USB 3.0U盘的变革与USB 3.0的市场新革命

银灿科技协理 詹政峰

由银灿科技协理詹政峰主讲前半段的「USB 3.0 Flash Disk Evolution」演讲中，詹协理指出在半年前的2010年9月USB 3.0论坛中，银灿提出USB 3.0U盘要能被主流市场广泛接受的关键在于：1. Performance提升；2.成本要接近USB 2.0 UFD；3.和现在主流USB 2.0 UFD体积一样轻薄短小...

经过约半年的市场时空演变，USB 3.0入门型U盘8GB/16GB售价，大约在新台币549~999元？899~1,399元，而USB 2.0主流U盘8GB/16GB售价大约在499~699元？849~1,199元，两者价差快速拉近，USB 3.0的U盘普及速度比想像的还来得快速。

打造低成本高效能的USB 3.0U盘

银灿也感受到来自使用者的意见回馈，像是USB 3.0U盘C/P值高，但期望写入速度能再拉高，同时不需要太大的容量。由于UFD读写速度跟所配置的快闪存储器颗数、通道数有密切关系，若要成本不过份拉高，系统设计上最多只能用到2 channel；而便宜的TLC存储器其读写效能无法调校到突破50MB/s，用USB 2.0界面就可达成。

因此银灿以IS902 UFD控制芯片2ch双通道设计，设计入门等级U3FD，使用SDR MLC存储器，循序读？写为60MB/s、37MB/s(2CE)；若采用DDR MLC存储器则可达到循序读？写115MB/s、42.5MB/s@2CE或85MB/s@4CE；若设计效能级U3FD搭DDR MLC，使用ISfact加速模式下循序读？写效能可达到140MB/s、105MB/s。

目前银灿测试的颗粒，像Samsung 2xnm MLC Toggle，循序读？写速度为135.4MB/s、51.3MB/s；Intel/Micron L74A DDR颗粒循序读？写速度100.6MB/s、39.88MB/s；Hynix 2xnm SDR颗粒读？写速度为67.92MB/s、30.75MB/s。确实可以做到以低成本快闪存储器颗粒，达到适切高效能的USB 3.0传输需求。

USB 3.0控制芯片蓝图与时程推展

在2010年3Q，银灿推出IS902 USB 3.0快闪控制器芯片，支持2 CH、27位元ECC修正能力，且支持到2X/3X纳米的MLC存储器。银灿开发的下一代UFD控制器，仍采C/P值高的1T 8051单芯片设计；支持USB 3.0及30MHz频率，ECC修正能力提高到70bit/1KB，并支持4K/8K/16K分页模式、符合DDR ONFI/ Toggle 1.0存储器界面，2xnm TLC或2ynm MLC颗粒。

2011年2Q将推出1CH、70位元ECC修正能力的IS916 USB 3.0快闪控制器芯片，追加对2X纳米MLC/TLC存储器颗粒的支持，随即在2011年3Q推2CH、70bit ECC的IS926 USB 3.0快闪控制器芯片，2011年4Q推出4CH、70bit ECC的IS946 USB 3.0快闪控制器芯片。

USB 3.0的市场新革命

银灿科技部经理纪建邦先生主讲后半段的「USB 3.0市场革命」，指出新上市的苹果MacBook Pro导入10Gbps的Intel Thunderbolt汇流排技术，但周边芯片与连接线成本仍相当高昂；USB 3.0以5Gbps高传输带宽、较大900mA供电以及容易使用的插拔特性，仍然是当今存储装置、视讯、音讯与显示器主流界面。

银灿推出IS888 USB 3.0对SATAII桥接芯片，支持USB 3.0 SuperSpeed 5GBps传输速率并向下兼容USB 1.1/2.0；内建高效率3.3V转1.2V直流变压电路，降低系统整体功耗。在USB 2.0待机模式仅35mA，USB 3.0待机模式102mA，插USB1/USB2装置待机模式则降为83mA。IS888支持采先进格式化Advance Format硬盘，容量可达16TB，并支持Windows 7/Vista/XP、Mac OS 9.x/10.X以及Linux等操作系统，并通过USB-IF商标认证，S5模式下待机模式低于0.5W，符合2013年业界需求。

经实测搭IS888桥接芯片2.5寸硬盘循序读？写为104.4MB/s、101.8MB/s；3.5寸硬盘循序读？写为156.6MB/s、155.5MB/s；若搭配最佳化AI Turbo驱动程序下，SSD循序读写效能从211.9MB/s、160.6MB/s提高到271.4MB/s、191.4MB/s。银灿也着手下一代存储装置的桥接芯片开发，除了注重效能之外，也要支持涵盖各界面协定层的软件支持，像是最佳化效能BOT驱动程序、UASP的支持等等。

小巧的硬盘转接板设计

纪经理展示两款USB 3.0转SATA3的转接板参考设计，一款为60.3x10.4mm 4层板PCB设计，可塞入标准USB 2.0外接盒内；另一款68x7.5mm 4层板设计，整个转接板加上2.5寸硬盘总体积可以更缩减。

这两款转接板除了通过FCC B的EMI检验，也通过HDD连续168小时不断电持续的压力测试，以及4KV人体放电、8KV空中放电的静电防护能力。同时在BOM物料表成本也能有效下降，减少产品的制造成本。

USB 3.0桥接芯片的蓝图规划

继2010年7月银灿推出IS888 USB 3.0 to SATAII桥接芯片后，接下来在2010年4Q推出IS621 USB 3.0 to SATAII桥接芯片，除了脚位与IS888兼容之外，还追加支持UASP协定以及AES128/256bit编码支持(IS621AU)；同时芯片也支持排线分接(port multiplier)？一对多功能。

2011年1Q将推出IS622 USB 3.0 to SATAII/SATA3/eSATA桥接芯片。它提供了1个USB 3.0埠转两个SATAII埠的桥接能力。支持SATA热插拔与NCQ命令、RAID 0/1/BOD容量合并功能、USAP v1.0与BOT驱动程序支持，以及AES128/256bit编码支持。

随后在2011年2Q结束前，推出IS631 USB 3.0 to SATA3 6Gps桥接芯片，支持USAP以及排线分接(port multiplier) ？一对多功能。

2011年3Q结束前，银灿预计推出IS632 USB 3.0 to SATA 6Gps桥接芯片，1个USB 3.0埠转两个SATA3埠(6Gbps)的桥接能力，支持SATA热插拔与NCQ命令、RAID 0/1/BOD容量合并功能、USAP v1.0与BOT驱动程序支持，以及AES128/256bit编码支持。