因应产品薄型化设计　mSATA存储应用界面趋势

SSD模块采行与Mini-PCI Express完全一致的连接器设计，就能让体积大幅缩小。Toshiba

硬盘使用的传输界面，因应不同使用与装载需求，有SATA、eSATA或针对消费性电子产品所特制开发的CE-ATA等不同界面技术，其实mSATA即mini-SATA，就技术架构来观察，即利用Mini PCIe界面来进行存储装置连接，2009年提出时虽获Toshiba表态支持，但相关产品多见于工控电脑应用，直到Apple MacBook Air采行mSATA才逐渐受到重视...

mSATA并不算是全新的技术，其实在mSATA规格还未标准化之前，ASUS、Dell的笔记本电脑产品都曾利用Mini-PCI Express传输技术来因应固态硬盘的连接需求，以规格观察，光是PCIe的界面技术已可轻松达到2.5Gb/s传输速率，比USB 2.0/3.0都更快。

尤其是固态硬盘(Solid State Drive；SSD)应用方面，不但读/写性能大幅领先机械式硬盘，更突破机械式硬盘在物理性限制下的固有尺寸限制，理论上，固态硬盘可以做成任何形状，只要载板布线可以完成连接，以超小型mSATA模块方式制作并不是太困难的事，但相同的概念用于机械式硬盘就相当困难，即便针对小型化应用发展出微型硬盘产品，但也无法有效扩展应用，目前采mSATA界面的SSD，多用于POS、机顶盒(Set-Top Box；STB)、打印机、Netbook和平板电脑装置。

mSATA与USB 3.0比较

mSATA基本上即是采行Mini-PCI Express模块子卡方式与主板进行连接，就目前PCIe 3.0界面规格观察，PCIe 3.0可以轻易达到8Gb/s的数据传输极限，而USB 3.0规格的实际效能极限，目前仅5Gb/s，传输效能有一定程度的差异。此外，USB 3.0虽也可因应内接周边需求，也能相对简化主板布线，但实际上USB 3.0在系统方面的资源较少，相关解决方案有限，支持必须耗费较多研发成本，而且在内接应用优势不若外接来得大。

而以内接设备应用为基础的Mini-PCI Express，在子卡相关电气规范完整，很容易就能延续SSD固态硬盘的系统装载需求，Intel针对小型化设计Small Form Factor应用需求，也推出基于mSATA界面规格、代号为 Soda Creek的Intel 310 Mini SSD，相较于传统2.5寸的存储装置，体积已缩减87.5%，将有助于移动设备、Mini PC装置缩减产品体积，同时实践耐冲击、轻薄机身设计。

检视Intel 310 Mini SSD产品，其可提供最高200MB/s读取、70MB/s写入效能，表现并不亚于现有的2.5寸SSD产品。Intel 310 Mini SSD产品采行的mSATA规格，是SATA-IO于2009年9月释出，原本即是针对采行NAND Flash的SSD存储体所设计的Form Factor优化版本，加上原本SSD就没有传统机械式硬盘的碟片及马达驱动组件，mSATA界面应用可能以SSD使用最为常见。

mSATA SSD模块子卡应用优势 进一步缩减产品体积

采行mSATA设计的SSD模块，有体积方面的绝佳优势。例如，光是连接器的设计，mSATA沿用mini-PCIe采单板的连接器配置，而SATA界面在尺寸与构型，就比mSATA大许多，加上利用Mini-PCI Express载板进行布线与设置的SSD模块，会比传统2.5寸采升级途径设计的SSD，存储体设备体积减省仅需1/8。

目前采行mSATA的SSD模块，多数会有Full Size与Half Size两种版本，其中Full Size的mSATA SSD尺寸为50.8mm x 29.85mm；Half Size mSATA SSD尺寸则为26.8mm x 29.85mm，在传输信号方面与现有SATA相同，另可支持全新SATA Revision 3.0规格中高达6Gb/s的传输效能。

采mSATA的载板设计，可为PC或NB生产商减省备料成本，因为mSATA采行与 Mini-PCI Express完全一致的Interface Connector连接器设计，分别为连上SATA Host Interface或PCI-Express Host Interface其实并不会增加备料或组装成本，而经由统一的Form Factor构型设计，也方便变动性较大的采购规格调整，与因应较多变的产品差异化调整。使用扩充卡以模块化的设计方式，也可因应笔记本电脑、消费性电子产品在出货时的规格改动要求，mSATA自然成为内接设备的高速传输界面首选。

新一代 Mini-ITX主机板、工控电脑 多数已内建mSATA扩充设计

随着半导体制程不断改进，NAND Flash的单位容量不断攀升，在成本下降、技术日趋成熟的市场环境下，采行NAND Flash的SSD产品，也能以更低廉的单价推出，以往SSD多延续SATA的界面传输设计，但透过产品小型化的嵌入式设计方式，也让更具小型化优势的SSD固态硬盘，有更多的缩小构型优势。

但目前走升级途径的SSD产品，碍于升级应用目的，其产品构型仍须延续原有2.5/3.5寸的硬盘设计，虽重量、效能都因SSD技术而提升，但实际上在体积减省方面，传统升级设计的SSD并未具备太多优势。而在mSATA整合SSD应用的状况下，mSATA具备更小型化的连接器设计，单板解决NAND Flash载板、主电路PCB与模块连接界面3种目的，让采用mSATA界面的NAND Flash SSD模块具备可弹性更换、低成本、小型化的优势。

不只是PC/NB或平板电脑大量使用mSATA设计SSD，现在讲求环保、省空间的小型电脑、POS、工控电脑，也逐渐大量采行mSATA设计的SSD模块，使mSATA能见度大幅提高。有趣的是，拥有PC平台近7成市占的Intel，在推出以mSATA为基础规格延伸的Intel 310 mSATA系列SSD后，在新一代Mini-ITX主机板产品与移动电脑平台Reference Design参考设计中，亦鼓励相关业者采行mSATA规格进行存储应用设计，尤其在Small Form Factor与Mobile平台方面，mSATA的应用模式将会更普及。

mSATA市场应用现况

在导入mSATA的实作产品方面，mSATA为标准SATA的迷你设计版本，透过Mini-PCI Express界面存/取信号，目前仍以笔记本电脑应用为大宗，例如联想E/Y/K等系列产品，已有选购升级mSATA SSD的机型，Dell M4500、M6400/M6500等产品也有搭载此模式进行扩充应用。

在mSATA的SSD模块部分，Apple算是唯一在量产产品采行预载标准配备方式进行整合的厂商，在产品体积的缩减方面，自然可令其号称最轻薄的笔记本电脑达到惊人的超薄设计效果。而模块厂商方面，除了Intel的310 Mini SSD产品之外，另有Renice等业者相继推出采行Full Size与Half Size不同尺寸要求的扩充SSD载板，而这类SSD载板因为少了2.5寸兼容机构设计，也不需额外制作外壳，整体体积多在5~6克之间，更可大量减省终端产品的体积与重量。

在性能方面，除SATA本身高达6GB/s的惊人传输效能外，Intel的产品为应用自家开发的控制芯片，相关电路设计也能针对SSD应用进行最佳化，其他市售产品相当常见采行Sandforce主控芯片，也能达到最高读取240MB/s、最高写入180MB/s，测试4KB随机读/写达30,000 IOPS，其产品平均数据存取时间仅为0.1ms、平均无故障时间大于250万hr，产品表现并不亚于现有的2.5寸SSD产品，采行mSATA的SSD产品并不会因为界面不同而减损传输效能。