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群联控制芯片导入AI 为嵌入式系统打造智能储存解决方案

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群联电子产品专案部资深经理黄文怡。
群联电子产品专案部资深经理黄文怡。

AIoT已然成为产业最重要的趋势,其运作方式是透过第一层传感通讯网络,将数据传输到上层云端进行各种分析,在此运作机制中,每一环节都需要对应的储存装置。群联电子产品专案部资深经理黄文怡在「储存IC在嵌入式系统的关键作用」演讲中,剖析了NAND储存控制芯片IC在新时代产业变化中的定义。黄文怡进一步引述研究机构报告,「2025年AI在各类型装置的涵盖率将达到100%,手机、家电、穿戴装置到汽车,都将具备AI功能,IDC也指出,未来每天来自公共安全的数据量就有50PB之多,这将对储存技术带来严苛考验。」

面对庞大且日益成长的数据量,业界对储存技术的需求不仅是高容量、高运算速度,数据保密与弹性也必须同步跟上,如此方能因应随之而来的海量数据。因为如此,黄文怡提到近年NAND Flash制程演进快速,以3D TLC为例,制程接近200层,群联不仅针对不同时代间以及最新半导体制程与规格进行研发,更在控制器芯片的技术展开超前部署。

群联高端控制器芯片导入人工智能硬件设计(AI Hardware Engine),可随时读取甚至记录关键数据区块的使用状态并做数据分析,让控制器芯片的韧体演算法(Firmware Algorithm)依照控制器芯片IC内的人工智能硬件数据进行判读与命令来整合数据,使储存装置在不同环境的嵌入式系统内仍能维持一定的高速运算。

另外透过储存控制器芯片的ECC纠错引擎(ECC engine)与韧体结合,可实时动态调整NAND Flash的读取电压参数表(Read Retry Table;RRT),与在线机器学习(Online Machine Learning)的ECC纠错流程(ECC decoding flow),不仅提供后续运作中更准确的纠错预测,也会自动调整(Auto-adjusting)来降低NAND Flash因严峻的使用环境过程中可能产生的错误(error bit);群联高端储存控制器芯片透过结合人工智能及机器学习设计概念,让储存装置反应速度有更低的延迟,也能提供系统更长的使用寿命(TBW)。

群联作为NAND控制器芯片的技术领先者,在AI嵌入式系统的电源功耗与数据安全保护也有完善技术布局;该公司研发团队以大数据收集各种SSD测试与预测数据,作为前期控制器芯片与先进制程的设计,例如PCIe Phy、控制器芯片逻辑电路、韧体演算法(Firmware Algorithm)等关键技术着手,来确保储存产品可以根据不同系统环境与运作行为下,透过储存控制器芯片硬件与韧体的结合做动态调整,不仅满足多样嵌入式系统需求,并保有数据正确性与高速运算稳定性。

在数据安全部分,无论是静态或传输中的数据,从控制芯片IC底层的韧体保护与硬件认证、储存装置内的数据读写加密、到开机程序授权,甚至提供从储存装置到系统端的安全通讯协定等定制化,群联都能提供业界最严密的数据保护机制。

群联除了将所有心力与资源聚焦于技术与产品研发外,也与业界夥伴展开长期合作,透过高专业、高前瞻性的产品与技术服务,提供客户完整的解决方案。

黄文怡最后表示,从2008年起与合作夥伴投入工控储存存储器方案,一路走来秉持初衷不做品牌,研发以客户需求为起点。即使嵌入式系统为少量多样产业,然而终端客户所建置的系统都与企业运作息息相关,为了提供最适化架构,满足不同产业的客户需求,群联的营运第一守则是将客户需求摆在首位;在此原则下,群联选择提前布局各种前瞻技术,以提供更专业的产品技术与服务,除了更快速打造精准合身的解决方案,更能协助客户灵活运用并掌握市场先机,为嵌入式系统提供更高的技术价值。