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SanDisk资深副总裁暨OEM事业群总经理Dan Inbar
SanDisk资深副总裁暨OEM事业群总经理Dan Inbar

由于云端与产业移动化的趋势加剧,像当前网络视讯播放已严重出现「卡卡」现象,对快闪储存装置要求也是容量越来越大、速度越来越快;快闪记忆产品领导厂商,因应未来5年间的产业发展趋势,精确掌握从上游服务器、中端接取网络到下游移动终端装置的加速需求,并提供全方位快闪存储器加速技术方案…

而其掌握存储器、系统专精、产能优势与专注未来需求,乃是在这场杀戮战场的快闪存储器市场,能持续领先的关键。

装置移动化带动爆量的快闪存储器需求

SanDisk资深副总裁暨OEM事业群总经理Dan Inbar,揭櫫IDC所做的几项关键趋势预测中,预估2012年创造内容总容量达2.72 Zeta Bytes,会有更多强悍效能的移动设备问世;数据中心被要求更多且更实时的回应,预料到2016年,每个移动设备平均Flash容量会成长到38GB。

他表示据Gartner 2012Q1数据,2011年全球出货5亿只智能手机,每支手机的平均Flash容量仅7GB,到2016年智能手机达13亿5,000万只,每只平均Flash容量将提高到26GB。而2011年全球平板电脑出货量近7,000万部,每部平板的Flash平均容量约24GB,预料到2016年全球平板电脑总出货量近3亿8,000万部,平板的平均Flash容量增加到约46GB。

至于应用在笔记本电脑的SSD,2011年全球配置SSD的笔记本电脑总出货量仅1,700万部,每部笔记本电脑平均配置的SSD容量约126GB,预料到2016年,全球配置SSD的笔记本电脑总出货量达到1亿部,每部笔记本电脑配置的SSD所使用的平均Flash容量增加到319GB。

而在高端企业级SSD应用上,2011年全球配置SSD的服务器出货量仅500万部,每部服务器配置的SSD平均容量约214GB,预料到2016年,全球配置SSD的服务器总出货量破2,000万部,每部服务器平均配置的SSD容量增加到1,248GB,比5年前的214GB增加了近6倍。

启发数据的高移转性

Dan表示,SanDisk启动数据的高移转性。最近SanDisk发表容量达64GB的microSDXC、符合UHSI规格的微型记忆卡,连续传输速率达到30MB/s并符合Class6规范;另外也推出可直接插入USB界面埠的64GB超微型U盘。Sandisk自家的市场调查,包含透过移动设备搭售、零售代理贩卖USBU盘的数量总计,包含拉丁美洲、中东非洲、CIS、国内、印度与VIP等新兴地区,年销售数量从2011年的近5亿片╱只,逐年成长到2015年破7亿片╱只。

Dan提到具备最高效能的企业级服务器与储存装置集结,成为提供云端联网服务的第一节点(First node);提供数据的接取网络,无论是3G/3.5G/4G Wimax或LTE,均属于中间节点,而最后节点(last node)的终端装置具备最大的移动性。无论是提供内容交付的YouTube、Amazone、NetFlix、Hulu,Walmart、VISA等网络购物╱付费机制以及客群分析,以及Facebook、Google、iCloud等云端服务供应商,均需要从云端更快速的传递的数据,Flash memory技术将启发我们对反应时间的重新定义。

针对云端上、中、下游装置╱网络的加速解决分案

Dan提到依Bytemobile Mobile 2011Q2的分析报告中,2011年移动设备网络流量高达60%比例为视讯,但用户也反应约有40%的机会遇到播放的延迟现象,如何将此播放顿格的挑战,转化成进逼100%已下载并全速播放的商机。SanDisk提出从上游到下游的全面性解决方案的思维。

首先在企业服务器端的第一解决方案,SanDisk经过分析,往往企业服务器的CPU耗用率仅耗费1/3(<40%),而磁碟I/O负载率超越九成濒临满载边缘;若适时导入快闪存储器I/O(Flash I/O)机制,可以服务器的CPU负载以及档案I/O负载同步降到低于五成的均衡水准,相当于可以将虚拟服务器的开启密度倍增,以提升云端服务效能。

