NAND Flash于2014工控应用最新趋势

宜鼎国际新推出M.2(S42)系列比MiniPCIe节省4成PCB空间

全球市场研究机构TrendForce预测，2014年SSD市场将有两大亮点，一个是SATA III TLC SSD受惠于价格因素，将崛起于中低端市场，成为一个市场亮点，另一个则是PCIe G2将取代SATA III成为高端SSD市场主流，原因是速度上的优势以及新一代Macbook Air率先搭载的引导，PCIe G2在2015年时就会成为PC SSD市场的主流规格。

工控领域储存装置的领导厂商宜鼎国际，凭藉多年专注于工控应用市场的专业，分析这两个趋势在工控市场未来一年的发展可能性。首先，受限于TLC 快闪存储器的品质，以及其与MLC的价差不大等因素，短时间内TLC快闪存储器不容易渗透到工控应用领域。另一方面，宜鼎国际看好PCIe技术界面的可扩充性，其速度可搭配目前十几纳米制程的快闪存储器速度，突破SATA界面的速度瓶颈，后势确实值得期待，不过，由于讲求稳定的工控应用，普遍发展较慢，预计能可同时支持SATA与PCIe界面的M.2(NGFF)渗透最快，宜鼎国际也已提供2242与2280两种规格的M.2(NGFF)产品。

SLC在小容量应用还是主流

工控市场使用的SSD，主要分SLC与MLC两种。SLC SSD虽具有较高的料件成本，但更值得信赖的运行稳定性与寿命表现，至今仍是追求高速、高稳定性的嵌入式系统的首选。

比起优异的SLC SSD，MLC SSD除了价格优势，使用寿命、传输速度与耗电量等条件的表现都与SLC SSD有很大的落差，过去在工控应用并不普及。然而，近年来，随着各种技术条件的进步，MLC逐渐克服读写寿命的劣势，甚至读写速度也有大幅的改善。

宜鼎国际独家发展的iSLC技术，就拥有可让MLC SSD具有逼近SLC快闪存储器所提供的效能，而且提高抹写次数达近3万次，耐用年限延长为MLC快闪存储器的十倍，但产品售价却仅有不到一般SLC快闪存储器的一半，因此拥有相当高的CP值，适合所有需要容量大SSD但预算有限的嵌入式系统厂商使用。

不过，受到SLC与MLC每单位容量价格差异的影响，容量在4GB以下的工控应用仍然会选择高品质的SLC，而容量在32GB以上的应用则会受到每储存单位价格降低转而选择MLC。宜鼎国际工控Flash事业处副总吴锡熙表示，MLC在稳定度与耐用性上，还是跟SLC有所差距，并不适合关键性应用的嵌入式系统。

由于TLC快闪存储器是在1个存储器储存单元内存放3位元，使得单位容量的成本比MLC更低，但效能与可靠性也大打折扣。吴锡熙表示，以现行TLC快闪存储器的品质，要能使用超过三五年是一个挑战，在数据的可靠性上也受到存疑，应用在工控领域的风险还很高。而且，TLC与MLC的价格仅有30%至50%的差异， 并不像SLC与MLC 有高达5倍的差异，要在高容量应用取代MLC的诱因并不大，短期内，TLC要在工控应用上取代MLC机会很小。

PCIe将渐进式兴起

对比TLC SSD在工控市场还需要一段时间才有机会崭露头角，PCIe的情况就乐观许多。最主要的原因是PCIe SSD可以突破SATA界面的数据传输速度瓶颈。随着快闪存储器的制程进步，现行市面上可购买到的单颗快闪存储器，遵循Toggle DDR2.0 NAND 或者ONFI 3.1标准，数据传输速度可达400 MB/s，这表示在SSD内搭载单颗快闪存储器，速度为400 MB/s，2颗快闪存储器时，速度就可以到达800 MB/s，而目前主流SATA III的数据传输速度约为600 MB/s，换句话说，采用SATA技术界面就无法完全展现快闪存储器可表现的速度，未来快闪存储器朝向更先进制程，速度可以达到DDR 533，单颗快闪存储器的速度就可以达到533 MB/s，届时PCIe SSD将会成为解决数据传输速度瓶颈的重要技术界面。

与SATA界面相比，PCIe SSD的优势在于其异于扩充的特性，PCIe G3最大可以支持到16传输通道，每单一传输通道可传输1 GB/s，最大的数据传输速度达16 GB/s，可充分发挥先进制程快闪存储器的速度优势。

PCIe技术界面并非一种新的技术规格，过去在硬盘时代就已经被普遍使用，不过，真正被大规模应用在SSD领域，是2013年新一代Macbook Air搭载了PCIe G2x2 SSD，让PCIe SSD摇身成为明日之星的技术规格。

采用PCIe界面的SSD常见有Mini PCIe、M.2、SFF-8639 2.5” SATA Express SSD、SFF-8639 2.5” SATA PCIe SSD、PCIe SSD Card五类，其中M.2(NGFF)已可见于Intel最新的主机板上，其他类别则已有笔记本电脑或是平板陆续导入，在工控领域Mini PCIe也时常被应用在无线网络(Wi-Fi)模块上，显示PCIe SSD已是成熟的技术界面。

吴锡熙认为，PCIe SSD虽可解决SATA界面传输速度瓶颈的问题，但工控应用多以小尺寸外观为主，是否需要PCIe SSD高度的扩充性，还值得观察，但2014年应该就可见到同时支持SATA界面与PCIe界面的规格出现在工控市场。

宜鼎国际在2013年就已率先推出M.2-SATA 3ME，搭载M.2(NGFF)2242技术界面，可支持SATA信号，可用于如工控笔记本电脑、平板等系统中。2014年，再加码推出共8款支持SATA信号的M.2(NGFF)2242与2280的SSD，满足各种嵌入式系统的需求。