量可以按1个扇区单位进行增减。例如,通过减少逻辑块的数量,可以延长闪存的可擦写次数。反之,对于无需长寿命的产品,可以通过增加逻辑块的数量,最大限度地增加存储容量。
          (2)安全(密码)功能
              该产品由于使用了ATA标准的保护功能,顾客可以自行设定或者解除密码。从而顾客可自行认证,安全地存储重要数据。
          (3)支持SMART指令
              使用SMART指令,可以得知全部存储区块的擦写(删除)次数,因此,非常容易掌握闪存的状态,从而可以对使用寿命进行准确的管理。
        12. 技术支持
          TDK自2000年起开始自主开发、销售NAND型闪存控制器GBDriver系列产品。无论是针对国内外顾客还是国外顾客,TDK都充分发挥自主开发技术给予售后技术支持。比如,嵌入式产品市场强烈需求的FAE(Field Application Engineer)体制、信赖性监控功能的实际安装支持业务等。
NAND型闪存控制器

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