第二解决方案就是在用户端装置,若内建SanDisk iSSD单芯片,其封装大小仅0.5mm pitch 156Ball BGA,提供容量从8/16/24/32/64GB到128GB;具备SATA 6Gbps高速界面传输与最高循序读写速率450MB/s、350MB/s。搭配SanDisk的nCache快闪快取技术,可以将OS最重要核心、登录档(log files)以及最近频繁存取的数据储存在iSSD,以加速整个系统的运作。

第三个在数据接取网络的解决方案,则可藉由移动通讯基站的尖╱离峰调配,白天分配较多比重于通讯,到夜晚提升成适合于大量数据传输的带宽分配;而移动设备也可搭配智能快取(Smart Caching)技术,先串流化储存到Flash,再依照用户下载的规则转存至DRAM;最后则是当带着移动设备回到家中进行下载时,能自动侦测到无线闸道╱路由器并转移成透过PC,经由带宽较高的Wi-Fi去预先下载可能会用到的多媒体档案╱文件,降低移动通讯下载的负荷。

如何因应与日俱增的挑战

快闪存储器公司如何因应与日俱增的挑战,Dan认为需掌握四大关键:第一点是掌握专精的快闪存储器科技,第二点则是专精于系统整合。SanDisk同布掌握最内层快闪控制器(Controller)、中间韧体(Firmware)以及外部Flash存储器所需要的各种读写/ECC演算法,广泛支持各芯片组、操作系统以及领先支持产业标准。像在2009年JEDEC制定eMMC v4.2,传输速率为50MB/s,当时其主要的应用在功能手机、智能手机、平板、照镜头与摄录影机。

到2010~2011年JEDEC eMMC v4.3/v4.4规格把传输速率拉高到100MB/s,应用面开始拓展到较大尺寸、双核的智能手机、平板电脑与DV摄录影机;在2012~2013年JEDEC制定中的eMMC v4.5规范,传输速率拉高到200MB/s,并纳入可因应多工I/O作业的IOPS序界面,届时可推广到Ultrabook、多核平板、智能电视以及云端服务器等。SanDisk提供从个人导航机(PND)、电子书(eReader)、低端功能手机、多媒体播放器(PMP)、可携式游乐器、DV摄录影机、超级双╱多核手机、平板电脑、x86平板以及UltraBook各种移动设备,提供一系列完整的快闪存储器产品。

据SanDisk自家在云端服务器,同时开启14,423 个程序并各自进行256MB大量数据的读写测试,在未配置Flash加速技术的情况下,系统读写延迟落在300~1,600ms之间,少部份存取动作延迟达到5,500ms;当启用Flash加速技术后,绝大部分延迟时间落在23ms。

第三点是整合制造能力与产能优势。SanDisk跟日本东芝(Toshiba)在日本三重县合资设立12寸晶圆厂于2011年7月正式量产,加上原有的8寸晶圆厂,不仅Flash存储器晶圆供应无虞,同时Sandisk早在2007年前进大陆设立封装测试厂,就近贴近并因应大陆当地的移动设备市场需求。

Dan最后提到第四点,专注于未来的储存装置。到2016年每部平板的Flash平均需求量达46GB,关键方案是提供高速记忆卡、内嵌式记忆卡(eMMC)、SSD,可采用晶圆叠合(COB)或一般零组件(Flash IC)的设计。

智能手机平均容量将用到26GB,可提供高速记忆卡、eMMC与iSSD;笔记本电脑、Ultrabook与桌电的平均需求量达到319GB,因此高速eMMC、SSD成为关键解决方案;市售记忆卡与USBU盘主流容量会增加到平均25GB,提供到128GB容量上限并具备循序读取速度95MB/s的效能,同样会用晶圆叠合(COB)或零组件(Flash IC)的设计;最后则是云端服务器╱数据中心的平均Flash容量提高到1,248GB,应用上将以提供SATA 6Gbps、SAS、PCIe等高端高速SSD解决方案。

(本文提供英译版本,请按此连结阅读英译版本内容)


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